第2章物流系统设计课件.ppt
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1、第2章物流系统设计1 1第1页,此课件共69页哦2.1 供料系统设计一、概述一、概述 供料系统作用:将原料、毛坯或者其他物料适时、适量地送到生产系统或者系统中各个工位,包括从工位卸下物料。第2页,此课件共69页哦供料系统的分类供料系统的分类1.1.小型件料供料系统小型件料供料系统:它包括储料装置、输料槽、定向定位装置等。其中储料装置有两种形式:料仓式、料斗式。前者需要人工将坯件按一定的方向摆放到仓内,而后者只需将坯体倒入料斗,由料斗自动完向。第3页,此课件共69页哦供料系统的分类供料系统的分类2.2.散状物料供料系统散状物料供料系统 工作原理:依靠物料自重实现流动供料。组成部分:料仓和给料机。
2、第4页,此课件共69页哦供料系统的设计原则1.1.供料速度或节拍与生产系统总体设计相适应;供料速度或节拍与生产系统总体设计相适应;2.2.尽量采用自动化装置、减轻操作人员劳动强度;尽量采用自动化装置、减轻操作人员劳动强度;3.3.充分利用机电一体化特性,简化系统结构;充分利用机电一体化特性,简化系统结构;4.4.工作稳定可靠,噪声污染小,不损伤物料;工作稳定可靠,噪声污染小,不损伤物料;5.5.经济性合理,使用寿命适当。经济性合理,使用寿命适当。第5页,此课件共69页哦二、料仓机构设计1.1.件料料仓件料料仓 由于坯件的重量和形状是千变万化,因此料仓结构设计没有固定模式。大体可以分成两种结构:
3、坯体自重式、外力作用坯体自重式、外力作用式。式。第6页,此课件共69页哦a和b为自重式ch为外力作用式第7页,此课件共69页哦2.2.散状料料仓散状料料仓 料仓的出口是所谓的仓斗部分。物料在这里改变流向,经过截面较小的出料口流出,而流出能力在很大程度上取决于它的结构和形状。第8页,此课件共69页哦第9页,此课件共69页哦需要计算仓斗壁倾角、出口尺寸及排料能力第10页,此课件共69页哦仓斗壁倾角其中是仓斗壁倾角,单位为度。是物料与仓斗壁的静摩擦力,单位为度。对于矩形或者方形锥体料仓,棱角式中 h为仓斗垂直高度,单位mm a、b为仓的边长,单位mm第11页,此课件共69页哦出口尺寸以及排料能力式中
4、式中 B B为出料口的宽度或直径,单位为为出料口的宽度或直径,单位为mmmm 为物料典型块尺寸,单位为为物料典型块尺寸,单位为mmmm出口尺寸指有效出口截面积:仓斗出口的物料通过能力Q式中 为物料堆积的密度 A为出料口面积 v为物料流速第12页,此课件共69页哦三、机械式料斗设计三、机械式料斗设计1.1.平均供料率与生产率的关系平均供料率与生产率的关系平均供料率与生产率的关系平均供料率与生产率的关系 料斗与料仓装置是不一样的,前者是带有定向结构,料斗与料仓装置是不一样的,前者是带有定向结构,使料斗中的坯体自动定向。但是坯体在被送出料斗之前使料斗中的坯体自动定向。但是坯体在被送出料斗之前能否定向
5、,具有一定偶然性,未完成定向的坯体在料斗能否定向,具有一定偶然性,未完成定向的坯体在料斗出口处被分离,返回料斗中重新定向出口处被分离,返回料斗中重新定向料斗料斗出口生产系统第13页,此课件共69页哦因为有因为有N2 N2 存在,所以料斗的供料率不是恒值。存在,所以料斗的供料率不是恒值。为了保证正常生产,应使斗料的平均供料率为了保证正常生产,应使斗料的平均供料率2.结构设计结构设计3.主要考虑坯件的特点,如几何尺寸、性状、重心位置等选择合适的定向方法,进而确定料斗的形式。第14页,此课件共69页哦第15页,此课件共69页哦第16页,此课件共69页哦 四、输料槽设计(1)结构设计)结构设计 输料槽
6、的结构设计取决于坯件的形状。根据运动方式分两种:滚动式和滑动式滚动式和滑动式 为了防止坯件因速度较高造成碰撞而跳出槽外,可将输料槽设计成全封闭式、半封闭或者可调整式。第17页,此课件共69页哦ad为滚动式输料槽eh为滑动式输料槽第18页,此课件共69页哦有些复杂的坯件不容易在料斗内定有些复杂的坯件不容易在料斗内定向,或者在料斗内不能完全定向,需在料向,或者在料斗内不能完全定向,需在料斗外的输料槽中再次定向,这就是非料斗斗外的输料槽中再次定向,这就是非料斗定向,也称为二次定向。定向,也称为二次定向。a a和和b b适合于重心偏置的杆体坯件适合于重心偏置的杆体坯件c c适合于圆头或尖头的套状坯件适
7、合于圆头或尖头的套状坯件d d适合于盖类或者不对称坯件适合于盖类或者不对称坯件e e和和f f适用于平放的带肩轮、盘、环适用于平放的带肩轮、盘、环形坯件形坯件2.坯件的非料斗定向坯件的非料斗定向第19页,此课件共69页哦五、送料与隔料机构设计 为了简化结构,送料与隔料功能经常设计在同一个机构上。第20页,此课件共69页哦a-c为直线往复运动式送料、隔料机构。d-e为摆动往复式送料、隔料机构。f-g为旋转式送料、隔料机构。h为复合运动式送料、隔料机构。第21页,此课件共69页哦 输送系统是物流系统的重要组成部分。它将生产系统中的各种设备、各个工序以及存储仓库之间有机地连接起来,并适时、适量地把物
8、料送达指定位置。重力驱动式:依靠物料重力或人的推力实现物料输送的输送系统。用于输送物料。动力驱动式:电动机提供动力实现物料传输的输送系统。输送系统分类:2.2 输送系统设计输送系统设计第22页,此课件共69页哦一、带输送系统设计l l构成:构成:输送带、传动系输送带、传动系统(电动机、减速器、统(电动机、减速器、传动链条和驱动滚筒)、传动链条和驱动滚筒)、托辊、张紧装置托辊、张紧装置第23页,此课件共69页哦(一)输送带设计(一)输送带设计1、输送带材料选择、输送带材料选择 橡胶带橡胶带:防滑性好、输送可靠;适合于多种输送系统。塑料带塑料带:耐酸、油、碱;适合有腐蚀性的物料输送。绳心带绳心带:
9、输送带强度高,能承受冲击,寿命长;适合于高 速、爬坡或长距离的物料输送。钢网带钢网带:用于输送高温物料。2、输送带的接头和强度计算、输送带的接头和强度计算机械接头:适合于橡胶带、绳芯带和塑料带硫化接头:适合于橡胶带和塑料带第24页,此课件共69页哦输送带的强度取决于带的内部结构和接头形式输送带的强度取决于带的内部结构和接头形式橡胶带的强度条件:橡胶带的强度条件:其中:其中:是稳定运行时带内的最大张力,单位是是稳定运行时带内的最大张力,单位是N是指带宽,单位是是指带宽,单位是cm衬垫层数衬垫层数是安全系数是安全系数带芯强度带芯强度绳芯带强度条件:绳芯带强度条件:注意:注意:为了防止带产生疲劳损坏
10、,应控制带的转速:为了防止带产生疲劳损坏,应控制带的转速:v输送速度L周长第25页,此课件共69页哦(二)传动系统设计(二)传动系统设计1、电动机和减速器的选择、电动机和减速器的选择2、驱动滚筒牵引力计算、驱动滚筒牵引力计算电动机要起动力矩大。电动机要起动力矩大。减速器可选蜗轮减速器、行星摆线针轮减速器,也可选减速器可选蜗轮减速器、行星摆线针轮减速器,也可选圆柱齿轮减速器。圆柱齿轮减速器。是输送带绕入端张力,单位是是输送带绕入端张力,单位是N是输送带绕出端张力,单位是是输送带绕出端张力,单位是N输送带与滚筒的摩擦因数输送带与滚筒的摩擦因数输送带在滚筒上的包角输送带在滚筒上的包角第26页,此课件
11、共69页哦(三)托辊设计(三)托辊设计(四)电动滚筒的选择(四)电动滚筒的选择设计原则是保证带下设计原则是保证带下垂量小于垂量小于2.5%托辊间托辊间距。具体的数据可以距。具体的数据可以查相关的表格。查相关的表格。电动滚筒已成为系列产电动滚筒已成为系列产品,设计是可直接查样品,设计是可直接查样本来选。本来选。第27页,此课件共69页哦(五)基本参数的确定(五)基本参数的确定1、输送带速度、输送带速度2、输送带的宽度、输送带的宽度成件物料:成件物料:散装物料:散装物料:单位生产率,件单位生产率,件/min散装料堆积密度,散装料堆积密度,t/m3物料在输送带的堆积面积,物料在输送带的堆积面积,m2
12、输送带速度,输送带速度,m/s 生产效率一定的条件下,提高带速可减少单位长度负载,降生产效率一定的条件下,提高带速可减少单位长度负载,降低成本。但是带速又不能太高,否则将破坏输送平稳度。低成本。但是带速又不能太高,否则将破坏输送平稳度。输送成件物料:输送成件物料:输送散装物料:输送散装物料:系数系数带速带速散装物料堆积密度散装物料堆积密度带宽带宽生产率生产率b件料宽度第28页,此课件共69页哦3、滚筒尺寸、滚筒尺寸1)滚筒直径)滚筒直径2)滚筒宽度)滚筒宽度一般情况下计算一般情况下计算公式:公式:硫化接头输硫化接头输送带:送带:机械接头机械接头输送带:输送带:Fs输送带张力B输送带宽度i织物衬
13、层厚度第29页,此课件共69页哦4、电动机功率的计算、电动机功率的计算其中:其中:K:功率备用系数:功率备用系数,取取1.2从电动机至滚筒的传动效率从电动机至滚筒的传动效率输送带输入、输出端张力,输送带输入、输出端张力,N 输送带速度,输送带速度,m/s滚筒功率滚筒功率KW第30页,此课件共69页哦(六)输送带张力的计算(六)输送带张力的计算采用逐点计算法采用逐点计算法Fsc输出端张力F0输送带自重产生的摩擦力Fw物料重量产生的摩擦力Fa装料加速阻力运动阻力系数q0输送带自重在L上的均布载荷qw物料重量在L上的均布载荷v输送带速度第31页,此课件共69页哦所以:所以:C 是输送带弯曲段张力增大
14、系数,可查表得到是输送带弯曲段张力增大系数,可查表得到而输送带不打滑的条件:第32页,此课件共69页哦二、链输送系统设计l l链输送系统由链条、链输送系统由链条、链轮、传递系统组链轮、传递系统组成,对于这一部分成,对于这一部分我们只讲授它与带我们只讲授它与带输送系统的不同之输送系统的不同之处。处。第33页,此课件共69页哦(一)输送链条机构的选择输送链条的结构:片式套筒滚柱链、弯片链、叉形链、焊接链、可拆链、履带链、齿形链等。常用片式链。第34页,此课件共69页哦(二)系统基本参数的确定1、链条的速度2、链轮齿数Z控制在8m/s以下根据链速有相应的限制,具体可以查表物料多数由链条上的附件带动前
15、进。第35页,此课件共69页哦(三)链条张力的计算(三)链条张力的计算是链轮节距是链轮节距vj链条平均速度链条平均速度空载边、有载边单位载荷和长度空载边、有载边单位载荷和长度计算重量计算重量3、链条支撑导轨的设置、链条支撑导轨的设置4、电动机功率的确定:同带输送系统的设计、电动机功率的确定:同带输送系统的设计保证链条进入、脱离轨道时中心线呈直线,避免张力突然保证链条进入、脱离轨道时中心线呈直线,避免张力突然变化引起抖动。变化引起抖动。Fsdr、Fsdc绕入端、绕出端动张力绕入端、绕出端动张力Fsjr、Fsjc绕入端、绕出端静张力绕入端、绕出端静张力第36页,此课件共69页哦三、悬挂输送系统设计
16、l l节省空间,易于与工艺流程结合节省空间,易于与工艺流程结合节省空间,易于与工艺流程结合节省空间,易于与工艺流程结合第37页,此课件共69页哦(一)牵引构件的设计1、滑架的结构设计、滑架的结构设计提式滑架:结构简单,适用于无特别要求的场合推式滑架:结构相对复杂,适合于多条输送线组合的生产系统第38页,此课件共69页哦2、链条与链轮、链条与链轮设计设计链条设置成可拆卸链或双铰链第39页,此课件共69页哦(二)吊具的选择考虑便于物料输送,并保证输送过程中不滑落第40页,此课件共69页哦(三)转向装置的结构设计悬挂输送系统在水平面内转弯的位置需设置转向装置第41页,此课件共69页哦(四)驱动装置和
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