Комплексная механизация и автоматизация

ВВЕДЕНИЕ.

Ещё с древних времён человек приспосабливался к условиям окружающей среды, воспринимал её такую как есть и пытался подстроить под себя. Он уже тогда старался облегчить свой труд путём применения различных предметов и уже потом механизмов. С развитием человечества и соответственно научно технического прогресса появились совершенные системы автоматизированного управления, которые в настоящее время применяются везде. Особенно хорошо этот процесс можно пронаблюдать на примере промышленности нашей страны. Здесь предусматриваются работы по созданию законченных систем машин, приборов и высоко эффективных технологических процессов, позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать весь процесс от поступления сырья до отгрузки готовой продукции, включая транспортирование, хранение, погрузку – выгрузку и доставку потребителю.

К основным задачам механизации и автоматизации производства в настоящее время относят:

- Переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производственного процесса, техническое перевооружение основных его отраслей.

- Поднять техническую перевооружённость труда, неуклонно сокращать во всех отраслях численность работников, занятых ручным трудом.

- Обеспечить рост выпуска законченных систем машин для комплексной механизации и автоматизации погрузочно–разгрузочных, складских и ремонтных работ.

- Улучшить использование подвижного состава, добиться ритмичности погрузки и выгрузки грузов.

Сейчас реализуются мероприятия, направленные на развитие магистрального и промышленного железнодорожного транспорта: внедрение новейших универсальных и специализированных транспортных средств; увеличение грузоподъёмности и мощности подвижного состава. Кроме того, улучшается взаимодействие различных видов транспорта, совершенствуется технология организации перевозок, ускоряется внедрение высокоэффективных машин и высокосовершенных систем автоматического управления. Находит широкое применение кибернетика, электронные счётно-решающие устройства и ЭВМ в производстве, плановых расчётах, сфере учёта и управления.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

- Заданный годовой грузооборот: 6,8 миллионов тонн

- Перевозимый груз: швеллеры р310

- Схема необходимого цикла переработки груза:

1) Технология изготовления продукции

2) Складирование по роду продукции

3) Хранение и подготовка к погрузке

4) Погрузка

5) Транспорт МПС

6) Разгрузка

7) Складирование продукции

- Склад: наземный открытый

- Устройство автоматизации: автоматизация передвижения вагонов при погрузке

- Вспомогательные устройства: электромагнитное грузозахватное устройство

- Транспортное средство: платформа

- ПРУ циклического действия: автомобильный кран

- ПРУ непрерывного действия: роликовый конвейер

Схема цикла переработки груза:

Заданный перевозимый груз – швеллер р310 (нем. schweller).

Характеристика груза:

Швеллер (профиль металлический) – это изделие, которое получено прокаткой, прессованием, формовкой (гибкой) между валками. Различают профили с постоянным или переменным по длине поперечным сечением (в т. ч. периодическим) и специальные профили (бандажи, колеса, шестерни, шары и др).

Швеллер р310 (длина одного погонного метра весит 310 кг) имеет длину 2500 мм, и соответственно весит 775 кг.

РАЗРАБОТКА ЗАДАННОЙ СХЕМЫ КМА ПРТСР, А ТАКЖЕ ТРАНСПОРТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ С УВЯЗКОЙ ПАРАМЕТРОВ ПРИНЯТЫХ СРЕДСТВ.

На основании анализа исходных данных определяется величина суточного поступления Qсут по заданному годовому грузообороту Qг и коэффициенту неравномерности Кн:

Qсут = Кн * Qг / Тгр , тонн

где Кн – коэффициент неравномерности, который = 1,2;

Qг – годовой грузооборот, который = 6,8 млн. т.

Тгр – число рабочих дней в году.

Qсут = 1,2 * 6,8 * 106 / 365 = 22356,2 тонн

Для выбранных механизмов, предназначенных для выгрузки и погрузки, определяется эксплуатационная производительность.

Для машин непрерывного действия:

Роликовые конвейеры предназначаются для транспортировки штучных грузов. Они состоят из последовательно расположенных на раме вращающихся роликов, по которым перемещается груз. Трасса конвейера может быть прямолинейной или криволинейной.

Производительность роликового конвейера определяется по следующей формуле:

Q = 3,6 * V * m / tг , т/ч

где V – скорость движения груза, которая равна 1,5 м/с;

m – масса одного груза, = 775 кг;

tг – шаг расположения грузов на конвейере, = 1 м;

Q = 3,6 * 1,5 * 775 / 1 = 4185 т/ч

Для машин периодического действия:

Ходовой частью автомобильных кранов является шасси серийных грузовых автомобилей, на котором расположены выносные опоры – передние и задние. Автомобильные краны предназначены для погрузочно–разгрузочных работ со штучными грузами, а при оснащении их грейферами – с сыпучими и кусковыми материалами. Наибольшая грузоподъёмность может быть реализована только при работе на выносных опорах.

Автомобильный кран ЛАЗ – 690

Грузоподъёмность на крюке = 3 тонны;

Наибольшая высота подъёма крюка = 6,6 м;

Длина стрелы = 6,2 м;

Определение производительности крана:

П = Gгр * nц , т/ч

Gгр – количество груза, перемещаемого за один цикл, которое = 775 кг;

nц – количество циклов, выполняемых краном за час работы, = 3600 / 120 = 30;

П = 775 * 30 = 23250 кг/час = 23,25 тонн/час

Потребное количество ПРМ или их комплектов определяется по формуле:

М = Qсут/ (24 * П) , шт.

где Qсут – суточное поступление груза на склад, тонн;

П – производительность ПРМ, т/ч.

Потребное количество автомобильных кранов ЛАЗ – 690 для перегрузки груза со склада на платформу:

М = 22356,2 / (24 * 23,25) = 40

Для обеспечения нормальной производительности рабочих сутки разбиваем на три смены.

Для транспортировки груза задан состав состоящий из платформ.

Платформа имеет грузоподъёмность 63 тонны, длина её грузонесущей части составляет 13400 мм, а ширина 2870 мм.

Количество вагонов входящих в состав поезда определяется по формуле:

Nв = (lст – 2lв) / 2lв , вагонов

где lст – расчётная длина станционных путей, 1см = 654 м;

lв – длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;

Nв = (3 * 654 – 2 * 14,62) / (2 * 14,62) = 66 вагонов

Время оборота поезда определяется:

Тоб = 2 * l / Vуч + (tп + tв) + ∑tпз , час

где l – дальность перевозки, которая = 35 км;

Vуч – участковая скорость движения подвижного состава, 40 км/ч;

tп – время погрузки состава, час;

tв – время выгрузки состава, час;

∑tпз – суммарное время на подготовительно-заключительные операции обработки состава, принимаем = 3 – 4 часа;

Время погрузки состава:

tп = Qгрст / (П * М) , час

где Qгрст – вес груза входящего в один состав, т;

П – производительность ЛАЗ – 690, т/ч;

М – количество ПРМ.

tп = 66 * 63 / (23,25 * 40) = 4,5 час

Время выгрузки состава:

tв = Qгрст / (П * М), час

где П – производительность электромагнита, т/ч;

М – количество ПРМ.

Подъёмные электромагниты применяются для перемещения, погрузки в подвижной состав и выгрузки из него различными кранами ферромагнитных грузов. Прямоугольные подъёмные электромагниты предназначены для перемещения длинномерных грузов – рельсов, балок, труб, швеллеров – применяются обычно по два или три электромагнита, работающих на одной траверсе, подъёмная сила которой зависит от числа электромагнитов.

Производительность электромагнита определяется исходя из его технических характеристик:

Прямоугольный электромагнит ПМ – 15 имеет грузоподъёмность 3 тонны.

П = Gгр * nц , т/ч

П = 3 * 30 = 90 т/ч

Время выгрузки состава:

tв = 66 * 63 / ( 90 * 10) = 4,62 час

Время оборота поезда определяется:

Тоб = 2 * 35 / 40 + (4,5 + 4,62) + 3 = 13,87 час

Количество поездов, обеспечивающих суточный грузооборот: