В случае если требуется новая оснастка, на которую нет конструкторской документации, но имеется реальное техническое решение, т. е. ясна конструктивная схема, принцип действия и т. д., разрабатывают техническое задание на проектирование, основную часть которого, как и для перегрузочных машин, составляют технологические требования. Далее следуют: конструкторская разработка, изготовление опытного образца, испытание, доводка, повторные испытания и приемка в опытную или постоянную эксплуатацию. Если оснастка принята в опытную эксплуатацию, по истечении срока проводят приемку для постоянного использования. Отсутствие реального технического решения по конструкции оснастки исключает возможность ее проектирования. В таком случае, при необходимости, выполняют поисковую, исследовательскую работу, целью которой является изучение реальных возможностей решения задачи.
Разработка технологических операций. Она состоит из рационального разделения операций на элементы и определения системы последовательных и параллельных действий, выполняемых машинами и докерами в ходе осуществления этих элементов. Поэлементный состав операций определяют по разработанным технологическим схемам, а также характеристикам выбранных перегрузочных машин и технологической оснастки. Во всех случаях число элементов должно быть сведено к рациональному минимуму. Содержание элементов, т. е. характер действий, выполняемых машинами и рабочими, зависит от груза, транспортных средств и технологических возможностей подъемно - транспортных машин и оснастки.
При разработке технологических операций руководствуются отраслевыми картами типовых и опытных технологических процессов, включая по возможности отработанные операции и элементы в готовом виде в проектируемую технологию. Содержание новых операций и элементов определяют на основании инструкций по эксплуатации машин и оснастки, испытания технологических процессов и технических средств их реализации. В ходе опытной эксплуатации и отработки нового технологического процесса операции уточняют и совершенствуют.
Содержание операций и их элементов излагают в описании технологического процесса с иллюстрациями в соответствии с требованием РД «Правила составления рабочих технологических карт в портах морского флота». Описание должно быть понятным, четким (не допускать различных толкований) и лаконичным. Технологическая документация не должна дублировать требования и указания действующих правил (Госгортехнадзора, ПТЭ, ПБТП, МОПОГ и т. д.), а также местных инструкций, которые докеры и производители работ должны знать и выполнять.
Определение содержания технологических операций создает условия для расчета показателей и количественного состава технологической линии.
Расчет показателей технологической линии. Прежде всего, производят расчет ее производительности. Операции технологического процесса образуют взаимосвязанную цепочку, действующую как одно целое. Поэтому все они имеют одинаковую производительность, равную производительности линии, несмотря на то, что потенциально возможность достижения определенной производительности на каждой операции своя. В общем, виде это условие выражается следующим образом:
Pл = j1P1 = j2P2 =j3P3 =….=jiPi (30)
Где: P1. Р2, - - … Pi — технологическая производительность выполнения отдельных операций, т/смену;
j1,j2 …ji—коэффициенты использования производительности операций.
Производительность технологической операции равна сумме производительностей машин или рабочих звеньев, параллельно ее выполняющих:
Pi = SРзв. (31)
Например, при выгрузке пакетов ящиков с судна на склад портальным краном перемещение груза осуществляет один кран и производительность причальной операции равна производительности крана. Если с причала на склад груз доставляют и штабелируют два автопогрузчика, производительность складской операции равна сумме производительностей этих погрузчиков. Представим себе, что на судне пакеты формируют три звена рабочих, которые работают параллельно, причем каждое звено состоит из двух человек, так как ящики можно перемещать только вдвоем. Тогда производительность судовой операции будет равна сумме производительности трех пар рабочих.
Производительность перегрузочных машин, т/смену:
1.циклического действия
Рм = Gnц = 3600gtоп / tц; (32)
2. непрерывного действия при перегрузке штучных грузов
Pm = 3600Gotoпv / l; (33)
3. непрерывного действия при перегрузке навалочных и насыпных грузов
Рм = gKb2toпv / f, (34)
Где: Go,,G — соответственно вес одного места и подъема груза, Н;
пц — число циклов машины в смену;
tц. — с;
toп— оперативное (технологическое) время, т. е. время непосредственного выполнения перегрузочных операций, ч;
tоп = tсм - tпз –tтп; (35)
Где: tсм— продолжительность смены;
tпз — время подготовительно - заключительных операций, ч;
tтп — время технологических перерывов в работе, ч;
l — расстояние между центрами соседних мест груза на ленте конвейера, м;
v — скорость ленты конвейера, м/с;
g — коэффициент наполнения ленты конвейера;
К — коэффициент, зависящий от угла естественного откоса груза и интенсивности подачи груза на ленту;
b —ширина ленты, м;
f—удельный погрузочный объем груза, м/т.
Производительность ручных операций перемещения груза, т/смену
Рi = = прi Ррitоп, (36)
Где: Ppi —выработка одного рабочего на данной операции, определяемая на основании нормативов или обобщенных данных натурных наблюдений.
Массу одного подъема груза определяют, исходя из принятой технологии, т. е. она равна произведению массы грузового места на количество мест в подъеме. При перегрузке навалочных и насыпных грузов грейферными, машинами циклического действия вес одного подъема:
G =yWr/f, , (37)
Где: y — коэффициент заполнения грейфера;
Wr — вместимость грейфера, м3;
f— удельный погрузочный объем груза,.
Цикл любой перегрузочной машины периодического действия почти всегда состоит из следующих элементов: нацеливание захвата на груз, захват или застройка груза, перемещение груза, нацеливание груза на место в штабеле и установка, освобождение или отстропка груза, перемещение порожнего захвата. При этом под НЗ и НУГ подразумевается та часть нацеливания, которая не совмещается соответственно с ПЗ и ПГ. В таких условиях продолжительность цикла машины может быть представлена как сумма продолжительностей его элементов:
tп. == tнз + tзг + tnr + tнуг + tor + tпз. (38)
Затраты времени на НЗ, ЗГ, НУГ и ОГ при средних навыках докеров зависят от технологической характеристики груза, транспортных средств, подъемно - транспортных машин и технологической оснастки, а также от принятой технологии Его определяют из нормативов или на основании натурных наблюдений. Время tпг и tпз — это расчетные величины, зависящие от характера, скорости и возможности совмещения движений машины, продолжительности разгона и торможения механизмов и условий осуществления технологических операций.
Продолжительность перемещения груза и порожнего ГЗУ
t = KсовSti, (39)
где Ксов — коэффициент, учитывающий совмещение движений (принимают 0,7—1);
ti — продолжительность отдельного движения (подъема, горизонтального перемещения, поворота, спуска и т. д.).
Продолжительность отдельного движения машины
Ti = tп + ty + tт., (40)
Где: tп — время пуска механизма, с (принимают 2—8 с),
ty — время установившегося движения, равное отношению пути перемещения к скорости, с,
tт — время торможения механизма, с (принимают 2—8 с).
Путь для каждого движения определяют в результате вычерчивания трассы (траектории) перемещения груза.
Для точного учета совмещения строят циклограмму (график цикла) и определяют совпадающие участки.
Производительность технологической линии определяется производительностью лимитирующего звена, в качестве которого принимают наиболее дорогую и производительную машину из состава линии. В подавляющем большинстве случаев — это причальный кран или перегружатель для вариантов работы, предусматривающих загрузку или разгрузку судна; кран или перегружатель на железнодорожном грузовом фронте при обработке открытого подвижного состава через склад; складская перегрузочная техника при обработке крытых вагонов по складским вариантам.
Расчет состава технологической линии. После определения производительности линии с учетом выражения (30) рассчитывают потребное число машин для каждой из технологических операций, кроме лимитирующей:
nмi= Pл/Pмi. (41)