2015-06-05
2946
Проектирование склада предполагает его параметрическое описание.
Все основные параметры склада можно разделить на три группы: задаваемые в качестве исходных данных, вспомогательные расчетные параметры и основные расчетные параметры. Первую группу исходных параметров, которые задаются при проектировании склада, составляют 15 показателей. Основными из них считаются:
Q – годовой грузопоток поступающего груза;
n – число групп грузов в номенклатуре;
{ αi, βi, δi } - ширина, длина и высота единицы груза (типичного представителя) каждой группы груза;
g – масса груза (типичного представителя) каждой группы;
Т г (Т пр, Т от) – число дней работы склада и другие параметры.
В качестве вспомогательных расчетных параметров принимаются:
, 
- расчетные суточные грузопотоки, т/сут;
I – расчетный единовременный запас хранения грузов на складе (емкость склада), т;
V п – объем одной грузовой складской единицы, м3;
G – вместимость поддона (масса груза в поддоне), т (при проектировании складов штучных грузов).
|
|
|
В качестве основных расчетных параметров можно выделить:
L, В – длина и ширина склада;
S - площадь склада;
Z - число ярусов по высоте;
n пр – необходимое число продольных проходов на складе;
L х – длина зоны хранения грузов;
L а – длина погрузочно-разгрузочного фронта.
Приступая к проектированию основных расчетных параметров склада, до принятия объемно-планировочных решений, необходимо рассчитать ряд промежуточных показателей. Подобные расчеты производятся в следующей последовательности.
Определение расчетного единовременного запаса хранения грузов на складе – I *.
Метод определения складских запасов грузов основан на применении теории вероятностей и математической статистики. Сущность его состоит в том, что расчетная величина складских запасов грузов определяется как n -е случайное событие, представляющее собой некоторое сочетание случайных величин суточного прибытия Q п и выдачи Q в грузов со склада. Для этого:
Исходные данные для последующих расчетов обрабатываются и представляются в табличной форме (табл. 4). Подобные таблицы составляются отдельно для поступления и выдачи грузов.
Таблица 4
Форма представления исходных данных для расчета
величины складских запасов
| № интервала | Интервалы Qi’ – Qi” | Средняя величина в интервале
| Частота попадания в интервал ni | Относительная частота попадания в интервал fi = ni/m |
| 1. | ||||
| 2. | ||||
| … | ||||
| k | ||||
| 
|
Для учебной задачи число интервалов может быть принято равным 3-5.
|
|
|
2) Рассчитывается величина складского запаса при n-м сочетании величин грузопотоков приема и выдачи грузов со склада - In
In = I 0 + Qi п – Qj в (24)
где I 0 - некоторый начальный или страховой запас. Величина страхового запаса грузов I 0 принимается равной разности максимальной величины выдачи Q в max и минимальной величины приема грузов Q п min:
I 0 = Q в max – Q п min (25)
3) Определяется вероятность того, что на складе будет содержаться n -я величина запасов груза In определяется по формуле:
(26)
где 
- вероятность того, что на склад прибудет 
грузов;
– вероятность того, что со склада будет выдано 
грузов.
В качестве исходных данных для определения расчетной величины складских запасов грузов задаются распределения величин прибытия и выдачи грузов:
(27)
где 
, 
, 
- возможные значения средних суточных грузопотоков прибытия (k – число этих значений);
, 
, 
- вероятности появления соответствующих величин суточного прибытия грузов;
, 
, 
- возможные значения средних суточных грузопотоков выдачи груза со склада (l – число этих значений);
, 
, 
- вероятности появления соответствующих величин суточного грузопотока выдачи грузов со склада.
Вероятности появления величин средних суточных грузопотоков предлагается принять равными соответствующим значениям относительной частоты попадания в интервал (табл.2). Доверительную вероятность определения расчетной величины складских запасов грузов рекомендуется принимать равной: [ P ] = 0,950.
Результаты расчета удобно представить в форме табл.5.
Таблица 5
| Сочетание грузопотоков | Величина складского запаса при данном сочетании грузопотоков - In | Вероятность такого запаса – P(I=In) |
| при величине страхового запаса I 0 = | ||
| Q п1 Q в1 | ||
| ………. | ||
| Q п1 Q в j | ||
| ……… | ||
| Q п i Q в j |
4) Проверяется нормировочное условие:
Сумма Рi = 1,00 (28)
5) В интегральной функция распределения (накопленная вероятность) от меньших величин к большим определяется такой i -й интервал, для которого выполняется условие: Fi- 1 < [ P ] < Fi. Именно в этом интервале должна быть найдена расчетная величина складских запасов I * по формуле линейной интерполяции:
(29)
Расчет объема одной грузовой складской единицы – Vn
При проектировании складов штучных грузов, в случае, если возможности выбора поддонов ничем не ограничены, они выбираются наибольшими из допустимых по условиям приема и выдачи грузов. Для этого объем одной грузовой складской единицы (поддона) определяется по формуле:
(30)
где I – запас хранения грузов,т;
n – число наименований грузов;
R 1 – число хранящихся поддонов с грузом одного наименования (для решения учебной задачи принять R 1 = 10-15);
f т – коэффициент заполнения тары (принять равным 0,6-0,9)
Зная величину полезного объема Vn по табл.6 определяются тип и размеры поддона.
Таблица 6
Полезный объем поддонов разных типоразмеров
| Размеры поддона, a x b, мм | 300 x 400 | 600 x 400 | 600 x 800 | 1200 x 800 | 1200 x 1000 |
| Наибольшая высота укладки груза в поддоне, с, м | 0,33 | 0,46 | 0,83 | 1,23 | 1,2 |
| Наибольший полезный объем поддона, Vi, м3 | 0,04 | 0,11 | 0,40 | 1,18 | 1,44 |
| Наибольшая грузоподъемность, кг |
Определение вместимости поддона (массы груза в поддоне) – G.
Вместимость поддона определяется по формуле:
(31)
где a, b, c – соответственно длина (размер вдоль продольного прохода между стеллажами), ширина (размер, которым поддон устанавливается в глубину стеллажа) и высота грузовой складской единицы (высота укладки груза на поддоне), м;
g – объемная масса груза, т/м3 (принимается по приложению в зависимости от рода груза);
α, β, δ – соответственно длина, ширина и высота единицы груза, м3.
После определения вспомогательных расчетных параметров следует приступить к расчету основных параметров проектируемого склада.
|
|
|
Ширина склада – В
До определения ширины склада необходимо рассчитать число ярусов стеллажей по высоте и высоту одного яруса.
Высота яруса стеллажей:
С я = С + Δ + е (32)
где с – высота укладки груза на поддоне, м;
Δ – собственная высота или толщина поддона (для плоского поддона) или высота ножек поддона в сумме с толщиной его настила (для стоечного и ящичного поддона) (принимают Δ =0,12 м для металлических поддонов размерами 1200 х 800 мм и Δ =0,15 м – для деревянных поддонов);
е – расстояние по высоте от верха нижнего поддона (для ящичных и стоечных поддонов) или лежащего на нем груза (для плоских поддонов) до низа опорной поверхности следующего по высоте поддона с грузом. Для бесполочных стеллажей принимается е = 60-100 мм, для каркасных – в зависимости от толщины полки е = 110-220 мм; при штабельном хранении е = 0).
Число ярусов по высоте можно определить двумя способами: если известна высота подъема штабелирующей машины и в случае, если известна высота здания, в котором размещается хранилище. Для расчетов учебной задачи следует определить вид штабелирующей машины, следовательно, число ярусов по высоте определяется как:
(33)
где ε {…} – обозначение целой части числа, получающейся в результате выполнения действий в скобках;
Н п – высота подъема захвата штабелирующей машины над полом склада, м (принимают: для электропогрузчиков уравновешенных универсальных Н п = 2,8 или 3 м; для электропогрузчиков с вынесенными опорами Н п = 4-10 м; для мостовых кранов-штабелеров без кабины Н п = 3-5,2 м; для мостовых кранов-штабелеров с управлением из кабины Н п = 4,8; 5,6; 6,8; 8,3; 10 м; для стеллажных кранов-штабелеров Н п = 4,6-14,8 м);
h н – расстояние по высоте от пола склада до уровня нижнего (первого) яруса стеллажей, м (принимают: для электропогрузчиков уравновешенных универсальных, электропогрузчиков с вынесенными опорами, мостовых кранов-штабелеров h н = 0; для стеллажных кранов-штабелеров h н = 0,6-0,75 м);
Тогда на первых этапах проектирования ширина склада ориентировочно определяется по формуле:
|
|
|
(34)
где Е – суммарный расчетный запас хранения грузов (емкость склада: Е = 
), т;
k к – коэффициент, учитывающий объем комплектовочных работ на складе, задается в пределах 1,0 … 1,4;
βL – коэффициент длины, представляющий собой отношение длины склада L к его ширине В, принимается в пределах βL =4-10 в зависимости от типа склада и необходимой длины погрузочно-разгрузочных участков;
G – средняя загрузка поддонов, т;
f 1 – удельное число поддонов, приходящихся на 1 м2 площади зоны хранения (с учетом проходов) при складировании в одни ярус по высоте (принимается по табл.7);
z – число ярусов складирования по высоте.
При размещении склада в отдельном здании его ширина округляется в большую сторону до ближайшей модульной величины из ряда: В =6; 9; 12; 15; 18; 24; 30 м. В сулчае, если ширина склада превышает 24-30 м, принимаются двух- и трехпролетные здания.
Длина склада – L
Ориентировочная длина склада определяется по формуле:
L = βL * B, м(35)
и округляется в большую сторону до величины, кратной 6 м.
Таблица 7
Удельное число поддонов на 1 м2 зоны хранения
при складировании в 1 ярус по высоте f 1, под./м2
(при числе поддонов по длине у =30)
| Вид хранения | Тип механизмов | Для поддонов размерами а х b, м | |||||
| 0,4 х 0,6 | 0,8 х 0,6 | 1,2 х 0,8 | 0,8 х 1,2 | 1,2 х 1,0 | 1,6 х 1,2 | ||
| Клеточные стеллажи | СКШ | 1,28 | 0,59 | 0,35 | 0,39 | 0,36 | 0,22 |
| КШМ-125-5,3 | 1,14 | 0,68 | - | - | - | - | |
| КШМ-250-5,1 | - | 0,70 | - | - | - | - | |
| КШМ-250-11,1 | - | 0,64 | - | - | - | - | |
| КШМ-500-5,1 | - | 0,68 | - | - | - | - | |
| КШМ-500-11,1 | - | 0,62 | - | - | - | - | |
| КШМ-1000-5,1 | - | - | 0,24 | - | 0,24 | 0,18 | |
| КШМ-1000-11,1 | - | - | 0,33 | - | 0,27 | 0,17 | |
| КШМК-1000-10,5 | - | - | 0,22 | - | 0,27 | 0,17 | |
| КШМУ-1000-22,5 | - | - | 0,29 | - | 0,26 | 0,16 | |
| КШМК-2000-10,5 | - | - | 0,22 | - | 0,21 | 0,17 | |
| КШМК-2000-22,5 | - | - | 0,25 | - | 0,23 | 0,16 | |
| ЭП-103 | - | 0,40 | 0,26 | - | - | - | |
| Штабель | ЭП-0601 | - | 0,76-1,21 | - | - | - | - |
| ЭП-103 | - | - | 0,42-0,66 | - | 0,35-0,45 | 0,25-0,30 | |
| ЭП-201 | - | - | - | - | - | 0,23-0,28 |
В табл.7 приняты следующие обозначения: СКШ – стеллажный кран-штабелер, КШМ – мостовой кран-штабелер без кабины, КШМК – кран-штабелер мостовой с кабиной, ЭП – электропогрузчик.
Площадь склада – S
S = B * L (36)
Полезная высота склада в зоне хранения – Н
В случае, когда определено число ярусов по высоте z, полезная высота склада в зоне хранения может быть рассчитана как:
Н = (z -1)Ся + h н + h в (37)
где h в – расстояние по высоте от уровня последнего (верхнего) яруса стеллажей до низа ферм покрытия здания, м (принимают для электропогрузчиков h в = С я + 0,2 м; для мостовых кранов-штабелеров без кабины h в = 1,8-2 м; для мостовых кранов-штабелеров с управлением из кабины h в = 2,4-2,8 м; для стеллажных кранов-штабелеров h в = 1,5-2 м
Длина зоны хранения грузов – Lх
В учебной задаче на проектируемом складе предполагается обрабатывать однотипные грузы с небольшим числом наименований, поэтому логично рассматривать вариант блочного складирования грузов (вариант а). Однако студентом может быть принято решение о применении рядного хранения с клеточными стеллажами; в этом случае расчеты производятся по варианту b.
Вариант а
При проектировании зоны хранения склада однотипных грузов с блочным складированием грузов необходимо сначала определить необходимое число продольных проходов на складе n пр для обеспечения свободного подъезда к любому хранящемуся на складе наименованию грузов:
(38)
где n – число наименований грузов, одновременно хранящихся на складе;
z – число ярусов в штабелях по высоте;
В – расчетная ширина склада, м;
В о – неиспользуемая часть ширины склада (из-за наличия колонн, проездов и т.п.), м;
В пр – ширина продольного прохода между штабелями, м;
R – общее число поддонов с грузами различных наименований, размещаемое в хранилище;
b – ширина поддона (размер, которым он устанавливается в глубину стеллажа), м;
λ = 0,1 м – зазор между грузами в штабеле или во въездном стеллаже;
ε {…} – обозначение целой части числа, получающейся в результате выполнения действий в скобках.
Здесь общее число поддонов с грузами различных наименований определяется как:
(39)
где n – число грузов в номенклатуре;
Ii – запас хранения по грузам i-й группы, т;
Gi – загрузка поддона при укладке на него грузов i-й группы, т.
Число грузовых складских единиц, которое может быть размещено по ширине В в заданном или выбранном пролете складского здания, при штабельном хранении определяется по формуле:
(40)
Вариант b
При применении рядного хранения с клеточными стеллажами число стеллажей (или поддонов) по ширине склада определится по формуле:
(41)
Число поддонов с грузом по длине зоны хранения есселяяется по формуле:
y = R/xz (42)
Тогда длина зоны хранения грузов определится по формуле:
L x = y(a+λ)+n ’пр* B ’пр+(n ’пр-1)*2 l 1 (43)
где а – длина поддона (размер, которым он устанавливается вдоль стеллажей), м;
λ – зазор между грузовыми складскими единицами по длине, принимается λ =0,1 м для штабеля;
n ’пр – число поперечных проходов по длине зоны хранения (принимается из расчета, чтобы длина одной секции хранилища между поперечными проходами не превышала 50-60 м);
B ’пр – ширина поперечного прохода в складе, принимается B ’пр = 3 м;
l 1 – размер по длине зоны хранения на выход штабелирующей машины из стеллажей в экспедицию приема-выдачи грузов, м (принимают: для электропогрузчиков l 1=0; для мостовых кранов-штабелеров без кабины l 1 = 2-2,6 м; для мостовых кранов-штабелеров с управлением из кабины l 1 = 3-4 м; для стеллажных кранов-штабелеров l 1=2-5 м).
Ориентировочное число штабелирующих машин, обслуживающих зону хранения грузов – r ш
(44)
где [ R ] – число грузовых складских единиц в оптимальной секции хранилища, которую может обслужить одна штабелирующая машина при приеме и выдаче целыми поддонами (принимается по табл.8);
k к – коэффициент, учитывающий объем комплектовочных работ.
Для определения срока хранения грузов τ хр, используемого для подбора значений в табл.6, можно воспользоваться формулой:
(45)
