Контрольная работа: Технические характеристики автокранов
На российском рынке присутствуют и аналоги зарубежных кранов. Выгода от использования, например, автокрана "Юргинец КС-5871" (его ранняя версия – 20-тонный КС-4372Б) с поворотной платформой заключается в возможности обрабатывать грузы массой до 7 т на колесах, что бывает необходимо на монтажных и ремонтных работах на ограниченных территориях, в промышленных цехах, складах и т. п. Другая модель в этом сегменте "Сокол СТ.2-2-40" представляет собой высокоманевренную машину со стрелой увеличенной жесткости, изготовленной из двух изогнутых частей с овальным профилем. Такое строение прочней и прогрессивней, чем конструкция традиционных стрел коробчатого сечения. Здесь технологии в полной мере решили проблему выбора между массой и прочностью – стрела с овальным профилем легче и прочней. Стрелами аналогичной конструкции будут оснащены и автокраны КС-59712, КС-59713 (пока эти модели только готовят к производству).
Пожалуй, все сказанное справедливо и для тяжелых машин КамАЗ-6540 8х4, и для автокранов на шасси "Волат" МЗКТ-8006 с посаженной вперед кабиной и низким центром тяжести. Подобные машины лет 20 назад наши ведомства закупали в Японии и Германии. В классе средних машин для плохих дорожных условий многие производители предлагают автокраны на шасси полноприводных КамАЗов, "Урал-4320" и "Урал-5557".
Автокраны малого класса
Малый класс автокранов соответствует 1-ой и 2-ой размерным группам (промежуточная грузоподъемность на канатах 4...5 и 6,3...8 т). В обывательском смысле автокраны этой группы называют гидроманипуляторами или краново-манипуляторными установками, но эти понятия не всегда тождественны, поскольку последние классифицируют по грузоподъемности, способу установки или навески (монтажа) и типу привода: механический, электрический, пневматический, гидравлический. Главное отличие гидроманипуляторов от традиционных автокранов заключается в элементе передачи силового потока (гидроцилиндр вместо полиспастов) и массе, которая не превышает 20...25% полезной грузоподъемности автомобиля. Последний тезис следует понимать буквально – автомобили с гидроманипуляторами и краново-манипуляторными установками можно использовать для перевозки грузов.
Из истории
Первые автокраны малого класса начали выпускать в самом начале ХХ века. Привод осуществлялся механически от вала отбора мощности (ВОМ). Это была самая простая конструкция, но имелся один существенный изъян – мощность базового шасси во многом являлась определяющей для грузоподъемности установки. В попытках улучшить характеристики кранов использовались разные подходы – от применения электрической передачи (от генератора или от внешней сети) до конструкций наподобие автодерриков 1940-х годов – автокранов с деревянной стрелой для трелевки леса. В 1950-х появились башенные самомонтируемые автокраны с легким режимом работы на шасси ЗИС-150 и ЗИЛ-164. В любом случае выбор всегда делали в пользу наиболее мощного шасси. При нехватке мощности, отбираемой от двигателя базового шасси, крановую установку оснащали собственным двигателем (бензиновым, дизельным или электрическим). Так могло длиться бесконечно, но послевоенная конверсия в станкостроении позволила резко поднять точность обработки деталей, а в 1960-х для привода стрелы начали применять гидроцилиндры. Широкое использование гидравлики в других видах техники (тепловозы, самолеты, танки, экскаваторы) позволило удешевить производство гидрооборудования и за счет массового производства внедрить усовершенствованные системы качества. Новые резинотехнические изделия (РТИ), стойкие к маслу, и гидроцилиндры, отвечавшие стандартам по герметичности, обеспечили передачу потока жидкости без значимых потерь. В итоге оказалось целесообразным на легких погрузочно-разгрузочных работах использовать не автокран, а установку, смонтированную на шасси базового автомобиля. Традиционные краны малого класса резко сдали позиции.
Модели автокранов малого класса
В настоящее время примером автокрана малого класса может служить модель КС-2571Б на шасси ЗИЛ-433362. Этот кран грузоподъемностью 7т и с грузовым моментом 23,1 оснащен выдвижными опорами и телескопической двухсекционной стрелой длиной 12,3 м. Какое-то время цена машины была самой низкой среди аналогов, а потому кран пользовался спросом у малых предприятий. Наибольшая высота подъема крюка – 12,8 м на стандартной стреле и 14,7 м на стреле с гуськом.
Гидроманипуляторы
Просторечное "гидроманипулятор" представляет собой сложносоставное от hidor (вода, жидкость) и латинского manipulus (пригоршня) – производного от manus (рука). Отметим, что в машиностроении манипуляторы с гидроприводом (в отличие от краново-манипуляторных установок) широко используют на станках и в робототехнике – эти устройства оснащены органом для выполнения двигательных функций, аналогичных движениям руки человека.
Гидроманипуляторы – одно из передовых технических решений, позволяющее увеличить интенсивность применения техники для перевозки грузов и сократить до минимума ручной труд при погрузке-разгрузке, уменьшив при этом число занятых людей и единиц техники.
Краны-манипуляторы комплектуют крановыми подвесками и грузоподъемными захватами. Для привода активных рабочих органов гидроманипуляторы оснащают быстроразъемными соединителями (муфтами) с соответствующей системой гидроразводки, благодаря чему они способны выполнять посильные монтажные работы.
Все краново-манипуляторные установки оснащены автоматической системой защиты от перегрузок. Запорно-тормозные клапаны исключают возможность самопроизвольного опускания груза. Трубопроводы гидросистемы изготовлены из нержавеющей стали, что повышает их надежность. Как и автокраны, автомобили и тракторы, оборудованные гидроманипуляторами, обычно комплектуют одноили двухступенчатыми выносными опорами с базой 3,5...4,6 м и дополнительно – двумя гидроопорами. Гидроманипуляторы можно оборудовать электрогидравлической системой пропорционального управления, что позволяет управлять рабочими операциями не только с земли (с пульта, находящегося на транспортном средстве) или с колонны, где в этом случае устанавливают сиденье оператора, но и дистанционно. Наиболее перспективны радиопульты управления с использованием двунаправленной связи между трансмиттером и ресивером, оснащенные системой автоматической подстройки частоты, поскольку загруженность эфира при радиообмене на современной стройплощадке постоянно увеличивается. Существуют системы однои двухканальные с общими и индивидуальными частотами связи.
Особенно широко гидроманипуляторы используются на Западе. Это связано с экономической позицией, поскольку минимальная грузоподъемность крана на автомобильном шасси – 35 т, а производство крана меньшей грузоподъемности экономически бессмысленно. Постепенно образовалась свободная ниша для перемещения грузов массой от 1 до 30 т, которую и заняли гидроманипуляторы по цене в несколько раз дешевле автокрана.
В России предприятия также применяют иностранные краново-манипуляторные установки, но новых практически не используют, поскольку при отсутствии качественных и удобных в применении отечественных сортиментовозов и лесовозов они вынуждены закупать подержанную импортную технику с уже установленным оборудованием. Отдельные производители предлагают компромисс, оснащая отечественные машины зарубежными гидроманипуляторами с наиболее приемлемыми грузоподъемными характеристиками.
Традиционная схема подъема и перемещения груза предполагает использование автомобильного крана и грузового автомобиля. Гидроманипуляторы, смонтированные на бортовых автомобилях и самосвалах, загружают базовый автомобиль, прицеп и автомобили, находящиеся рядом. Краны-манипуляторы в среднем на четверть снижают грузоподъемность и площадь грузовой платформы базового автомобиля, зато они существенно повышают производительность и экономическую эффективность, поскольку ликвидируются простои в ожидании погрузки-разгрузки, нет необходимости оплачивать дополнительный грузоподъемный механизм и сокращается численность обслуживающего персонала. При этом максимальная грузоподъемность серийных отечественных автокранов – 8...100
Решением проблемы стало применение компактных систем для подъема-перемещения грузов массой 1...26 т, установленных на стандартном бортовом автомобиле. Одна такая машина заменяет собой две – грузовик и автокран, совмещая в себе их основные характеристики. При этом освобождается одна единица техники и работающие на ней люди.
Заключение
Как видно из сделанных наблюдений, наиболее широко используемыми являются автокраны среднего класса. Тем не менее, автокраны большой и малой грузоподъемности также незаменимы в машиностроении и играют важную роль на производстве. Представленная в данной статье информация позволяет сделать выводы о характеристиках и применении автокранов, подобрать оптимальный вариант, учитывая все особенности определенной модели, и при этом проанализировать состояние как российского, так и зарубежного рынка.
Литература
1. "Спецавтотехника", 2005
2. http://www.epps.ru
3. http://www.rus2auto.ru
4. Типовая инструкция для крановщиков (машинистов) по безопасной эксплуатации стреловых самоходных кранов (автомобильных, пневмоколесных на специальном шасси автомобильного типа, гусеничных, тракторных). - М.: НПО ОБТ, 1993.
5. http://www.autokrans.ru