РОЗДІЛ 2
РОЗРОБКА ОСНОВНИХ ПОЛОЖЕНЬ МОДУЛЬНОЇ СИСТЕМИ ПРОЕКТУВАННЯ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ
УКРУПНЕННЯ ВАНТАЖНИХ ОДИНИЦЬ
2.1. Дослідження операцій технологічного процесу укрупнення вантажних одиниць
На ринку України та країн СНД широке застосування знайшли пакетоформувальні
машини виробництва фірм Mollers, Beumer, Leifeld+Lemke (Німеччина), Mazzoni,
Berchi s.r.l., Export Pack та АСМА (Італія), Komen & Queen B.V. (Нідерланди),
Iopal, Esko Salo (Фінляндія), Iwema (Швеція) та пакетоформувальні машини
ПЗП-45, ЧМ-50 (Росія) та Ш24-ЛЛБ (Україна) та ін. Крім того, за кордоном
застосовуються промислові роботи. Використання останніх має значні переваги в
процесах, де можливе суміщення операцій з формування пакетів та їх
розформування під час одночасної комплектації та сортуванні продукції, а також
при шкідливих умовах праці. Однак існує цілий ряд факторів, які значно
обмежують область застосування промислових роботів: порівняно низька
продуктивність (до 600 одиничних вантажів за годину), яка лімітується
прискореннями, що діють на вантаж; вимогами до розмірів, форми, ваги вантажів,
фізико-механічними характеристиками транспортної тари, що особливо важливо для
конструкцій, робочих органів якими є здебільшого механічні та
вакуум-захоплювальні пристрої.
Методичною базою створення значної кількості конструктивних схем ПФМ є
модульний принцип, застосування якого дозволило таким відомим закордонним
фірмам Mцllers, Beumer, Leifeld+Lemke, KHS, Esko Salo та інші пропонувати на
ринку пакетоформувальної техніки параметричні ряди ПФМ, що відповідають
практично всім запитам замовників.
Для створення науково обгрунтованої методичної бази модульного принципа
побудови ПФМ за основу приймемо загальну методику модульного проектування
технічних систем та методики, розроблені для радіотехнічних, суднобудівних та
інших систем.
Згідно з теорією модульного проектування технічних систем [12, 28], першим
етапом під час створення параметричного ряду ПФМ є класифікація існуючого
обладнання за операціями та пристроями, що їх виконують, видами тарно-штучних
вантажів, їх габаритами і т. ін.
Серед обладнання для укрупнення вантажних одиниць окремою групою можна виділити
пакетоформувальні машини, у технологічних процесах яких вирізняються однотипні
операції та вузли, що їх виконують, а саме:
операція перевантаження одиничних вантажів на подавальний конвеєр ПФМ;
транспортування одиничних вантажів;
підготовка одиничних вантажів (профілювання м’якої тари, заповненої сипкою
продукцією);
орієнтування як одиничних вантажів, так і окремого елемента структури пакета;
формування проміжного складового елемента пакета (ряду, напівшару, стопи);
формування основного складового елемента пакета (шару, штабеля);
переорієнтація шару вантажів у штабель;
виділення одиничного піддона із стопи піддонів;
транспортування одиничного піддона в зону формування транспортного пакета;
забезпечення пакета допоміжними засобами пакетування;
формування транспортного пакета;
скріплення транспортного пакета;
транспортування сформованого пакета.
Класифікацію пристроїв, що виконують згадані операції, наведено у роботах [18,
22, 26]. Надалі розробляється методика синтезу структурних та конструктивних
схем пакетоформувального обладнання, що забезпечує задану продуктивність,
якість формування пакета з мінімальною собівартістю.
2. 2. Побудова структурного графа технологічного процесу пакетування
Складність технологічної топології технологічного процесу формування
транспортного пакета, його багатовимірність як за кількістю складових
елементів, так і за кількістю функцій, що вони виконують, високий ступінь
взаємозв'язку та параметричного взаємовпливу зумовлюють певні принципові
складнощі дослідного та розрахункового характеру під час розв'язання задач
аналізу та синтезу пакетоформувального обладнання. Вказані складнощі можна в
значній мірі вирішити, застосувавши топологічний метод аналізу технологічних
систем. Цей метод дозволяє формальним чином встановлювати функціональний
зв'язок між технологічною топологією (схемою виконання технологічного процесу)
та кількісними характеристиками функціонування системи у вигляді матеріальних
та енергетичних навантажень (масова продуктивність та потужність, що
споживається) на елементи технологічної системи.
Топологічний метод аналізу технологічних систем базується на аналізі
математичних іконографічних моделей систем, якими є початкові і структурні
графи, інформаційно-потокові мультиграфи, інформаційні та сигнальні графи
технологічних систем. Застосування таких топологічних моделей дозволить значний
обсяг інформації про технологічний процес формування транспортного пакета
навести у компактній та наглядній формі.
Схема формування враховує напрям переміщення штучних вантажів або інших
елементів пакета робочими органами, а також кількість штучних вантажів, що
переміщуються за одну операцію. При цьому кожну структуру пакета можна
реалізувати різними способами формування (горизонтальним, вертикальним та
комбінованим). Так, горизонтальний спосіб передбачає подачу штучного вантажу в
задану точку, переміщення його перпендикулярно напрямку подачі, внаслідок якого
здійснюється набір ряду довжиною здебільшого рівною ширині пакета. Далі
проводиться переміщення ряду на поверхню накопичення шару перпендикулярно руху
накопичення ряду. Після завершення формування шару, останній зсувається на
піддон або раніше вкладений щар вантажів, який переміщується вниз на висоту
шару. Після укладання необхідної кількості шарів пакет транспортується
перпендикулярно напряму зсуву шару, а піддон переміщається до міс
- Київ+380960830922