Разбор конструкций, ва­ри­ан­тов и опций КМУ – Основные средства

Выбор краноманипуляторной установки дело непростое. На рынке предлагается много моделей, вариантов и опций, из которых можно составить конфигурацию, оптимальную практически для любой конкретной работы. Впрочем, чтобы сделать правильный выбор, надо хорошо разбираться в этом многообразии. Так, например, принять это непростое решение помогут специалисты компании «Автобау» – дилера КАМАЗа, манипуляторов HIAB, FASSI, Palfinger, UNIC, DongYang, БАКМ, которая занимается изготовлением и продажей автотехники с кранами-манипуляторами: бортовых автомобилей, тягачей, самосвалов, автомобилей с фургонами и др. Большое разнообразие этой техники, недостаток информации по ее применению для разных технологических процессов ставят потребителя в тупик. Специалисты ЗАО «Автобау», опираясь на свой большой опыт в изготовлении разнообразной техники с кранами-манипуляторами, помогут определиться с выбором автомобилей с КМУ, необходимой для выполнения конкретных задач.

Конечно, лучше доверить подбор специалисту, но покупатель тоже должен понимать назначение различного краноманипуляторного оборудования. Мы постараемся познакомить читателей с основными понятиями в данной области. Прежде всего определимся с терминами.

В России существует деление грузоподъемных механизмов рассматриваемого нами типа на краны-манипуляторы и гидроманипуляторы. Гидроманипуляторы (ГМ) работают с гидравлическими орудиями, как правило, с грейферами (иногда с буровыми установками) и используются для перевалки, т. е. перегрузки бревен или металлолома. Это особый режим работы с высокой интенсивностью, примерно 1400 циклов в неделю. Отсюда к гидроманипуляторам предъявляют повышенные требования по надежности. Еще одно важное требование к ним – короткое время рабочего цикла. Груз практически все время одинаковый, т. е. операции и движения гидроманипулятора однообразные. Основное движение, которое позволяет быстро выполнять цикл, это маховые движения первой и второй секциями стрелы.

Отсюда и особенности конструкции: первая секция длинная, вторая секция короткая с небольшой телескопической частью (чтобы при необходимости перенести груз дальше, чем обычно). Поэтому гидроманипуляторы не могут складываться за кабиной, так как они выходят за габариты кабины, в транспортном положении их просто укладывают на специальный кронштейн либо спереди, либо повернув назад.

В последние годы появились модели гидроманипуляторов иностранные и отечественные, которые способны складываться и умещаться в габариты автомобиля – так называемая обратная Z-образная схема складывания, когда последняя стрела расположена сверху, а грейфер оказывается наверху и потому может войти в габариты автомобиля. У таких гидроманипуляторов небольшой грузовой момент и ограниченная сфера применения.

Краноманипуляторные установки (КМУ) транспортируют грузы (чаще строительные) с помощью крюковой подвески, т. е. в классическом варианте не имеют гидравлического привода к рабочему органу. КМУ используются менее интенсивно (поместили груз на автомобиль и повезли на стройку), главной целью создателей КМУ было обеспечить максимальную грузоподъемность и точность позиционирования при минимальной массе самой установки. Для этого установка оснащена высокоточной медленно работающей гидравликой, которая максимально компенсирует динамические нагрузки, возникающие в процессе погрузочно-разгрузочных работ, и тем самым увеличивает ресурс КМУ. Поэтому КМУ отличаются от гидроманипуляторов более длительным временем рабочего цикла.

Расходы в гидросистеме этих манипуляторов значительно различаются: у гидроманипуляторов 70…90 л/мин, а у КМУ 10…45 л/ мин. Зато давление в гидросистеме КМУ значительно выше: у гидроманипуляторов до 20 МПа, у КМУ от 25 до 33 МПа. К тому же гидроманипуляторы даже конструктивно меньше приспособлены для операций, которые выполняют КМУ. По цене КМУ обычно дешевле гидроманипуляторов до 40%.

С очевидностью можно сказать, что гидроманипуляторы и краны-манипуляторы имеют принципиальные различия и по конструкции, и по функциям. В статье мы будем называть все установки рассматриваемого типа манипуляторами.

Надо заметить, что по российскому законодательству для лесных гидроманипуляторов не нужна регистрация в органах Ростехнадзора. Все остальные манипуляторы грузоподъемностью свыше 1 т и с грузовым моментом более 4 т.м подлежат регистрации.

В статье мы в основном будем говорить о выборе КМУ как наиболее распространенных манипуляторов.

Тип складывания КМУ

В Европе получили распространение КМУ шарнирно-сочлененной конструкции с Z-образной схемой складывания. В транспортном положении стрела располагается в поперечной плоскости автомобиля за кабиной. При установке Z-образной КМУ за кабиной грузовика вся масса крана приходится на переднюю ось (т. е. возможна ее перегрузка).

В Японии, Южной Корее и США большей популярностью пользуются L-образные КМУ с прямой телескопической стрелой и тросовой подвеской грузового крюка. Обычно их используют для погрузки-разгрузки базового автомобиля, а иногда прицепа. У КМУ L-образного типа стрела расположена над кузовом по ходу или против хода машины. Таким образом, она может помешать размещению в кузове высокого груза и не позволит насыпать груз «с шапкой». Зато при таком расположении масса КМУ частично перераспределяется на заднюю ось и не нагружает переднюю. У L-образного крана первая секция стрелы длинная, не может сложиться, но зато короткие телескопируемые секции. Такой кран работает на больших вылетах (6…8 м) быстрее Z-образного.

Иногда говорят, что у L-образных КМУ в отличие от Z-образных меньшее количество узлов и шарнирных соединений, поэтому их конструкция более проста и надежна. Это не совсем справедливое утверждение. У L-образных КМУ достаточно сложная конструкция механизма телескопирования, поэтому ремонт цилиндров выдвижения может быть трудоемким и затратным.

Прямая L-образная стрела не может обойти препятствие, например вертикальную стенку, которую легко преодолеет коленчатый Z-образный «коллега». Впрочем, существуют стрелы, совмещающие преимущества L- и Z-образных конструкций: у них первые две секции имеют шарнирное соединение, последующие секции телескопируются из второй. У такого крана больше степеней свободы, чем у классического L-образного.

Сложно сказать определенно, какая из конструкций тяжелее – L- или Z-образная. Из-за наличия «перекрывающихся» участков телескопическая стрела L-образной КМУ может быть тяжелее Z-образной. Однако у Z-образной стрелы высокой грузоподъемности мощные соединительные шарниры могут сильно утяжелять конструкцию, поэтому в каждом конкретном случае при выборе КМУ ее массу следует рассматривать отдельно.

Выбор между Z- и L-образным краном довольно тонкий вопрос, надо просчитывать цену того и другого, его возможности, возможности грузовика при установке той или другой КМУ и выбирать оптимальный по цене и возможностям вариант. Например, для тяжелой Z-образной КМУ требуется мощное (и дорогое) шасси, но можно использовать шасси полегче (и подешевле), поставив L-образный кран, однако он будет нависать над кузовом и т. д. L-образная КМУ для увеличения г/п должна постоянно увеличивать угол подъема стрелы, таким образом, для переноса габаритного груза потребуется очень длинная стрела. У Z-образных КМУ подъем груза осуществляется путем складывания-раскладывания секций.

Для них сложно работать с тяжелыми грузами вблизи колонны, потому что после складывания стрелы ее сложно разложить. По этой причине в основании второй секции у Z-образных КМУ имеется крюковая подвеска, которую используют для подъема тяжелых грузов, причем работает только первая секция. Поэтому L-образная КМУ лучше справляется с тяжелыми, но компактными грузами, а с габаритными грузами лучше работают Z-образные КМУ.

В общем, L-образные КМУ более узкоспециализированные (например, если грузовик с L-образной КМУ с длинной стрелой используется при монтажных работах), чем Z-образные, а потому в России не пользуются особым спросом (новые). Распространены только недорогие японские и южнокорейские L-образные КМУ б/у, которые во множестве приобретены вместе с подержанными грузовиками. В городах наибольшим спросом пользуются Z-образные строительные КМУ и металловозные гидроманипуляторы.

Рабочие характеристики

Универсальным параметром манипулятора является грузовой момент, т. е. произведение массы груза на вылет стрелы. Грузовой момент традиционно измеряется в тоннах на метр (в системе СИ – в кН.м). Например, если вам надо поднимать груз 2 т на расстоянии 4 м от места установки КМУ, понадобится кран с грузовым моментом не менее 2.4 = 8 т.м.

Однако при подборе манипулятора нельзя ориентироваться только на грузовой момент. Придется проанализировать характер работы вашего манипулятора, какие грузы (по массе и размерам) и на каком вылете надо поднимать. Не следует думать, что, выбрав КМУ с грузовым моментом 16 т.м, вы обязательно сможете поднять 16 т при вылете стрелы 1 м: вряд ли найдется такой компактный 16-тонный груз, который расположился бы на расстоянии 1 м от КМУ.

Необходимо также учитывать возможности стрелы манипулятора: ее максимальный и минимальный вылет, грузоподъемность максимальную и минимальную (при максимальном вылете стрелы). Большое значение имеет высота подъема, которую может обеспечить манипулятор, а в некоторых случаях и глубина опускания ниже опорной поверхности, если груз надо будет опускать, например, в котлован.

Иногда преимуществом L-образной КМУ называют способность опускать груз ниже уровня опорной поверхности. Следует заметить, что Z-образная КМУ также способна на такие операции, особенно если груз подвешен на стропах. Обычно приходится опускать груз не глубже 3…5 м. С такой обычной работой Z-образная КМУ справится не хуже L-образной. Чем длиннее стрела Z-образной КМУ, тем ниже она может опустить груз.

Иногда покупателю предоставляют схему стрелы манипулятора, на которой указываются только вылеты и грузоподъемность. Такой спецификацией может воспользоваться тот, кто хорошо разбирается в манипуляторах и примерно знает, что ему надо. Рекомендуем всегда пользоваться грузовысотной диаграммой, на которой можно точно увидеть возможности манипулятора, в том числе «амплитуду» (диапазон высот подъема крюка). У некоторых западных компаний существует электронная программа, позволяющая моделировать работу манипулятора с грузами. Это очень удобно: закладываются параметры груза и манипулятора и проверяются его возможности.

Вот некоторые общие правила.

• Выбирайте КМУ по характеристикам с некоторым запасом! Если КМУ будет работать не на пределе возможностей, она будет надежнее и прослужит дольше. Кроме того, возможны критические нештатные ситуации или ошибки в расчетах по массе и габаритам груза, при которых поможет запас по характеристикам. (Например, большинство манипуляторов, проданных компанией Palfinger за все время работы на рынке РФ, это мод. PK 15500 с максимальным грузовым моментом 14,6 т.м, в народе именуемые «6-тонники».)

• Обычно рекомендуют выбирать вылет стрелы таким, чтобы он превышал длину кузова хотя бы на 1…2 м. Но в каждом конкретном случае это должно решаться индивидуально, в зависимости от конкретных потребностей. Например, если у автомобиля удлиненный кузов, около 12 м, а грузить надо длинные швеллеры или трубы, достаточно будет вылета 6…7 м, чтобы стрела доставала до середины длины кузова. В России наиболее популярны (до 80…90% от общего числа) манипуляторы с вылетом 8…10 м, на седельные тягачи – 12 м.

• Обратите внимание на возможный угол поворота манипулятора, который обусловлен конструкцией поворотного устройства. Это либо рейка с гидроцилиндром, либо ОПУ – шестерня с гидромотором. Он может составлять 360° и более. Однако на практике угол поворота всегда ограничивают, потому что над кабиной обычно располагается зона неустойчивости (по диаграмме), и если манипулятор занесет туда тяжелый груз, машина может опрокинуться. Практически все производители поставляют манипуляторы без ограничения угла поворота. Лишь в инструкции по эксплуатации указывается сектор, где работа запрещена или ограничена. Поэтому при ручном управлении угол поворота манипулятора рекомендуется ограничивать либо механическим способом – вварить в механизм поворота металлические болванки, либо электрическим – установить концевые выключатели. Механические ограничители не позволяют изменить угол поворота, электрические обычно позволяют немного его менять. То же делают и при электронном управлении, чтобы застраховаться на случай, если программное обеспечение даст сбой (к сожалению в России электронное ограничение практически не применяется из-за дороговизны). Обычно оставляют угол поворота 220°, такого угла хватает для безопасной работы. Если же зона устойчивости распространяется на всю окружность, то вращение КМУ не ограничивают. Иногда угол поворота в 360° нужен, когда кран установлен на заднем свесе шасси.

Выбор стрелы

Не менее важна и форма поперечного сечения (профиль) стрелы: прямоугольник, пяти-, шести- или восьмигранник. Чем больше граней, тем лучше распределяются напряжения по профилю и, следовательно, прочнее, надежнее и легче стрела. Однако усложнение профиля влечет за собой удорожание стрелы, а потому для манипулятора небольшой грузоподъемности будет достаточно стрелы прямоугольного профиля. Стрелы прямоугольного сечения широко применяют на корейских манипуляторах.

Секции телескопической стрелы могут выдвигаться последовательно либо произвольно. При произвольном выдвижении первыми перемещаются те секции, где сопротивление в данный момент меньше. Системы с последовательным выдвижением секций стрелы более удобны, если манипулятор интенсивно используется для подъ­ема грузов, так как последняя секция (с самым малым сечением) используется редко, и соответственно чем меньше она выдвигается, тем меньше изнашивается, а срок службы стрелы таким образом увеличивается. Однако такие стрелы сложнее и дороже.

Лебедка

При выборе КМУ L-образного типа обязательно уточняйте, установлена ли лебедка и от какого она производителя. Лебедка может быть установлена на колонне, на первом (не телескопируемом) звене стрелы или на оголовке последнего звена. В последнем случае грузоподъемность крана частично «съедается» за счет массы лебедки (как правило, незначительно, на 100…300 кг). Однако такая конструкция имеет и достоинства. Закрепленную на быстродействующих соединителях лебедку можно заменить другим видом сменного рабочего оборудования. Системы безопасности лебедки и манипулятора связаны, поэтому допустимая грузоподъемность КМУ при этом вылете стрелы не может быть превышена, но может ограничиваться и грузоподъемностью самой лебедки.

Длину троса следует выбирать в зависимости от предполагаемого характера работ: если грузы будут опускать в котлован, необходимо оснастить лебедку тросом достаточной длины, но лучше использовать трос минимальной необходимой длины. У некоторых производителей лебедок тросы имеют лишь стандартную длину.

Использование лебедки дает ряд преимуществ. Гидропривод лебедки обеспечивает низкую скорость опускания груза на место (посадочную скорость), что удобно при монтажных работах. Тросовая подвеска крюка позволяет поднимать-опускать груз из-за препятствия – стены, забора.

Иногда указывают как преимущество возможность манипуляций крюком (путем оттяжки троса), что дает возможность более точно позиционировать груз при опускании. Надо заметить, что такие действия не предусмотрены правилами и конструкцией манипулятора. При оттяжке тросов возникают нетипичные нагрузки на конструкцию манипулятора, на которые он не рассчитан. Еще некоторые владельцы применяют волочение груза за трос или раскачивание груза на крюке. Такое использование манипулятора не рекомендуется, так как может привести к выходу из строя шарниров, могут погнуться и штоки гидроцилиндров. В практике известны случаи изгибания штока первой секции стрелы. У L-образных манипуляторов с длинной тросовой подвеской оттягивать груз проще, но там не рекомендуется применять волочение (подтягивание) груза тросом, как это иногда делают на практике.

Выбор автомобильного шасси

Возможна установка манипуляторов на прицепы, тракторы, но чаще их устанавливают на бортовые автомобили и седельные тягачи.

Обычно в литературе рекомендуют, чтобы масса манипулятора составляла 20…25% полезной грузоподъемности шасси. Такое соотношение обеспечивает эффективное использование автомобиля по прямому назначению – для перевозки грузов. Однако все же следует исходить из конкретных задач, для которых приобретается манипулятор. Во-первых, следует учесть грузоподъемность передней оси, на которую приходится масса манипулятора. Перегруз не допускается! Учтите, что существуют недобросовестные установщики, которые могут поставить чрезмерно тяжелый манипулятор на шасси, перегрузив передний мост, и даже не предупредить об этом клиента, как и о том, что шасси снимут с гарантии, а мост может скоро выйти из строя.

Во-вторых, если нужен мощный манипулятор для подъема больших грузов на больших вылетах и не предполагается перевозить эти грузы на данном автомобиле (т. е. аналог автокрана), то масса манипулятора может «съедать» практически всю грузоподъемность шасси. Бывает и наоборот: на тяжелое мощное шасси устанавливают легкий манипулятор, если больше не нужно.

Российские производители шасси зачастую не указывают допустимую нагрузку на оси (в отличие от западных коллег, которые такую характеристику приводят), а вместо этого – допустимую полную массу на ось и распределение снаряженной массы по осям. Установщикам шасси приходится высчитывать допустимую нагрузку на ось, такие расчеты не дают точного результата, а значит, установщик манипулятора не знает точно, насколько он может нагрузить переднюю (или заднюю) ось.

Выберите место установки манипулятора. На задний свес его ставят, например, чтобы разгрузить переднюю ось, если ее грузоподъемность недостаточна или когда бортовой автомобиль эксплуатируется с прицепом. Но в этом случае потребуются дополнительные опоры, поскольку при таком расположении манипулятора ухудшается устойчивость автомобиля, а это дополнительные расходы.

По всей длине лонжеронов шасси европейских автомобилей имеется множество технологических отверстий, расположенных с определенным шагом. Они позволяют удобно располагать кронштейны манипуляторов и аутригеров, а также переносить другие агрегаты, если они мешают расположить компоненты манипулятора. На шасси российских производителей такие отверстия отсутствуют, раму сверлить запрещается. Поэтому для крепления манипуляторов на российских шасси применяются не очень удобные стремянки.

Компания «УралСпецТранс» серийно изготавливает спецтехнику с краноманипуляторными установками на шасси автомобилей «Урал» и КамАЗ, а также производит КМУ на базовые модели седельных тягачей, бортовые автомобили. На данный момент компания является официальным дилером ведущих производителей подъемного оборудования (КМУ). Всегда на складе компании «УралСпецТранс» большой выбор КМУ, а также автотехника с КМУ на шасси «Урал», КамАЗ. Компания специализируется на изготовлении эксклюзивных моделей, учитывая все пожелания и потребности заказчика.

Аутригеры

Аутригеры – важная часть крановой установки, от них напрямую зависят грузоподъемность и безопасность манипуляторов. Обычно аутригеры идут в комплекте с манипулятором.

По способу складывания в транспортном положении аут­ригеры бывают фиксированные (направлены вниз в транспортном положении) и поворотные (закидываемые вверх). Направленные вниз аутригеры при движении грузовика могут задеть за неровности грунта и повредиться, поэтому для России рекомендуются поворотные аутригеры, особенно если высота шасси небольшая. Почти все опоры, применяемые у нас, поворачиваются вручную. Но у тяжелых кранов закинуть опору достаточно трудно (масса около 100 кг), поэтому для тяжелых кранов применяют аутригеры, которые поворачиваются на 50° снизу, вдоль машины. Существуют «самоповорачивающиеся» опоры: при выдвижении-втягивании балки аутригера шестеренка прокручивается, и опора поворачивается на 180°. Переворачиваемые аутригеры с гидроприводом предлагают все производители, но эта опция непопулярна у российских покупателей из-за высокой цены (+2,5 тыс. евро).

Опоры могут быть короткими, средними и длинными. Выбор зависит от высоты шасси. Если высоты опоры не хватает, иногда наваривают на пятаки дополнительные пластины. Обычно в России заказывают средние или длинные опоры. Желательно иметь опоры такой длины, чтобы можно было вывесить подвеску, колеса шасси.

Аутригеры позволяют изменять угол наклона грузовика. При подъеме тяжелого груза сторону шасси, обращенную к грузу, несколько приподнимают с помощью аутригеров, это позволяет избежать опрокидывания. Если требуется завести стрелу в низкое окно, то соответствующую сторону шасси опускают, опуская аутригеры данной стороны и приподнимая аутригерами противоположную сторону. Благодаря этому стрела занимает наклонное положение.

Длину выдвижения балки можно выбрать из двух или трех вариантов. Выдвижение балок может быть ручным (с фиксацией в определенных положениях или произвольно), гидравлическим (с фиксацией в произвольном положении). Балки могут состоять из нескольких секций.

Опоры аутригеров бывают круглыми и квадратными в сечении. Квадратные обычно более массивные и мощные (южнокорейского производства). Однако стойки круглого сечения (обычно европейского производства), если они идут в комплекте к данной КМУ, гарантированно выдерживают все рабочие нагрузки. По массе стойки круглого сечения легче, чем квадратные, поэтому, если есть выбор, можно рекомендовать стойки именно круглого сечения.

Обязательно используйте подкладки под опоры. К КМУ иностранного производства можно заказать штатные опоры, однако из-за их дороговизны все используют отечественные или самодельные подкладки. Известно много случаев опрокидывания автомобилей с КМУ из-за проседания опор на мягком грунте.

Дополнительное оборудование, опции

Внимательно изучите дополнительное оборудование которое предлагается для КМУ, проконсультируйтесь со специалистами фирмы-поставщика. Возможно, будет полезно дооснастить вашу КМУ, например, охладителем масла, если предполагается интенсивная работа с мощным навесным оборудованием (буром) и возможен перегрев масла.

Для самых малых КМУ может как опция предлагаться автономная гидростанция (которая подключается к электросети автомобиля), т. е. КМУ будет работать не от КОМ. Однако следует учесть, что такая гидростанция не может иметь большие габариты, объем масла в ней невелик и возможны проблемы с перегревом масла.

Если владелец хочет увеличить вылет крана, то как самый дешевый вариант ему могут предложить удлинитель – секцию с ручным выдвижением. Например, у КМУ HIAB и у КМУ Palfinger можно устанавливать до трех механических секций. Дополнительную гидравлическую секцию тоже можно установить, но это будет довольно дорого.

Предлагаются и гуськи. Иногда это довольно сложные механизмы, с шарнирами, телескопическими секциями, требующие прокладки дополнительных гидролиний по стреле. Гуськи применяют, например, для работы под мостом – стрела опускается с моста, гусек заводят под мост и с рабочей платформы производят работы. Такие гуськи очень дорогие и предлагаются только на самых последних версиях КМУ со сложной и совершенной системой безопасности. В России такие гуськи почти не продаются – слишком дорого, они могут увеличить стоимость КМУ до 50%.

Еще одна интересная опция: отрицательный угол складывания между первой и второй секциями стрелы, который достигается путем введения в конструкцию траверс между секциями. У всех ведущих производителей есть такие конструкции. Гидроцилиндр подъема соединяется не со стрелой непосредственно, а с траверсами, которые изменяют угол приложения силы и кинематику движения стрелы. Благодаря этому меняется диаграмма грузоподъемности, амплитуда (движение крюка вверх) получается ближе к вертикали, потому что обычно при подъеме груз постепенно приближается к колонне манипулятора. При использовании траверс груз идет почти вертикально до определенной высоты и лишь потом начинает приближаться к колонне (это все видно по диаграмме). Таким образом, при использовании траверс меняется вылет, на котором манипулятор способен поднять определенный груз, т. е. изменяется не грузоподъемность, а диаграмма, но достигается эффект – как будто увеличилась грузоподъемность! В России, к сожалению, применение траверс не получило популярности: манипулятор с траверсами примерно на 10% дороже обычного.

Компания HIAB предлагает для некоторых моделей опции – траверсы, усиливающие стрелы, улучшающие кинематику и грузовысотную характеристику КМУ.

Также отличием нового модельного ряда КМУ Palfinger является новая «рычажная» схема (траверсы), увеличивающая грузоподъемность крана на разных вылетах стрелы. Данная система названа HPLS (High Power Lifting System).

Применение сменного рабочего оборудования может существенно расширить технологические возможности КМУ: предлагаются разнообразные ковши, бадья для бетона, а также вилочные захваты.

Органы управления, дистанционное управление

Ручное управление манипулятора рычагами с двух сторон (самый дешевый тип управления) может быть перекрестным или параллельным (второе менее удобное, так как в этом случае рычаги с противоположных сторон располагаются в обратном порядке). Бывает такое же ручное управление с платформы (чуть подороже) – сверху оператору хорошо виден кузов, это удобно. Управление с кресла, расположенного на колонне манипулятора, еще дороже. При дистанционном управлении (самое дорогое) в качестве резервного всегда имеется одностороннее ручное управление.

В России манипуляторы используют в основном для простых операций разгрузки-погрузки, поэтому у них простые и дешевые конструкция, системы управления и безопасности. Потребители предпочитают электрогидравлические системы безопасности – они менее чувствительны к перепадам температуры и напряжения в бортовой сети автомобиля, а также к квалификации обслуживающего персонала. Электронным управлением обычно оснащают сложные манипуляторы с длинной стрелой, гидравлическим гуськом, лебедкой и т. д.

Радиоуправление манипулятора с выносного пульта может предлагаться как опция. В некоторых случаях использование пульта очень удобно, например, если поднимаемый груз находится за забором.

Переоборудование готового манипулятора под радиоуправление теоретически возможно. Однако при управлении с радиопульта хуже ощущаются движения манипулятора, и у неопытного оператора будут получаться слишком резкие движения стрелы (если на манипуляторе стоит обычная гидросистема). Гидросистема должна быть специально оптимизирована под радиоуправление. Для полнофункционального радиоуправления необходимо устанавливать пропорциональные гидрораспределители (чем больше отклонение рычага, тем быстрее движения манипулятора) компенсационного типа, т. е. с компенсацией потоков, позволяющей гидросистеме работать плавно. Расход масла в такой гидросистеме больше, чем в обычной: 70…90 л/мин. Применяются гидронасосы с регулируемой подачей (на обычных – с фиксированной подачей). Применяются маслоохладители, потому что потоки огромные и масло интенсивно нагревается. Поэтому и цена растет, примерно на 30%, так как приходится заменять много компонентов и стоить они будут, как запчасти, т. е. на 50…70% больше заводской цены.

Некоторые производители предлагают как опцию «дешевое радиоуправление», похожее на пульт тельфера. Управляя таким пультом, невозможно выполнять одновременно две операции. «Дешевое радио» работает на обычных гидрораспределителях, без маслоохладителя, и удорожание составляет всего около 10%. Поэтому гораздо выгоднее и дешевле определяться сразу и покупать версию с дистанционным управлением. Радиопульт превращается в пульт кабельного управления простым присоединением кабеля.

Б/у или новая КМУ?

Полноценного рынка «трейд-ин» (прием старых КМУ в зачет стоимости новых) в России еще нет. Официальные представители основных западных производителей манипуляторов пока не занимаются продажей б/у кранов и «трейд-ин». В России существует очень большая потребность в недорогих подержанных манипуляторах. Однако в Европе цены на подержанные манипуляторы довольно высокие: манипулятор теряет половину стоимости только за 10…12 лет эксплуатации, поскольку в манипуляторах мало что изнашивается в процессе эксплуатации. Обычно сложно установить истинную наработку и состояние такого манипулятора, идентификационные таблички могут заменить, и весь риск дальнейшего использования ложится на самого владельца. Облегчает положение лишь то, что обслуживание КМУ несложно и владелец может его выполнить самостоятельно: достаточно регулярно менять масло и фильтр. Поэтому завоз подержанных КМУ в Россию популярности не приобрел. В России все эксплуатируют манипуляторы обычно до конца и не продают б/у. Если манипулятор б/у все же продают с российским шасси, то проблема, как правило, бывает в шасси, которое изнашивается сильнее, чем иностранный манипулятор. Поэтому рынок подер­жанных манипуляторов так и не сформировался.

Автор благодарит С. Литвиненко, менеджера по продажам ООО «Карготек Рус», и С. Малинина, специалиста фирмы PM Group S.p.A., за помощь в подготовке статьи

Люлька для манипулятора своими руками – возможно ли это

Главная » КМУ

КМУ

Автор Владимир Краснов На чтение 3 мин Просмотров 1.1к. Обновлено 26. 07.2021

На сегодняшний день существует множество разновидностей работ, выполнять которые приходится на определенной высоте.

К ним относятся:

• Устранение различных неполадок с линиями электропередач
• Покрасочные и ремонтные работы
• Обслуживание водо- и газопроводов
• Монтаж и демонтаж разнообразных конструкций
• Осуществление спасательных операций и т.д.

В подобных случаях наиболее разумным и рациональным является применение такого устройства, как манипулятор с люлькой.

Данная разновидность спецтехники выполняется в виде манипулятора, оборудованного не стандартным крюком, а специальной площадкой, которая и называется люлькой.

Для всех подобных конструкций характерны различные технические параметры.

Наиболее важными из них являются следующие:

• Грузоподъемность
• Вместимость
• Электроизоляция.

Практика применения КМУ с автомобильными вышками при выполнении ремонтных, отделочных и других строительных работ показывает, такие устройства оказываются менее эффективными, чем строительная люлька, установленная на манипулятор.

Кроме того, при выполнении различных работ, автовышка оказывается менее экономичной, чем манипуляторная установка с площадкой. В процессе работы автовышки двигатель машины должен работать и сжигать дорогостоящее топливо и масло. В результате снижается его ресурс, и увеличиваются расходы.

Содержание

Использование КМУ с люлькой

Стационарный кран, оснащенный люлькой, работает только от электричества, поставляемого стационарной сетью.

При этом он использует электропитание только в части операций, таких как подъем, опускание и поворот стрелы манипулятора влево или вправо.

Учитывая, что при этом не требуется демонтировать подъемный крюк, возможности механизма существенно расширяются.

Важно уточнить, что не так просто и безопасно пытаться изготовить такое устройство своими руками и использовать его. Для этого следует получить специальное разрешение в Российском Техническом Надзоре. Также монтажная люлька может быть легко снята с манипулятора и без проблем перевезена при помощи обычного кузовного автомобиля.

Если более подробно рассматривать область применения этого подъемного механизма, то он является незаменимым на ограниченных пространствах, таких как строительная площадка в городских условиях. Обычный строительный кран не всегда может беспрепятственно доставить людей и материалы на крышу дома, тогда как манипулятор с площадкой способен довольно быстро справиться с этой задачей. Например, для переноски рубероида на крышу жилого дома рабочим придется потратить достаточно много времени и сил, тогда как при помощи КМУ эту работу можно выполнить буквально за несколько минут.

Особенности конструкции

Строительная люлька, установленная на автомобильное подъемное манипуляторное устройство, позволяет выполнять многие виды работ, требующие особенной аккуратности и осторожности. Например, такое КМУ может использоваться для следующих операций:

• Оперативная замена ламп уличного освещения
• Ремонт прохудившихся швов в жилом панельном здании
• Установка световой рекламы
• Ремонт неисправной электролинии и т. д.

Чаще всего люльки, устанавливаемые на манипулятор, имеют ограждение высотой в 130 сантиметров. Их длина составляет 110 сантиметров, ширина – 83 сантиметра. Такой площади обычно оказывается достаточно, чтобы КМУ могло поднять двух работников вместе с инструментом. Во избежание различных проблем при эксплуатации такой кран оснащается рядом необходимых и эффективных приборов и устройств, обеспечивающих максимально безопасное выполнение высотных работ. К таким элементам оснащения относятся:

• Механизмы горизонтального расположения люльки
• Устройство гидравлической фиксации
• Блокировочный механизм подъема стрелы, если кран не установлен на опорах
• Прибор, ограничивающий подъем люльки
• Система аварийной остановки как с пульта оператора, так и непосредственно с площадки
• Указатели наклона
• Счетчики моточасов
• Ограничители подъема груза.

Все перечисленные средства, благодаря которым манипулятор оказывается безопасным в работе, необходимо сертифицировать и обязательно проверить перед работой.

Прецизионное манипулирование и фиксация крупных и тяжелых деталей для сварки и механической обработки | Производство и металлообработка

Перейти к содержимому

На стенде N-236557 компания Bluco Corporation (Нейпервилль, Иллинойс) продемонстрирует свои механические манипуляторы, максимально оптимизированные для обеспечения безопасности и эргономики рабочих. Эта линейка механизированных манипуляторов защищает рабочих от травм, позволяя двигателям и гидравлике выполнять тяжелую работу. Вместо козлов, крана и грубой силы для перемещения сварного изделия в нужное положение для сварки, эти прочные манипуляторы могут поднимать детали весом до 8000 фунтов и поворачивать или наклонять их в нужное положение за считанные секунды. Созданные для тяжелых промышленных применений, они имеют:

• Полностью регулируемое позиционирование : Диапазон подъема до 72 дюймов. Располагайте детали низко или высоко с диапазоном наклона от 0 до 180 градусов, при этом все они могут вращаться на 360 градусов. Не нужно беспокоиться о наклоне тяжелых деталей — номинальный крутящий момент гидравлической оси наклона рассчитан на исключительно высокий уровень (до 32 000 Нм на более крупных моделях), а на механический манипулятор распространяется пожизненная гарантия.
• Тяжелая грузоподъемность : Предлагается грузоподъемностью две и четыре тонны с широким выбором размеров модульных столешниц и опций для любого применения. Доступны различные варианты грузоподъемности и модульные конфигурации столешницы.
• Полностью модульная конструкция : Вся линейка модульных крепежных зажимных компонентов взаимодействует со столешницей для фиксации заготовки любого размера.

Также на выставке будут представлены системы напольных направляющих, которые представляют собой практичное и экономичное решение для очень больших сварных конструкций. Крепление огромных сварных конструкций, таких как крановые стрелы, вагоны поездов или полуприцепы, гораздо более экономично и точно с модульной системой напольных рельсов, чем создание массивного специального приспособления или соединение самодельных столов вместе. Эти модульные системы позволяют точно прикрепить столы и мосты к откалиброванным с помощью лазера напольным направляющим везде, где требуется крепежная основа для точной установки с использованием лазеров и шаблонов, чтобы гарантировать идеальное выравнивание рельсов. Рельсовые системы начинаются от 6 футов и могут легко достигать длины более 100 футов для крепления сварных конструкций любого размера. Рельсы могут быть установлены поверх пола с защитным кожухом и настилом, чтобы предотвратить спотыкание или заливку раствором заподлицо с полом. Perf-O-Grip® помещается между рельсами, чтобы предотвратить скольжение и спотыкание. Яркая рампа Toe Guard по периметру рельсовой системы делает рабочее место более безопасным. Опция катящейся ноги доступна для легкого перемещения оснований стола. Во время выставки посетители могут поговорить с экспертами по применению о том, как решить их длительные проблемы с креплением.

Также на выставке будут представлены приспособления 4012 System и 5016 System для вертикальной, горизонтальной и крупногабаритной обработки. Для вертикальной обработки это больше, чем просто обычная опорная плита. Каждая минута простоя обрабатывающего центра с ЧПУ во время подготовки к следующей работе стоит магазину денег. Модульная опорная плита вместе с комплектом прецизионных крепежных компонентов может восстановить работоспособность станков и принести магазину доход менее чем вдвое быстрее, чем оператор вручную настраивает работу. Эти приборы соединяются за минуты, а не часы или дни, в отличие от устаревших ручных настроек, и включают в себя:

• Точность : Все закаленные и отшлифованные компоненты (от 58 Rc до 62 Rc) изготовлены с высокой точностью ±0,0004 дюйма, также как и прецизионные отверстия в опорных плитах.
• Опорные плиты для клиентов : Каждая опорная плита изготавливается по индивидуальному заказу, чтобы идеально подходить к любой модели станка с ЧПУ без дополнительных затрат.
• Аренда приспособлений : Вам срочно нужен ремонт? Арендуйте все, от одного приспособления до целого комплекта, на столько, сколько это необходимо.

Для горизонтальной обработки один комплект содержит неограниченное количество приспособлений. Специализированные приспособления отлично подходят для массового производства, но в наш век постоянных изменений, небольших объемов работ и менталитета «нужно вчера» прецизионная модульная система крепления является гораздо лучшим вариантом как с точки зрения затрат времени, так и денег. Модульная надгробная плита с одним набором инструментов многократного использования может быть использована для создания неограниченного количества приспособлений, и за короткое время требуется изготовление дорогостоящего специализированного приспособления:

• Программа бесплатного обмена : Магазин может не использовать все компоненты, входящие в комплект, но не беспокойтесь — можно обменять как бывшие в употреблении, так и неиспользованные компоненты.
• У вас уже есть надгробие? Bluco разрабатывает модульные лицевые панели, которые можно прикрепить непосредственно к существующему надгробию, чтобы магазину не пришлось начинать все сначала.
• Пожизненная гарантия : Эти светильники рассчитаны на долгий срок службы, и на все их изделия распространяется пожизненная гарантия.

С этими приспособлениями обработка больших деталей больше не является проблемой. Представьте себе сокращение вдвое времени наладки больших расточных станков с ЧПУ, мостовых фрезерных станков и портальных станков. Крепежная система Bluco X-Large, предназначенная для тяжелых условий эксплуатации, предлагает механикам и проектировщикам приспособлений сотни прецизионных крепежных компонентов для быстрого создания жестких приспособлений на модульных опорных плитах. Насколько большой большой? Bluco производит опорные плиты с прецизионными втулками и резьбовыми отверстиями шириной до 2 м (80 дюймов) и длиной 5 м (200 дюймов). Компании могут принести свои детали в демонстрационный центр Bluco и увидеть живую демонстрацию крепежных технологий. Система 4012 имеет расстояние между центрами 40 мм, закаленные втулки диаметром 12 мм (±0,01 мм / 0,0004 дюйма между центрами) и резьбовые отверстия M12. Система 5016 имеет расстояние между центрами 50 мм, закаленные втулки диаметром 16 мм (±0,01 мм / 0,0004 дюйма между центрами) и резьбовые отверстия M16.

Bluco Corporation, 1510 Frontenac Road, Naperville, IL 60563, 630-637-1820, факс: 630-637-1847, www.bluco.com.

Как сделать гидравлическую роботизированную руку шприца 5 Движения — excel-medical.com

Роботизированная рука — это тип механической руки, обычно программируемой, которая используется для выполнения различных задач. Размеры роботов-манипуляторов могут варьироваться от небольших настольных моделей до крупных промышленных моделей. Их можно использовать для различных задач, включая сварку, изготовление, измерение и сборку. Роботизированные руки часто используются в производственных и сборочных операциях. Их можно запрограммировать на выполнение различных задач, таких как сварка, изготовление, измерение и сборка. Манипуляторы роботов могут быть оснащены различными приспособлениями, такими как захваты, сварочные горелки и измерительные устройства. Роботизированные руки обычно управляются компьютером. Оператор может запрограммировать руку на выполнение определенной задачи или последовательности задач. Рука может быть запрограммирована на повторное повторение одной и той же задачи или последовательности задач. Гидравлические роботы-манипуляторы приводятся в действие гидроцилиндрами. Гидравлические цилиндры часто используются для обеспечения движения роботов-манипуляторов. Гидравлические роботы-манипуляторы могут быть оснащены различными приспособлениями, такими как захваты, сварочные горелки и измерительные устройства. Гидравлические роботы-манипуляторы часто используются в производственных и сборочных операциях. Гидравлические роботы-манипуляторы обычно управляются компьютером.

ASYTHERIA Arms College for Kids на 2014 год проводится каждый год. Улучшена функция тарана руки. Я работал над симуляцией, чтобы продемонстрировать принцип Паскаля для жидкостей с использованием пластиковых трубок и шприцев. Бизнес моего отца был показан в 25-минутном видео. Согласно принципу Паскаля, давление в любой точке замкнутой жидкости возрастает с той же скоростью, что и во всех остальных точках. Для моделирования рабочей среды я использовал большой шприц (диаметр поперечного сечения поршня 34 мм) и маленький шприц (диаметр поперечного сечения поршня 13 мм). В моем первом эксперименте я сдвинул большой поршень на 8 мм, удлинив маленький цилиндр примерно на 60 мм.

Этот комплект позволяет пользователю использовать сжатый воздух в автомобиле, подобно тому, как работают паровые двигатели. Сложно собрать этот комплект, состоящий из множества мелких деталей и огромного количества уплотнительных колец. Большой цилиндр требовался для перемещения маленького цилиндра на 1250 граммов, или примерно на 12 ньютонов. Рычаг подобен этому в том, что вы нажимаете на его короткий конец.

Как работает шприцевая гидравлическая рука?

Изображение – https://oregonstate.edu

Рука поднимается, как только вы нажимаете на поршень подвижного шприца, и опускается, как только вы опускаете поршень. При нажатии на поршень давление воды в подвижный шприц увеличивает .

Используют ли роботизированные руки гидравлику?

Изображение – https://ssl-images-amazon.com

Гидравлический роботизированный манипулятор представляет собой длинную механическую руку, которую можно использовать на производственном предприятии для выполнения различных функций путем автоматизации и запуска специально созданного исполняемая программа.

Поскольку манипуляторы промышленных роботов и гидравлические манипуляторы роботов имеют более быстрые и точные двигатели, чем человеческие руки, предпочтительнее использовать человеческие руки. Их кости состоят из предплечья, локтя, плеча и запястья, и они работают так же, как люди. Многие предприятия и фабрики используют их для улучшения производственных процессов за счет повышения точности и скорости. Сталь обычно используется для создания гидравлических или гидравлических роботов-манипуляторов, и более крупные из них более мощные, поскольку они основаны на гидравлическом принципе. Сегодня в Интернете доступно множество различных типов роботов-манипуляторов, и они доступны в меньших размерах. Дети в возрасте от 9 лети 12 часто рекомендуют использовать эти велосипеды, которые могут поднять примерно 100 г.

Многообразие применений манипуляторов с гидравлическим приводом

В промышленности и строительстве, где для задач сварки, сборки и погрузочно-разгрузочных работ требуется манипулятор с гидравлическим приводом , он широко используется. Они также используются в протезировании движений и в хирургии.

Проект гидравлического шприца

Изображение – https://exploratorium.edu

A 9Гидравлический шприц 0073 Проект руки — это проект, в котором используется гидравлический шприц для перемещения роботизированной руки. Проект призван помочь людям с ограниченными возможностями, которые не могут двигать руками. Проект все еще находится в стадии разработки.

Инструкции по эксплуатации гидравлического манипулятора робота

Для работы с гидравлическим манипулятором сначала убедитесь, что питание отключено, а манипулятор находится в расслабленном положении. Затем найдите регулирующие клапаны для руки и определите направление потока для каждого клапана. Чтобы переместить рычаг, откройте клапан в направлении потока, а затем надавите на рычаг в нужном направлении.

Гидравлический манипулятор робота: отличный пример технологии в обучении

Гидравлический манипулятор робота — отличный пример того, как можно использовать технологии для улучшения процесса обучения. Студенты могут лучше понять концепции STEM, если они применяют концепции к реальному применению технологий.

Гидравлический манипулятор Пояснение

Гидравлический манипулятор — это манипулятор, использующий гидравлическую жидкость для создания и передачи энергии. Жидкость находится под давлением насоса, и жидкость под давлением используется для приведения в действие цилиндров для перемещения руки.

Это роботизированная рука, состоящая из двух компонентов: машины и гидравлической системы . Этот тип крана похож на простую стреловую раму. Рука имеет ряд явных преимуществ, в том числе способность быть прочной и нелинейной, а также способность быть жесткой и гибкой одновременно. Общепринятой практикой является использование роботизированных манипуляторов с гидравлическим управлением для управления ими путем вставки пружин в жидкость, которая обычно используется для управления ими. Сборочные линии на мегафабриках используются для сборки различных частей изделия, а также для покраски некоторых транспортных средств этим оружием. Принцип, лежащий в основе этой системы, такой же, как и у других механических систем, в которых силы обмениваются на расстояние. Используется как на строительных площадках, так и в элеваторах. Гидравлическая машина помогает в выполнении задач, которые иначе были бы невозможны для пользователя. Он основан на законе Паскаля, который гласит, что давление в запечатанной жидкости всегда может быть постоянным во всех направлениях.

Для чего нужна гидравлическая рука?

Использование гидравлических манипуляторов допускается в ситуациях, которые слишком сложны или опасны для непосредственного управления людьми или в автоматизированных системах. Примерами таких рук являются тяжелые подъемные руки и руки, которые удерживают груз и прижимают его к определенному положению.

Unimate: популярный выбор для роботов-манипуляторов

На самом деле, спустя более пятидесяти лет после изобретения робот-манипулятор Unimate все еще используется. Инструмент оказался очень эффективным и точным в использовании, что само по себе является преимуществом. Он не лишен недостатков, помимо возможных утечек и агрессивного характера жидкостей в руке. Несмотря на это, манипулятор Unimate остается популярным выбором благодаря своей эффективности и точности.

Каковы преимущества гидравлической роботизированной руки?

Машины работают более эффективно и точнее, чем люди, и то, и другое является преимуществом. В мире производства роботы обычно используются для автоматизации процессов и ускорения работы. Наиболее распространенными его применениями являются те, которые используют его в металлической руке с четырьмя-шестью шарнирами.

Многочисленные преимущества электрических приводов

Электрические приводы имеют множество преимуществ помимо возможности управления ими с помощью контроллера. Кроме того, электрические актуаторы могут быть легче и меньше, что делает их отличным выбором для небольших устройств.

Что такое гидравлический привод в робототехнике?

A Гидравлический привод Основной функцией является перемещение робота-манипулятора. В системе имеется гидравлическая жидкость, обычно на масляной основе, которая передает усилия на различные соединения, разборные секции и концевые эффекторы.

Важность гидравлических систем

Крайне важно, чтобы гидравлические системы использовались в автоматизации. Их функция заключается в перемещении и эксплуатации оборудования. Помимо управления движением воды, нефти и газа, они используются для регулирования движения других жидкостей. Для широкого спектра применений используется гидравлическая система. Силовой агрегат создает гидравлическое давление и поток, а также поддерживает давление через систему регулирования клапана. Гидравлическая жидкость подается по трубопроводу к исполнительным механизмам, а клапаны направляют поток для достижения желаемого результата. Автоматизация требует использования гидравлической системы. Он используется для перемещения и эксплуатации оборудования. Вода, нефть и газ входят в число жидкостей, которыми можно управлять с помощью этого устройства.

Шприц Гидравлический рычаг Шприц Гидравлический рычаг Pdf

Шприц Гидравлический рычаг — это устройство, которое используется для введения жидкостей в тело. Он состоит из длинной тонкой трубки, прикрепленной к шприцу. Шприц наполняют жидкостью для инъекции, а затем с помощью руки вводят жидкость в тело.