Файл: Технология и механизация погрузки выгрузки наливных грузов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 72
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, то вполне очевидно, что различные варианты производственного графика приведут к различным значениям времени простоя станков.
Задача плановика – выбрать такую последовательность обработки, чтобы свести к минимуму простой оборудования.
Не существует известного аналитического метода решения этой задачи. Решение численными методами на первый взгляд кажется возможным, пока не выяснится, что число всех вариантов равно 6, т.е. более 190 триллионов. Даже для такой простой задачи решение численными методами редко приемлемо. А между тем рациональное решение задачи сулит большие потенциальные выгоды, поэтому мы применяем метод имитационного моделирования.
В нашем примере мы описываем на бумаге операцию, которая имеет место в реальной действительности, используя гомоморфные знаковые модели, каждый элемент которых в свою очередь описывает последовательность действий, зависящих от описания других элементов и влияющих на них. Такие модели особенно подходят для исследования стохастических процессов.
В модели включаются различные случайные величины, каждому значению которых можно приписать определенную вероятность. Таким образом, мы испытываем различные параметры и исследуем результаты. Имитационное моделирование использует в качестве своего инструмента логико-математическую модель.
Каждый раз, обращаясь к логико-математической модели, мы не «решаем» ее, а осуществляем «прогон» имитационной программы.
Модель описывает обработку требований в каналах обслуживающей системы, влияние этой обработки на каналы обслуживания, эффективность системы в целом. Новый «прогон» дополняет наши наблюдения за поведением системы при заданных параметрах. Меняя параметры и сравнивая результаты, мы можем оптимизировать решение.
14.4 Три этапа моделирования
В методе имитационного моделирования, применяемом для исследования реальной системы, можно выделить три этапа:
1) подготовка исходной информации и ее представление в заданной форме;
2) построение такой модели реальной системы, которая не упрощает систему до предела, когда модель становится тривиальной, и в то же время не описывает всех деталей реальной системы, учет которых сделал бы модель чересчур громоздкой;
3) проведение статистических испытаний модели с целью выяснения поведения реальной системы при различных заданных условиях и ограничениях.
14.5 Статистические данные, используемые при моделировании погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских процессов
При исследовании производственных и складских операций с помощью имитационных моделей используются различные статистические данные, часть из которых перечислена ниже. Приведенный перечень неисчерпывает всего круга данных, используемых при моделировании.
5. Типичные статистические данные, свободные от субъективных факторов: а) число заказов, изделий и т.д. за период времени; б) время производственных циклов; в) фактические сроки поставок и др.
Из перечня видно, что собирать и анализировать надо разнообразные данные. Программист, составляя имитационную программу, должен предусмотреть корректировку и удаление данных, с тем чтобы модель адекватно отражала реальную действительность. Несмотря на то, что имитационное моделирование является мощным и широко распространенным методом решения задач на ЭВМ, необходимо представлять его недостатки, прежде чем рассматривать вопрос о его применении.
Во-первых, исследования с помощью этого метода обходятся дорого. Нужно нанять высококвалифицированного талантливого программиста и выделить большое количество машинного времени, поскольку метод основывается на статистических испытаниях и требует многочисленных прогонов программы.
Во-вторых, поскольку требуется собрать большое число исходных данных, фактические сроки и затраты могут оказаться больше первоначальных.
Иногда исследователь слишком увлекается вопросами типа "что, если ...?", и программа становится не в меру сложной и всеобъемлющей.
Кроме того, любая имитационная модель основывается на многочисленных допущениях о структуре системы, характере воздействий на входе системы, правилах преобразования внутри системы. Без такого рода допущений модель невозможно было бы построить. Однако, если допущения ошибочны, результатами расчетов по модели нельзя воспользоваться.
Раздел 15
Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ
На различных промышленных предприятиях и организациях, строительных площадках, подсобных производствах погружается, и разгружаются разнообразная продукция: сборные железобетонные конструкции, лес, металл, цемент, нерудные и другие материалы и т.д. Основным средством доставки грузов по назначению является автомобильный транспорт. Так, например, в общем объеме перевозок строительных грузов 80% приходится на автомобильный транспорт.
В настоящее время погрузка и разгрузка нерудных материалов, строительных конструкций, леса, металла осуществляется почти полностью механизированным способом.
Вместе с тем затраты ручного труда на погрузочно-разгрузочных работах, связанных с доставкой на склады или непосредственно на строительные площадки кровельных, отделочных и других мелкоштучных материалов, еще велики.
Для сокращения затрат труда на транспортных и погрузочно-разгрузочных работах большое значение имеют рациональная организация перевозок и выбор транспортных средств. Развитие индустриальных методов строительства и увеличение степени заводской готовности строительных конструкций и деталей потребовали совершенствования организации и механизации доставки их на строительную площадку.
Передовые предприятия и организации применяют прогрессивный метод производственно-технической комплектации, контейнеризации и пакетирования грузов, при этом доставка их на строительную площадку осуществляется по единому часовому транспортно-комплектовочному графику, увязанному с технологией производства работ.
Рисунок 15.1 - Контейнер передвижной:
объем (м3)1,29; габаритные размеры (мм) 750х390х740; поворотные колеса(шт) 4; масса(кг) 105.
Такой метод организации материально-технического обеспечения способствует наиболее полной согласованности работы предприятий стройиндустрии, транспортных организаций и строительно-монтажных управлений; создает единый технологический поток; обеспечивает повышение уровня механизации работ и производительности труда.
Малогабаритные и мелкоштучные материалы и изделия для облицовочных, изоляционных, кровельных, отделочных, сантехнических и электротехнических работ доставляются с баз комплектации пакетами или в контейнерах.
Листовые и рулонные материалы доставляются, на объекты непосредственно в зону их потребления раскроенными на проектные размеры, стекло нарезанным, линолеум раскроенным и сваренным в ковры размером на комнату, обои раскроенными по проектным размерам и подобранными на комнаты и квартиры и т. д.
На рисунках 1 и 2 представлены некоторые типы контейнеров и приведены их технические характеристики, применяемых для перевозки грузов. Глиняный кирпич, керамические, шлакобетонные блоки доставляются на стройки пакетами на поддонах.
По данным исследований, экономия от внедрения пакетной доставки автотранспортом составляет до 30-47% в зависимости от вида перевозимой продукции. Наиболее распространена доставка кирпича на поддонах размером 520х1030 мм на поперечных брусках.
Рисунок 15.2 - Контейнер неподвижный:
объем (м3) 0,6; габаритные размеры (мм) 960х860х900; масса(кг) 63
Допускается использование поддонов шириной 750 и длиной не более 1050 мм. Так, например, глиняный кирпич доставляется па стройки уложенным на поддоны «в елку», лицевой кирпич, керамические и шлакобетонные камни с перевязкой. Силикатный кирпич перевозится по железной дороге пирамидками без поддонов или в полувагонах пакетами па деревометаллических поддонах с инвентарными креплениями. Для доставки силикатного кирпича автотранспортом автомашины и прицепы оборудуются приспособлениями для крепления и раздвижки пакетов в кузовах. Доставку кирпича на строительную площадку на передовых стройках организуют таким образом, чтобы не допускать излишних перегрузок, и поднимают пакеты с автомобилей непосредственно на подмости строящихся зданий.
Для подъема пакетов красного кирпича применяют захваты с футлярами, обеспечивающими безопасность производства работ. Для подъема пакетов силикатного кирпича на подмости применяют четырехсторонний футляр грейферного типа.
На станциях с небольшим объемом переработки грузов, перевозимых в крупнотоннажных контейнерах (до 30-35 двадцатитонных контейнеров в сутки по отправлению) целесообразно оборудование так называемых совмещенных контейнерных пунктов, где перерабатываются крупнотоннажные и среднетоннажных контейнеры. При этом краны грузоподъемностью до 30 т должны быть оборудованы таким образом, чтобы обеспечивали перегрузку среднетоннажных и крупнотоннажных контейнеров путем быстрой замены грузозахватных устройств пли путем установки на кране двух грузоподъемных тележек с различными грузозахватными органами. Путевое развитие такого контейнерного пункта должно обеспечивать независимую подачу вагонов с крупнотоннажными и среднетоннажными контейнерами.
Внедрение новой технологии требует выполнения ряда работ по совершенствованию самих погрузочно-разгрузочных машин. К ним в первую очередь относятся:
автоматизация операций по застропке, отстрспке и повороту контейнеров;
Среди перечисленных задач наиболее неотложной, имеющей и важное самостоятельное значение для эффективности работы погрузочно-разгрузочных машин, является задача автоматизации застропки, отстропки и поворота контейнеров.
Применительно к крупнотоннажным контейнерам эта задача решена путем создания на основе достигнутого мирового опыта захватов (спредеров), обеспечивающих застропку контейнеров за верхние угловые фитинги.
Для среднетоннажиых контейнеров, имеющих разнотипные грузоподъемные приспособления, расположенные на различных расстояниях относительно крыши контейнеров, эта задача решается сложнее. В настоящее время после нескольких лет работы в этой области различных организаций осуществляется широкое внедрение захвата, позволяющего автоматизировать операции застропки и отстропки контейнеров массой брутто 2,5(3) и 5т, снабженных грузоподъемными устройствами в виде рымов.
Захват состоит из рамы, по которой с помощью винтового привода перемещаются в противоположных направлениях каретки с рабочими органами. Каждый рабочий орган состоит из корпуса, в котором размещены перемещающиеся в вертикальном направлении четыре подпружиненных крюка, три из которых предназначены для застропки рымов 3-тонных контейнеров и один 5-тонных. В средней части рамы установлена подвижная штанга с двумя шарнирно укрепленными на ней козырьками, служащими для центрирования захвата относительно контейнера. Штанга автоматически занимает одно из двух фиксированных положений в зависимости от размера застрапливаемого контейнера.
Захват снабжен автоматической блокировкой, исключающей подъем контейнера, если хотя бы один из его рымов не захвачен пли захвачен неправильно. С этой целью в теле каждого крюка имеется подвижной щуп, который при подъеме контейнера «проверяет» наличие рыма в зеве крюка. В случае если рым отсутствует или находится на крайней грани крюка, разрывается цепь управления механизмами подъема и в кабине крановщика загорается сигнальная лампочка. Система автоматической блокировки исключает также включение привода захвата на сдвиг (соответствует операции отстропки) при поднятом контейнере.
Задача плановика – выбрать такую последовательность обработки, чтобы свести к минимуму простой оборудования.
Не существует известного аналитического метода решения этой задачи. Решение численными методами на первый взгляд кажется возможным, пока не выяснится, что число всех вариантов равно 6, т.е. более 190 триллионов. Даже для такой простой задачи решение численными методами редко приемлемо. А между тем рациональное решение задачи сулит большие потенциальные выгоды, поэтому мы применяем метод имитационного моделирования.
В нашем примере мы описываем на бумаге операцию, которая имеет место в реальной действительности, используя гомоморфные знаковые модели, каждый элемент которых в свою очередь описывает последовательность действий, зависящих от описания других элементов и влияющих на них. Такие модели особенно подходят для исследования стохастических процессов.
В модели включаются различные случайные величины, каждому значению которых можно приписать определенную вероятность. Таким образом, мы испытываем различные параметры и исследуем результаты. Имитационное моделирование использует в качестве своего инструмента логико-математическую модель.
Каждый раз, обращаясь к логико-математической модели, мы не «решаем» ее, а осуществляем «прогон» имитационной программы.
Модель описывает обработку требований в каналах обслуживающей системы, влияние этой обработки на каналы обслуживания, эффективность системы в целом. Новый «прогон» дополняет наши наблюдения за поведением системы при заданных параметрах. Меняя параметры и сравнивая результаты, мы можем оптимизировать решение.
14.4 Три этапа моделирования
В методе имитационного моделирования, применяемом для исследования реальной системы, можно выделить три этапа:
1) подготовка исходной информации и ее представление в заданной форме;
2) построение такой модели реальной системы, которая не упрощает систему до предела, когда модель становится тривиальной, и в то же время не описывает всех деталей реальной системы, учет которых сделал бы модель чересчур громоздкой;
3) проведение статистических испытаний модели с целью выяснения поведения реальной системы при различных заданных условиях и ограничениях.
14.5 Статистические данные, используемые при моделировании погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских процессов
При исследовании производственных и складских операций с помощью имитационных моделей используются различные статистические данные, часть из которых перечислена ниже. Приведенный перечень неисчерпывает всего круга данных, используемых при моделировании.
-
Данные о работе оборудования (по каждой группе оборудования): а) соотношение планового и фактического времени работы оборудования; б) частота появления брака; в) время простоя оборудования по организационно-техническим причинам. -
Данные об изделии: а) число изделий, поступающих ежедневно (по типам изделий); б) число компонент, входящих в изделие; в) число деталей в компоненте; г) число операций, приходящихся на одну компоненту. -
Данные о маршрутизации: а) распределение накопленных частот «первой операции»; б) распределение накопленных частот «последней операции» и т.д. -
Планируемые сроки поставки по типам изделий и предполагаемой величине заказа.
5. Типичные статистические данные, свободные от субъективных факторов: а) число заказов, изделий и т.д. за период времени; б) время производственных циклов; в) фактические сроки поставок и др.
Из перечня видно, что собирать и анализировать надо разнообразные данные. Программист, составляя имитационную программу, должен предусмотреть корректировку и удаление данных, с тем чтобы модель адекватно отражала реальную действительность. Несмотря на то, что имитационное моделирование является мощным и широко распространенным методом решения задач на ЭВМ, необходимо представлять его недостатки, прежде чем рассматривать вопрос о его применении.
Во-первых, исследования с помощью этого метода обходятся дорого. Нужно нанять высококвалифицированного талантливого программиста и выделить большое количество машинного времени, поскольку метод основывается на статистических испытаниях и требует многочисленных прогонов программы.
Во-вторых, поскольку требуется собрать большое число исходных данных, фактические сроки и затраты могут оказаться больше первоначальных.
Иногда исследователь слишком увлекается вопросами типа "что, если ...?", и программа становится не в меру сложной и всеобъемлющей.
Кроме того, любая имитационная модель основывается на многочисленных допущениях о структуре системы, характере воздействий на входе системы, правилах преобразования внутри системы. Без такого рода допущений модель невозможно было бы построить. Однако, если допущения ошибочны, результатами расчетов по модели нельзя воспользоваться.
Раздел 15
Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ
-
Общее понятие о погрузочно-разгрузочных работах
На различных промышленных предприятиях и организациях, строительных площадках, подсобных производствах погружается, и разгружаются разнообразная продукция: сборные железобетонные конструкции, лес, металл, цемент, нерудные и другие материалы и т.д. Основным средством доставки грузов по назначению является автомобильный транспорт. Так, например, в общем объеме перевозок строительных грузов 80% приходится на автомобильный транспорт.
В настоящее время погрузка и разгрузка нерудных материалов, строительных конструкций, леса, металла осуществляется почти полностью механизированным способом.
Вместе с тем затраты ручного труда на погрузочно-разгрузочных работах, связанных с доставкой на склады или непосредственно на строительные площадки кровельных, отделочных и других мелкоштучных материалов, еще велики.
Для сокращения затрат труда на транспортных и погрузочно-разгрузочных работах большое значение имеют рациональная организация перевозок и выбор транспортных средств. Развитие индустриальных методов строительства и увеличение степени заводской готовности строительных конструкций и деталей потребовали совершенствования организации и механизации доставки их на строительную площадку.
Передовые предприятия и организации применяют прогрессивный метод производственно-технической комплектации, контейнеризации и пакетирования грузов, при этом доставка их на строительную площадку осуществляется по единому часовому транспортно-комплектовочному графику, увязанному с технологией производства работ.
Рисунок 15.1 - Контейнер передвижной:
объем (м3)1,29; габаритные размеры (мм) 750х390х740; поворотные колеса(шт) 4; масса(кг) 105.
Такой метод организации материально-технического обеспечения способствует наиболее полной согласованности работы предприятий стройиндустрии, транспортных организаций и строительно-монтажных управлений; создает единый технологический поток; обеспечивает повышение уровня механизации работ и производительности труда.
Малогабаритные и мелкоштучные материалы и изделия для облицовочных, изоляционных, кровельных, отделочных, сантехнических и электротехнических работ доставляются с баз комплектации пакетами или в контейнерах.
Листовые и рулонные материалы доставляются, на объекты непосредственно в зону их потребления раскроенными на проектные размеры, стекло нарезанным, линолеум раскроенным и сваренным в ковры размером на комнату, обои раскроенными по проектным размерам и подобранными на комнаты и квартиры и т. д.
На рисунках 1 и 2 представлены некоторые типы контейнеров и приведены их технические характеристики, применяемых для перевозки грузов. Глиняный кирпич, керамические, шлакобетонные блоки доставляются на стройки пакетами на поддонах.
По данным исследований, экономия от внедрения пакетной доставки автотранспортом составляет до 30-47% в зависимости от вида перевозимой продукции. Наиболее распространена доставка кирпича на поддонах размером 520х1030 мм на поперечных брусках.
Рисунок 15.2 - Контейнер неподвижный:
объем (м3) 0,6; габаритные размеры (мм) 960х860х900; масса(кг) 63
Допускается использование поддонов шириной 750 и длиной не более 1050 мм. Так, например, глиняный кирпич доставляется па стройки уложенным на поддоны «в елку», лицевой кирпич, керамические и шлакобетонные камни с перевязкой. Силикатный кирпич перевозится по железной дороге пирамидками без поддонов или в полувагонах пакетами па деревометаллических поддонах с инвентарными креплениями. Для доставки силикатного кирпича автотранспортом автомашины и прицепы оборудуются приспособлениями для крепления и раздвижки пакетов в кузовах. Доставку кирпича на строительную площадку на передовых стройках организуют таким образом, чтобы не допускать излишних перегрузок, и поднимают пакеты с автомобилей непосредственно на подмости строящихся зданий.
Для подъема пакетов красного кирпича применяют захваты с футлярами, обеспечивающими безопасность производства работ. Для подъема пакетов силикатного кирпича на подмости применяют четырехсторонний футляр грейферного типа.
-
Автоматизация погрузочно-разгрузочных работ
На станциях с небольшим объемом переработки грузов, перевозимых в крупнотоннажных контейнерах (до 30-35 двадцатитонных контейнеров в сутки по отправлению) целесообразно оборудование так называемых совмещенных контейнерных пунктов, где перерабатываются крупнотоннажные и среднетоннажных контейнеры. При этом краны грузоподъемностью до 30 т должны быть оборудованы таким образом, чтобы обеспечивали перегрузку среднетоннажных и крупнотоннажных контейнеров путем быстрой замены грузозахватных устройств пли путем установки на кране двух грузоподъемных тележек с различными грузозахватными органами. Путевое развитие такого контейнерного пункта должно обеспечивать независимую подачу вагонов с крупнотоннажными и среднетоннажными контейнерами.
Внедрение новой технологии требует выполнения ряда работ по совершенствованию самих погрузочно-разгрузочных машин. К ним в первую очередь относятся:
автоматизация операций по застропке, отстрспке и повороту контейнеров;
-
автоматизация адресования кранов с установкой захватного органа по заданной координате; -
демпфирование крутильных и маятниковых колебаний, возникающих при повороте груза и перемещении крана, снабженного гибкой канатной подвеской; -
оборудование кранов устройствами для автоматизации считывания номеров контейнеров.
Среди перечисленных задач наиболее неотложной, имеющей и важное самостоятельное значение для эффективности работы погрузочно-разгрузочных машин, является задача автоматизации застропки, отстропки и поворота контейнеров.
Применительно к крупнотоннажным контейнерам эта задача решена путем создания на основе достигнутого мирового опыта захватов (спредеров), обеспечивающих застропку контейнеров за верхние угловые фитинги.
Для среднетоннажиых контейнеров, имеющих разнотипные грузоподъемные приспособления, расположенные на различных расстояниях относительно крыши контейнеров, эта задача решается сложнее. В настоящее время после нескольких лет работы в этой области различных организаций осуществляется широкое внедрение захвата, позволяющего автоматизировать операции застропки и отстропки контейнеров массой брутто 2,5(3) и 5т, снабженных грузоподъемными устройствами в виде рымов.
Захват состоит из рамы, по которой с помощью винтового привода перемещаются в противоположных направлениях каретки с рабочими органами. Каждый рабочий орган состоит из корпуса, в котором размещены перемещающиеся в вертикальном направлении четыре подпружиненных крюка, три из которых предназначены для застропки рымов 3-тонных контейнеров и один 5-тонных. В средней части рамы установлена подвижная штанга с двумя шарнирно укрепленными на ней козырьками, служащими для центрирования захвата относительно контейнера. Штанга автоматически занимает одно из двух фиксированных положений в зависимости от размера застрапливаемого контейнера.
Захват снабжен автоматической блокировкой, исключающей подъем контейнера, если хотя бы один из его рымов не захвачен пли захвачен неправильно. С этой целью в теле каждого крюка имеется подвижной щуп, который при подъеме контейнера «проверяет» наличие рыма в зеве крюка. В случае если рым отсутствует или находится на крайней грани крюка, разрывается цепь управления механизмами подъема и в кабине крановщика загорается сигнальная лампочка. Система автоматической блокировки исключает также включение привода захвата на сдвиг (соответствует операции отстропки) при поднятом контейнере.