Настольная Книга Управляющего Складом - Джеймс Томпкинс. 1. Проблемы и задачи складского хранения. Складское хранение и товародвижение
 Скачать 14.49 Mb.
|
|
Наклонные (со спуском и подъемом) ленточные конвейеры Наклонные вверх ленточные конвейеры используются для подъема грузов, достаточно устойчивых, чтобы не скользить, не опрокидываться и не расплескиваться на наклонной ленте. Характеристики продукции, такие как размеры грузов, центр тяжести и поверхность транспортирования определяют максимальный угол наклона конвейера, выбор ленты и метод доставки товаров к наклонной части конвейера. Максимальный угол наклона ограничивается, во-первых, устойчивостью груза, а, во-вторых, его эффективным контактом с лентой. Для сохранения устойчивости, вертикальная линия, проведенная через центр тяжести, должна всегда проходить через поверхность транспортирования упаковки. Если она проходит через задний конец, то упаковка будет вращаться к этой поверхности. Если вектор нагрузки, параллельный ленточной поверхности, превосходит вектор нагрузки, перпендикулярный ленте, умноженный на коэффициент трения, то упаковка будет скользить обратно вниз по ленте. Лучше всего в проекте конвейера ограничить наклон до (1) угла, когда вертикальная линия проходит через центр тяжести, не выходя за третью часть длины основания, и (2) угла в 20˚. Хотя случайная смесь розничных гофрированных коробок обычно не скользит при 25˚, но есть высокая вероятность того, что некоторые из них опрокинутся и создадут затор. Пластиковые лотки с гладким дном часто скользят при наклоне в 15˚. Когда есть сомнения, то упаковки нужно сначала протестировать на устойчивость и проскальзывание на уже работающем конвейере с выбранным наклоном. Ленты для наклонного применения обычно с жестким покрытием, увеличивающим коэффициент трения. Много вариантов предлагаются для специальных условий, таких как продовольственная сфера, влажная среда и т.д. Кроме того, планки к ленте могут быть запрессованы, приварены ультразвуковой сваркой или даже прикреплены болтами. Оптовые торговцы лентами и поставщики конвейеров могут помочь в выборе. Не нужно использовать ленты, которые едва отвечают необходимым условиям, потому что любые способы увеличения трения станут менее эффективными со временем из-за обычного износа, в то время как силы гравитации останутся неизменными. При переходе от горизонтали к наклону, каждое изделие временно опирается только на свою переднюю и заднюю кромку. Получается контакт с лентой меньше среднего. Если изделие движется до наклона по роликовому конвейеру, то на нескольких последних роликах задний край вытягивается передним краем пока, наконец, не достигнет наклонной ленты. Более длинные упаковки и грузы с жесткими, острыми углами имеют тенденцию зависать на входе. Решением проблемы будет установка на входе в наклон прямого горизонтального ленточного питателя, равного по длине самой длинной упаковке. Если упаковка гибкая и может быть повреждена чрезмерным изгибом (например, "квадрат" кровельного гонта, завернутый в крафт-бумагу), сам ленточный питатель может быть установлен в половину угла наклона, сокращая изгиб упаковки наполовину. Гофрированным коробкам, которые короче 24 дюймов, обычно не требуется ленточный питатель для наклона в 15˚ или меньше, в то время как металлическим или пластиковым лоткам почти всегда требуется ленточный питатель. Ленточный питатель предлагает еще одно преимущество. Лучше всего, чтобы на наклоне и ленточном питателе скорость была на 10% быстрее, чем на предыдущем конвейере. Это создает разрыв между двумя упаковками, движущимися вместе на конвейере до перехода к наклону. Если этого не сделать, то верх заднего края первой упаковки окажет давление на верхнюю часть переднего края второй упаковки, и одна или обе упаковки передвинутся по ленте. Что может повредить обе упаковки. Если конвейер роликовый гравитационный, используйте ленточный питатель (соединенный цепью с хвостовым валом наклонного конвейера), установленный на половине угла наклона и дифференциал скорости между ленточным питателем и лентами наклона. В верхней части наклонного конвейера, лучше всего использовать размещенную по радиусам секцию роликов под лентой для возвращения упаковок в горизонтальную плоскость до их перехода на следующий конвейер. Упаковкам с длиной или шириной меньше восьми дюймов требуется дополнительное внимание системотехника, особенно для наклонных конвейеров. Так как для ленты с грубым верхом, повсеместно используемой сегодня, требуется шкив шести дюймов в диаметре, то короткие упаковки могут опрокинуться с одного консольного шкива до контакта с соседним шкивом. При наклонном перемещении упаковка может перевернуться, и если два габаритных размера короткие, то упаковка буквально кувыркается и создает «пробку». Существуют решения для этой проблемы: переходные пластины, опорные ролики, специальные ленты и консольные шкивы. Пользователь должен быть достаточно мудрым, чтобы позволить своему поставщику конвейеров использовать их. Ленточные повороты и спирали Изделиям, которым требуются ленточные конвейеры для транспортировки, обычно требуются ленточные повороты при изменении направления конвейерной дорожки. В собранном виде, ленты для этих поворотов имеют форму усечённого конуса. Консольные шкивы для этих поворотов сужаются с точкой сходимости в поворотной точке изгиба. Эти конические ролики обеспечивают необходимую скорость для каждой части ленты, поступающей или покидающей несущую поверхность. Небольшого диаметра переходные ролики или пластины могут потребоваться между конечными роликами ленточного поворота и соседним ленточным конвейером, чтобы помочь небольшим объектам пройти через зазор. Современные тонкослойные ленточные ткани обеспечивают скорость ленты до 600 футов в минуту или больше на осевой линии конвейера, позволяя использовать ленточные повороты в высокоскоростных системах для обработки посылок и грузов, распределительных складах и обработке багажа. До недавнего времени, замена поврежденной ленты требовала три - четыре часа простоя. Хотя такие повреждения не были слишком частыми, но эти незапланированные простои отпугивали владельцев от применения ленточных поворотов на важнейших участках системы. В 1995 первые из нового поколения ленточных поворотов стали доступны, когда лента меняется за 20 минут или меньше. Этот акцент на удобстве обслуживания и быстроте ремонта значительно расширил применение ленточных поворотов в конвейерных системах с высокой нагрузкой. Ленточные повороты обычно оснащены 90˚ и 180˚ горизонтальными изгибами с левым или правым углом наклона (угол наклона = направление поворота относительно направления движения). Имеются и специальные углы до 30˚. Повороты также предлагаются как спиральные подъемы или спуски, с углом наклона от 16˚ to 20˚по осевой линии, в зависимости от изготовителя и модели. Спирали строятся вокруг поворотного каркаса. Сегменты могут быть соединены вокруг поворотного каркаса, обеспечивая непрерывную спираль до 720˚. Спирали дороже, чем пологие изгибы, но они экономят пространство на распределительных складах, обеспечивая до 20 футов дополнительных зон отбора на каждом уровне. Приводной роликовый конвейер Приводной роликовый конвейер – это лучший выбор для разнообразного применения. Низкое трение между роликами и грузом, плюс способность роликов выдерживать тяговую нагрузку, позволяет использовать приводные роликовые конвейеры как настил конвейера для толкателей-отклонителей, фиксированных отклонителей, объединителей конвейеров, выравнивания краев скошенных роликов и для пунктов погрузки и разгрузки. Приводные ролики – это основное средство аккумуляции грузов на конвейерах с механическим приводом. Этот раздел посвящен использованию приводных роликов для обработки упаковок. В последнем разделе будет обсуждаться использование приводных роликов при больших нагрузках. Приводной роликовый конвейер с ременным приводом Приводной роликовый конвейер с ременным приводом использует узкий ремень, проходящий под конвейерными роликами и находящийся с ними в трущемся контакте. Достаточное давление подается на ремень, чтобы превзойти сопротивление роликов и груза и вызвать вращение роликов. Упаковки движутся в направлении движения со скоростью ремня. Прижимные ролики, удерживающие ремень в контакте с несущими роликами, как правило, являются регулируемыми, по отдельности или группами. Правильная установка давления роликов – это минимум, который обеспечивает движение самых тяжелых грузов, для которых конвейер был спроектирован. На участке слияния или разделения давление будет больше, чтобы превзойти дополнительное сопротивление груза, контактирующего с защитным ограждением или отклонителем. Давление на рабочем месте может быть сокращено до ноля, или около ноля, чтобы груз останавливался, пока оператор завершает обработку груза. Самые короткие грузы должны при движении постоянно находиться, по крайней мере, на трех приводных несущих роликах. На каждом конце конвейера в пространстве у шкива часто остается по два или три несущих ролика без привода. Изготовители обычно решают эту проблему, соединяя эти ролики с последним приводным роликом. Для практических целей, следующая формула будет достаточной для определения натяжения ленты и мощности редукторного электродвигателя для роликового конвейера с ременным приводом:  где BP = натяжение ленты (в фунтах), F = приблизительный коэффициент трения (10% для приводных роликов с ременным приводом), L = временная нагрузка (суммарная на конвейер, в фунтах), B = вес ремня (суммарный, в фунтах), R = вес роликов (несущих + натяжных + возвратных), О = угол наклона конвейера, 1 = вес временной нагрузки на наклоне, D = вес самого тяжелого груза.  где: Motor HP = мощность мотора, Speed = Скорость = скорость конвейера (футов в минуту), Efficiency = Эффективность = 0,95 x эффективность редукторного электродвигателя (по данным изготовителя). Более подробно о натяжении ленты см. Раздел 3 текущего выпуска ANSI/CEMAStandard #403, Приводные роликовые конвейеры с ременным приводом, Ассоциация изготовителей конвейерного оборудования (Conveyor Equipment Manufacturers Association), 932 Hungerford Drive #36, Rockford, MD 20850. Максимальный рекомендуемый наклон вверх приводных роликовых конвейеров с ременным приводом – пять градусов. Наклон вниз также допускается, участок с наклоном вниз до четырех градусов считается горизонтальным. При наклоне вниз свыше четырех градусов вычислите натяжение ленты и для пустого конвейера, и для конвейера с полной нагрузкой. Используйте большее из двух чисел, чтобы определить мощность двигателя. Как уже обсуждалось в разделе о ленточных конвейерах, при переходе от наклона вниз к горизонтальному участку нужно учитывать длину упаковки и использовать ленточные питатели, если необходимо. Накопление товаров на роликовых конвейерах с ременным приводом Стандартные роликовые конвейеры с ременным приводом считаются конвейерами-накопителями со средним давлением, где "средний" – это относительный термин. Конвейер, спроектированный для временной нагрузки в 50 фунтов на фут, с прижимными роликами, установленными на 10% от максимальной временной нагрузки, дает 100 фунтов прямой тяги на 20 футах. Если на конвейере 20 футов коробок скопились за пневматическим стопустройством, то большая часть из 100 фунтов тяги через первый груз пойдет на лицевую поверхность стопустройства. Может произойти несколько нежелательных событий: у стопустройства может не хватить мощности, чтобы преодолеть такое большое воздействие; передняя упаковка может быть повреждена в месте давления; несколько легких соседних коробок могут быть смяты и выдавлены вверх над конвейером. Удаление упаковок из середины этого скопления будет физически затруднено. Стандартные роликовые конвейеры с ременным приводом – это плохой выбор для больших по длине накоплений. Множество методов было разработано, чтобы модифицировать роликовые конвейеры с ременным приводом в конвейеры-накопители с минимальным давлением или нулевым давлением. В сущности, все методы автоматически увеличивают просвет между прижимными роликами и несущими роликами, чтобы минимизировать или удалить линейное давление на грузы, когда они накапливаются. В то время как минимальное давление хорошо работает с грузами единообразными по размерам и весу (например, на производственной линии), нулевое давление – это подходящий выбор для распределительных складов, где ширина груза варьируется больше чем 1,5:1, а вес груза – больше чем 3:1. На роликовых конвейерах с ременным приводом с нулевым давлением прижимные ролики для обработки упаковок обычно делятся на три или четыре зоны конвейера по десять футов. В каждой зоне есть датчики, которые вызывают механический или пневматический подъем или спуск ее группы прижимных роликов. Когда накопление товаров не нужно, тогда конвейер работает как обычный роликовый конвейер с ременным приводом. Когда упаковки попадают в первую зону, то прижимные ролики открываются в следующей зоне выше по ходу движения. Упаковки заходят в эту зону и останавливаются. Это открывает прижимные ролики в следующей выше по ходу движения зоне. Упаковки накапливаться без линейного давления и без повреждения коробок. Отдельные упаковки можно легко снимать с конвейера. Когда основание для накопления устранено (стопоустройство опущено или включен ленточный тормоз), то первая зона опорожняется, освобождая датчики. Это позволяет включиться прижимным роликам в следующей выше по ходу движения зоне, позволяя этим упаковкам двигаться. Этот метод разблокирования хорошо работает в большинстве производственных процессов накопления и разблокирования, таких как упаковочные и отгрузочные линии. Может быть добавлено дополнительное управление, чтобы множество зон вернулись к обычным операциям роликового конвейера с ременным приводом, после того как стопоустройство накопления было убрано. Этот метод увеличивает скорость движения накопленных материалов на 40%, и предпочтителен в зонах слияния, где несколько параллельных конвейеров-накопителей поставляют груз для одного более мощного конвейера. Роликовый конвейер с клиноременной или круглоременной передачей Тот же принцип, что у роликового конвейера с плоским приводным ремнем, кроме того, что небольшим в поперечном сечении ремням требуется установка прижимных роликов только на одной боковой стенке. Приводной и хвостовой концы направляются через соответствующие ременные шкивы. Бесконечный ремень должен использоваться всегда, когда возможно. Склеивание (сращение), при необходимости, должно осуществляться квалифицированным техником, использующим необходимые инструменты и материалы. Конвейеры с клиноременной и круглоременной передачей подходят для легких грузов и коротких конвейеров, таких как 30˚ ответвления. Круглые ремни особенно хорошо подходят для изгибов. Так как требования к питанию небольшие, то отбор мощности с соседнего роликового конвейера с ременным приводом экономит затраты на отдельный двигатель для клиноременной секции. Приводной роликовый конвейер с трансмиссионным валом В первом веке промышленной эры трансмиссионный вал, увеличивая длину мельницы или завода, доставлял энергию к каждой машине через кожаные приводные ремни. Конвейер с трансмиссионным валом использует тот же принцип, только с некоторыми улучшениями. Трансмиссионный вал смонтирован внутри каркаса конвейера. Пластиковые катушки (барабаны) (по одному на каждый несущий ролик) и V4 дюймов в диаметре пластиковые петли приводных ремней (одна на ролик плюс несколько запасных) как нитка бус расположены на трансмиссионном вале. У каждого конвейерного ролика есть "/4 дюймов в глубину паз рядом с одним концом, чтобы действовать как другой шкив для пластикового ремня. Когда трансмиссионный вал вращается, то пластиковая ременная петля приводит в движение каждый ролик. Когда конвейер блокируется, то катушка сползает на трансмиссионный вал (т.е. минимальное давление накопления). Сегменты трансмиссионного вала могут быть оснащены универсальными сочленениями для передачи энергии через изгибы. Трансмиссионный вал может обеспечивать энергией свои расположенные под прямым углом перегрузчики, ленточные питатели, выскакивающие перегрузчики и т.д. Правильное применение конвейерной системы с трансмиссионным валом может сократить количество приводов на 80% по сравнению с другими типами конвейерных систем с механическим приводом, требуя очень небольших изменений в техническом обслуживании. Трансмиссионные валы широко используются в системах обработки легких и средних упаковок, например, на участках отбора, упаковки и отгрузки. Предлагается также версия для паллет до 2000 фунтов. Трансмиссионный вал не должен использоваться в маслянистых или мокрых местах, абразивном окружении, при крайних температурах или там, где рабочие ингредиенты создадут скопления (наплывы) на приводных ремнях и трансмиссионных валах. Конвейерное сортировочное оборудование Сортировочное оборудование – это материальное ядро распределительного склада или конвейерной системы по перегрузке посылок. Такая система начинается как серия параллельных конвейеров от проходов с отбором заказов ящиками или дверей, где получаются посылки. Упаковки с этих конвейеров объединяются в один поток упаковок, расположенных в одну колонну, с промежутками между упаковками, и с местом назначения каждой упаковки, известным системе управления конвейером (через сканеры штрих-кода, системы слежения на конвейере и др.). Когда каждая упаковка попадает на сортировочный конвейер, информация об ее месте назначения передается контроллеру сортировочного конвейера. В выбранном месте назначения, каждая упаковка доставляется к конвейеру или транспортирующему жёлобу, связанными с пунктом упаковки, укладки на паллеты или дверями отгрузки. Две – это наименьшее количество отводных точек, которые могут быть на сортировочном конвейере. На некоторых системах для небольших посылок может быть до 800 - 1000 транспортирующих желобов с одного устройства для сортировки. В рамках этого описания будут и конвейерные системы, которые сортируют меньше 10 упаковок в минуту, и системы, которые сортируют свыше 200 упаковок в минуту. Сортировочное оборудование предлагается для обработки почти любых размеров, веса и скорости сортировки, с соответствующей ценой. Скорость сортировки зависит от среднего расстояния между упаковками и скорости работы сортировочного конвейера. На распределительных складах средняя коробка будет приблизительно 16 дюймов в длину. Если скорость конвейера будет 500 футов в минуту, и упаковки постоянно поступают с межцентровым расстоянием в 30 дюймов, то скорость будет 200 сортировок в минуту. В системах для посылок средняя упаковка будет от 18 до 19 дюймов в длину, и упаковки будут поступать с межцентровым расстоянием в 36 дюймов. При той же скорости конвейера 500 футов в минуту, скорость сортировки будет только 166 сортировок в минуту. Обычно в конвейерной промышленности скорость работы устройств для сортировки описывается на основе средней длины упаковки в 16 дюймов. Ниже предлагается краткое обсуждение типов устройств для сортировки: от самых медленных и дешевых, до самых быстрых и дорогих. |