КРАНО-МАНИПУЛЯТОРНЫЕ УСТАНОВКИ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ КРАНЫ

ГУСЕНИЧНЫЕ КРАНЫ

КМУ и краны-манипуляторы

Универсальное применение крана-манипулятора

Кран-манипулятор – это такая разновидность специальной техники, которая включает в себя операции по транспортировке и погрузке. Грузовой автомобиль укомплектован манипуляторной установкой, что снимает все вопросы по использованию отдельно грузовика, подъемного крана и рабочих.

Если сравнивать с другими видами подъемной и грузоперевозочной техники, то КМУ в большей степени обладают мобильностью, компактностью, экономичностью, а также максимальной скоростью загрузки.

Все эти преимущества определяют выбор в пользу манипулятора. К слову, такой вид спецтехники имеет возможность перевозить нестандартный груз весом до пяти тонн.

Область использования крана манипулятора постоянно увеличивается. С помощью этой техники возникает возможность перевезти строительные вагончики, киоски, небольшие контейнеры, гаражи и разные блок-модули.

Также в комплектацию входят дополнительные специальные перетяжки и стропы для надежного закрепления груза. КМУ манипулятор очень часто используют при разных строительно-монтажных операциях, а также для перемещения стойматериалов таких, как керамические блоки, трубы, листовой профиль, кирпичи.

Широкое применение манипуляторных установок в строительной отрасли обусловлена еще и тем, что появилась возможность подавать грузы через препятствие, перемещать его на верхние этажи малоэтажных построек.

Стоит напомнить о том, что маневренность крана-манипулятора позволит обеспечить доставку груза до пункта назначения в условиях плотного потока транспорта, а компактность – переместить груз в труднодоступные места и произвести загрузку в условиях ограниченного пространства.

Крано-манипуляторная установка представляет собой универсальное многофункциональное средство, смонтированное на грузовом автомобиле или фундаменте, для подъема, перемещения и перевозки различных грузов.

При помощи КМУ удобно и эффективно производить погрузку, транспортировку и разгрузку крупногабаритных объектов.

Отсюда следует, что кран-манипулятор имеет следующие технические преимущества:

– мобильность и максимальную маневренность;

– точность и аккуратность перемещения груза;

– относительно небольшую массу;

– возможность применения в стеснённых условиях;

– возможность перемещения грузов через ограждения.

Манипуляторная установка – это грузоподъемная техника, которая коплектуется стреловым оборудованием, системой управления, грузозахватными приспособлениями и механизмами, а так же опорной рамой.

Главным преимуществом крана-манипулятора является то, что он может быть установлен на абсолютно любое грузовое транспортное средство.

КМУ подразделяются на управляемые оператором в ручную и автоматические манипуляторнаы установки, которые имеют управление посредством программных устройств.

Тип и модель КМУ нужно выбирать в зависимости от фронта работ, которые необходимо выполнить. Все модели и марки кранов-манипуляторов отличаются по массе и габаритам, по грузоподъёмности, по виду шасси, по степени автоматизации, а также по наибольшему вылету стрелы и по высоте подъёма груза.

Крано-манипуляторные установки – замена подъемному автокрану

В настоящее времы можно сделать определенный вывод, что КМУ являются самым передовым решением в области подъемно-транспортного оборудования.

Эти устройства помогают добиться интенсивного и эффективного использования автомобиля для перевозки грузов, максимально уменьшить ручной труд при погрузо-разгрузочных операциях, а также значительно сократить занятость на этих процессах рабочих и техники.

Обычная схема погрузо-разгрузочных работ и транспортировки груза в разных сферах промышленности предполагает использование автокрана и грузовика, но у такого решения есть большие недостатки.

Во-первых, нужно использовать для работы две единицы техники. Во-вторых, наибольшая грузоподъемность российских автомобильных кранов составляет 6-40 тонн, что показывает их неэффективность при операциях, связанных с перемещением грузов весом до 6 т.

В-третьих, применение крана на автомобильной платформе практически невозможно в стесненных условиях и труднодоступных местах.

Решением данных вопросов стало использование компактных систем, предназначенных для подъема, перемещения грузов и установленных на серийных грузовиках.

Такая мобильная крановая установка заменяет и грузовик, и автокран, одновременно совмещая в себе их базовые функции.

КМУ зарекомендовала себя как экономически значимая замена самоходным кранам и постепенно производство видит пользу от применения крано-манипуляторной, так как водитель грузового автомобиля может выполнять операции и крановщика, и такелажника.

Таким образом, в рабочем процессе не задействованы лишние люди и, самое главное, энергоемкая, дорогостоящая спецтехника.

Оператор крана-манипулятора имеет максимальную свободу движений, и это придает уверенности в точности и надежности устройства.

КМУ отлично выполняет работу в труднодоступных местах: в городских дворах, нешироких проулках, вблизи ЛЭП, на мостах и т.д.

Установка приводится в действие от аккумуляторной батареи, или от коробки отбора мощности (КОМ) базового шасси автомобиля.

Основным фактором в применении крано-манипуляторных установок стала экономическая целесообразность их использования на автотранспортных средствах.

Гидроманипуляторы и тросовые КМУ

При погрузках используют 2 базовых вида КМУ – гидравлические и тросовые. Тросовые манипуляторные установки – это классика. Они похожи на обычные модификации КМУ и наиболее популярны в России.

Заводы-изготовители из стран Азии производят краны-манипуляторы с тросами. Самые востребованные – это манипуляторы японских компаний таких, как Tadano и UNIC. Однако широкую популярность все более завоевывают КМУ корейских производителей. В тросовых манипуляторных установках применяется телескопическая выдвижная стрела.

Она прекрасно вращается, но никогда не сгибается. Конфигурация стрелы в сложенном состоянии имеет образ буквы L и нависает над бортовой платформой грузового автомобиля.

При транспортировке высокого груза она разворачивается вперед и укладывается над кабиной.

Главные свойства грузовиков с тросовым краном-манипулятором – это работа при наличии некоторых препятствий, способность совершать операции гораздо ниже уровня земли, а также опускание и перемещение предмета, соблюдая строго вертикальное положение.

Гидроманипуляторы – это крановые установки, у которых отсутствует трос, а стрела имеет способность не только выдвигаться, но и сгибаться и вращаться.

Этот вид КМУ имеет характерные особенности: возможность комплектации эвакуатором, грейфером и др., компактно складываться позади кабины.

В данные момент грузовые автомобили с КМУ используются при загрузке, перемещении и выгрузке грузов в пункте назначения. Очевидное преимущество этих машин заключается в том, что есть возможность совмещения операций крана и грузовика.

Европа стала Родиной для кранов-манипуляторов (КМУ) из-за ограниченного пространства в связи с быстрым развитием стран и увеличением количества зданий, транспорта. Поэтому автокраны, которые раньше применяли в строительстве уже не подходят для работы и перемещения больших автомобилей в черте города. На сегодняшний день КМУ используются практически во всех отраслях: промышленной, нефтегазовой, сельскохозяйственной, строительной и энергетической.

РЫНОК КМУ 2014

Сейчас рынок кму очень богатый: EFFER, Kanglim, Unic, Tadano, Soosan, HIAB, Palfinger, Loglift, Dongyang и др. – и это лишь малая часть производителей КМУ, которые активно представлены в России. КМУ монтируются заводами спецтехники на шасси отечественного и импортного производства: ГАЗ, КамАЗ, Урал, ЗИЛ, МАЗ, HINO, Hyundai, Isuzu, Volvo, MAN и др.

Но не смотря на активное распространение кранов манипуляторов в России – самое широкое использование КМУ в странах Запада. Производство автокранов низкой грузоподъемности для перемещения грузов до 30 тонн не рентабельно. Такие грузы целесообразнее транспортировать автомобилями с кму, тем более их цена ниже, чем у привычного автокрана. Кран манипулятор окупится покупателю в течение года.

Самой первой разработкой КМУ была конструкция шведа Эрика Сундина. В 1947 г. Компания Сундина начала серийное производство КМУ для грузовиков.

КОМПЛЕКТАЦИЯ КМУ

КМУ дополнительно комплектуются рядом дополнительного навесного оборудования, увеличивающим их область применения: грейферы для работы на стройке, паллетные вилы, захваты для кирпича, лебедки. На грузовой автомобиль с кму устанавливают бурильное оборудование, и эту машину используют энергетики для установки столбов и опор ЛЭП. Также, на стрелу можно устаносить люльку и тогда кму превращается в автогидроподъемник, который используется и у энергетиков, и у строителей .

В 2009 году на презентации в Торгово-промышленной палате Нижегородской области, Завод «РУСКОМТРАНС» представил манипулятор на шасси Scania, оборудованный грузовой платформой и КМУ Effer 850 6S итальянского производителя. Автомобиль стал востребован в строительной, коммунальной сферах, а также в нефтегазовом комплексе.

Краном-манипулятором называется машина, предназначенная для выполнения погрузочно-разгрузочных работ и (в большинстве случаев) дальнейшей перевозки грузов.

Содержание обзора

Что такое кран-манипулятор?

Основным узлом машины является крано-манипуляторная установка (сокращенно – КМУ), которая может быть размещена на базе транспортного средства либо стационарно. Масса КМУ обычно составляет не более 20-25% полезной грузоподъемности базового транспортного средства, что гарантирует эффективную эксплуатацию последнего при доставке грузов. Сама КМУ представляет собой грузоподъемное устройство, которое состоит из:

• рабочего стрелового оборудования,
• опорной рамы,
• грузозахватного органа (как правило, крюковая подвеска),
• систем управления и обеспечения безопасности.

Внедрение в эксплуатацию данной спецтехники позволяет добиться значительного упрощения погрузки и разгрузки за счет отказа от привлечения грузчиков и уменьшения числа задействованных единиц спецтехники. Совмещение в одной машине базового автомобиля и КМУ способствует существенной экономии финансовых и временных затрат, повышению скорости доставки грузов.

Рисунок 1. Основные узлы крана-манипулятора

Принципы функционирования кранов-манипуляторов

Максимальное распространение в наши дни получили краны-манипуляторы, выполненные на автомобильном шасси, главное достоинство которых заключается в их многофункциональности. «Сам гружу, сам вожу» — этой фразой проще всего охарактеризовать данную машину. Автомобиль, на базе которого смонтирована КМУ, по сути, выполняет функции сразу двух единиц техники: автокрана и машины для перевозки груза.

Рисунок 2. Кран-манипулятор на базе грузового автомобиля успешно заменяет сразу две машины

Случается, что автокран оказывается неспособен выполнить возложенную на него функцию из-за своих больших размеров. В этой ситуации кран-манипулятор также может оказаться достойной альтернативой.

Применение

Машина идеально справляется с механизацией погрузочно-разгрузочных работ, а потому может быть использована для подъема, погрузки и дальнейшей перевозки как одиночных предметов, так и грузов, расположенных на поддонах и паллетах, а также в контейнерах. С помощью этих машин можно успешно перевозить мелкокусковые грузы, станки, бытовки, стекло, бревна и другие длинномеры, металлический скрап и даже легковые автомобили, находящиеся в неисправном или аварийном состоянии. Кроме того, такие машины широко применяются в следующих случаях:

• при выполнении монтажных и высотных работ;
• в малоэтажном строительстве;
• в коммунальном хозяйстве;
• при выполнении работ ремонтно-восстановительного характера;
• при проведении работ в стесненных условиях.

Сменные рабочие органы

Зачастую в комплекте с кранами-манипуляторами идет сменное оборудование. В качестве примеров можно привести гидравлические захваты для контейнеров и штучных грузов, грейферы, востребованные при погрузке мелкокусковых и сыпучих материалов, люлька для подъема людей, захваты для рулонов, вилочные подхваты поддонов, грузозахваты для бордюрного камня и мн. др.

Рисунок 3. На современном рынке представлен широкий ассортимент сменных рабочих органов для кранов-манипуляторов

Наиболее важные технические характеристики

Сферы использования и стоимость разных моделей кранов-манипуляторов зависят от следующих показателей, характеризующих данное оборудование:

• минимальное и максимальное значения вылета стрелы КМУ;
• грузоподъемность при минимальном и максимальном значениях вылета стрелы КМУ;
• грузовой момент стрелы при тех же параметрах вылета;
• высота опускания и подъема груза;
• тип подвески;
• минимально возможный радиус поворота КМУ;
• тип поперечного сечения стрелы (чем больше количество граней, тем более прочной будет стрела);
• разновидность системы телескопического выдвижения (секции стрелы могут выдвигаться последовательно либо в произвольном порядке).

Для манипуляторов, выполненных на базе грузового транспортного средства, важными эксплуатационными показателями являются грузоподъемность базовой машины, габариты погрузочной площадки (от них напрямую зависят максимальные размеры транспортируемого груза), применяемые аутригеры (опоры), качество исполнения и тип которых оказывают весомое влияние на максимальную массу груза, поднимаемого при помощи КМУ, и безопасность работы последней.

Рассматривая возможность покупки или аренды той или иной модели крана-манипулятора, следует ознакомиться с ее грузовысотной диаграммой (пример представлен на рисунке ниже), наглядно демонстрирующей все возможности грузоподъемной установки, позволяя потенциальному покупателю (пользователю) получить ее предельно адекватную оценку по совокупности рассмотренных выше параметров.

Рисунок 4. Пример грузовысотной диаграммы для крана-манипулятора модели ЛВ 220-01

Классификация по грузоподъемности и грузовому моменту

В зависимости от грузоподъемности КМУ условно разделяют на следующие 3 класса:

• до 1 тонны (к этому классу относятся машины, называемые не иначе как краны-микроманипуляторы);
• от 1 до 10 тонн (краны средней грузоподъемности);
• более 10 тонн (тяжелые краны-манипуляторы).

Рисунок 5. Реальный максимальный вес поднимаемого груза зависит от вылета стрелы КМУ

Однако грузоподъемность является в некоторой степени субъективным показателем, так как ее значение не отражает зависимость реального максимального веса поднимаемого груза от вылета стрелы. Поэтому более верно будет вести речь о грузовом моменте. Этот параметр представляет собой произведение двух сомножителей: вылета стрелы и грузоподъемности КМУ. Единицами измерения данного показателя являются кНм (килоньютон на метр) и тм (тонна на метр). Как таковой общепринятой классификации КМУ по данному параметру не существует. По данной причине здесь можно положиться на опыт предприятий-разработчиков. Например, производитель из Австрии Palfinger классифицирует собственные машины на 3 группы:

• легкий класс (грузовой момент не более 3,9 тм);
• средний класс (грузовой момент в пределах от 4 до 29,9 тм);
• тяжелый класс (грузовой момент в диапазоне от 30 до 150 тм).

Иную классификацию моделей КМУ предлагает шведский производитель спецтехники HIAB, подразделяя свои машины следующим образом:

• легкий класс (грузовой момент менее 10 тм);
• средний класс (грузовой момент от 10 до 22 тм);
• тяжелый класс (грузовой момент – 22 тм и более).

Стреловое оборудование кран-манипуляторнов

В зависимости от типа используемой подвески выделяют краны-манипуляторы со стреловым оборудованием с шарнирным (на жесткой подвеске) и канатным (на гибкой подвеске) исполнением. В случае с гибкой подвеской захват груза производится с использованием грузового крюка, который располагается на конце лебедки. Ну а жесткая подвеска предусматривает шарнирное размещение крюка на оголовке стрелы.

В зависимости от типа складывания стреловое оборудование КМУ подразделяют на 2 типа:

Будучи сложенным для перевозки грузов, стреловое оборудование КМУ по своей форме напоминает соответствующие буквы английского алфавита.

Кран-манипуляторы с Z-стрелой

Z-образная форма стрелы характерна для кранов-манипуляторов, выпускаемых под многими европейскими брендами. Нередко такую конструкцию именуют «коленчатой» либо шарнирно-сочлененной. В таком случае стреловое оборудование складывается в несколько колен. На грузовом транспортном средстве КМУ данного типа может быть установлена сзади кабины водителя либо на заднем свесе кузова. В процессе перевозки груза данная конструкция располагается поперек рамы базовой машины.

Рисунок 6. Кран-манипулятор модели SQ16ZK4Q, имеющий стрелу Z-образного типа

Основное достоинство стрелового оборудования Z-образного типа заключается в его небольших размерах. Во время доставки грузов на машине с такой КМУ рабочий объем кузова используется максимально полно. Благодаря использованию нескольких колен данные установки позволяют осуществлять доставку тех или иных грузов в различные труднодоступные места, преодолевая препятствия, например, на этажи возводимых зданий.

Такая конструкция имеет и свои недостатки. К их числу относятся: возможность существенной перегрузки передней оси транспортного средства (если КМУ смонтирована за кабиной водителя базовой машины), необходимость в использовании мощного и, соответственно, дорогого шасси, а также сложность выполнения работ по погрузке и разгрузке в непосредственной близости к колонне крана (для складывания и раскладывания стрелового оборудования вокруг КМУ необходимо освободить достаточное свободное пространство).

Тем не менее, благодаря возможности использования самого разного навесного оборудования, крано-манипуляторные установки шарнирно-сочлененного типа способны решать огромное количество различных задач. Максимальная эффективность их применения достигается при выполнении работ с большими грузами и решении разных специальных задач.

Кран-манипуляторы с L-стрелой

L-образное стреловое оборудование получило широкое распространение на кранах-манипуляторах, выпущенных производителями из Японии, Южной Кореи и стран Северной Америки. В данном случае КМУ оснащается прямой телескопической стрелой и тросовой подвеской крюка. При монтаже на базе грузового транспортного средства основная часть КМУ в сложенном состоянии устанавливается над кузовом (вдоль рамы машины) либо кабиной шофера. При выборе в пользу L-образного стрелового оборудования следует уделить особое внимание эксплуатационным параметрам установленной на нем лебедки.

Рисунок 7. В работе кран-манипулятор с L-образным стреловым оборудованием

Главными достоинствами использования кранов-манипуляторов с L-образным стреловым оборудованием являются:

• частичное перераспределение веса КМУ на заднюю ось базового транспортного средства, снижающее вероятность перегрузки передней оси;
• более высокая по сравнению с Z-образными конструкциями производительность в случае с подъемом и опусканием грузов при высоких значениях вылета стрелы (до 6-8 метров);
• более высокая точность работ, обеспечиваемая благодаря использованию тросовой подвески крюка, позволяющей выполнять перемещение груза по прямой траектории, без отклонений.

К недостаткам L-образных КМУ относятся:

• ограничения, накладываемые на перевозку в кузове высоких грузов и погрузку сыпучих материалов «с горкой» (при расположении оборудования КМУ над кузовом);
• невозможность выполнения работ при наличии каких-либо препятствий для свободного перемещения стрелы.

Наиболее целесообразным применение кранов-манипуляторов с L-образным стреловым оборудованием бывает при проведении работ с тяжеловесными, но компактными грузами.

Система управления

Система управления в машинах этого типа обычно бывает представлена набором рычагов, каждый из которых отвечает за какое-либо определенное действие, будь то поднимание стрелы, выдвижение аутригеров, подъем либо опускание троса и др. Часто органы управления располагаются у основания стрелы по обеим сторонам основания КМУ.

Однако нередко производители размещают эти рычаги в верхней части основания стрелы, где находится кресло оператора. Выпускаемые сегодня модели кранов-манипуляторов нередко оборудуются дистанционными пультами управления, которые позволяют руководить функционированием КМУ на расстоянии.

Рисунок 8. Система управления крана-манипулятора

Аутригеры

Аутригерами называются выдвижные опоры, которые при выполнении погрузочно-разгрузочных работ устанавливаются на грунт, обеспечивая тем самым необходимую устойчивость базовой машины. На кранах-манипуляторах используются аутригеры, отличающиеся по способу выдвижения, который может быть механическим и гидравлическим.

В первом случае выдвижение аутригеров осуществляется вручную. После установки на грунт аутригеры фиксируются в нужном положении.

Гидравлический метод выдвижения аутригеров предполагает использование компактных гидроцилиндров с приводом от гидромотора крано-манипуляторной установки. Аутригерами этого типа оборудуются краны-манипуляторы, обладающие высокой грузоподъемностью.

Система безопасности

Неотъемлемыми элементами конструкции любой модели крана-манипулятора являются устройства, обеспечивающие безопасность при его использовании. Основными узлами системы безопасности КМУ являются:

• датчик максимального выдвижения стрелы;
• звуковая и световая сигнализация;
• датчик превышения допустимой нагрузки;
• предохранительные клапаны.

На чем может быть размещена крано-манипуляторная установка

Выбор типа шасси, на котором размещается КМУ, зависит от того, где планируется использовать данную технику, и какие задачи предполагается решать с ее помощью. На современном рынке имеются краны-манипуляторы следующих типов:

• пневмоколесные;
• на специальном автомобильном шасси;
• гусеничные;
• с короткой базой;
• на базе гусеничного либо колесного трактора;
• рельсовые (смонтированные на опорной платформе, которая передвигается по рельсам на колесах);
• переставные;
• монтируемые стационарно на фундаменте (к примеру, на технологической площадке);
• размещаемые на катерах, плавучих платформах и др.

Рисунок 9. Краны-манипуляторы с разным шасси внешне сильно отличаются друг от друга

В подавляющем большинстве случаев краны-манипуляторы на базе автомобиля имеют бортовую платформу без тента, так как в противном случае процедура погрузки при помощи КМУ не представляется возможной.

Рисунок 10. Грузовая машина с КМУ и бортовой платформой без тента – так выглядит типичный представитель кранов-манипуляторов

Крупнейшие производители кранов-манипуляторов

К настоящему времени рынок кранов-манипуляторов может предложить покупателям как отечественные, так и зарубежные модели. Производством спецтехники данного типа занимается ряд российских компаний (ЗАО «БАКМ», ЗАО «Инман», «ВЕЛМАШ-С»), упомянутые ранее компании HIAB и Palfinger, итальянский поставщик Amco Veba, японская фирма UNIC и мн. др.

Компактные, обладающие малой собственной массой краны-манипуляторы выпускает ЗАО «БАКМ», производственная база которого находится в Балашихе (Московская область). Производитель из Башкортостана, ЗАО «Инман», осуществляет поставку на рынок самых разных моделей кранов-манипуляторов с Z-образным стреловым оборудованием. При сборке КМУ широко применяются импортные комплектующие (от шведских, итальянских, финских поставщиков). Повышенная жесткость стрел обеспечивается благодаря использованию при их изготовлении прочного шестигранного профиля.

Шведская компания HIAB, являющаяся одним из мировых лидеров по производству кранов-манипуляторов, предлагает покупателям огромный ассортимент КМУ с грузовым моментом от 1 до 80 тм и максимальным вылетом стрелы от 2 до 27 м. Все установки отличаются широким диапазоном рабочих температур (от — 40°С до +50°С).

Известная итальянская компания Amco Veba осуществляет выпуск 3-х серий кранов-манипуляторов: «Стандарт» (универсальные модели), «C» (установки с обратным ходом стрелы) и «Е» (машины упрощенной конструкции). Производитель уделяет большое внимание безопасности выпускаемой продукции, что нашло отражение в лозунге компании: «Предельная безопасность при максимальной производительности!».

В более чем сто стран мира осуществляется поставка КМУ, выпущенных под брендом UNIC. Эта техника отличается традиционно высокой для японской продукции точностью изготовления при сохранении производительности и грузоподъемности на уровне самых лучших европейских моделей КМУ.

Заключение

Выражаем надежду, что приведенная в этой статье информация об особенностях конструкции, принципе работы, классификации, вариантах применения кранов-манипуляторов и основных поставщиках данного оборудования поможет Вам сориентироваться в данном сегменте рынка спецтехники и сделать верный выбор.