CC BY
25
т
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ШТУЧНЫХ ГРУЗОВ ОТ СБОРНЫХ ТРАНСПОРТЁРОВ К МЕСТАМ УКЛАДКИ В ТАРУ
Барсук Игорь Вадимович,
к.т.н., доцент кафедры Информационной безопасности и автоматизации, Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ), Москва, Россия, popova@niips.ru
Ключевые слова: штучный груз, сборный транспортёр, передающий конвейер, поперечный транспортёр, пропускная способность, устройство укладки грузов в тару.
Предметом исследования служит конструктивная схема и порядок работы устройства перемещения штучных грузов (почтовых отправлений) от сборных транспортёров сортировочной установки к местам укладки в тару с коммутацией передающих конвейеров посредством поперечных транспортёров, оборудованных активной и пассивной шлюзовыми дверками, обеспечивающего таким образом возможность с определённой вероятностью доставки грузов от каждого сборного транспортёра к любому свободному устройству укладки грузов в тару, за счёт чего достигается увеличение пропускной способности многорядной системы обработки грузов. Рассматривается пример, иллюстрирующий работу устройства. Целью является оценка эффективности устройства. Работа многорядной системы обработки штучных грузов описывается системой массового обслуживания с ожиданием при ограниченном числе мест в очереди для двух типов конструктивного исполнения сборных транспортёров: при невозможности размещения на сборном транспортёре всех грузов опорожняемого накопителя сортировочной установки и при обеспечении такой возможности. Производится сравнение рассчитанных значений относительной пропускной способности системы при использовании устройства перемещения грузов, выполненного по предлагаемой схеме, и устройства, состоящего только из передающих конвейеров. Результаты расчётов показывают, что при невозможности накапливания выгружаемых из накопителя сортировочной установки грузов на сборном транспортёре использование рассмотренного устройства позволяет увеличить пропускную способность многорядной системы обработки штучных грузов в 1,19-1,47 раза, а при возможности размещения всей партии выгружаемых из накопителя грузов на сборном транспортёре - в 1,09-1,34 раза, что указывает на целесообразность создания и применения предлагаемого устройства в многорядных системах обработки штучных грузов (почтовых отправлений) в автоматизированных сортировочных центрах и складских комплексах.
Для цитирования:
Барсук И.В. Оценка эффективности устройства перемещения штучных грузов от сборных транспортёров к местам укладки в тару // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2016. Том 10. №12. С. 71-75.
For citation:
Barsuk I.V. Evaluation unit moving piece goods of modular conveyor places to crating. T-Comm. 2016. Vol. 10. No.12, рр. 71-75.
(in Russian)
T-Comm Vol. 10. #12-2016
У
Т-Сотт Том 10. #1 2-2016
У
в тару также будет носить случайный характер. Поэтому оценка эффективности УПГ" производится по формулам для систем массового обслуживания (далее — СМО) с ожиданием при ограниченном числе местт в очереди [6]. При отсутствии в УПГ ТП многорядная система обработки грузов представляет сумму п одноканальных СМО.
Рассматриваются многорядные системы для 2-х типов конструктивного исполнения ТС (поз. 1 - 4 на рис. 1, 2): 1 -ТС не позволяет размещать все грузы опорожняемого накопителя сортировочной установки и должен сразу подавать их к МУГТ (ш\ = 0); 2 - ТС допускает возможность размещения всей выгружаемой из накопителя партии грузов и ожидания момента их направления к освободившемуся МУГТ, т.е. выполняет функцию промежуточного (буферного) накопителя (т2 = 1).
Относительная пропускная способность одноканальной СМО с ожиданием при ограниченном т определяется по формуле
Для системы с ТС 2-го типа т = т2 - п,
1-А _\-р7
(М
1-рГ 1 -РГ
где Лот* ~ вероятность отказа; р\= Х\ / ¡.1\ - коэффициент использования; Х\ - интенсивность потока требований на укладку грузов в тару; „ _ 1/ - производительность уст/
ройства укладки грузов в тару; - среднее время обслуживания, Для системы с ТС 1-го типа т - т| = 0 {однока-нальная СМО с отказами). Формула (1) приобретает вид
?н =
]
(10
1 -р; 1 +д
Для системы с ТС 2-го типа т = гпг = 1,
„ -ХлА. -
Ч12 ~~
(1")
1 ~р\ 1+Д+А" При наличии в УПГ ТП (поз. 13 - 18 на рис. 1, 2) с возможностью перемещения грузов от каждого ТС к каждому МУГТ многорядную систему обработки грузов с некоторым приближением можно представить как многоканальную СМО С ожиданием при ограниченном т. Относительна пропускная способность такой СМО определяется по формуле
р:
■К>
где
Р =
М т+1
п
1! 2!
и!
Р«_ п
(2)
(3)
п - число каналов (КП, МУГТ); А,, - п ■ Х\\/и2 = Мь Рп = Ля / Цг = ЯА,/^=па; Х = р«/=пЛ1/ =Л>// =а.
/ п /ед />, п Для системы с ТС 1-го типа т — т\ — 0 (многоканальная СМО с отказами). Формулы (2) и (3) имеют вид формул Эр-ланга:
?Я| =1 -р»\ ™ =1"
(т)"
п\
К»
1+(«л), Ы) , , ЫТ
1! 2! я!
(2') (У)
Ч„2 = 1 " Р„2 (,« = 1 "
(«а)
п"п\
•Р* = 1-
(и-1)1
■Р02>
Р« =
1+Ы) | Ы)2
I!
2!
+ , Ы)", (щ)" р-РГ
п\ н! 1 -
(3")
При п - 1 формула (2") принимает вид формулы (1").
Д]я многорядных систем с ТС 1-го типа рассчитанные по формулам (Г), (2'), (3') значения </п и дп\ для УПГ с пе связанными между собой КП и с коммутацией КП посредством ТП для различных значений р\ и и, а также значения коэффициента увеличения пропускной способности /, = с/п] / приведены в табл. !.
Таблица 1
Значения ¡/п> 9лн У\I Д-,н различных вариантов УПГ при ш = О
Вариант Коэффи- 3| ичения характеристик при числе
УПГ, ха- циент передающих конвейеров п
рактери- использо-
стика вания 1 2 3 4 5 6
Р\
Вез попе- 0,4 0,7 0,71 0.7 0,7 0,71 0,71
речных 0,5 1 0,67 1 1 0,67 0,67
транспор- 0,6 0,6 0,62 0,6 0,6 0,62 0,62
тёров, 0,7 7 0.59 7 7 0,59 0,59
относи- 0,8 0,6 0,56 0,6 0,6 0,56 0,56
тельная 0,9 2 0,53 2 2 0,53 0,53
пропуск! 1ая 0,5 0,5 0,5
способ- 9 9 9
ность, (7,1 0,5 0.5 0,5
6 6 6
0,5 0.5 0,5
3 3 3
С попереч- 0,4 _ 0,85 0,9 0,9 0,96 0,98
ными 0,5 _ 0,80 1 4 0,93 0,95
транспор- 0,6 _ 0,75 0,8 0,9 0,89 0,91
терами, 0,7 0,71 6 0 0,84 0,87
относи- 0,8 0,67 0,8 0,8 0,80 0,82
тельная 0,9 0,63 2 6 0,76 0,78
пропускная 0,7 0,8
способ- 7 2
ность, д„1 0,7 0,7
3 7
0.6 0,7
9 3
Коэффици- 0,4 _ 1,19 1,2 1,3 1,35 1,38
ент увели- 0,5 _ 1,19 8 2 1,39 1,42
чения 0,6 _ 1,21 1,2 1,3 1,44 1,47
пропуск- 0,7 1,20 8 4 1,43 1,47
ной спо- 0,8 1.20 1,3 1,3 1,43 1,47
собности, 0,9 1.19 2 9 1,43 1,47
У\=д„1/Чи 1,3 1,4
0 4
1,3 1,3
0 8
1,3 1,3
0 8
Д]я многорядных систем с ТС 2-го типа аналогичные расчёты значений Ц\2 и цп2, выполненные по формулам (1"), (2"), (3"), а также = / 912 представлены в табл. 2.
Т-Сотт Уо1.10. #12-2016
т
Таблица 2
Значения qn2, Yi Для различных вариантов УГ1Г при in = t
Вариант Коэффи- Значения характеристик при числе
УПГ, ха- циент передающих конвейеров п
рактери- использо-
стика вания
Р\ 1 2 3 4 5 6
Без попе- 0,4 0,9 0,90 0,9 0,9 0,90 0,90
речных 0,5 0 0,86 0 0 0,86 0,86
транспор- 0,6 0,8 0,82 0,8 0,8 0,82 0,82
теров, 0,7 6 0,78 6 6 0,78 0,78
относи- 0,8 0,8 0,74 0,8 0,8 0,74 0,74
тельная 0,9 2 0,70 2 2 0,70 0,70
пропускная 0,7 0,7 0,7
способ- 8 8 8
ность, Ц12 0,7 4 0,7 0 0,7 4 0.7 0 0,7 4 0,7 0
С попереч- 0,4 _ 0,98 1,0 1,0 1,0 1,0
ными 0,5 _ 0,96 0,9 1,0 1,0 1,0
транспор- 0,6 _ 0,93 8 0.9 0,99 1,0
тёрами. 0,7 0,89 0,9 9 0,98 0,99
относи- 0,8 0,86 7 0.9 0,97 0,97
тельная 0,9 0,82 0,9 7 0,92 0,94
пропускная 4 0,9
способ- 0,9 5
ность, 1 0,8 7 0,9 1
Коэффици- 0,4 _ 1,09 U 1,1 1,11 1,11
ент увели- 0,5 _ 1,12 1 1 1,16 1,16
чения 0,6 „ 1,13 1,1 1,1 1,21 1,22
пропуск- 0,7 1.14 4 6 1,26 1,27
ной спо- 0,8 1,16 1,1 1,2 1,31 1,31
собности. 0,9 1,17 7 1 1,31 1,34
1,2 0 1,2 3 1,2 4 1,2 4 1.2 8 1,3 0
Результаты расчётов показывают, что при невозможности накапливания выгружаемых из накопителя сортировочной установки грузов на ТС использование рассмотренного УПГ позволяет увеличить пропускную способность многорядной системы обработки штучных грузов в 1,19-1,47 раза, а при возможности размещения всей партии выгружаемых из накопителя грузов на ТС - в 1,09-1,34 раза.
Вывод
Проведённые исследования указывают на целесообразность создания и применения предлагаемого устройства в многорядных системах обработки штучных грузов (почтовых отправлений) в АСЦ и складских комплексах.
Литература
1. Барсук И.В.. Попова Е.С. Роботизированный комплекс загрузки посылок в контейнеры // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2012. -№ 2, - Т. 17. - С. 67-73.
2. Барсук И.В. О целесообразности разработки и создания роботизированного комплекса загрузки посылок в контейнеры // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2012. -№ 11. - С. 7-10.
3. Барсук И.В.. Гиль Г.К., Воскресенский А.Л. и др. Организация автоматизированной обработки почтовых отправлений в крупных узлах связи, - М.: Радио и связь, 1985. - 208 с.
4. Барсук И.В., Попова Е.С. Устройство транспортирования штучных грузов от сборных гран с порте ров к устройствам укладки грузов в тару. Патент РФ № 2548812 II Бюллетень изобретений. -2015.-№ 11.
5. Барсук И.В. Расчёт кинематических параметров роботизированного комплекса загрузки посылок в контейнеры И Электромагнитные волны и электронные системы. - 2012. - № 2. - Т. 17. -С. 74-78.
6. Труха н A.A.. Кудряше» Г.С. Теория вероятностей в инженерных приложениях: Учебное пособие. - 4-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Издательство «Лань», 2015,-368 с.
T-Comm Том 10. #1 2-2016
T
MANAGEMENT
EVALUATION UNIT MOVING PIECE GOODS OF MODULAR CONVEYOR PLACES TO CRATING
Igor V. Barsuk, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Information Security and Automation in Moscow Technical University of Communications and Informatics, Moscow, Russia, popova@niips.ru
Abstract
The subject of research is the design scheme and the procedure for operation of the device moving piece cargo (mail) from the modular conveyor sorting plant to the place of installation in container-switched transmission pipelines by transverse conveyors equipped with active and passive sluice doors, providing thus the possibil-ity of a certain probability of cargo delivery each collecting conveyor to any available device stowage in containers, due to what is achieved by increasing the capacity of a multilane handling system. The example illustrating the operation of the device. The objective is to evaluate the effectiveness of the device. Multilane work piece handling system is described by the queuing system with the expectation of a limited number of places in the queue for the two types of embodiment of modular conveyors: if you can not be placed on the collecting conveyor emptied of all cargo storage and sorting plant in providing this capability. A comparison of calculated relative values of sys-tem throughput by using a device moving loads, made according to the proposed scheme, and devices consisting only of the transmission pipelines. The results of cal-culations show that if you cannot accumulate discharged from the storage of goods at the sorting plant collecting conveyor discussed the use of the device allows to in-crease the capacity of a multilane piece cargo handling system 1.19-1.47 times, while the possibility of placing the whole batch of goods unloaded from the drive to collecting conveyor - 1.09-1.34 times, indicating the feasibility of the creation and application of the device in a multi-row systems, handling general cargo (mail) in the automated sorting centers and warehouses.
Keywords: fiiece cargo, assembly conveyor, feed conveyor, cross-conveyor, capacity, unit cargo crating.
References
1. Barsuk I.V., Popova E.S. (2012), "Robotic complex loading parcels into the containers" [Robotizirovannyiy kompleks zagruzki posyilok v konteyneryi], Elec-tromagnetic waves and electronic system, No. 2, T. 17, pp. 67-73. (In Russian)
2. Barsuk I.V. (2012), About the feasibility of the development and creation of complex robotic loading parcels into the containers [Robotizirovannyiy kompleks zagruzki posyilok v konteyneryi], T-Comm, No. 11, pp. 7-10. (In Russian)
3. Barsuk I.V., Gil G.K., Voskresenskiy A.L. (1985), Organization of the automated processing of mail in large communication centers [Organizatsiya avtomatizirovannoy obrabotki pochtovyih otpravleniy v krupnyih uzlah svyazi], Radio and Communications, Moscow, 208 p. (In Russian)
4. Barsuk I.V., Popova E.S. Moscow Technical University of Communications and Informatics (2015), Ustroystvo transportirovaniya shtuchnyih gruzov ot sbornyih transportyorov k ustroystvam ukladki gruzov v taru [The device transport general cargo carriers of prefabricated units for stowage in a container], RU, Pat. 2548812. (In Russian)
5. Barsuk I.V. (2012), "Calculation of kinematic parameters of complex robotic loading parcels into the containers" [Raschyot kine-maticheskih parametrov robotizirovannogo kompleksa zagruzki posyilok v konteyneryi], Electromagnetic waves and electronic system, No. 2, T. 17, pp. 74-78. (In Russian)
6. Truhan A.A., Kudryashev G.S. (2015), Teoriya veroyatnostey v inzhen-ernyih prilozheniyah [Probability theory in engineering applications], 4nd ed., Lan, St. Petersburg, Russia. (In Russian)
