В пределах досягаемости

Человечество до сей поры гадает, как египтянам удавалось строить без грузоподъемной техники пирамиды и передвигать своих гигантских истуканов каменотесам с острова Пасхи. Наши же потомки наверняка не будут ломать голову над назначением выловленного ими из сургутских болот автокрана или экскаватора. Машины и механизмы бескомпромиссно отстранили человека от выполнения задач погрузкиразгрузки, они не устают, не ленятся и не требуют увеличения зарплаты. Одним из несомненно удачных изобретений человечества в настоящее время стал гидроманипулятор. А ведь всего-то и нужно было скрестить автомобиль с небольшим гидравлическим краном. Гидроманипулятор лишь несколько моложе автомобиля. В музее Scania в Седертелье установлена 5-тонная «скамейка», середины 30-х годов выпуска, с установленным за кабиной гидравлическим «гусем» с ручным насосом. Управляться с ним приходилось, как с большим домкратом. Ныне гидроманипуляторы совсем другие, но назначение осталось прежним – подъем и перемещение любых грузов, от крупных контейнеров до сыпучих строительных материалов. Они нашли применение в промышленности, строительно-ремонтном секторе, нефтегазовом комплексе, коммунальном и сельском хозяйстве. Успех в столь разных областях объясняется универсальностью манипуляторов, гибкой адаптацией под выполнение конкретной задачи. Смонтированный на грузовике, он в состоянии осуществить погрузку-выгрузку и транспортировку груза. Если же установить гидроманипулятор в хвостовой части рамы автомобиля, а не как обычно за кабиной, то можно работать и с прицепами.

Гидромышцы

При всем многообразии конструкций гидроманипуляторов и фирмпроизводителей, принципиально они схожи. Это грузоподъемное устройство с гидравлическим приводом и многозвенной стрелой, состоящей из шарнирно-сочлененных и телескопических элементов. Обычно применяют два типа стрел, соединенных между собой. Первая стрела установлена шарнирно и имеет постоянную длину, вторая – телескопическая. По количеству гидравлически выдвигаемых секций телескопа различают двух- и трехсекционные стрелы, но есть и с большим количеством. Грузовой момент и грузоподъемность крана с повышением числа «колен» стрелы уменьшаются, но незначительно, около пяти процентов. В компенсацию этого существенно увеличиваются вылет стрелы, максимальная высота подъема и глубина опускания груза. При выборе модели крана желательно определиться, что будет приоритетным в работе заказываемого манипулятора: его грузоподъемность или гибкость. Комплектация дополнительной выдвижной секцией стрелы неизбежно увеличивает цену. Применяемая на гидроманипуляторах схема телескопирования секций зарекомендовала себя как оптимальная. С одной стороны, в собранном положении кран занимает мало места, оставляя грузовой отсек свободным. С другой, при работе манипулятор выполняет сложные координационные задания: проносит грузы в труднодоступные места, среди уже смонтированных конструкций.

Сердце любой гидравлической системы – насос, и краново-манипуляторная установка (КМУ) – не исключение. Чаще всего применяют аксиальноплунжерные насосы с приводом от шестерен ГРМ двигателя или от коробки передач через дополнительную коробку отбора мощности. Включение насоса осуществляется из кабины посредством электропневматического привода. При прекращении подачи сжатого воздуха в пневмокамеру управления насосом приводная шестерня выводится из зацепления возвратной пружиной.

В состав крана входят неповоротная и поворотная части. Все рабочие движения подвижой части осуществляются гидроцилиндрами. При подаче рабочей жидкости от насоса к цилиндрам возможны следующие действия: выдвижение и установка гидроопор, подъем и опускание стрелы, поворот колонны, выдвижение или втягивание гидравлических телескопических секций. Вся динамика манипулятора носит возвратно-поступательный характер, за исключением поворотной колонны, которая совершает вращательные движения. Она установлена на подшипниках в корпусе механизма поворота на опорной раме. Колонна представляет собой сварную конструкцию, в основании которой вал-шестерня. За поворот отвечают два гидроцилиндра, которые перемещают рейку, находящуюся в зубчатом зацеплении с венцом вала-шестерни колонны.

На КМУ применяют гидрораспределители с ручным управлением, выносимым на пульт оператора. Чаще всего таких стационарных пультов делают

два: по обе стороны продольной оси автомобиля. Рычаги управления, находящиеся на пульте, связаны с золотниками гидрораспределителей и между собой тягами. При необходимости можно управлять манипулятором не только со стационарных пультов, расположенных на опорной раме, его оборудуют электрогидравлической системой дистанционного пропорционального управления с переносного пульта. Возможность регулирования скоростей рабочих операций и плавность хода достигается дросселированием потока рабочей жидкости в каналах распределителей и изменением частоты вращения вала насоса, то есть оборотов двигателя. Именно гидравлика позволяет назвать кран-манипулятор «рукой», а не «лапой». Она дает возможность плавно управлять стрелой в широком диапазоне скоростей и нагрузок, совмещать операции.

Электрооборудование гидроманипулятора, через отдельный блок предохранителей, подключается к системе электрооборудования автомобиля, на котором он установлен. И потому электропитание потребителей осуществляется постоянным током напряжением 12 или 24 В по однопроводной электрической схеме.

Гидравлика в союзе с электрическим и электронным управлением позволяют обеспечивать безопасное проведение работ на КМУ. В частности, реле давления в паре с электрогидравлическим клапаном надежно выполняют функцию ограничителя грузоподъемности. При повышении давления в поршневой полости гидроцилиндра подъема стрелы выше давления настройки реле, размыкаются контакты цепи электромагнита клапана, и напорная магистраль от насоса соединяется со сливом. Выполнение дальнейших рабочих операций становится невозможным. В качестве опции возможна установка двухуровневых ограничителей грузоподъемности (грузового момента), включающих предупредительную сигнализацию примерно при 90% нагрузки и самостоятельно отключающих привод при нагрузке, зашкаливающей за 100 процентов. Построенная таким образом система защиты крана-манипулятора от перегрузки обеспечивает его прочность и грузовую устойчивость.

Благодаря разнообразному навесному оборудованию гидроманипулятор становится многофункциональным грузоподъемным механизмом. По мере необходимости, кроме крюка, на него можно установить грейфер, клещевой захват или люльку, в которой размещается пара рабочих. Возможно применение и других насадок, но принцип действия остается неизменным. И везде «гидравлическая рука» станет серьезным подспорьем, чем бы не занималось предприятие.

Проблема выбора

Крупных отечественных производителей кранов-манипуляторов три: ЗАО «БАКМ» (Балашихинский завод автокранов и манипуляторов), ЗАО «ИНМАН» (г. Ишимбай, Башкортостан) и ОАО «КРАСТ» (Ставропольский автокрановый завод). Принципиально краны этих марок схожи, явного лидера на рынке нет. «ИНМАН» предлагает манипуляторы грузоподъемностью от 1 до 9 тонн, с установкой как стационарно, так и на самые разнообразные шасси. У БАКМа линейка продукции короче, от 2,5 до 6,3 тонн, зато находится он в Московской области. Выгодное географическое положение завода дает ему некоторое преимущество перед конкурентами. Старейший в стране краностроительный завод «КРАСТ» (создан в 1927 году) специализируется на выпуске манипуляторов, ориентированных на самопогрузку и саморазгрузку базового автомобиля и работающего с ним прицепа.

Новые импортные манипуляторы «Palfinger» (Германия), «Laglift» (Финляндия), «Ferrari» (Италия), «Hiap» (Швеция) в России устанавливают различные фирмы, которые должны иметь на это лицензию. Подержанные гидроманипуляторы в основном везут из Японии, дополнительно загружая ими перегоняемые из страны Восходящего солнца грузовики со вторичного рынка. Импортные КМУ превосходят наши краны в надежности, эксплутационных возможностях, но также и в цене. Если бы не последнее «превосходство» иностранцев, отечественные производители манипуляторов стали бы банкротами. Пока же стоимость зарубежной техники в полтора-два раза выше аналогичной российской, и потому продажи новых иностранных кранов-манипуляторов исчисляются сотнями, а не тысячами. Однако в борьбе за качество все больше отечественных крановых установок комплектуются иностранными гидроцилиндрами и распределителями – самыми ответственными и технологичными элементами.

При выборе модели манипулятора стоит ориентироваться на специфику той работы, для которой его приобретают. Первым делом нужно решить, на автомобиль какой грузоподъемности устанавливать кран. Краноманипуляторная установка является навесным оборудованием, имеет собственную массу и потому уменьшает грузоподъемность базового автомобиля. Для монтажа установки грузовая платформа сдвигается назад или укорачивается, в зоне установки манипулятора рама усиливается подкладными балками. Компенсировать потерю длины кузова можно увеличением колесной базы, сейчас это делают даже с грузовиками-иномарками, или сразу приобретать длиннобазовую модификацию, причем желательно бескапотную. Нет смысла применять установку существенно большей грузоподъемности, чем сам грузовик. Основные варианты следующие: от 3 тонн (например, ЗИЛ-5301 «Бычок»), от 4 тонн (ГАЗ3307, ЗИЛ-433360 и КАМАЗ-4308) и от 9 тонн. Определившись с автомобилем, который будет оснащен КМУ, выбирается место монтажа манипулятора: за кабиной или в хвостовой части. Это тоже приходится делать с учетом специфики будущей работы. Затем необходимо определиться с тем навесным оборудованием, которое может понадобиться. Здесь нужно учитывать, что по желанию взыскательного покупателя возможна доработка серийного образца и получение специального исполнения.

С момента продажи новый манипулятор попадает на гарантийное техническое обслуживание, которое обычно действует год. В течение этого времени завод-изготовитель обязуется в кратчайшие сроки устранять все неисправности, естественно, при условии соблюдения правил эксплуатации. После окончания гарантии предлагается дальнейшее сервисное обслуживание крана.

Краны-манипуляторы, смонтированные на разнообразных шасси, требуют обязательной регистрации в Госгортехнадзоре и ГИБДД, которую сопровождает предоставление целого вороха технической документации. В интересах заказчика удостовериться в том, что модернизированное транспортное средство не окажется вне закона, иначе проблем на дороге не избежать.