Вы здесь

Автокраны: характеристика и применение


Автокраны: характеристика и применение

Автокраны имеют немалое значение для машиностроения и широко применяются в данной отрасли. В настоящей статье изложена информация о трех классах автокранов, рассмотрены их характеристики, дан обзор о применении и представлены конкретные примеры.

АВТОКРАНЫ БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

Автокраны большой грузоподъемности 6, 7, 8, 9 и 10-й размерных групп (промежуточной грузоподъемностью на канатах от 40 до 250 т) в России занимают не более 2,5% рынка. Из них примерно 3/4 парка приходится на краны производства Великобритании, Германии, США и Японии.

Строение автокранов

На современных кранах большой грузоподъемности применяются разнообразные типы и схемы монтажа крановой установки: башенные, телескопические, с решетчатой стрелой, с прямым и обратным расположением крановой установки, сочлененные, сцепные и т. д. Следует отметить, что большей прочностью, в отличие от стрелы с прямоугольным профилем, обладает телескопическая крановая установка закрытого сечения с U-образным профилем.

До недавнего времени в краностроении почти не использовались двухосные спецшасси автомобильного типа (с отдельной кабиной для водителя). В России такую машину начали выпускать с 2006 г. В качестве монтажной базы для крана грузоподъемностью 32 т использован специально разработанный двухосный БАЗ-8027. Аналогичная машина ККС-55 массой 46,5 т имеет крановую установку, смонтированную на специальном шасси МоАЗ-8004 с двумя управляемыми мостами (поворот осуществляется одним или двумя мостами синхронно, возможно плоскопараллельное движение «крабовым ходом»). Подобная полноуправляемая схема управления реализована и в трехосных моделях «Сокол CT3.55».

В классе большегрузных кранов на пневмоколесном ходу, оборудованных решетчатой стрелой, на рынок поставляется КС-5366 и пятиосный кран КС-8362Д конструкционной массой 83,8 т (с противовесами – 108 и 124 т). Подобные автокраны КС-8561 и КС-8562 с решетчатой стрелой выпускают и на автомобильных шасси МАЗ-547А и МАЗ-547В, а предназначены они для эксплуатации в труднодоступных районах на пересеченной местности и бездорожье. КС-8562 ко всему прочему может быть укомплектован 25-метровой стрелойбашней, на которой в оголовье монтируется решетчатый гусек длиной 20 м, что позволяет оперировать с грузами массой 30...40 т на высоте 39...43 м.

Скорость

Высокая транспортная скорость для кранов большой грузоподъемности не является основным параметром, обычно она находится в пределах от 50 км/ч (КС-10471 массой 103 т) до 80 км/ч (LTM 1080/2 массой 48 т), поскольку автокран рассчитан работать на рассредоточенных объектах и эксплуатируется на дорогах общего пользования, где нужно соблюдать скоростной режим. Есть и ряд специальных пневмоколесных кранов, в которых привод крановой установки и трансмиссии ходовой части осуществляется механически (пневмоили гидроуправление) от единственного двигателя, что ограничивает скорость до 12...15 км/ч (например, КС-8362Д массой 83,8 т). Подобных недостатков, кстати, лишены краны класса «Сity» и «Rough Terrain», в которых применен гидромеханический или гидростатический привод на колеса от одного двигателя (краны «Сокол» серии-СТ).

АВТОКРАНЫ СРЕДНЕГО КЛАССА

Автокраны среднего класса (т.е. III, IV и V размерных групп) во всем мире все чаще называют промежуточным классом. С одной стороны, это связано с возрождением гусеничных кранов, ростом доли кранов большой грузоподъемности, в том числе класса «City» и типа «Rough Terrain» на полноприводном шасси грузоподъемностью от 30 до 60 т со всеми управляемыми колесами. С другой стороны, автокраны среднего класса вытесняют применяемые в машиностроении гидроманипуляторы грузоподъемностью до 20 т. Данная позиция оправдана экономически – шасси отечественных грузовиков для крановых установок дешевле и проще, чем узкоспециализированная монтажная база, автохозяйствам удобнее содержать парк спецтехники, унифицированный с основным автотранспортом. Большой кран нужен единицам на больших объемах работ, средний нужен всем, но на мелких работах, а в результате средняя стоимость эксплуатации и тех и других машин примерно одинакова. Вдобавок кратковременное нецелевое использование автокранов средней грузоподъемности не столь критично, как кранов, смонтированных на специальных тяжелых шасси большого габарита. Для передвижения по дорогам общего пользования не нужно оформлять пропуск.

В этих условиях производители автокранов прекрасно находят общий язык с потребителями. Жесткие противоречивые требования вынуждают делать машину легкой (дорожные требования по осевой нагрузке), прочной (вылет стрелы), производительной (высокая грузоподъемность), экономичной, дешевой и долговечной. Выбор ограничен лишь техническими характеристиками и удельными показателями базового шасси – на данный момент машиностроители предлагают на рынке России свыше 100 автокранов на шасси 23 моделей грузовых автомобилей, поэтому машины зарубежного производства этих классов в России непопулярны.

Рейтинг

В подъемно-транспортной работе важны низкий центр тяжести или широкий опорный контур. Отчасти по этой причине примерно половина потребителей выбирает автокраны на шасси крупнотоннажных грузовых автомобилей с колесной формулой 6х4. Они настолько дешевле зарубежных образцов, что на их слабые потребительские свойства даже не обращают внимания. При благоприятной конъюнктуре и наличии современного шасси отечественные производители в принципе сами могут экспортировать краны за рубеж – в Азию, Африку, Латинскую Америку.

На втором месте по популярности – шасси полноприводных внедорожных грузовиков 6х6: около четверти всех продаж. Еще столько же потребителей отдают предпочтение автокранам на шасси заднеприводных МАЗ-533702 4х2, которые были невероятно популярны 15 лет назад. Крайне мало потребителей готовы купить автокраны на четырехосных шасси КамАЗ-6540 и краны на специальных шасси с колесной формулой 4х4 (класс «City» и краны «Rough Terrain»). Аренда таких автокранов - тоже редкое явление.

Аналоги зарубежных кранов

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 т, а значит, их применение неэффективно на работах, связанных с перемещением грузов массой до 6 т, и невозможно в стесненных условиях.

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.

Как видно из сделанных наблюдений, наиболее широко используемыми являются автокраны среднего класса. Аренда автокрана большой и малой грузоподъемности также возможна, но встречается реже. 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.

Рекомендуем посмотреть
Заказать звонок