Кран-манипулятор – это машина для подъема груза, состоящая из краноманипуляторной установки (КМУ), установленной на ходовом устройстве или стационарно.
В свою очередь краноманипуляторной установкой называется подъемное устройство, которое включает стреловое рабочее оборудование, грузозахватные органы (обычно крюковая подвеска), систему управления и опорную раму. Чаще всего к рабочему органу гидравлического привода не имеют.
Гидроманипулятор напротив представляет грузоподъемный механизм, работающий с гидравлическими орудиями (грейферами, захватами и др.). Как правило, данный термин используют, когда говорят о лесовозах, металловозах, мусоровозах и другой специализированной технике, где рабочее оборудование используется для перевалки материалов.
Конструктивно у стрелы гидроманипулятора первая секция длинная, а вторая короткая, с телескопической частью. Это не позволяет размещать их в транспортном положении в сложенном виде за кабиной. Обычно при транспортировке они устанавливаются на специальной опоре повернутыми вперед или назад, вдоль направления движения.
Существуют также модели обратной Z-образной конструкции, в которой верхняя стрела расположена сверху, а грузозахват оказывается наверху. Это позволяет компактно разместить гидроманипулятор в сложенном виде за кабиной, но малый грузовой момент ограничивает их применение.
В различных источниках авторы строгой терминологии не придерживаются, и хотя с технической точки зрения это не всегда корректно, понятия краноманипуляторной установки и гидроманипулятора зачастую отождествляются.
Технические характеристики КМУ
Основные характеристики, определяющие возможности применения и цену кранов-манипуляторов:
- максимальный и минимальный вылет стрелы;
- грузоподъемность при максимальном и минимальном вылете;
- грузовой момент стрелы, также определяемый при максимальном и минимальном значении вылета стрелы крана;
- высота подъема и опускания груза;
- минимальный радиус поворота крановой установки;
- исполнение подвески.
Также важным моментом является особенности конструкции стрелы:
- форма поперечного сечения. Она может иметь четыре, пять, шесть или восемь граней – чем их больше, тем прочнее;
- тип системы телескопического выдвижения: секции могут выдвигаться как последовательно, так и произвольно.
Для кранов-манипуляторов на базе грузового автомобиля, важными характеристиками будут грузоподъемность борта, длина и ширина погрузочной площадки (т.е. максимальные габариты перевозимого груза), используемые аутригеры (опоры), от которых зависят грузоподъемность крана и безопасность работы.
Грузовысотная диаграмма гидроманипулятора ЛВ 220 - 01
При выборе манипулятора рекомендуется обращать внимание на грузовысотную диаграмму. Она отображает все возможности краноманипуляторной установки и позволяет оценить её по совокупности указанных выше параметров.
Классификация. Теперь рассмотрим, как классифицируются краны-манипуляторы. В основе классификации, как правило, лежат:
грузоподъемность или грузовой момент;
тип используемого стрелового оборудования;
тип базы для монтажа.
Грузоподъемность и грузовой момент. По грузоподъемности манипуляторы можно условно разделить на три класса:
до одной тонны (так называемые краны-микроманипуляторы);
от одной до десяти тонн (средние);
свыше десяти тонн (тяжелые).
Но масса поднимаемого груза является несколько субъективной характеристикой для классификации, так как не показывает зависимость от вылета стрелы.
Поэтому правильнее говорить о грузовом моменте (произведении грузоподъемности на вылет). Измеряется в тоннах на метр (тм) или килоньютонах на метр (кНм). Устоявшейся классификации по этому параметру нет, поэтому можно обратиться к опыту компаний-разработчиков. Так австрийская компания Palfinger подразделяет свою продукцию по следующим критериям:
до 3,9 тм – легкие КМУ;
от 4 до 29,9 тм – средние;
от 30 до 150 тм – тяжелые
В то же время шведская компании Hiab классифицирует модели так: до 10 тм – легкие краны, от 10 до 22 тм – средние, краны свыше 22 тм относятся к тяжелым.
Если взглянуть на варианты классификации предлагаемой продукции других производителей, мы также не увидим единства мнений. Таким образом, грузоподъемность (грузовой момент), будучи важной технической характеристикой крана, не является однозначным классификационным признаком.
Стреловое оборудование. По типу подвески может быть в шарнирном исполнении (жесткая подвеска) или канатном (гибкая). При гибкой подвеске захват происходит при помощи грузового крюка, размещенного на конце канатной лебедки. У жесткой подвески грузозахватный орган шарнирно закреплен на оголовке стрелы.
По типу складывания рабочее оборудование манипуляторов может быть разделено на две категории: Z-образное и L-образное. Названия обусловлены внешним сходством манипуляторов, сложенных в транспортном положении, с соответствующими латинскими буквами.
Z-образная конструкция (рис. 2) свойственна моделям европейских производителей. Иногда ее называют шарнирно-сочлененной или «коленчатой». Позволяет манипулятору складывается в несколько колен. На грузовом автомобиле такая КМУ может быть смонтирована позади водительской кабины или на заднем свесе кузова. В транспортном положении конструкция оказывается поперек рамы автомобиля.
КМУ SQ16ZK4Q с Z-образной стрелой. Преимуществом Z -образной конструкции является компактность. В транспортном положении кран позволяет полностью использовать рабочий объем кузова. За счет нескольких колен стрелы такие КМУ позволяют доставлять грузы в труднодоступные места – через препятствия, на этажи строящихся зданий.
К некоторым недостаткам можно отнести возможность возникновения опасной перегрузки передней оси автомобиля (при монтаже позади кабины грузовика) и сложность погрузочно-разгрузочных работ непосредственно вблизи от колонны крана, потому как для складывания/раскладывания нужно определенное пространство вокруг КМУ.
Кран-манипулятор шарнирно-сочлененной конструкции позволяет решать множество других задач, благодаря возможности использования разнообразного навесного оборудования. Z-образный манипулятор особенно эффективен при работе с крупногабаритными грузами, а также при решении специальных задач. Но не стоит забывать, что для Z-образного манипулятора требуется мощное и дорогостоящее шасси.
L-образный тип (рис. 3) устанавливается на японские краны-манипуляторы, южнокорейские и североамериканские. КМУ имеет прямую телескопическую стрелу, подвеска крюка тросовая. В случае монтажа на грузовик основная часть крановой установки в сложенном состоянии располагается над водительской кабиной или кузовом (вдоль рамы). Для L-образного манипулятора важное значение имеют характеристики установленной на нем лебедки (троса).
КМУ-125 СФ с L-образной стрелой. К преимуществам L-образной конструкции можно отнести следующие особенности:
масса КМУ частично перераспределяется на заднюю ось автомобиля, при этом передняя не перегружается;
производительность работ по перемещению грузов при больших вылетах стрелы (до 6-8 м) выше, чем у Z-образных конструкций;
тросовая подвеска крюка позволяет плавно опускать/поднимать груз строго по прямой, что повышает точность работ.
Недостатки L-образной конструкции:
ограничения по размещению в кузове автомобиля высоких грузов или погрузке сыпучих материалов «с горкой» (когда крановое оборудование размещается над кузовом);
невозможность работы через препятствие.
L-образные манипуляторы автокраны целесообразнее использовать при работе с тяжелыми небольшими по размерам грузами.
