Использование метода Парето для принятия решения о размещении товаров на складе

4.3 Использование метода Парето для принятия решения о размещении товаров на складе

Склад является наиболее общим элементом логистических цепей. Рационализация материальных потоков на нем – резерв повышения эффективности функционирования любого предприятия.

Применение метода Парето позволяет минимизировать количество передвижений на складе посредством разделения всего ассортимента на группы, требующие большого количества перемещений, и группы, к которым обращаются достаточно редко.

Как правило, часто отпускаемые товары составляют лишь небольшую часть ассортимента, и располагать их необходимо в удобных, максимально приближенных к зонам отпуска местах, вдоль так называемых «горячих» линий. Товары, требующиеся реже, отодвигают на «второй план» и размещают вдоль «холодных» линий.

Вдоль «горячих» линий могут располагаться также крупногабаритные товары и товары, хранящиеся без тары, так как их перемещение связано со значительными трудностями [6].

Графическая иллюстрация метода Парето представлена на листе 6 графической части проекта.

5. Конструкторская разработка (проектирование комплекса передвижных стеллажей КСП – 2,0–5,4)

5.1 Устройство и принцип работы комплекса передвижных стеллажей КСП – 2,0 – 5,4

Предназначен для хранения, уложенных в тару или на плоские поддоны массой брутто 1 т, на складах предприятия снабжения. Обслуживается из 13 передвижных стеллажей с одним проходом, который может быть образован между любыми смежными стеллажами в результате их раздвижения. Представляет собой сборно-разборную конструкцию, состоящую из перфорированных стоек, полок для груза, ограничителей, и смонтированную на раме с колесами. Каждый стеллаж имеет механизм передвижения.

Основные технические данные комплекса приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Технические данные стенда

5.2 Технические расчеты

Выбор схемы передвижения контейнеров

Проведя анализ существующих схем механизмов подъема, выбираем схему, состоящую из следующих составных частей:

– привод (мотор-редуктор);

– тормоз дисковый:

– барабан:

Перемещение груза осуществляется с помощью тележки.

Исходя из конструкции проектируемого механизма подъема, наиболее рациональной является следующая схема механизма подъема (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Кинематическая схема механизма подъема

1 – электродвигатель;

2 – муфта;

З – тормоз дисковый;

4 – редуктор;

5 – ходовое колесо.

Эта схема позволяет получить привод с минимальными габаритами.

Выбор и расчет ходовых колес

При проектировании механизма передвижения необходимо нагрузку на колеса распределять равномернее. Число ходовых колес в зависимости от грузоподъемности можно принять 4.

Рисунок 5.2 – Схема для определения распределения нагрузки на колеса механизма передвижения

При симметрично расположенном грузе (рисунок 5.2) нагрузка на колесо будет равна

F_мах=F₁= F₂=(F_гр+F_т)/z (5.1)

где F_гр и F_т – соответственно вес груза и тележки;

z – число колес.

F_гр=60*9,81=588,6 кН,

F_т=0,1*F_гр=0,1*588,6=58,9 кН. (5.2)

F_мах=588,6+58,9)/4=162кН.

Определяем сопротивление перемещению тележки.

При движении колесного хода тележки преодолеваются сопротивления: перекатыванию колес, уклона рельс, сил инерции при трогании с места. Сумма сопротивлений может быть выражена в виде толкающей силы на ходовых колесах:

F_пер=F+F_α+F_в+F_ин (5.3)

Сила F и момент сопротивления М перекатыванию колес по рельсу состоят из сопротивлений: качения колеса, трения в подшипниках, в ребордах колес и торцах втулок.

F=F_махβ (2*μ +fd)/D (5.4)

где F_мах – общая (суммарная) нагрузка на колеса, Н;

μ – коэффициент трения качения колеса, мм;

f – коэффициент трения в цапфе (подшипниках колес);

β – коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд и торцов втулок;

d=0,2*D=0,2*200=40 мм – диаметр цапфы (средний диаметр подшипника) колеса, мм.

F=162000*2,5 (2*0,0004+0,015*40)/200=1217 Н,

Сила сопротивления от уклона подкрановых путей определяются по формуле F_α =α*F_мах

Расчетный уклон подкрановых путей с железобетонным фундаментом на металлических балках принимаем 0,001.

F_α =0,001*162000=162Н,

Сила сопротивления движению от ветровой нагрузки при работе кранов в закрытых помещениях равны 0.

Сила сопротивления от инерции поступательно движущихся масс на колесе

F_ин= F_о*V/(g*t_p) (5.6)

где g – ускорение силы тяжести, (м/с²);

t_p – время разгона. Принимаем t_p=2 с.

F_ин= 162000*0,07/(9,81*2)=578 Н.

F_пер=1216+162+0+578=1956 Н;

Выбор электродвигателя

Определяем потребную мощность механизма передвижения тележки при установившемся движении.

Р= F_пер*V/(1000*ŋ) (5.7)

где ŋ – КПД механизма.

Р= 1956*0,07/(1000*0,8)=0,17 кВт.

Из каталогов подбираем электродвигатель 4А71В8УЗ. Мощность – 250 Вт, число оборотов – 750 мин^-1 [12].

Определим частоту вращения ходового колеса

n_к=60*V/(π*D)=60*0,07/(π*0,2)=6,7 мин^-1. (5.8)

Определим передаточное число механизма передвижения

u=n/ n_к=750/6,7=112. (5.9)

Выбор редуктора

Выбираем редуктор КЦ2–500 с передаточным числом U_р=118, номинальный крутящий момент – 8900 Н*м, масса – 420 кг [11].

Проверка: (118–112)*100%/118=5%. Следовательно, дополнительной передачи в приводной станции не используем.

Проверка электродвигателя и тележки

Проверим выбранный двигатель по пусковому моменту.

Находим номинальный момент, передаваемый двумя муфтами двигателя, равный моменту статических сопротивлений

Т_м^ном=Т_с=F_пер*D/(2*u_p*ŋ)= 1956 *0,2/(2*118*0,8)=2 Н*м. (5.10)

Расчетный момент для выбора соединительных муфт

Т_м= Т_м^ном*к₁*к₂ (5.11)

где к₁, к₂ – коэффициенты.

Т_м= 2*1,2*1,1=2,64Н*м.

Из таблиц подбираем муфту упругую со звездочкой с крутящим моментом 63 Н*м, учитывая, что диаметр трансмиссионного вала равен 25 мм. Диаметр муфты D=58 мм.

Всего на валу предусматривается 4 муфты.

Фактическая скорость передвижения тележки

V^ф_пер=V_пер*u/u_p=0,07*112/118=0,066 м/с (5.12)

Полагаем, что общее число ходовых колес тележки z=4, из них приводных z_пр=2.

Находим максимально допустимое ускорение крана при пуске

а_мах= {[z_пр*(φ/к_φ+f*d_к/D)/z – (2*μ+f*d_к)*k_p/D] – F^p/(m*g)}*g (5.13)

где z_пр – число приводных ходовых колес;

z – общее число ходовых колес;

φ – коэффициент, учитывающий сцепления ходовых колес с рельсами;

к_φ – коэффициент запаса сцепления;

k_p – коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления от трения реборд ходовых колес и торцов ступиц колеса;

F^p – ветровая нагрузка;

m – масса тележки, кг.

а_мах={[2*(0,15/1,2+0,015*0,04/0,2)/4 – (2*0,0004+0,015*0,04)*2/0,2] – -0}*9,81=0,49 м/с².

Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления

T_доп=V/a_мах=0,07/0,49=0,14 с. (5.14)

Средний пусковой момент двигателя

Т_ср.п=(φ_мах+ φ_мin)*Т_ном/2 (5.15)

где φ_мах – максимальная кратность пускового момента двигателя,

φ_мin – 1,1…1,4;

Т_ном=9550*Р/n=9550*0,25/750=1,18 Н*м (5.16)

Т_ср.п=(15+1,1)*1,18/2=9,5 Н*м.

Момент статических сопротивлений при работе тележки без груза

Т_с=F^I_пер*D/(2*u_p*ŋ) (5.17)

F^I_пер=к_р*m*g*(f*d_к+2μ)/D=2*5890*9,81 (0,015*0,04+2*0,0004)/0,2=809 Н (5.18)

Т_с=809*0,2/(2*204,8*0,8)=0,5 Н*м.

Момент инерции ротора двигателя I_p=0,002 кг*м² и муфт вала I^I_м=4*I_м=4*0,00028=0,00112 кг*м²

I=I_p+I^I_м=0,002+0,00112=0,00312 кг*м² (5.20)

Фактическое время пуска механизма передвижения без груза

t_п=δIn/(9,55 (Т_ср.п – Т_с))+9,55 (m+Q) V²/(n((Т_ср.п-Т_с) ŋ (5.21)

t_п =1,1*0,00312*750/(9,55 (9,5–8,6))+9,55*(588,6+58,9)*0,07²/(750 (9,5–

-8,6)*0,8)=0,4 с.

Фактическое ускорение тележки без груза при пуске

а_ф= V^ф_пер/ t_п=0,07/3,25=0,02 м/с²<а_мах =0,49 м/с² (5.22)

Проверим тележку на отсутствие буксования ходового колеса по рельсу. Проверяем фактический запас сцепления. Суммарная нагрузка на приводные колеса без груза

F_пр=m*z_пр*g/z=5890*2*9,81/4=28890 Н (5.23)

Фактический запас сцепления будет равен

k_φ=F_пр φ/ (F^I_пер+mg (a/g-z_прfd_k/(zD)) (5.24)

k_φ =288900*0,15/(8090+58900*9,81 (0,02/9,81–2*0,015*0,04/(4*0,2))=5,15>1,2

Расчет тормоза

Максимально допустимое замедление крана при торможении

а_мах=0,49 м/с².

Принимаем по таблицам а_мах=0,15 м/с² [12].

Время при торможении крана без груза

t_т= V^ф_пер/ а_мах=0,07/0,15=0,47 с (5.25)

Сопротивление при торможении крана без груза

F^т_тр=mg(fd_k+2μ)/D=58900*9,81 (0,015*0,04+2*0,0004)/0,2=4050 Н (5.26)

Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении тележки

Т^т_с= F^т_трDŋ/(2*u_р)= 4050*0,2*0,8/(2*118)=2,75Н*м (5.27)

Момент сил инерции при торможении тележки без груза

Т^т_ин=δIn/(9,55*t_т)+9,55mV² ŋ /(n*t_т) (5.28)

Т^т_ин = 1,1*0,00312*750/(9,55*0,47)+9,55*58900*0,07²*0,8/(750*0,47)=2 Н*м

Расчетный тормозной момент на валу тормоза

Т^т_р= Т^т_ин-Т^т_с=2–0,16=1,84≈2 Н*м. (5.29)

Из таблиц выбираем тормоз типа ТКТ-100 с диаметром тормозного шкива D_т=100 мм и наибольшим тормозным моментом Т_т=20 Н*м, который следует отрегулировать до Т_т=2 Н*м [11].

Расчет валов и опор ходовых колес

Мощность на валу

Р=10^-3*F₀*V=10^-3*1956 *0,07=0,14кВт. (5.30)

Крутящий момент

Т=30*Р/(π*n)= 30*140/(3,14*6,7)=200 Н*м. (5.31)

Составляем расчетную схему приводного вала:

Рисунок 5.3 – Расчетная схема приводного вала

Определим реакции в опорах вала:

 – F₁*1,25+R_в*2,5=0;

R_в=323750*1,25/2,5=161875 Н.

 F₁*1,25 – R_А*2,5=0;

R_А=323750*1,25/2,5=161875 Н.

Проверка: Σ F_iy= R_А+ R_в-F₁=0 32375+32375–64750=0

Изгибающие моменты в сечениях:

Сечение 1: М_и1=1,25*R_А =1,25*161875 =202344 Н*м.

Сечение 2: М_и2=1,25*R_А =1,25*161875 =202344Н*м.

Вычислим эквивалентный изгибающий момент:

М_экв=√ М²_экв+Т²=√202344² +200²=202344 Н*м (5.32)

В качестве материала для изготовления вала выбираем сталь 45 с термообработкой (улучшение). Твердость заготовки – 240…270 НВ,   

Рассчитаем диаметр вала в опасном сечении:

d_в=³√ М_экв/(0,1*[σ])= ³√ 202344 /(0,1*80)≈29 мм (5.33)

Конструктивно принимаем 30 мм

Принимаем диаметр вала под подшипник d_п=30 мм, под муфту для соединения валов d_м=25 мм.

Для закрепления на валу ходового колеса и соединительной муфты применяем призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360/СТ СЭВ 189–75. Материал шпонок – сталь 45 с пределом прочности [13]

Расчет шпонки под муфту.

Определим рабочую длину шпонки:

l_р ≥2*Т*10³/(d (h-t₁) [σ])=2*60*10³/(25 (7–4) 60)=27 мм (5.34)

где Т – наибольший крутящий момент на валу, Нм;

d – диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм;

 – допускаемые напряжения смятия;

 – заглубление шпонки в валу, мм.

Выбрана шпонка для диаметра 40 мм с размерами b=8 мм; h=7 мм; t₁=4 мм [13].

Определим полную длину шпонок: l=l_p+b=27+8=35 мм.

Длину шпонки выбираем из ряда стандартных (с. 58, /6/): l =36 мм.

Обозначение выбранных шпонок:

Шпонка 8х7х36 ГОСТ 23360–78.

Выбор и расчет подшипников вала

Принимаем под диаметр вала d=30 мм предварительно подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные легкой узкой серии по ГОСТ 5720 – 75, 8545 – 75 [14].

Условное обозначение подшипника: 206;

Статическая грузоподъемность: С₀=10000 Н;

Динамическая грузоподъемность: С=19500 Н.

Эквивалентная нагрузка на подшипник определяется по формуле:

 (5.35)

где X – коэффициент радиальной нагрузки, X=1;

V – коэффициент вращения, т. к. вращается внутреннее кольцо подшипника, то V=1;

 – коэффициент безопасности;

 – температурный коэффициент;

Расчет подшипника проводим по номинальной долговечности:

 (5.36)

где n=6,7 об/мин – частота вращения вала;

L_h=(19500/5499)³*10⁶/(60*6,7)=110924>27500

Значит, назначенный подшипник пригоден для эксплуатации в данных условиях.

Похожие работы

Разработка проекта оптимизации платежей по налогу на прибыль организации

Скачать

169866

22

2

... учетную политику ООО «ДИМ» на 2008 год для целей бухгалтерского учета (Приложение 9) и учетную политику для целей налогового учета (Приложение 10).   3. Разработка проекта оптимизации платежей по налогу на прибыль организации   3.1 Использование резервов по сомнительным долгам для целей оптимизации налогообложение прибыли   По характеру, содержанию и разнообразию выполняемых функций, по ...

Оптимизация системы финансового планирования на предприятии ООО "Монтажстрой"

Скачать

93490

18

3

... этом темп роста показателей составит 110,7 % (по темпу прироста выручки в 2005 г.). ЗАКЛЮЧЕНИЕ Цель работы - оптимизация системы финансового планирования в ООО «Монтажстрой» - достигнута на основе решения следующих задач: -изучены теоретические аспекты планирования на предприятии; -проведен анализ системы планирования на анализируемом предприятии; -проведена оптимизация системы финансового ...

Оптимизация материальных потоков на предприятии с использованием логистического подхода

Скачать

79194

20

21

... данной главе были рассчитаны затраты на снабжение, производство и сбыт как для общего объем выпуска, так на единицу продукции. 3. Оптимизация материального потока В рамках данной курсовой работы оптимизация по затратам проводится: -   в рамках логистической цепочки «Снабжение – производство – сбыт» в целом по фактическим данным (Определение оптимальной месячной партии выпуска продукции); ...

Финансовое планирование на предприятии

Скачать

88820

11

14

... финансового плана. Однако при всех перечисленных недостатках этот метод популярен не только потому, что он прост, но и потому, что для использования других методов финансового планирования предприятия порой, и не располагает достаточным количеством данных. Нормативный цикл потока денежных средств предприятия открывает путь другому методу финансового планирования - расчетно-аналитическому. В ...