1.4. Вибір і розрахунок необхідної кількості підйомно-транспортного устаткування

Транспорт невід’ємно пов’язаний з виробництвом. Він є частиною виробничого процесу, безпосередньо впливає на тривалість його циклу і сприяє точному виконанню кожним робітником встановлених норм часу. У багатьох випадках він набуває значення фактора, організуючого виробництво. У свою чергу особливості машинобудівного виробництва впливають на вибір транспортних засобів.

Під час виконання проекту дільниці із складання виробів необхідно вибрати транспортні засоби для:

–                   доставки комплектуючих на дільницю складання, подачі їх на робочі місця;

–                   міжопераційного переміщення виробів, що збираються;

–                   транспортування зібраних вузлів на головний конвеєр, на склад чи ін.;

–                   проведення капітального ремонту устаткування, за якого можливе зняття його з фундаменту і транспортування в РМЦ за допомогою підйомно-транспортних засобів.

Широкорозповсюдженим видом транспортних засобів, що використовуються для забезпечення робочих місць комплектуючими, є електрокари, потрібну кількість яких (n_т) можна визначити за формулою:

                                                            (10)

 де       Q         – маса вантажів, що підлягають перевезенню за річним планом, т;

            L_м        – довжина маршруту, м;

            v          – середня швидкість руху, м/хв.;

            m         – кількість навантажувально-розвантажувальних пунк­тів на маршруті;

            t_з, t_р     – середній час, відповідно, на завантаження, розвантаження електрокара за кожну операцію, хв.;

            F_д.у.      – дійсний (ефективний) фонд робочого часу транспортного засобу з урахуванням планових втрат часу на ремонт, год.;

            q – вантажопідйомність електрокара, т;

            k – коефіцієнт використання вантажопідйомності (0,7-0,8).

Результат розрахунку, одержаний за формулою (10), заокруглюємо до найближчого цілого числа і одержуємо фактично прийняту кількість транспортних засобів. Відношення розрахункової величини до фактично прийнятої дасть коефіцієнт завантаження.

Електрокари випускаються вантажопідйомністю 0,75; 1,0; 1,5; 3,0; 5,0 т. Швидкість їх руху 6-15 км/год.

Для підйому, повороту, встановлення і переміщення вузлів і виробів під час виконання складальних операцій використовують різні види періодично діючого підйомно-транспортного устаткування: мостові крани, крани-балки, консольно-поворотні крани, електроталі, підйомники тощо.

Розрахунок потрібної кількості кранів К_р виконується за формулою:

                                                (11)

де        N         – кількість вузлів, що підлягають транспортуванню протягом року, шт.;

            і           – кількість кранових операцій;

            L          – середня довжина шляху крана (туди і назад), м;

            v          – середня швидкість руху, м/хв;

            t_з, t_р     – час, відповідно, завантаження і розвантаження під час виконання однієї кранової операції, хв (в середньому по 2 хв);

            F_д.у.      – дійсний (ефективний) фонд робочого часу вантажопідйомного устаткування з урахуванням планових втрат часу на ремонт, год;

            а          – кількість одночасно захоплюваних краном виробів, шт. (залежно від вантажопідйомності тари і маси виробу).

 

Для переміщення виробів масою до 5 т доцільно використовувати мостові опорні обнобалочні крани (крани-балки) за ГОСТом 22045-76 і підвісні двохопорні чи багатоопорні крани за ГОСТом 7890-73, оснащені електроталями вантажопідйомністю 0,5-5 т. Швидкість кранів, якими керують з підлоги, не більше 30 м/хв. Рекомендовані відстані переміщень цих кранів 30-50 м.

Мостові опорні крани використовують за маси виробів більше 5 т. Технічні характеристики мостових кранів визначені ГОСТом 534-78 і ГОСТом 6711-81. Їх вантажопідйомність: однокрюкових загального призначення 5-15 т; двокрюкових 15/3, 20/5, 30/5, 50/10 т. Швидкість пересування кранів з верхнім керуванням до 120 м/хв. Рекомендовані відстані для переміщення виробів – до 50 м.

Консольно-поворотні крани використовують безпосе-редньо на робочих місцях з часто повторюваними операціями підйому, повороту і переміщення виробів, що збираються. Виліт стріли складає 3-6 м, вантажопідйомність 0,25-5 т.

Електроталі у складальному виробництві використовують або у вигляді самостійного підйомнотранспортного устаткування, що переміщається по монорельсовому шляху, або у складі однобалочних мостових, підвісних, козлових і консольних кранів. Типаж електроталей за ГОСТом 22584-77 передбачає вісім конструктивних виконань вантажопідйомністю 0,25-5 т за висоти підйому вантажу 6-18 м. Швидкість їх пересування за керування з підлоги 15-30 м/хв, а за керування з кабіни – до 100 м/хв.

Промислові роботи (маніпулятори) використовуються для встановлення, зняття і передачі вузлів чи виробів з однієї зони обробки в іншу чи при складуванні.

У складальних цехах потоково-масового і потоково-серійного виробництва для міжопераційного переміщення виробів, що складаються, широко використовують конвеєри і транспортери різноманітних типів.

Важливим параметром конвеєрної потокової лінії є швидкість руху конвеєра. Під час складання швидкість руху конвеєра може бути різноманітною і залежить від розміру виробничої програми, такту випуску виробів, характеру і умов виконання складальних операцій, конструкції конвеєра та інших виробничих факторів.

Для конвеєра безперервної дії швидкість руху може бути визначена із співвідношення кроку конвеєра і такту випуску виробів:

                                                                                                                (12)

де   l_o    – крок конвеєра, тобто відстань між осями суміжних предметів праці, рівномірно розміщених на конвеєрі, м.

Розмір кроку конвеєра залежить від довжини об’єкта і проміжку між двома суміжними об’єктами, що збираються на конвеєрі. Величина цього проміжку в свою чергу залежить від кількості та габаритних розмірів устаткування та іншого оснащення робочих місць, дотримання правил техніки безпеки і охорони праці та інших факторів.

Швидкість руху конвеєра повинна бути такою, щоб це не відобразилось на зручності і безпечності роботи. Найбільш зручна для роботи швидкість руху робочого конвеєра безперервної дії 0,1-0,8 м/хв., допустима – до 4 м/хв.

Довжину (L_к) вертикально-замкнутого конвеєра можна визначити за формулою:

а) за одностороннього або шахматного розміщення робочих місць:

                                                                                (13)

де        l₀          – крок конвеєра, м;

            С_пр      – загальна прийнята кількість робочих місць на лінії;

            2l         – довжина привідної і натяжної станцій конвеєра, м;

б) за паралельного розміщення робочих місць:

                                                                                   (14)

На робочому конвеєрі з безперервним рухом у процесі виконання операції робітник переміщується за ходом руху конвеєра у межах відведеної йому робочої зони. Робочою зоною є ділянка конвеєра, на якій виконується операція. Межі цих зон доцільно позначати якимись знаками на нерухомій частині конвеєра чи на підлозі.

Нормальна довжина зони операції (l_н), визначається за формулою:

,                                                                                        (15)

де        с_і          – кількість робочих місць на операції.

На операціях, де час її фактичного виконання може значно відхилятись від норми (хоча б один раз) передбачаються додаткові резервні зони.

Величина резервної зони визначається за формулою:

,                                                                                    (16)

де      σ_і     –  коефіцієнт відхилення часу (максимальної фактичної затримки) під час виконання операції;

;                                                                                            (17)

тоді

.                                                                                       (18)

З урахуванням швидкості руху конвеєра (υ) довжина резервної зони визначається за формулою:

                                                                                   (19)

Резервна зона приймається в числі цілих ділення ∆_і, що додається до нормальної операції:

.                                                                                                     (20)

В цілому довжина робочої зони операції буде визначатися за формулою:

.                                                                    (21)

Можна рахувати зразу збільшену зону за формулою:

 (ціле число кроків).                                                (22)

Довжина робочої частини конвеєра дорівнює:

,               (23)

де   m      –    кількість операцій, які виконуються на потоці.

Довжину конвеєра безперервної дії з одностороннім розміщенням робочих місць можна визначити за формулою:

,                                                                               (24)

де   2l     –  довжина привідної і натяжної станцій.

Довжину конвеєра безперервної дії з паралельним розміщенням робочих місць можна визначити за формулою:

                                                                          (25)

 

Приклад. Визначити довжину робочої зони операції. Дано: t_шт=6 хв. Технологічний процес складання передбачає на операції відхилення фактичних затрат часу в межах 0,7-1,35 від t_шт.; t_в=2 хв.; l_o=1 м.

;          с_пр=3; .

,

при =1 м                    l_рез=∆ l_o;         ∆_і=1

          

Або . Приймаємо 4 м.

Найбільш поширеними є вертикально замкнуті конвеєри. Але можуть використовуватись і горизонтально-замкнуті.

Довжину горизонтально-замкнутого конвеєра визначають за тими ж правилами, що й вертикально-замкнутого, тільки без врахування довжини привідної і натяжної станцій.

Потужність електродвигуна (N_дв., кВт) приводу конвеєра визначається за формулою:

                                                                                          (26)

де       υ          – швидкість руху конвеєра, м/хв;

            η_т        – ККД передавальних механізмів конвеєра (0,4-0,5);

W₀       – потрібна тягова сила, яка визначається за формулою:

                                                                            (27)

де        L_к       – довжина конвеєра, м;

            η        – коефіцієнт, що враховує опір у шарнірах і роликах тягового органу (0,06-0,07) [27];

            q        – навантаження на одиницю довжини конвеєра від маси об’єктів, що збираються, кГ/м;

            q₀       – навантаження на одиницю довжини від маси робочої і холостої частин тягового органу (15-40 кГ/м) [27].

Стрічкові конвеєри використовують під час складання легких і дрібних виробів у масовому виробництві. Найбільш поширеними є конвеєри з шириною стрічки 200-600 мм з швидкістю руху 6-30 м/хв.

Пластинчаті конвеєри використовують під час складання виробів, що не потребують спеціального базування. Довжина цих конвеєрів досягає 200 м за ширини настилу від 400 до 1600 мм, швидкість 1-5 м/хв. Пластинчаті конвеєри використовують для складання різноманітних виробів від дрібних до порівняно важких. Ці конвеєри виготовляють вертикально замкнутими.

Роликові конвеєри (рольганги) використовують для міжопераційного транспортування у складальних і механічних цехах. Їх часто використовують також у якості складів-накопичувачів. У конструкції рольгангів можна передбачити прямі і поворотні секції, в місцях проходів – відкидні секції. Рольганги складаються з окремих секцій довжиною 1-5 м. Відстань між осями роликів 100-300 мм. Ширина рольгангів 350-850 мм.

Візкові конвеєри набули великого застосування під час складання і випробування вузлів і виробів середніх та великих габаритів. Швидкість конвеєрів, що безперервно рухаються, визначається тривалістю такту складання й кроком конвеєра і складає 0,25-5 м/хв, а тих, які періодично рухаються – 6-12 м/хв. Вантажопідйомність візкових конвеєрів здебільшого перебуває у межах 10-800 кг, ширина візків 200-1600 мм. Довжина візкових конвеєрів для складання 15-200 м.

Підвісні конвеєри мають три конструктивних різновидності: вантажонесучі, штовхаючі, вантажоведучі.

Основні параметри, розміри і технічні вимоги підвісних вантажонесучих конвеєрів регламентовані ГОСТом 5946-96Е. Вантажопідйомність кареток складає 250, 500 і 800 кг, що дозволяє переміщати об’єкти, що збираються, масою до 2000 кг при підвішуванні на чотири каретки. Швидкість руху ходової частини у межах 0,5-23,6 м/хв. Ця різновидність конвеєрів може бути використана не тільки в якості міжопераційного транспорту, але й для міжцехового, міжкорпусного транспортування вантажів.

Інформацію щодо вибраних підйомно-транспортних засобів помістити у відомість.

Таблиця 5

Відомість підйомно-транспортного устаткування