Технологический расчет конвейерного потока включает в себя: расчет длины ленты конвейера и скорости ее движения, расчет количества циклов и числа ячеек в цикле, расчет межоперационных запасов и основных размеров конвейера.
Расчет длины ленты конвейера.
Длину ленты конвейера LK, м, рассчитывают по формуле
LK = (a1n1 + а2n2 + ... + апnп) 2 + π d,
где a1, а2,... ап - шаг рабочих мест, м;
n1, n2,... nп - число рабочих мест в потоке;
d - диаметр барабанов (натяжного и приводного), м;
2 - число ветвей конвейера.
Если поток двухрядный, то расчет ведется по одной стороне конвейера, той, на которой расположено большое количество рабочих мест.
Расчет числа ячеек в цикле.
Ленту конвейера делят на ячейки и закрепляют их за каждым исполнителем, работающим в потоке. Ячейки отделены друг от друга планками. Расстояние между соседними планками называется шагом ячейки (конвейера).
Кроме того, всю длину ленты конвейера делят на целое число циклов, включающих одинаковое количество ячеек. Деление ленты на отдельные циклы необходимо для того, чтобы обеспечить безошибочное адресование предметов труда исполнителям, работающим на параллельных рабочих местах. Число ячеек в цикле равно общему наименьшему кратному всех групповых мест в потоке. Например, если количество параллельных мест на групповых операциях: первой - 2, 3, 6; второй - 2, 3, 4, 6; третьей - 2, 3, 5; четвертой - 2, 3, 4, 5, то наименьшие кратные будут равны: для первой операции - 6, для второй - 12, для третьей - 30, для четвертой - 60.
Длина цикла lЦ, м, равна
lЦ = lК C,
где lК - шаг ячейки конвейера, м;
С - количество ячеек в цикле.
При этом
lЦ = LК / Nц,
где Nц - количество циклов (обязательно целое число).
Расчет количества ячеек конвейера имеет некоторые особенности. Сначала принимают предварительное значение шага ячейки 1К.пр исходя из размеров обрабатываемых изделий. В условиях трикотажного производства шаг ячейки может колебаться в пределах 0,3-1,0 м, но не должен быть больше шага рабочего места, иначе предметы труда, находящиеся в ячейке, будут выходить за пределы рабочей зоны до окончания обработки их на данном рабочем месте. Затем рассчитывают предварительное количество ячеек Nпp
Nпр = LK/lK.пр.
Общее количество ячеек конвейера Nо должно быть кратно количеству ячеек в цикле, поэтому, если С = 12, количество ячеек на конвейере может быть равным либо 84, либо 96. В соответствии с этим уточняем шаг ячейки:
lК = 41,9 : 96 = 0,436 при No = 84;
lК = 41,9 : 84 = 0,498 при Nо = 96.
После этого можно окончательно выбрать шаг ячейки, наиболее подходящий для изготавливаемых изделий.
Время нахождения изделия в зоне рабочего места tа, с, равно
tа = a/v,
где a - шаг рабочего места, м;
v - скорость ленты конвейера, м/мин.
Шаг рабочего места всегда больше шага гнезда, поэтому
tа>τ.
Исходя из приведенной зависимости, определяют резерв времени tр, с, после выполнения рабочим операции:
tр = tа - τ.
При расчете резерва рабочего времени должно быть учтено фактическое отклонение рабочего времени tф от расчетного в результате обрыва нити, полома иглы и других неполадок
tр = ta - (τ -tф),
где tф - фактическое отклонение рабочего времени от расчетного, с.
Резерв рабочего времени может увеличиваться при уменьшении шага ячейки или увеличении шага рабочего места. Уменьшение шага ячейки без изменения шага рабочего места приводит к увеличению межоперационного запаса и, следовательно, к увеличению объема незавершенного производства в потоке.
Межоперационный запас N3 рассчитывают по формуле
N3 = а/lк.
После того как установлено количество ячеек и общее количество циклов, ленту конвейера размечают на циклы, применяя для их обозначения римские цифры, а циклы - на ячейки, обозначая их арабскими цифрами.
Расчет скорости ленты конвейера.
Для того чтобы обеспечить непрерывность движения предметов труда в производственном потоке, необходимо строго соблюдать зависимость между величинами такта потока, скоростью ленты конвейера и шагом ячейки. Эта зависимость выражается формулой
v = lк/τ,
где v - скорость движения ленты конвейера в потоке, м/мин.
Скорость ленты конвейера изменяется в зависимости от изменений темпа работы исполнителей.
Для каждого конвейера устанавливают свои пределы изменения скорости ленты.
При этом исходят из того, что vмин = 0,8vном; vмакс = 1,4vном (где vном - номинальная скорость ленты конвейера в потоке, м/мин).
Номинальная скорость движения ленты конвейера должна соответствовать расчетному такту потока.
Адресование ячеек на рабочие места.
При наличии в конвейерном потоке операций, выполняемых на параллельных рабочих местах, пронумерованные ячейки ленты направляют на рабочие места по определенной системе адресования. Если для параллельных рабочих мест, отведенных для выполнения одной и той же операции, устанавливаются одинаковые задания, то применяется система простого равномерного адресования.
Система простого равномерного адресования заключается в следующем. Все ячейки конвейера распределяются по циклам. В каждом цикле ячейки нумеруются в направлении, противоположном движению ленты конвейера. К каждому из параллельных рабочих мест из любого цикла направляются ячейки с определенными порядковыми номерами, причем разность между номерами ближайших адресованных на одно и то же место ячеек равна количеству параллельных рабочих мест.
Для распределения ячеек между исполнителями составляют таблицу адресования ячеек конвейера.
Например, если количество рабочих мест по операциям потока равно 2, 3, 4, 6, число ячеек в цикле С=12, то адресование ячеек будет происходить следующим образом (табл. 37).
Таблица 37. Адресование ячеек ленты конвейера
Количество параллельных рабочих мест | Номера рабочего места | Номера ячеек ленты |
2 | 1 | 1, 3, 5, 7, 9, 11 |
2 | 2, 4, 6, 8, 10, 12 | |
3 | 1 | 1, 4, 7, 10 |
2 | 2, 5, 8, 11 | |
3 | 3, 6, 9, 12 | |
4 | 1 | 1, 5, 9 |
2 | 2, 6, 10 | |
3 | 3, 7, 11 | |
4 | 4, 8, 12 |
Не рекомендуется включать в цикл большое количество ячеек, чтобы не затруднять исполнителей запоминанием номеров своих ячеек. Наиболее удобным является цикл с количеством ячеек, равным 12.
В случае разных индивидуальных возможностей исполнителей, выполняющих одинаковые операции, возможно неравномерное распределение ячеек ленты между ними. Например, 24 ячейки одного цикла могут распределяться между тремя исполнителями следующим образом: первому исполнителю - 10, второму - 8 и третьему - 6 ячеек.
Расчет основных размеров конвейера.
Общую длину конвейера определяют в зависимости от количества рабочих мест в конвейере и шага рабочего места, т. е. расстояния между центрами двух однородных рабочих мест.
Длина рабочих мест для различных операций потока неодинакова. Она зависит от габаритных размеров оборудования, установленного на рабочем месте, и длины зоны, выделяемой для обслуживания оборудования или выполнения организационной операции. Поэтому шаг рабочего места следует определять для каждой группы однородных рабочих мест в отдельности.
Длину двухрядного конвейера L, м, рассчитывают по формуле
L = Lк/2 + а3 + ав,
где а3 - длина рабочего места запуска, м;
ав - длина рабочего места выпуска, м.
Общая длина конвейера не должна превышать 40 м.
Ширину конвейера Шк, м, двухрядного потока определяют по формуле
Шк = 2е + b + 2σ,
где е - ширина рабочего места, м;
b - ширина ленты, м;
σ - ширина бортика, м.
Ширину бортиков, отделяющих ленту конвейера от рабочих мест, обычно принимают равной 0,05-0,10 м, а ширину b ленты конвейера - 0,4-0,5 м.