物流工程 24积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算

2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算2.4.1帕克原理停止器像一个节流器，调节着线路中的车流，在总体上起着稳定车流的作用。帕克原理–正是由于停止器的这种调节作用，在较长的储存区段，线路中移动着的承载小车是一组接一组地像波浪一样向前运行，形成积放小车一疏一密、一段走一段停的现象。积放式悬挂输送机线路中车流的这种现象称为“帕克现象”，运用这种观点来分析研究承载小车在输送机系统中运行规律的理论称为“帕克原理观察某一较长的积存区段停止器发车时车流的移动情况。当图示停止器打开时，牵引链推杆推动第一辆承载小车进入运行，此后牵引链条每走过一个拾车距离(nT—L)就推动一辆承载小车进入运行。就这样，一辆小车离去，后续来的承载小车一辆接一辆地进入运行状态，就像波浪一样迅速地向后传播2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算•由于停止器打开放走一辆小车后立即关闭，后续来的承载小车又一辆接一辆地停止下来，而运行着的承载小车数量N始终保持不变。•当停止器按生产节拍(一个生产节拍时间对应停止器一次关闭时间加打开时间)再次打开时，将会又有一个“波浪”向后传播，就这样，移动着的承载小车便一组接一组地按生产节拍向后传播着。宏观看来，承载小车的运行是一疏一密、一组走一组停，这就是所谓“帕克现象”。当积存线路较长时，承载小车的这种“蠕波”现象十分明显•在一个生产节拍内，小车组的移动向后传播的距离(蠕波的波长)称为“帕克距离”，并用字母Pk表示。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算当第一辆承载小车走完nT长度时，第二辆承载小车刚好运行到停止器处并停止下来。此时共有N辆小车处于运行状态nTnTLLNnTLnTL2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算式中(nT—L)—“拾车距离”，mm；二台相邻车间的净空n—使nT大于L的最小自然数；推第二台车的推杆序号T—推杆间距，mm；L—小车积放长度，mm。1台小车占用的几何长度,nT---二台相邻车的中心距(或首首距),N---1个帕克距离内（积放波中）处于运行状态的小车数可见:N只与牵引链和小车的几何参数有关,不受人控。但人能控制速度和生产节拍2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算牵引链条走过Pk距离的时间为Pk/v，M相当于每台小车在一个生产节拍内的运行时间，所以Pk/vM为帕克距离内的移动小车数，比例关系则有kPLnTLM2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算所以，积放式悬挂输送机系统中移动小车组之间的帕克距离(PUCKER)为kLPvMNvMnTLvM称为一个生产节拍内承载小车的折算平均运行距离，或简称为“平均车距”。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算综上所述，帕克原理可以归纳为以下几点。(1)积放式悬挂输送机系统中承载小车是成组运行的；(2)每组运行中的承载小车数为一定值，且等于承载小车积放长度与拾车距离之比；(3)各个移动小车组之间的距离为一定值，且等于移动小车组中的承载小车数与平均车距的乘积。帕克原理是分析计算积放式悬挂输送机系统中承载小车动态积存的基本理论。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算2.4.2系统承载小车数量积放式悬挂输送机系统中承载小车的数量有一定的限度。如果承载小车数量过多，将会造成“车辆拥挤、“交通堵塞”，达不到生产率要求的输送频率；当承载小车数达到某一极限值时，整个系统中的小车将会全部停止运行。如果承载小车数量过少，周转调度不过来，同样满足不了生产率的要求。所以输送机系统中的承载小车数在满足生产率的条件下有一个最少的极限小车数和一个最多的极限小车数。只要承载小车的实用数量在两个极限小车数的范围之内，输送机系统就能正常工作。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算生产率与承载小车数的关系曲线生产率与承载小车数的关系曲线见图2-44。由图可知，生产率越低，输送机系统满足生产率要求的承载小车数量范围就越大，生产弹性就越大；生产率越高，输送机系统满足生产率的承载小车数量范围就越小；生产弹性也越小；当生产率达到某一极限值J0时，无论承载小车数是多少也无法满足生产率的要求2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算生产率与承载小车数的关系曲线2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算(1)输送机系统最少小车数输送机系统的生产率是靠停止器的发车频率来保证的，如果系统中所有的停止器都能按生产节拍发车，输送机系统生产率就能得到满足。停止器按生产节拍发车的条件有两个，一是“有车可发”，二是“允许发车”。计算输送机系统满足生产率要求的最少小车数就是为了解决线路上所有的停止器“有车可发”的问题。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算1）线传递区间的最少小车数根据系统生产率的要求，由线路B点停止器发出的承载小车，应在C点停止器的最后一辆承载小车发出后的一个生产节拍内到达C点。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算承载小车从B点运行到C点，牵引链有可能走过的最大距离应包括以下内容。I.B点停止器打开时，牵引链可能损失一个推杆间距T；II.承载小车在BC间有一次传递过程，更换推杆时牵引链的损失距离为nT-A(n为使nT大于A的最小自然数，A为小车中心距)；III.传递后接车段牵引链又有可能损失一个推杆间距T；IV.从B点到C点承载小车的运行距离为。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算•因此，承载小车从B点到C点牵引链有可能走过的最大距离为max()(2)BCBCLTnTATLLnTA从B点到C点的每一个生产节拍内承载小车应走过的距离(平均车距)为0/LvMvJ式中v—牵引链运行速度，m／min；M—生产节拍，min／件；J—线路生产率，件／min。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算所以，直线传递区间的最少小车数为上式计算结果Nmin值向上圆整到整数。maxmin0(2)BCLnTAJLNLv2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算2）合流道岔区间的最少小车数合流道岔区间内满足生产率要求的最少小车数应由BD之间的最少小车数和CD之间的最少小车数叠加而成。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算I.BD间的最少小车数承载小车从B点运行到D点牵引链有可能走过的最大距离为1,max(2)BDLLnTA2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算I.从B点到D点的每一个生产节拍内承载小车应走过的距离为0111/LvMvJ2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算式中M1—B点的生产节拍，min／件；J1—B点的输送频率，件／min。所以，BD区间内满足生产率要求的最少小车数为1,max11,min01(2)BDLLnTAJNLv2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算III.CD间的最少小车数承载小车从C点运行到D点牵引链有可能走过的最大距离为2,maxCDLLT从C点到D点的每一个生产节拍那承载小车应走过的距离为022/LvJ式中J2—C点的输送频率，件／min。所以CD间的最少小车数为2,max22,min02()CDLLTJNLv2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算•整个合流道岔区间的最少小车数12min1,min2,min[((2)]()BDCDLnTAJLTJNNNv计算结果值向上圆整到整数。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算3）分支道岔区间的最少小车数分支道岔区间满足生产率要求的最少小车数应按BC之间的生产率J1和BD之间的生产率J2分别进行计算。•BC之间的最少小车数为1,min[(2)]BCCLnTAJNvBD之间的最少小车数为2,min()BDDLTJNv式中J1—C点的输送频率，件／min；J2—D点的输送频率，件／min。计算结果向上圆整到整数，,minCN和,minDN值亦为C、D两点各自的最少存车数。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算•由以上三种情况下最少小车数的计算可以看出。(1)所有传递区间(包括直线传递段和道岔传递段)的最少小车数均由下式决定式中L—二停止器之间的线路长度；J—二停止器之间的输送频率。min[(2)]LnTAJNv2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算(2)所有非传递区间(包括水平回转段、垂直弯曲段、水平直线段和道岔非传递段)的最少小车数均由下式决定min()LTJNv2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算无论多么复杂的积放式悬挂输送机系统都是由这样一个个的被停止器划分的基本单元区间组成，都可以按照上述方法分别计算出各个区间内满足生产率要求的最少小车数，各个区间的最少小车数之和就是整个输送机系统所需要的最少小车数。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算2．输送机系统最多小车数最多小车数的计算是为了解决所有停止器“允许发车”的问题。所有停止器“允许发车”的条件，只是所有停止器划分区间内的承载小车不超过其最大动态存储量。因此，确定输送机系统的最多小车数就是计算所有停止器划分区间内的最大动态存车数。2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算•如前所述，系统中线路上某一区间(第i区间)的动态积存系数为•该区间的最大动态存车数为式中—第i区间线路积存段长度，m；—第i区间牵引链运行速度，m／min；—第i区间的生产率，件／min；—承载小车积放长度(静态)，m；—推杆间距，m；—使T大于的最小自然数。,i1()1diKnTAJv,max,,()1(1)(1)iiiiididiiLLLnTLJNKLLKLv2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算•整个输送机系统的最大动态存车数为•式中m—输送机线路按停止器划分的区间数。max,max11()(1)mmiiiiiiLnTLJNNLv2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算（3）输送机系统最佳小车数一般来说，系统的承载小车数只要在最少小车数和最多小车数之间，就能正常工作。但是满足这一条件的承载小车数范围很大(特别是在较低生产率的条件下)。由于选取的承载小车数量不同，输送机系统的造价、工作性能及生产调节能力将会有很大的差异。积放式悬挂输送机系统中除了前述小车积存段外，还有很多不同的工艺操作段，如喷涂、烘干、冷却、装配等。在这些工艺操作区段内，运载物是按照一定的间距运行的，其承载小车数量等于工艺段长度与运载物的运动间距之比，承载小车数是固定的。在选取输送机系统承载小车数量时，必须认真地详尽研究用户提供的信息资料，根据生产率要求、弹性储备系数、系统存储量、生产调节系数以及实际生产中空车和重车的比例变化等进行综合对比分析，以确定输送机系统最佳的承载小车2.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算