Настольная Книга Управляющего Складом - Джеймс Томпкинс. 1. Проблемы и задачи складского хранения. Складское хранение и товародвижение
 Скачать 14.49 Mb.
|
|
Нагрузка конвейера Конвейеры без механического привода, используемые для накопления, часто становятся наиболее тяжело загруженными конвейерами на объекте. Такие линии часто используются персоналом для новых целей без какой-либо модификации первоначальной системы. Если пространства мало, то работники могут добиваться большего накопления с помощью двухъярусного штабелирования изделий на конвейере, не рассчитанном на такую большую нагрузку. Кроме случаев, когда расчеты дают другие цифры, гравитационные конвейеры должны располагаться на опорах через пять футов. Такие конвейеры выдерживают в четыре раза большую нагрузку на фут, чем те же самые конвейерные секции на опорах через 10 футов. Прогиб конвейера также сокращается наполовину, даже при полной загрузке, обеспечивая более плавный гравитационный поток. Безопасность персонала Больше всего происшествий при работе с конвейерным оборудованием происходит на конвейерах без механического привода. Вместо того чтобы обходить вокруг конвейерной линии, работник решает перешагнуть через конвейер на участке, не предназначенном для этих целей. Человек теряет равновесие на свободно вращающихся роликах и рискует получить серьезную травму ног — или хуже. Такие происшествия никому не нужны. Если персонал не может или не хочет обходить вокруг, то должны быть сделаны проходы. Для конвейеров, транспортирующих коробки, большинство изготовителей предлагают откидные (подъемные) проходы через конвейер. Для более крупных конвейеров, или расположенных на меньшей высоте, может быть спроектирован участок перехода со ступеньками с обеих сторон, пластинами между роликами и поручнями для рук. В современных экономических условиях, проход или переход обойдутся владельцу гораздо дешевле, чем затраты, связанные с происшествием или инвалидностью. На каждом рабочем месте должны быть безопасные пути доступа, и работники должны быть обучены их правильному использованию. Дисковый конвейер Так как у дисковых конвейеров относительно небольшой вес, они часто используются в переносных конвейерных линиях и на развозных грузовых автомобилях. Другие преимущества: дифференциальное действие колес (дисков) на изгибах (помогает поддерживать ориентацию изделия), небольшая сила инерции для легкой продукции, и обычно крючковое соединение и переносная система опор, спроектированная для быстрой установки конвейерной линии. Коробки, весящие меньше пяти фунтов и продукция с более мягкой поверхностью, например, пакеты или мешки, часто перевозятся лучше на дисковых конвейерах, чем на роликовых конвейерах. Контейнеры с ободом на дне и проволочные корзины не подходят для дисковых конвейеров. Дисковые конвейеры предлагаются со стальными или алюминиевыми каркасами и колесами (дисками). Алюминиевые секции предпочтительны для легковесного, переносного применения, но они дороже и имеют меньшую грузоподъемность, чем полностью стальные конструкции. И алюминиевые, и стальные колеса 115/16 дюймов в диаметре, с V4 дюймов в диаметре круглыми осями и могут работать при температуре от +32˚F до +100˚F. При более холодных или жарких условиях работы, проконсультируйтесь с изготовителем, чтобы заказать специальную смазку. Предлагается специальное пластиковое или резиновое покрытие колес или пластиковые колеса. Каркас Каркасы – это обычно швеллера 2"/2 дюйма x 1 дюйм с верхней частью колес над верхней частью каркаса. Большинство изготовителей предлагают конвейеры с общей шириной в 12, 18 и 24 дюйма, с осями на опорах в 1 V2 дюйма. Трубки собраны на осях и формируют разнообразные модели. Выберите нужную плотность колес для поддержки обрабатываемого груза. Хотя грузоподъемность стальных колес будет от 25 до 50 фунтов, а алюминиевых колес от 10 до 40 фунтов, в зависимости от изготовителя, но грузоподъемность конвейера чаще ограничивается грузоподъемностью каркаса, интервалами между опорами, характеристиками груза, и методом нагрузки, чем общей грузоподъемностью колес. Стандартные колесные секции бывают длиной в пять – десять футов. Опоры Таблицы грузоподъемности показывают единообразную нагрузку, которая отклонит боковые рельсы на V240th промежутка без опор. С опорами через десять футов (120 дюймов), максимальный единообразный груз отклоняет каркас в центре на половину дюйма — «американские горки» при потоке грузов самотеком. С опорами через пять футов, груз может быть в четыре раза больше при только 0,25 дюймовом отклонении в центре. Дисковые конвейеры с самотеком грузов должны всегда иметь опоры через пять футов. Предлагаются регулируемые опоры с тремя и четырьмя опорными стойками для переносных операций, и опоры с двумя опорными стойками для постоянной установки. При соединении секций дисковых конвейеров с использованием переносных опор, соединения должны быть совместимы с присоединяемыми секциями. Крючковые и стержневые соединители обычны для дисковых конвейеров, но редко используются на других типах конвейеров. Для перемещения грузов с дискового на другой тип конвейера, требуются специальные соединения. Уклон для транспортировки грузов будет различаться в зависимости от веса и несущей поверхности груза. Средний угол наклона для коробок отечественного производства будет шесть дюймов на десять футов длины. Продукции с более жесткой несущей поверхностью требуется меньший угол наклона, чем продукции с более мягкой несущей поверхностью. Опыты и испытания – это единственно надежные методы определения окончательного угла наклона. Изгибы и аксессуары Дисковые конвейеры также предлагаются в криволинейных секциях (45˚ и 90˚), с ответвлениями, переключателями и разнообразными аксессуарами. Средний угол наклона 90˚ изгиба должен составлять половину от угла наклона десятифутовой секции. Внутренний радиус изгиба должен быть, по крайней мере, равен длине самого длинного перевозимого груза. Вообще, чем больше радиус, тем лучше перевозится груз. Грузы не должны накапливаться на изгибах, так как они там блокируют друг друга и не начинают перемещаться, когда грузы ниже по потоку освободили конвейер. Нужно будет вмешаться вручную. Хотя переключатели и ответвления позволяют смешивать или разделять груз, обычно им требуется содействие вручную. Роликовый конвейер Хотя роликовый конвейер предлагается и с каркасом и роликами из алюминия, но он не такой легкий, как дисковый конвейер и обычно не используется для переносного применения, где требуется частая установка и демонтаж. Повсеместно роликовые конвейеры используются более широко, чем дисковые конвейеры. Например, роликовые конвейеры могут успешно использоваться для обработки многих грузов, не подходящих для дисковых конвейеров, таких как проволочные корзины, контейнеры, бочки, паллеты, арматура или любые грузы с ободом, каркасным дном или полозьями в направлении движения. Общие рекомендации для всех конвейеров без механического привода относятся и к роликовым конвейерам: гравитация должна использоваться всегда, когда возможно, но с соблюдением техники безопасности и недопущением повреждения продукции. Одно из основных преимуществ роликовых конвейеров состоит в наличии широкого разнообразия моделей, включая разнообразные подшипники, оси, ролики, лонжероны, опоры и агрегаты. В этом разделе будет рассмотрен каждый из компонентов, а затем показаны разнообразные обычные варианты сборки. Подшипники конвейеров под уклоном Большинство роликовых конвейеров без механического привода оснащено подшипниками для конвейеров под уклоном. У них низкая цена, небольшая скорость вращения (до 500 оборотов в минуту) и средняя нагрузка. Шарики свободно заполняют дорожку качения без шариковой обоймы как у прецизионных подшипников. Благодаря этому добавляется, по крайней мере, один дополнительный шарик, увеличивая и временную допустимую нагрузку, и ударную допустимую нагрузку подшипников. Однако, находясь в покое, шарики без шариковой обоймы контактируют друг с другом, что приводит к начальному трению от 5% до 10%, в то время как трение качения будет только 2% - 3%, в зависимости от модели. Они также производят шум, особенно при скорости больше 100 оборотов в минуту. У стандартных подшипников открытая конструкция, и загрязнители, попавшие к шарикам, выпадают с лицевой поверхности подшипников. Там, где в конвейер могут попадать твердые частицы, например, на участках обработки деталей напильником, подшипники могут быть оснащены экранами от пыли, чтобы загрязнители не попадали на дорожку качения для шариков. Роликовые конвейеры (горизонтальные или самотеком), эксплуатируемые при температуре окружающей среды, обычно могут работать с сухими подшипниками или, при появлении признаков ржавчины, нужно будет время от времени слегка смазывать их маслом. Подшипники конвейеров под уклоном подходят для использования в морозильных камерах (сухие), холодильниках (сухие или смазанные маслом), и при повышенной окружающей температуре, до 225°F или выше. Для применения при более высокой температуре, проконсультируйтесь с изготовителем конвейера. В случае работы с тяжелыми грузами и большинстве применений роликов с механическим приводом, ролики работает более легко, когда подшипники имеют герметизированную несменяемую консистентную смазку или принудительную смазку под давлением. Войлочные герметизаторы не должны использоваться при температуре свыше 180°F, так как войлок обуглится и загрязнит смазку подшипников. Смазка должна соответствовать температуре и условиям эксплуатации. Подшипники могут быть оцинкованы для коррозионной стойкости. Полупрецизионные подшипники Вариантом подшипников под уклоном в роликах являются кассетные полупрецизионные подшипники. У них более обработанные шарики и дорожки качения для шариков, и имеются шариковые обоймы. Полупрецизионные подшипники имеют 2% начальное трение и 1,0% - 1,5% трение качения. Они производят меньше шума при работе и обеспечивают более высокую скорость вращения, типичную для некоторых роликовых конвейеров с механическим приводом. Так как здесь меньше шариков для поддержки груза, то у полупрецизионных подшипников грузоподъемность несколько меньше, чем у подшипников для конвейеров под уклоном тех же размеров, и они не так хорошо переносят ударную нагрузку. Для конвейерной транспортировки с высокой скоростью, полупрецизионные подшипники – это отличный выбор, значительно сокращающий уровень шума конвейерных операций. Полупрецизионные подшипники предлагаются в широком диапазоне конструкций и материалов. Некоторыми наиболее экономичными являются автомобильные подшипники, адаптированные для конвейерного использования. У других будут пластиковые внутренние и внешние дорожки качения с шариками и шариковыми обоймами из нержавеющей стали для очень большой влажности, такой как на промывочных участках в пищевой промышленности и т.д. Другие будут со стальными дорожками качения, пластиковыми кожухами и чулками оси для шумоизоляции. При очень тяжелом промышленном применении, кассетные роликовые подшипники или сдвоенные роликовые подшипники со сферическим корпусом могут устанавливаться в толстостенные, четырех-шести дюймов в диаметре роликовые конвейеры, обеспечивая временную допустимую нагрузку от 4000 до 20000 фунтов на ролик. Наконец, полупрецизионные подшипники могут устанавливаться во внешнем корпусе (по бокам или сверху), смонтированном на каркасе конвейера. В этом случае, роликово-осевые агрегаты и внутренние дорожки качения вращаются на неподвижной внешней дорожке качения. Оси У большинства конвейерных роликов есть внутренний сборный подшипниковый узел и неподвижная ось. Ось поддерживает роликовый блок в каркасе конвейера, передает вес ролика и его временной нагрузки на каркас конвейера, и передает вращающую силу момента трения подшипника каркасу конвейера. Кроме того, ось должна поддерживать свой собственный вес. Эта работа создает изгибающий момент в оси. Для 1,9 дюйма диаметром ролика (30 дюймов или меньше в длину), отклонение оси на 7/16 дюйма будет приемлемым. Тот же самый ролик, но 60 дюймов в длину, с полной временной нагрузкой может иметь достаточное отклонение оси, чтобы вытянуть внутренние трубки роликов. В этом случае, выбирайте роликовый блок с короткой внутренней дорожкой качения подшипника (т.е. осевая линия подшипника насколько возможно близко к каркасу конвейера). Другой выбор – это использование ролика 2,5 дюйма диаметром с %дюймов осью, которая будет отклоняться в 2 раза меньше. Подшипники для конвейеров под уклоном обычно спроектированы для работы с несколькими градусами несоосности из-за отклонения оси. Полупрецизионные подшипники также переносят некоторую несоосность. Жестким прецизионным подшипникам требуются более строгие допуски. Проектировщик роликов все это учитывает при выборе трубок, подшипников и осей. Чтобы не было проскальзывания при вращении, изготовители конвейеров используют шестиугольные оси и шестиугольные отверстия в каркасе конвейера. У осей более жесткая поверхность, чем у каркаса конвейера, который сегодня изготавливается из стали 1010. Отверстия в каркасе – это важнейшие точки износа. Каждый груз, проходящий над роликом, прилагает и вертикальную и вращающую силу к месту взаимодействия оси и каркаса. Со временем ось превращает шестиугольное отверстие в каркасе в круглое отверстие. Когда "со временем" означает 20 лет, никто не жалуется. Но на участке с интенсивным использованием, стандартный каркас может быть разрушен за год или меньше. Лучшим вариантом для участков с высокой нагрузкой будет сделать "противоизносные полосы" с шестиугольными отверстиями и приварить их к каркасу конвейера. Благодаря этому ось поддерживается в два раза большей по толщине сталью. К другим вариантам относятся увеличение толщины самого каркаса, или использование роликов с более крупными шестиугольными осями, чтобы нагрузка на ось поступала в более низкой точке. Трубки роликов Размеры и вес трубки роликов определяются грузоподъемностью, применением и требованиями к гнезду подшипника. Грузоподъемность определяет выбор подшипников, которые определяют минимальный диаметр трубки. Диаметр трубки и толщина стенок должны быть достаточными, чтобы обеспечить необходимое гнездо подшипника, препятствовать разрушению при изгибе при данных длине роликов и грузе, и препятствовать вдавливанию под грузом при предполагаемых условиях применения. Например, 40 фунтовая стальная отливка небрежно брошенная на конвейер с большей вероятностью оставит вмятины на роликах, чем 40 фунтовая коробка бананов. Толщина стенок может зависеть от требований к гнезду подшипника. Так как ролики и оси изгибаются при работе, то внешние дорожки качения подшипников должны стать одним целым с кожухом трубки, как внутренние дорожки качения являются одним целым с осями. Когда диаметр подшипника близок к внутреннему диаметру трубки, то изготовитель может наглухо прикрепить трубку к подшипнику. При небольших подшипниках в более крупных трубках изготовители прикрепляют колпак к концу трубки с гнездом уже сформированным в колпаке для свободноскользящего соединения или легкой прессовой посадки подшипников. Для легких роликов с небольшими подшипниками трубка иногда скручивается внутрь, чтобы сформировать гнездо подшипника. Для более толстых стенок трубок (12 калибра или толще) гнездо подшипника может быть рассверлено на внутренней стенке трубки. Роликовые агрегаты Хотя ролики предлагаются диаметром от 5/g до 8 дюймов, но большинство конвейерных роликов, используемых сегодня, будут 1,9 и 2,5 дюйма в диаметре. Большинство роликов сегодня наглухо соединено с подпружиненными осями. При нажатии на один конец оси, ось сдвигается, пока нажатый конец не будет вровень с втулкой подшипника. Благодаря этому роликовые агрегаты быстро заполняют каркас, и ось возвращается в центральное положение. Ось может быть нажатой только на одном конце. Важный момент при установке – убедитесь, что одна сторона конвейера доступна для технического обслуживания и установите все конвейерные секции с пружинами осей на этой стороне. Не подпружиненные оси могут крепиться к каркасу шплинтами. Размещение конвейерного оборудования в этом случае должно обеспечивать доступ для технического обслуживания с обеих сторон, чтобы роликовые агрегаты можно было заменять при необходимости. Хотя большинство роликов сделано из стали, но предлагаются также ролики, изготовленные из алюминия, нержавеющей стали, латуни (безыскровое обслуживание) или пластика. Ролики могут иметь пластиковое или резиновое покрытие различной твердости. Ролики, сделанные из оцинкованных трубок, стоят ненамного дороже. Оцинкованные поверхности минимизируют ржавчину за недели или месяцы установки и запуска. Оцинкованные роликовые агрегаты также часто применяются для более продолжительной защиты от ржавчины, например, в холодильниках и пищевой отрасли. Каркасы Наиболее сложная задача, стоящая перед изготовителем роликовых конвейеров – это правильно изготовить каркас конвейера. Роликовый конвейер работает, потому что (1) верхняя часть всех роликов находится на одной и той же высоте и горизонтально расположена в одной плоскости, (2) осевые линии всех роликов перпендикулярны направлению движения, и (3) направление движения параллельно боковым направляющим каркаса конвейера (т.е. секции квадратны). Если ролики не ровные, то они мешают самотеку грузов. Если секции не квадратные, то грузы смещаются к одной из сторон к защитному ограждению. Если каркасы были плохо изготовлены, то будет трудно или невозможно исправить недостатки на месте. Сегодня боковые стенки конвейеров – это профильные и строительные швеллера или уголки. Профильные швеллера наиболее популярны для роликов 2,5 дюйма или меньше в диаметре. Строительные швеллера и уголки используются в основном в тяжелой промышленности, хотя усиленные профильные швеллера также могут здесь применяться. Профильные швеллера изготавливаются из полосовой стали или алюминиевых полос, обработанных разнообразными способами. Метод изготовления не важен для пользователя, только результат. Конвейерные швеллера должны быть одинаковой длины (слева и справа) и быть прямыми (без выступов или искривлений). Отверстия для осей должны быть на одинаковом расстоянии ниже верхней части элемента конструкции, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга (по центру), и центрированы от конца к концу швеллеров, чтобы левый и правый швеллеры были зеркальными отражениями друг друга и создавали квадратную конвейерную секцию. Поперечины удерживают швеллера в параллельном и квадратном положении во время сборки. Однако даже должным образом изготовленные секции могут быть повреждены при транспортировке. Монтажник оборудования должен проверить каждую секцию на ее квадратность и внести необходимые поправки. Секции могут поставляться с поперечными связями, которые могут очень пригодится в поддержании квадратности, если конвейер подвешен к потолку. После успешной установки, основной заботой в отношении каркаса конвейера будет износ отверстий для оси. Об этом уже говорилось в разделе об осях, но стоит повторить еще раз. У шестиугольных отверстий для осей обычно одна из шестиугольных поверхностей находится в горизонтальной плоскости. Ось опирается на одну эту плоскую поверхность. Площадь опоры подшипников – это длина оси плюс толщина каркаса конвейера. Когда временная нагрузка поступает на ролики, то вертикальная нагрузка прикладывается к этому участку, и крутящий момент роликов вызывает искривление оси, ограниченное зазором отверстия. Таким образом, временная нагрузка больше прилагается к одной стороне шестиугольной оси, чем к другим. Если эти циклы нагрузки слишком тяжелые, то отверстие оси будет расширяться, и ролики опустятся на каркас. Здесь есть три варианта. Во-первых, можно использовать усиленные боковые стенки. Еще лучше будет прикрепить сменные накладки с шестиугольными отверстиями с внешней стороны каркаса конвейера, чтобы удвоить толщину каркаса на участке оси подшипника. В-третьих, можно использовать ролики с более крупными осями, чтобы распределять нагрузку более ровно. |