Корытов Михаил Сергеевич – д-р техн. наук, доц.
г. Омск
Mikhail S. Korytov – Dr. of Sci., Associate Professor
Omsk
Безродина Анжела Евгеньевна – аспирант каф. АиЭУ.
г. Омск
Angela E. Bezrodina – post-graduate student
Omsk
Введение. Стеллажные краны-штабелеры являются основной подъемно-транспортной машиной для обслуживания многоуровневых стеллажных складов. От их эффективности зависит продуктивность и экономичность работы склада. Традиционная конструкция крана-штабелера включает ходовую тележку, которая движется по рельсам на полу склада, установленную вертикально на тележке колонну, по которой поднимается каретка с грузозахватным устройством и грузом. Недостатками традиционной конструкции крана являются сравнительно большая масса тележки, необходимость ее перемещения вместе с колонной в горизонтальном направлении при перемещении по складу, сравнительно большой расход энергии, необходимость усиления пола склада. Крановые рельсовые пути на полу склада необходимо очищать от падающих сверху предметов, что сопряжено с остановкой работы крана и снижает производительность.
Материалы и методы. Конструкция крана-штабелера связана с формой его рабочего пространства. В целях совершенствования крана-штабелера была разработана его конструкция на основе поворотной стрелы с противовесом, при работе которой не требуются рельсовые крановые пути. Кран предложенной конструкции способен обслуживать склады в ангарах полукруглой формы. Для двух складов: традиционной прямоугольной и полукруглой форм был выполнен сравнительный анализ сумм геометрических расстояний при перемещениях грузозахватного устройства из точки загрузки в выбранные случайным образом целевые ячейки. В качестве критерия сравнения использовалась сумма декартовых расстояний перемещений грузозахватного устройства между точкой загрузки склада и целевыми точками, выбираемыми случайным образом по закону равномерного распределения. Исследовались три вида циклов работы кранов – простой одиночный, двойной и смешанный.
Результаты. Приведены сравнительные диаграммы значений критерия. Установлено, что при всех видах исследованных циклов, в наибольшей степени при работе по одиночному циклу, применение крана предложенной конструкции при одинаковой вместимости склада существенно уменьшает суммарное геометрическое расстояние, которое необходимо пройти грузозахватному приспособлению.
Обсуждение и заключение. Уменьшение суммы геометрических расстояний перемещения грузозахватного устройства нового крана позволяет сделать заключение, что затраты времени на перемещения, определяющие производительность выполняемых краном работ, а также сопряженные с ними затраты энергии, могут быть существенно снижены. Снижение энергетических затрат возможно за счет замены поступательного перемещения массивной ходовой тележки на вращательное движение уравновешенной стрелы сравнительно небольшой массы у крана предложенной конструкции. Не тратится время на регулярную очистку крановых путей, сопряженную с остановкой крана. Количество пар трения в предложенной конструкции крана уменьшено по сравнению с традиционной.
Introduction. Rack stacker cranes are the main hoisting and transport machine for maintenance of multi-level rack warehouses. The efficiency and profitability of the warehouse depends on their efficiency. The traditional design of a rack stacker crane includes a trolley that moves along the rails on the floor of a warehouse, a column mounted vertically on the trolley, along which a carriage with a load gripping device and a load rises. The disadvantages of the traditional crane design are the relatively large mass of the trolley, the need to move it along with the column in a horizontal direction when moving around the warehouse, the relatively high energy consumption and the need to strengthen the floor of the warehouse. The crane rail tracks on the floor of the warehouse must be cleared of objects falling from above, which is associated with stopping the operation of the crane and reducing productivity.
Materials and Methods. The design of a stacker crane is related to the shape of its working space. In order to improve the stacker crane, its design was developed on the basis of a jib with a counterweight, which does not require rail crane tracks. The crane of the proposed design is capable of storage in the hangars of a semicircular shape. For two warehouses: traditional rectangular and semicircular shapes, a comparative analysis of the sums of geometric distances was performed when the load gripping device moved from the loading point to randomly selected target cells. As a comparison criterion, the sum of the Cartesian distances of the load gripping device movements between the warehouse loading point and the target points, randomly selected according to the law of uniform distribution, was used. Three types of crane operation cycles were studied – simple single, double and mixed.
Results. Comparative diagrams of criterion values are given. It has been established that for all types of cycles studied, to the greatest extent when working on a single cycle, the use of a crane of the proposed design with the same storage capacity significantly reduces the total geometric distance that the load gripping device must pass.
Discussion and conclusions. Reducing the sum of the geometric distances of movement of the load handling device of the new crane allows to conclude that the time spent on the movements that determine the productivity of the work performed by the crane, as well as the energy costs associated with them, can be significantly reduced. Reducing energy costs is possible by replacing the translational movement of a massive undercarriage with the rotational movement of a balanced jib of a relatively small mass at the crane of the proposed design. Time is not wasted on regular cleaning of the crane tracks, associated with stopping the crane. The number of friction pairs in the proposed design of the crane is reduced compared with the traditional one.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.