Математическая модель процесса движения паллеты по ролику динамического торможения

Аннотация

Увеличение производительности складов и уменьшение издержек на основные логистические операции достигаются в результате оптимизации методов подбора заказов, маршрутизации комплектовщиков и распределения проходов с местами хранения на этапе проектирования склада. Для блочного хранения продукции на складах используют гравитационные стеллажи для паллет. Такие стеллажи отличаются наличием гравитационного роликового конвейера, по которому передвигается паллета от места загрузки к месту выгрузки. Передвижение паллеты по стеллажу вызывает дополнительные динамические нагрузки, приходящиеся на его металлоконструкцию, для ограничения которых применяют элементы безопасности и ограничители скорости, к которым относятся тормозные ролики. Рассмотрена разработанная конструкция тормозного ролика, состоящая из обечайки, мультипликатора и двигателя постоянного тока с постоянными магнитами, работающего в режиме динамического торможения. Разработана математическая модель и получена аналитическая зависимость скорости движения паллеты по ролику динамического торможения. Для расчета скорости при выбранной массе паллеты необходимо провести экспериментальные исследования по определению технических характеристик двигателя, которые не указаны в паспортных данных

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Гуськова А.С., Сафронов Е.В., Носко А.Л. Математическая модель процесса движения паллеты по ролику динамического торможения. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2025, № 4 (155), c. 60--71. EDN: HQFBWP

Литература

[1] Wang F., Wang Y., Chang D. Joint optimization of order allocation and rack selection in the "parts-to-picker" picking system considering multiple stations workload balance. Systems, 2023, vol. 11, no. 4, art. 179. DOI: https://doi.org/10.3390/systems11040179

[2] Feldt J., Kontny H., Niemietz F. How disruptive start-ups change the world of warehouse logistics. Data science and innovation in supply chain management: how data transforms the value chain. Proc. HICL, vol. 29, pp. 3--24. DOI: https://doi.org/10.15480/882.3114

[3] Ueno D., Hirata E. The optimization of picking in logistics warehouses in the event of sudden picking order changes and picking route blockages. Mathematics, 2024, vol. 12, no. 16, art. 2580. DOI: https://doi.org/10.3390/math12162580

[4] Accorsi R., Bortolini M., Gamberi M., et al. Multi-objective warehouse building design to optimize the cycle time, total cost, and carbon footprint. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 2017, vol. 92, no. 1-4, pp. 839--854. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-017-0157-9

[5] Sulirova I., Zavodska L., Rakyta M., et al. State-of-the-art approaches to material transportation, handling and warehousing. Procedia Eng., 2017, vol. 192, pp. 857--862. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.148

[6] Boywitz D., Boysen N. Robust storage assignment in stack- and queue-based storage systems. Comput. Oper. Res., 2018, vol. 100, pp. 189--200. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cor.2018.07.014

[7] Lehmann T., Hussmann J. Travel time model for multi-deep automated storage and retrieval systems with different storage strategies. Int. J. Prod. Res., 2023, vol. 61, no. 16, pp. 5676--5691.DOI: https://doi.org/10.1080/00207543.2022.2110536

[8] Metahri D., Hachemi K. Automated storage and retrieval systems: a performances comparison between free-fall-flow-rack and classic flow-rack. 6th ICSC, 2017, pp. 589--594. DOI: https://doi.org/10.1109/ICoSC.2017.7958654

[9] Zaerpour N., Yu Y.G., de Koster R.B.M. Storing fresh produce for fast retrieval in an automated compact cross-dock system. Prod. Oper. Manag., 2015, vol. 24, no. 8, pp. 1266--1284. DOI: https://doi.org/10.1111/poms.12321

[10] Halim N.H.A., Jaffar A., Yusoff N., et al. Gravity Flow Rack’s material handling system for Just-in-Time (JIT) production. Procedia Eng., 2012, vol. 41, pp. 1714--1720. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.373

[11] Wu S., Wu Ya., Wang Ya. A structured comparison study on storage racks system.J. Residuals Sc. Tech., 2016, vol. 13, no. 8. URL: https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-foreign_detail_thesis/0204118045809.html

[12] Nosko A.L., Safronov E.V., Soloviev V.A. Study of friction and wear characteristics of the friction pair of centrifugal brake rollers. J. Frict. Wear, 2018, vol. 39, no. 2, pp. 145--151. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068366618020125

[13] Носко А.Л., Сафронов Е.В., Потапов В.А. Ролик тормозной реверсивный. Патент РФ 212450. Заявл. 13.05.2022, опубл. 21.07.2022.

[14] Носко А.Л., Сафронов Е.В., Потапов В.А. и др. Ролик тормозной магнитный для роликовых гравитационных конвейеров. Патент РФ 198420. Заявл. 12.02.2020, опубл. 06.07.2020.

[15] Сафронов Е.В., Носко А.Л., Шарифуллин И.А. Тормозные ролики для паллетных гравитационных стеллажей. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2024.

[16] Гуськова А.С., Сафронов Е.В., Носко А.Л. Тормозной ролик рекуперативного торможения для паллетных гравитационных стеллажей. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2023, № 4, с. 25--33. EDN: LGKOXQ

[17] Носко А.Л., Сафронов Е.В., Космин А.С. и др. Ролик тормозной генерирующий вентилируемый конвейерный. Патент РФ 221307. Заявл. 25.07.2023, опубл. 30.10.2023.

[18] Сафронов Е.В. Обеспечение безопасности и повышение эффективности работы гравитационного стеллажа для паллет. Дис. ... канд. техн. наук. М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019.

[19] Ивановский К.Е., Раковщик А.Н., Цоглин А.Н. Роликовые и дисковые конвейеры и устройства. М., Машиностроение, 1973.

[20] Ермолин Н.П. Электрические машины малой мощности. М., Высшая школа, 1967.