Подъемно-транспортные машины и механизмы и определение их потребности

Все погрузочно-разгрузочные машины подразделяются на машины периодического (циклического) действия (краны, тельферы, погрузчики), перемещающие грузы отдельными подъемами или штуками через определенный интервал времени, и машины непрерывного действия (конвейеры, элеваторы, пневматические машины), перемещающие груз непрерывным или почти непрерывным потоком. С характеристиками этого оборудования следует знакомиться по справочникам подъемно-транспортных машин и механизмов.

Для оборудования склада важно определить необходимое количество подъемно-транспортных машин и механизмов (ПТМ и М). Поэтому ниже приведем расчет определения потребности в ПТМ и М для складской переработки груза.

Количество ПТМ и М (А) рассчитывается по формуле

где Q – количество перерабатываемого груза, т; – коэффициент неравномерности поступления груза; Р – производительность оборудования, т; – коэффициент использования ПТМ и М по времени.

Расчет производительности крана (). Она зависит от веса подъема груза () и числа циклов машины за 1 ч непрерывной работы ():

Количество циклов работы машины за 1 ч (3600 с) зависит от продолжительности одного цикла ее работыи выражается в секундах:

Время цикла работы крана складывается из времени, необходимого для производства отдельных элементов цикла, с учетом одновременного выполнения (совмещения) некоторых из них:

где – коэффициент, учитывающий сокращение времени цикла при совмещении нескольких операций; п – число элементов цикла работы крана; t – время, затраченное на выполнение отдельных элементов цикла, с.

Расчет производительности погрузчиков (). Часовая производительность погрузчика определяется по общей формуле для машин периодического действия

Производительность машин непрерывного действия. Общая часовая производительность для этих машин определяется по формуле

где g – вес груза на одном погонном метре несущего органа машины, кг; V – скорость рабочего органа машины, м/с.

Существуют особенности расчета часовой производительности машин непрерывного действия при переработке штучных и сыпучих грузов.

При перемещении штучных грузов весом места g кг, перемещающихся на расстояние а, м, со скоростью V м/с, часовая производительность конвейера равна

а число перемещенных штук (грузовых мест) в час:

При перемещении навалочных и насыпных грузов непрерывным потоком часовая производительность конвейера определяется по следующим формулам:

или

где F – площадь поперечного сечения слоя груза, перемещаемого на ленте, м2; V – скорость движения ленты, м/с; γ – насыпной вес груза, т/м3; к – коэффициент, зависящий от угла естественного откоса груза (в движении); В – ширина ленты, м; ψ – коэффициент заполнения ленты.

Пример расчета проектирования склада

Определить общую площадь склада, габаритные размеры и необходимое количество подъемно-транспортных механизмов.

Исходные данные.

1. Годовое количество проката черных металлов – 50 000 т.

2. Черные металлы поступают на склад следующих сортов и размеров:

а) балки – 2500 т;

б) швеллеры – 5000 т;

в) мелкосортный прокат – 12 500 т;

г) среднесортный прокат – 18 000 т;

д) крупносортный прокат – 12 000 т.

3. Срок хранения металла на складе – 30 дней.

4. Склад открытый, оборудован 10-тонным козловым двухконсольным краном.

5. Черные металлы поступают и отпускаются в течение 365 дней.

6. При расчете полезной площади склада принимается:

а) балки и швеллеры хранятся в штабелях высотой h = 2 м, длиной Ϊ = 1 м, шириной b = 1 м;

б) прокат хранится в стеллаже, размеры ячейки которого: ширина b = 0,8 м, длина 1 = 6 м, высота h = 2 м.

Расчет полезной площади склада проведен в табл. 7.11.

Графа 4 – среднесуточное поступление металла:

где – годовое поступление металла, т; – число дней работы склада.

Графа 6 – запас металла в тоннах:

где 30 – запас металла в днях;

Графа 12 – емкость ячейки стеллажа: для пунктов б), в), г) используем формулу

где значения l, b, h берем из условий задачи; γ – удельный вес материала, т/м3 (принимаем равным 7,85 т/м3); β – коэффициент заполнения объема (принимаем равным 0,35):

Графа 13 – количество ячеек стеллажа:

Графа 14 – потребное количество стеллажей. Поскольку для хранения черных металлов используется двухячеечный стоечный стеллаж, то их количество определяется по формуле

Графа 15 – полезная площадь склада ():

а)

б)

в)

г)

Общая площадь склада составит

(α-принято 0,3).

Если считать склад квадратным, то габаритные размеры склада будут l × b = 56,5 × 50.

Определим количество консольных кранов для складской переработки продукции. В условии задачи используется консольный кран грузоподъемностью 10 т.

Количество кранов определим по формуле

где – годовое количество проката черных металлов, т; Кнер – коэффициент неравномерности поступления проката (принимаем равным 1,2); – дни работы склада; коэффициент использования оборудования (принимаем равным 0,8); Т – продолжительность работы склада (8 ч); – часовая производительность механизма, т/ч:

где – грузоподъемность механизма (принимаем равной 10 т); γ – коэффициент использования грузоподъемности (принимаем равным 0,5); – время цикла механизма (360 с):

Таблица 7.11. Расчет полезной площади склада

№ п/п	Наименование материала	Поступление металла		Запас металла на складе		Способ хранения	Принятая нагрузка, м2/т	Принятые габаритные размеры ячейки стеллажа, м			Емкость ячейки стеллажа	Потребное количество		Полезная площадь склада, м2
		годовое, т	среднесуточное, т	в днях	в тоннах			l	b	h		ячеек	стеллажей
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	Черные металлы, в том числе:	50 000	137	30	4110	Открытый склад
а)	балки и швеллеры	7500	20,5	30	615	В штабелях	3,0	–	–	–	–	–	–	205
б)	мелкосортный прокат	12 500	34,2	30	1026	Консольный двухячеечный стеллаж		6,0	0,8	2,0	26,4	40,0	20,0	192,0
в)	среднесортный прокат	18 000	49,3	30	1479		–	6,0	0,8	2,0	26,4	56,0	28,0	268,8
г)	крупносортный прокат	12 000	32,9	30	987		"	6,0	0,8	2,0	26,4	38,0	19,0	182,4
													67,0	848,2

Поскольку на склад поступает 50 000 т проката и такое же количество отпускается, то составит 100 000 т.

В рассматриваемом примере для работы необходим 1 кран.