2-液压传动;3-液力传动

,物流机械与设备,退 出,总目录,下一页,上一页,物流机械与设备,交通与汽车工程学院,梁 涛,基础篇 第三章,第一节,物流系统与物流机械设备,第二节,物流机械设备的概念及其类别体系,第三节,物流机械设备的基本机构、功能、特性,第四节,物流机械设备的发展现状和发展趋势,第五节,物流机械设备管理的基本任务和主要任务,目 录,本章从物流系统出发，将主要介绍物流系统对物流机械设备的要求、物流机械设备的概念及其类别体系，并对物流机械设备的基本结构、基本功能、基本特性、发展趋势、管理的基本任务、主要内容作一综合性、总体的描述。,一、物流系统的基本要素,物流系统是由若干个可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素组成，处于一定的物流环境之中，为达到物流活动整体目的而存在的有机集合体。,物流系统和一般的管理系统一样，都是由人、财、物、设备、信息、组织管理等要素组成的有机整体。,第一节 物流系统与物流机械设备,人是物流系统的核心要素，是物流系统的主体。,财是物流系统中不可缺少的资金要素。,物是物流系统中的基础要素，是物流劳动对象。,物流信息是物流活动过程中的各环节间的联系纽带，是物流活动圆满完成的基本条件，同时，也是物流、商流间联系的纽带。,组织和管理是物流系统的支持要素和“软件”，起着连结、调运、运筹、协调、指挥各要素的作用。,物流机械设备是物流劳动工具，是物流系统的物质技术基础。,每一物流系统都配有不同的物流机械设备，用于完成不同的物流作业。物流机械设备普及程度的高低，直接反映着一个国家现代化程度和技术水平高低，决定着物流作业和作业规模。,因此，物流机械设备是实现物流功能的手段和技术保证，是实现物流现代化、科学化、自动化的重要手段。,物流系统的发展离不开物流设备，正确、合理地配置和运用物流机械设备，是提高物流效率的根本途径，也是取得良好物流效益的关键环节。,二、物流机械设备在物流系统中的地位和作用物流,机械设备是构成物流系统的重要组成要素，担负着,物流作业的各项任务。,物流机械设备是物流系统的物质技术基础,物流机械设备是物流系统中的重要资产,物流机械设备涉及物流活动的每一环节,物流机械设备是物流技术水平高低的主要标志,三、物流系统规划和设计对物流机械设备基本要求,物流机械设备的广泛应用，使得物流效率不断提高，但,物流系统机械设备不是越先进越好、越多越好，必须根据物,流系统目标，即最小成本，最好的服务质量来考虑系统中的,物流机械设备的配置。,在物流系统规划和设计时，一般对物流机械设备提出如,下基本要求：,合理采用,保证快速、及时、准确、经济运送货物,尽量选用标准化器具和设备,灵活、具有较强适应性,充分利用空间,减少人力搬运,一、物流机械设备的概念,物流机械设备是指进行各项物流活动所需的机械设备、,器具等可供长期使用、并在使用中基本保持原有实物形态的,物质资料。它不包括建筑物、装卸站台等物流基础设施。,二、物流机械设备的类别体系,一般最常见的是按照设备所完成的物流作业来划分，可,把物流机械设备划分为：,包装机械; 集装单元器具; 装卸搬运机械,运输机械; 仓储机械设备; 流通加工机械,第二节 物流机械设备的概念及其类别体系,物流机械设备的类别体系，如图1-1所示。,返 回,缠绕式裹包机,集装箱跨运车,龙门式起重机,牵引车与挂车,叉车,一、物流机械设备的基本结构,各种物流机械设备性能、用途、结构千差万别，从它们,的组成的结构性能上看，一般都有四个基本组成部分。,(一)动力部分,物流机械设备常用的动力装置有1. 电动机、2. 内燃机。,(二)传动部分,1. 机械传动；2. 液压传动；3. 液力传动。,(三)工作部分,(四)控制部分,第三节 物流机械设备的基本结构、功能、特性,1.电动机,电动机是将电能转变为机械能的动力装置，它具有结构,简单，使用方便，重量轻，效率高，成本低易实现自动化，,没有污染等优点，又有较好的工作特性，能满足大多数物流,机械设备的拖动要求，广泛用于各类物流机械设备中。,物流机械设备选择配套电动机的要求是：,电动机的技术性能必须满足物流机械设备的要求；电动,机的容量能充分利用；电动机的结构型式和冷却方式应适应,工作环境条件；电动机的经济性能应该是先进的。,返 回,2内燃机,内燃机是将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的动力,装置。内燃机按所用燃料分类，可分为柴油机、汽油机、煤,气机等。内燃机的优点是：热效率高、功率范围广、转速范,围广、启动快、配套与操作方便等。,内燃机作为动力装置在物流机械设备中应用极广，如载,货汽车、船舶、小型飞机、内燃机车、内燃叉车等，大都以,内燃机为动力，尤其是以柴油机为动力。,选择柴油机时，首先应根据其特性，判断其动力性能(转,速、扭矩、功率)是否满足不同配套机械的工作要求，然后再,根据所选择工作转速的负荷特性，判断所选择柴油机能否经,常在经济负荷运转。如能满足上述要求，则选择是合理的。此外还应考虑柴油机的体积小，重量轻，维修方便等要,求。,返 回,(二)传动部分,传动部件是将机械设备动力部分的动力和运动传给机械,设备工作部分的中间装置，是连结动力部分和工作部分的桥,梁。常用的动力部分都有很高的转速，而工作部分由于不同,工作条件等原因，往往不需要那么高的运动速度，并且还要,求进行速度的调节变化，这就依靠传动部分的特殊功能来实,现，如起重机中的减速箱。传动部分是物流机械设备的重要,组成部分之一，它在一定程度上决定了物流机械设备的工作,性能、外型尺寸和重量，也是选型、维护、管理的关键部,位。,传动部分传动形式很多，物流机械设备常用的传动形式,有：1,机械传动,；2,液压传动,；3,液力传动,返 回,1机械传动,在物流机械设备传动部分中机械传动应用的较为广泛。,机械传动作用主要表现在三个方面：,(1)传递动力。,(2)改变运动速度和方向。,(3)改变运动形式。,返 回,物流机械设备中常用的机械传动形式有：,1.,带传动,是利用胶带与带轮之间的磨擦作用将主动带轮的转动传动到另,一个被动带轮上去的传动方式。其优点是：传动平稳，噪音小，结构简,单，可长距离地传递能量，可缓冲振动，有超载保护作用。带传动常用,在内燃机搬运车辆、输送机等物流机械设备中。,2.,齿轮传动,是用齿轮的轮齿互相啮合传递轴间的动力和运动的机械传,动。其优点是：尺寸紧凑，承载能力高，传动效率高，工作可靠，寿命,长。齿轮传动在起重机、输送机等物流机械设备中应用较为广泛。,3.,螺旋传动,是通过螺杆与螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。其,优点是结构简单、工作平稳，易于自锁，所以在流通加工机械、起重,机、输送机中得到广泛应用。,4.,链传动,是通过链条与链条齿轮连续不断地啮合来传递力和运动的机械,传动。其优点是：平均传动比准确，传动效率高，可在恶劣条件下工,作。输送机、起重机常采用这一传动形式。,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,2液压传动,液压传动是以液体(液压油、矿物油)作为工作介质通过,液压元件来传递力和运动的传动形式。液压传动与机械传动,相比，具有体积小，重量轻，反应快，冲击小，运行平稳，,能实现大范围无极调速，便于布置，自润滑性能好，容易进,行过载保护等优点，在物流机械设备上越来越被广泛应用，,如船舶、飞机、叉车门架前倾后倾、叉车货叉上下移动都采,用液压传动。,返 回,3液力传动,液力传动是靠叶轮与液体之间的流体动力作用来传递能,量的流体传动。其优点是：缓冲和防振性好，过载保护好，,甚至当输出轴卡死时，动力装置仍可运转而不受损伤，易实,现自动变速和无级变速，还可以传递较大的动力。所以能广,泛应用于起重运输机械以及其他冲击大、惯性大的传动装置,中。,此外，传动部分还有气力传动、电力传动等形式，一般,来讲，在物流机械设备上也采用以上传动形式组合成的联合,传动，联合传动能取长补短，发挥更大的传动效率。,返 回,(三)工作部分,工作部分是机械设备直接进行工作的部分，是一台机械,设备的用途、性能综合体现的部分，也是体现一台机械设备,的技术能力和水平的部分。它标志着各种机械设备的不同特,性，是机械设备主要区别和分类的依据。,物流机械设备中的工作部分，根据其不同的工作要求而,千差万别，型式多样。有的是用来提升和装卸搬运货物，如,各种起重机的吊钩部分，叉车的货叉部分；有的是用来运送,货物，如飞机的货舱，载货汽车的车箱；有的是用来改变产,品的形状和尺寸，如剪切机等。,返 回,(四)控制部分,控制部分是为了保证作业质量和安全，提高工作效率，,减轻劳动强度，节省人力、物力而设置的那些控制器。,控制部分是由控制器和被控制对象组成的系统。不同控,制器组成的系统也不一样。有手动操纵代替控制器的手动控,制系统；有机械装置作为控制器的机械控制系统；也有气,压、液压装置作控制器的气动、液压控制系统；还有电子装,置或计算机作为控制器的电子或计算机控制系统等。随着科,学技术发展，计算机控制系统在物流机械设备中得到了广泛,应用。,返 回,二、物流机械设备的基本功能,物流机械设备基本功能是构成其使用价值的基,本条件。由于使用目的的不同，对其基本功能也有,不同的要求。,(一)提供完成某一方面工作的能力,(二)由单机、辅机、主机组成生产线，从事物流作业,(三)改变产品形状、尺寸，对产品进行深加工,返 回,三、物流机械设备的基本特性,物流机械设备有自身的基本特性，以区别于其他设备。,掌握物流机械设备的基本特性，有利于科学地运用与管理。,物流机械设备一般有如下基本特性：,(一)安全性要求高,(二)类型繁多,(三)结构复杂，技术含量高,(四)电子化与自动化程度高,(五)配套性要求强，需组合使用,(六)寿命较长，属耐用品,以上这些特性，说明了物流机械设备管理重要性，也说,明了实施管理工作的复杂性和艰巨性。,返 回,一、物流机械设备的发展概况,第二次世界大战后，工业生产、科学技术、经济得到了,迅速发展。物流业以及作为物流业的硬件设施物流机械,设备也得到了相应的发展。,从运输设备来看，20世纪5060年代，,散货船舶的载重,量一般是几千吨至1万吨，运输的货物是以煤、大宗建材为,主。水运工艺的第二次革命是将谷物由袋装改为散装，还将,某些本属于散货的件货(如化肥)也改为散装运输，因此，出,现了58万吨级的巴拿马型散货船。1987年韩国还建成了超,巴拿马型的散货船，其最大载重量达到了36.5万吨。,第四节 物流机械设备的发展和发展趋势,20世纪60年代末，在公路上首先出现了集装箱运输。,集,装箱运输因为具有能实现全部机械化作业、提高装卸效率、,提高货运质量、适合组织多式联运的运输方式等优点，改变,了件货运输和装卸的落后状况。因此，很快地应用到水路运,输上，并引发了水运工艺的第三次革命。1976年出现了第一,代集装箱运输船，其载箱量仅为200TEU，航速22kn。经过,20多年的发展，最近下水的第6代超大巴拿马型集装箱船，,其载箱量高达8 700TEU，航速达到了36kn。另外，为满足,不同货物的运输要求，还出现了各种专用船舶如液货船、,滚,装船,、载驳船、冷藏船等。,twentyfoot equivalent unit标准箱(系集装箱运量统计单位,以长20 英尺的集装,箱为标准),目前20ft集装箱货物装载量一般为1012t。,返 回,汽车运输快捷、方便，能做到“门到门”输送，满足小批,量、多品种的原材料、产成品的输送要求，因此，近年来公,路运输发展迅速。但普通的载货卡车只能完成一般的货物运,输，以满足运量要求。为满足输送货物的特殊要求，出现了,越来越多的专用车辆。自卸车、罐式车、冷藏车等专用车,辆，因为能有效地发挥汽车运输的功能，成为物流系统中不,可缺少的设备。,随着物流业的发展及运输工具的大型化、专用化，物料,搬运设备也向大型化、高速、高效、多品种方向发展，其控,制方式也从手动、半自动发展到全自动。,返 回,返 回,履带起重机、汽车起重机等流动式起重机在20世纪50,60年代起重量大多为5t、8t。以后，通用型流动式起重机以,中小型为主，起重量在40t以下，专用型流动式起重机向大,型化发展。为满足大型石油、化工、冶炼设备和高层建筑构,件安装等的需要，已生产了起重量800t的轮胎起重机，汽车,起重机的起重量达到了l 000t，主臂架长度121m。,早期的流动式起重机大多采用机械式传动。由于液压传,动具有结构紧凑、可以无级调速、操纵方便、运转平稳和安,全可靠等优点，目前在流动式起重机上广泛采用，特别是大,吨位的全液压起重机发展迅速。许多流动式起重机还采用液,力传动。这种传动方式使液力变矩器与发动机合理匹配，发,动机的转矩能自动适应行驶条件；还采用了动力换档的变速,器、液压转向装置。这样大大减小了驾驶员的劳动强度。,返 回,返 回,近代国际集装箱运输系统的迅速发展，出现了第6代集,装箱运输船舶，并相应发展了岸边集装箱起重机。服务于第,12代集装箱船舶的岸边集装箱起重机的起重量为22.68t，,外伸距23.78m。而目前世界上最大的岸边集装箱起重机是由,上海振华港口机械有限公司生产的，其外伸距达到了65m，,吊具下起重量65t。最新研制的双小车岸边集装箱起重机的,生产率达到了60TEUh。,集装箱装卸起重机的电力拖动方式，从第12代的直流,发电机电动机组、第3代的晶闸管直流调速发展到现在的,全数字直流调速。,带式输送机是用来将散货和件货进行平面输送的机械。,早期的移动带式输送机单机长度仅几十米，固定带式输送机,单机长度不过100多米。通过采用钢绳芯带，增加驱动单元,的数量，采用中间驱动方式，增大单个驱动单元的功率，增,大输送带与传动滚筒间的摩擦系数等方法，使单机长度大大,提高。当长距离输送时，可以实现无转载运输。目前，带式,输送机单机长度最长达到15 000m。,最初，对带式输送机单机采用手动操作，以后对带式输,送机系统中各个单机用电器控制方式进行顺序操作，目前已,经发展到在中央控制室里对输送系统进行集中控制，实行无,人操作及监控运行。,为了提高装卸效率，散货船舶的装卸从采用门座起重机,等通用设备发展到用装船机、卸船机等专用机械。目前亚洲,最大的抓斗卸船机的生产率达到了2 500th，而移动式煤炭,装船机的生产率达到了10 000th，弧线式矿石装船机的生,产率则达到了16 00020 000th。,物流产业的发展也使传统的仓储部门从被动的储存和保,管功能向物流中心和配送中心等新型物流组织转化。,美国于1959年开发了世界上第一个自动化立体仓库，并,于1963年率先使用计算机进行自动化立体仓库的管理。1974年郑州纺织机械厂建立了我国第一个自动化立体仓,库。进入20世纪80年代，自动化立体仓库在世界各国发展迅,速，使用范围涉及到几乎所有的行业。仓库的规模由最初的,几百个、几千个货位，发展到几万个、十几万个货位。仓储,设备从最初的人工管理、手动控制发展到计算机管理和自动,控制。在自动化物料搬运系统中，扫描技术、条形码技术、,数据采集技术、射频数据通讯技术越来越多地运用到巷道堆,垛机、自动导向车、出入库输送机等设备上。仓库的利用率,达到了9698。大型自动化立体仓库每小时可以完成,500800次出入库作业。,在自动化立体仓库中，早期大多采用桥式堆垛起重机向,货架存取货物。因为考虑节省土地、提高仓库面积的利用,率，货架的高度增加了，货架间的巷道变窄，巷道堆垛机成,了自动化立体仓库主要的堆垛设备。巷道堆垛机的高度更,大、机身更窄，可以同时进行货物的垂直提升和起重机的水,平运行，因此，工效更高。巷道堆垛机从最初的由驾驶员手,动控制来存取或拣取货物，发展到由可编程序控制器控制，,无人驾驶，自动存取货物。而且具有较高的认址搜索能力、,平层认址精度和运行速度。,1976年北京起重运输机械研究所研制出我国第一台滚珠,加工用的自动导向车。现在承载量从50kgl00t的各种自动,导向车广泛应用在仓库、货场、加工车间等场合，其中使用,最多的是自动导向搬运车。近年来，已制定了各种自动导向,车的技术标准和安全操作规程，并在自动导向车中采用了更,完善的安全保障技术，如传感控制智能化处理技术、非线路,导向技术、实时双向无错传输技术，使自动导向车在自动化,物料搬运系统中更好地适应系统柔性的要求。,在传统的仓库里，工人根据订货单拣取货物，再将拣取,出的多种货物组合、装箱。在自动化仓库里，自动分拣机将,从输送机运来的货物自动分拣，由移动式机器人或机械手将,订单上所列的多种货物拣到集装容器中。这样大大提高了分,拣的速度和准确性，减小了工人的劳动强度。,二、物流机械设备的发展趋势,纵观物流机械设备发展现状，可以看出，为适应现代物,流的需要，物流机械设备有如下发展趋势。,(一)大型化、高速化,(二)实用化和轻型化,(三)专用化和通用化,(四)自动化和智能化,(五)成套化和系统化,一、物流机械设备管理的概念及其技术状况指标,(一)物流机械设备管理的概念,物流机械设备管理,是指根据企业物流发展战略和物流作业要求，通,过一系列的技术、经济和组织措施，对设备寿命周期内的所有设备的物,质运动形态和价值运动形态进行的科学管理。正确理解这一概念，必须,把握以下几点：,第一，所谓,设备寿命周期,，指的是设备从规划、购置、安装、调,试、使用、维护直到改造更新及报废所经历的全部时间。,第二，,设备的物质运动,是指设备在使用中由于物理和化学的作用而,产生磨损、疲劳和腐蚀等性能劣化，从而需要修正、改造和更新，直至,报废的过程。,设备的价值运动,是指设备在制造产品过程中的资金转化，,即使设备原有的价值和维持费用通过提取折旧和记入生产(物流)费用，逐,步转移到产品(管理)成本中去，从而导致设备净值不断下降。所以，设备,管理的范畴不仅包括技术管理，而且包括经济管理，以保证设备经常处,于良好的技术状况，保证物流活动正常进行。,第五节 物流机械设备管理的基本任务和主要内容,第三，,设备管理的目的是取得最佳的设备投资效果,。换,句话说，就是充分发挥设备效率，并谋求寿命周期费用经,济、设备综合效能最高。,第四，设备管理应当依靠技术进步，促进物流发展，坚,持以预防为主；坚持规划与使用相结合，维护与计划相结,合，修理、改造与更新相结合，技术管理、经济管理、组织,管理相结合。,第五，设备管理的职责是：采取一系列措施对设备进行,综合管理，保持设备完好，利用维修、改造和更新等手段，,保持设备工作性能，提高设备的素质，改善原有设备的构,成，充分发挥设备效能，保证作业质量和设备的安全运行，,降低消耗，提高物流效率，提高物流经济效益。,二、物流机械设备管理的地位与作用,物流机械设备管理主要是通过有效合理的管理，保证物流,机械设备处于良好的工作状态，尽量避免其使用价值的下降。,在保证和提高各种设备功能的同时，最大限度地发挥其综合效,益。,这就要求管理人员必须充分了解和掌握物流机械设备原理,和性能，研究如何最有效地发挥它们的功能，提高利用率，并,在此基础上，尽量减少劳动力和能耗物耗，通过正确合理的维,修和保养，保持设备处于良好的技术状态，为物流活动提供坚,实的技术保证。,作为企业管理中的一个重要领域，设备管理地位和作用主,要表现在：1、保证物流活动顺畅；2、提高物流经济效益；,3、影响企业的声誉及社会形象；4、保证操作人员和货物安全,三、物流机械设备管理的特点,设备管理除了具有一般管理的共同特征外，与企业的其他专业管理比较，还有以下一些特点：,技术性,综合性,设备管理的综合性表现在四个方面：,一是现代设备包含了多种专门技术知识，是多门科学知识的综合应,用。,二是设备管理的内容是工程技术、经济财务、组织管理三者的综合。,三是为了获得设备的最佳经济效益，必须实行全过程管理，它是对设,备一生各阶段管理的综合。,四是设备管理涉及物资准备、设计制造、计划调度、劳动组织、质量,控制、经济核算等许多方面的业务，汇集了企业多项专业管理的内容。,随机性,全员性,四、物流机械设备管理任务,（一）制定设备综合管理规划,（二）正确选购设备,（三）用好、修好、管好设备,（四）对现有设备进行挖潜、改造和更新,（五）保证国内外引进设备正常运转,（六）搞好自制设备的综合管理,（七）做好设备管理和维修人员的培训工作,（八）追求设备寿命周期寿命最优化,设备的寿命周期费用，是设备一生的总费用，在设备规划决策的方案论证中，应追求设备寿命周期费用最经济，而不是只考虑购买或使用某一阶段的经济性。因此，在设备规划阶段，要求设备的经济性；在设备维修阶段，要谋求停机损失和维修费用之间的最佳平衡，求得设备维修的最佳经济效果。当然，还要考虑设备的综合效益。,（九）应用科学管理手段,五、物流机械设备管理的主要内容,物流机械设备管理是对设备进行全过程管理，它是从设备,规划和选购设备或自行设计制造设备开始，到设备在物流系统,中使用、维护、修理直至报废退出物流系统的全过程管理，如,图12所示。,物流机械设备管理贯穿于物流机械设备运动全过程之中，主要内容有以下三个方面：,(一)设备的技术管理,主要包括：设备的规划、选购、自制与安装调试；设备的合理使用和维护保养管理；设备的计划检修；设备的状态监测与技术诊断；设备安全技术管理和事故处理；设备备件管理；设备的技术资料管理；设备技术改造；设备技术档案管理等。,(二)设备的经济管理,主要包括：设备投资效益分析；资金筹措和使用；设备移交验收、分类编号、登记卡片和台账管理、库存保管、调拨调动、年终清查等资产管理；折旧的提取与管理；费用的收支核算；设备更新等。,(三)设备的组织管理,主要包括：人员教育和培训；设备管理制度和规范的制定；设备管理、使用的监督、检查和评比等。,设备管理的三个方面内容，是相互联系的一个整体。其中，技术管理是基础，经济管理是目的，组织管理是手段。只有三者结合，才能实现综合管理的目标。,