Такие функциональные манипуляторы

Факт: автокраны малого класса давно стали условным понятием. В традиционном понимании автокран – это самоходная погрузочно-разгрузочная машина, смонтированная на автомобильном шасси, с рабочим органом в виде поворотной консольной стрелы. Малый класс автокранов соответствует 1-й и 2-й размерным группам (промежуточная грузоподъемность на канатах 4...5 и 6,3...8 т). В обывательском смысле автокраны этой группы называют гидроманипуляторами. В любом случае, как ни назови парк кранов малого класса, они занимают не более 3% всего рынка автокранов, но реально их больше.

 

 

Манипуляторы широко применяют на мусоровозах, металловозах, скраповозах, аварийно-ремонтных, каналопромывочных, коммунально-дорожных, пожарных машинах, форвардерах, сортиментовозах и нефтепромысловых агрегатах, в лесном, нефтегазовом и коммунальном хозяйстве, дорожном и малоэтажном строительстве, на ремонтно-восстановительных работах, рассредоточенных объектах и в стесненных условиях, где они с успехом заменяют стреловые самоходные краны и автоподъемники (автовышки). Краны малого класса стали слишком специализированными.

 

Гидроманипуляторы еще называют краново-манипуляторными установками (КМУ), но эти понятия не всегда тождественны, поскольку КМУ классифицируют по грузоподъемности, способу установки или навески (монтажа) и – обратите внимание! – типу привода: механический, электрический, пневматический, гидравлический. Гидроманипуляторами изначально оснащали контейнерные мусоровозы М-30 производства Орловского завода автопогрузчиков и Мценского завода «КОММАШ». Позже подобные машины начал выпускать Кирсановский механический завод. КМУ грузоподъемностью 0,5 т монтировалась на раме ГАЗ-53, ЗИЛ-130 или аналогичного автомобиля. Главное отличие гидроманипуляторов от традиционных автокранов заключалось 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 КМУ можно использовать для перевозки грузов.

 

Гидропривод наступает

 

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 КМУ) широко используют на станках и в робототехнике – эти устройства оснащены органом для выполнения двигательных функций, аналогичных движениям руки человека. У нас можно заказать манипулятор Люберцы недорого.

 

Гидроманипуляторы на сегодняшний день – 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.

 

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 г/п 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.

 

Краны-манипуляторы производят в России сравнительно недавно. Например, австрийская фирма Palfinger Krantechnik выпускает эту продукцию более 35 лет, а у нас такие машины начали серийно изготавливать лишь в начале 1990-х годов. Предприятия с опытом эксплуатации кранов-манипуляторов оценили их по достоинству и называют «волшебной рукой», или «два-в-одном».

 

Краны-манипуляторы комплектуют крановыми подвесками, грузоподъемными захватами для штучных грузов и контейнеров, грейферами для сыпучих и мелкокусковых материалов, вилочными и клещевыми захватами с ротаторами, бурами, дисковыми фрезами, грузопассажирскими люльками для подъема людей и монтажных работ на высоте и др. Для привода активных рабочих органов (грейферов, клещевых захватов, гидробуров и т. д.) гидроманипуляторы оснащают быстроразъемными соединителями (муфтами) с соответствующей системой гидроразводки, благодаря чему они способны выполнять посильные монтажные работы на строительной площадке. Манипулятор можно переоборудовать в экскаватор для экскавационных работ или погрузки и перемещения песка, щебня, использовать для перемещения бордюрных камней и других бетонных конструкций массой до 6,5 т, но в первую очередь применение манипуляторов целесообразно при транспортировке строительных материалов: кирпича, панелей, окон, дверей, бетонных и фундаментных блоков. Важно, что это можно делать аккуратно и без потерь: подсчитано, что при подъеме гипрокартона рабочими примерно 30% груза повреждается. С помощью аренды манипулятора 10 тонн хрупкий стройматериал можно подать с земли прямо на место – в оконный проем. Не случайно каждый пятый грузовик в западной Европе оборудован краном-манипулятором. В России это значение на порядок ниже.

 

Все КМУ 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 одно- или 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 одно- и двухканальные с общими и индивидуальными частотами связи.

 

Улучшение грузоподъемных характеристик КМУ заставляет применять более совершенные технологии, например, интегрированный в радиосистему анемометр, чтобы вовремя передавать видео- и аудиопредупреждения о скорости ветра, массе груза, информацию о давлении машины на опорную поверхность и др.

 

Рынок и предубеждения

 

В России краны-манипуляторы используют крайне мало, несмотря на их очевидную эффективность. Это связано с отставанием технологии машиностроительного комплекса, обеспечивающего строительство. На строительных работах по инерции применяют автомобильные краны, которые выпускают давно и в больших количествах, однако никого особенно не интересует, насколько они выгодны экономически. Традиционная, устоявшаяся схема перевозки строительных грузов, когда со строительной базы, оснащенной стационарными кранами или погрузчиками, материалы грузят в автомобиль, а после доставки на площадку вновь требуется кран, но уже для разгрузки, подкрепляет этот консерватизм.

 

Эта затратная схема многократно увеличивает расходы на строительство. Вдобавок подрядчики плохо считают деньги, и грузовой автомобиль с гидроманипулятором в краткосрочной перспективе им кажется менее выгодным (25% от стоимости шасси), нежели аренда автокрана плюс бортового автомобиля без КМУ, а потому вопрос окупаемости не обсуждается, хотя для малоэтажного строительства для монтажа панелей и крыши достаточно одного крана-мунипулятора на шасси грузового автомобиля (есть КМУ с длиной стрелы до 20 м). Эта дороговизна кажущаяся – срок окупаемости манипулятора такой же, как и обычной машины: 2...3 года.

 

На Западе гидроманипуляторы получили такое широкое распространение именно из соображений экономии, 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. Гидроманипуляторы активно используют в нефтегазовой отрасли, коммунальном хозяйстве, для эвакуации автотранспорта, в составе различных технологических машин, автомастерских и т. п. Заготовительные и перерабатывающие предприятия также широко применяют подержанные иностранные КМУ, 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.