Всё о манипуляторах (КМУ): виды и классификации
Всё о манипуляторах (КМУ): виды и классификации
Что из себя представляют манипуляторы?
Автомобильные краны-манипуляторы применяются во многих сферах народного хозяйства. Чаще всего они используются для погрузочно-разгрузочных работ и перевозки строительных материалов. Особенно бесценны такие автокраны на небольших площадках, где большой кран не поместится. Для захвата и удержания разных грузов они оснащаются универсальным «гаком» и специальными грузозахватами.
Так как все виды манипуляторов соединяют автомобиль и кран, то их использование гораздо эффективнее эксплуатации двух машин по-отдельности. Важно и то, что манипуляторы просты в управлении, и эффективно работать с КМУ может любой водитель грузовика.
Что такое КМУ?
Краноманипуляторная установка (КМУ) – это самоходная погрузочно-разгрузочная машина, установленная на кузове грузовика, с рабочей секцией, состоящей из вращающейся консольной стрелы. Используется для погрузки и разгрузки подвижного состава автотранспорта, для грузов преимущественно тяжелого и штучного характера, а также для строительных и ремонтных работ.
Как подъемник, КМУ состоит из:
К КМУ относят и гидроманипуляторы с гидравлическим приводом устройства захвата груза. Используют их в основном там, где требуется перевалка грузов.
Пневматические виды КМУ:
По способу складывания стрелы все существующие КМУ делят на следующие типы манипуляторов:
Грузовой момент
Вынос стрелы определяет массу перемещаемого груза, поэтому вместо грузоподъемности следует оперировать формулировкой «грузовой момент». Стрела играет роль рычага, а грузовой момент измеряется в кНм (килоньютонметры) ТМ (тонно-метры). К примеру, 4 тм может означать способность стрелы перемещать груз:
Допустимая масса груза, т
Манипуляторы по показателю грузового момента делятся на:
Перечислим классы манипуляторов по грузоподъемности:
Z-грузоподъемность
Z-образная конструкция КМУ отличается шарнирным сочленением деталей, благодаря чему стрела складывается несколько раз. Ее крепят и спереди (за кабиной грузовика), и сзади автомобиля. Также ее можно закрепить на заднем кузовном свесе.
Такая модель КМУ принята у европейцев. Несомненное преимущество Z-конструкции – это ее компактность. В сложенном состоянии стрела не мешает полному использованию кузовного объема. Три колена дают возможность доставлять грузы в труднодоступные места, переносить их через препятствия, поднимать на разные этажи строящегося здания. Z-манипулятор наиболее эффективен при работе с крупногабаритными грузами.
Однако, при использовании грузовика с Z-образной КМУ, установленной за кабиной, нужно учитывать возможный перегруз передней оси авто. Также, при раскладывании/складывании Z- стрелы может потребоваться дополнительное пространство, что осложняет работу вблизи крана.
L-грузоподъемность
L-КМУ более популярна у северных американцев и азиатов. Она состоит из прямолинейной телескопической стрелы, оснащенной подвешенным крюком. Устанавливается L-КМУ сзади кабины, а во время движения грузовика стрела закреплена вдоль оси авто.
К преимуществам L-КМУ относится то, что ее масса равномерно распределяется между осями авто. L-модели более производительны, чем шарнирные Z-КМУ при переносе грузов с большими (6-8 метров) выносами стрелы. При этом конструкция тросово-крюковой подвески позволяет поднимать и опускать грузы с высокой точностью. Такие конструкции позволяют перемещать грузы через высокие препятствия и опускать их ниже поверхности земли: внутрь колодцев и траншей, при устройстве фундаментов и в карьерах. L-КМУ отлично справляются под мостами и в узких туннелях.
К недостаткам L-КМУ относят ограничение ею полезного объема кузова. Во время перемещения грузовика стрела лежит над кузовом, поэтому перевозить в нем крупногабаритные материалы не получится. L-стрелы предназначены для тяжелых, но небольших по объему грузов.
Конфигурации автоманипуляторов
Эвакуаторы
Предназначены для перемещения сломанных автомобилей. КМУ манипуляторов закреплена на прочной металлической платформе. Грузы захватываются траверсом «паук», в котором есть устройство, контролирующее горизонтальность груза. Чтобы установленный автомобиль не откатывался, на платформе есть 4 вмонтированных упора под каждое колесо. Для дополнительной фиксации перевозимой техники есть специальные ремни, закрепленные в проушинах платформы.
Сортиментовозы
Данные манипуляторы созданы для перевозки габаритных, до 6 метров, грузов. Обычно это пиломатериалы и металлопрокат. Кузов оснащен защитным щитом, ограждающим кабину, и кониками для фиксации материалов. Водитель управляет КМУ со специального сидения, имеется ротатор и мощный захват.
Металловозы
Предназначены для погрузки-разгрузки и перевозки металлического лома и сыпучего металла. Отличаются высокими и прочными бортами.
Самосвалы с КМУ
Предназначены для работы с различными сыпучими материалами. КМУ оснащена мощным грейферным захватом. Борта открываются сбоку и сзади, до 130 градусов. Боковые борта оснащены навесками, благодаря которым сыпучие материалы аккуратно высыпаются вдоль оси авто.
Другие манипуляторы
Существует еще одна классификация манипуляторов, согласно которой они делятся на:
Чтобы ваш манипулятор не вышел из строя в самый неподходящий момент, его нужно своевременно обслуживать и следить за его состоянием. По вопросам ремонта и обслуживания манипуляторов Вы можете обратиться к нам в сервис, и мы быстро, недорого и с гарантией качества выполним все необходимые работы.
Краны-манипуляторы: основные характеристики моделей и классификация
Какими бывают краны манипуляторы, и как выбрать наиболее подходящую под ваши задачи модель? Чтобы Ваш выбор был верным, в этой статье мы вкратце расскажем об основных технических особенностях, на которые стоит обратить внимание, а также о подходах к их классификации.
Терминология
Кран-манипулятор – это машина для подъема груза, состоящая из краноманипуляторной установки (КМУ), установленной на ходовом устройстве или стационарно.
В свою очередь краноманипуляторной установкой называется подъемное устройство, которое включает стреловое рабочее оборудование, грузозахватные органы (обычно крюковая подвеска), систему управления и опорную раму. Чаще всего к рабочему органу гидравлического привода не имеют.
Гидроманипулятор напротив представляет грузоподъемный механизм, работающий с гидравлическими орудиями (грейферами, захватами и др.). Как правило, данный термин используют, когда говорят о лесовозах, металловозах, мусоровозах и другой специализированной технике, где рабочее оборудование используется для перевалки материалов.
Конструктивно у стрелы гидроманипулятора первая секция длинная, а вторая короткая, с телескопической частью. Это не позволяет размещать их в транспортном положении в сложенном виде за кабиной. Обычно при транспортировке они устанавливаются на специальной опоре повернутыми вперед или назад, вдоль направления движения.
Существуют также модели обратной Z-образной конструкции, в которой верхняя стрела расположена сверху, а грузозахват оказывается наверху. Это позволяет компактно разместить гидроманипулятор в сложенном виде за кабиной, но малый грузовой момент ограничивает их применение.
В различных источниках авторы строгой терминологии не придерживаются, и хотя с технической точки зрения это не всегда корректно, понятия краноманипуляторной установки и гидроманипулятора зачастую отождествляются.
Технические характеристики КМУ
Основные характеристики, определяющие возможности применения и цену кранов-манипуляторов:
Также важным моментом является особенности конструкции стрелы:
Для кранов-манипуляторов на базе грузового автомобиля, важными характеристиками будут грузоподъемность борта, длина и ширина погрузочной площадки (т.е. максимальные габариты перевозимого груза), используемые аутригеры (опоры), от которых зависят грузоподъемность крана и безопасность работы.
Рис. 1. Грузовысотная диаграмма гидроманипулятора ЛВ 220 – 01
При выборе манипулятора рекомендуется обращать внимание на грузовысотную диаграмму (рис. 1). Она отображает все возможности краноманипуляторной установки и позволяет оценить её по совокупности указанных выше параметров.
Классификация
Теперь рассмотрим, как классифицируются краны-манипуляторы. В основе классификации, как правило, лежат:
Грузоподъемность и грузовой момент
По грузоподъемности манипуляторы можно условно разделить на три класса:
Но масса поднимаемого груза является несколько субъективной характеристикой для классификации, так как не показывает зависимость от вылета стрелы.
Поэтому правильнее говорить о грузовом моменте (произведении грузоподъемности на вылет). Измеряется в тоннах на метр (тм) или килоньютонах на метр (кНм). Устоявшейся классификации по этому параметру нет, поэтому можно обратиться к опыту компаний-разработчиков. Так австрийская компания Palfinger подразделяет свою продукцию по следующим критериям:
В то же время шведская компании Hiab классифицирует модели так: до 10 тм – легкие краны, от 10 до 22 тм – средние, краны свыше 22 тм относятся к тяжелым.
Если взглянуть на варианты классификации предлагаемой продукции других производителей, мы также не увидим единства мнений. Таким образом, грузоподъемность (грузовой момент), будучи важной технической характеристикой крана, не является однозначным классификационным признаком.
Стреловое оборудование
По типу подвески может быть в шарнирном исполнении (жесткая подвеска) или канатном (гибкая). При гибкой подвеске захват происходит при помощи грузового крюка, размещенного на конце канатной лебедки. У жесткой подвески грузозахватный орган шарнирно закреплен на оголовке стрелы.
По типу складывания рабочее оборудование манипуляторов может быть разделено на две категории: Z-образное и L-образное. Названия обусловлены внешним сходством манипуляторов, сложенных в транспортном положении, с соответствующими латинскими буквами.
Z-образная конструкция (рис. 2) свойственна моделям европейских производителей. Иногда ее называют шарнирно-сочлененной или «коленчатой». Позволяет манипулятору складывается в несколько колен. На грузовом автомобиле такая КМУ может быть смонтирована позади водительской кабины или на заднем свесе кузова. В транспортном положении конструкция оказывается поперек рамы автомобиля.
Рис.2 КМУ SQ16ZK4Q с Z-образной стрелой
К некоторым недостаткам можно отнести возможность возникновения опасной перегрузки передней оси автомобиля (при монтаже позади кабины грузовика) и сложность погрузочно-разгрузочных работ непосредственно вблизи от колонны крана, потому как для складывания/раскладывания нужно определенное пространство вокруг КМУ.
Кран-манипулятор шарнирно-сочлененной конструкции позволяет решать множество других задач, благодаря возможности использования разнообразного навесного оборудования. Z-образный манипулятор особенно эффективен при работе с крупногабаритными грузами, а также при решении специальных задач. Но не стоит забывать, что для Z-образного манипулятора требуется мощное и дорогостоящее шасси.
L-образный тип (рис. 3) устанавливается на японские краны-манипуляторы, южнокорейские и североамериканские. КМУ имеет прямую телескопическую стрелу, подвеска крюка тросовая. В случае монтажа на грузовик основная часть крановой установки в сложенном состоянии располагается над водительской кабиной или кузовом (вдоль рамы). Для L-образного манипулятора важное значение имеют характеристики установленной на нем лебедки (троса).
Рис. 3. КМУ-125 СФ с L-образной стрелой
К преимуществам L-образной конструкции можно отнести следующие особенности:
Недостатки L-образной конструкции:
L-образные манипуляторы автокраны целесообразнее использовать при работе с тяжелыми небольшими по размерам грузами.
Шасси
Вид шасси для определяется сферой применения крана-манипулятора и решаемыми задачами. По виду используемого ходового устройства манипуляторы разделяются на:
Приведенная информация поможет Вам сориентироваться на рынке и сделать правильный выбор, если Вы решили купить КМУ или уже готовый кран-манипулятор.
Кран манипулятор
Кран манипулятор представляет собой специальное техническое средство, основными частями которого является открытая грузовая платформа на базе самоходного шасси различного типа и установленный на ней крановый манипуляторный механизм, называемый также краново-манипуляторной установкой (КМУ).
Краном-манипулятором называется машина, предназначенная для выполнения погрузочно-разгрузочных работ и (в большинстве случаев) дальнейшей перевозки грузов.
Преимущества
Главным достоинством такого типа спецтехники является его универсальность, позволяющая проводить при помощи КМУ погрузочно-разгрузочные работы с грузами различного назначения (в том числе загрузке и перевозке контейнеров, бытовок, сыпучих грузов, эвакуации автотранспорта и т.д.), а также осуществлять их транспортировку в нужное место на собственной грузовой платформе. Некоторые модификации данной техники позволяют устанавливать на КМУ дополнительное оборудование (монтажную люльку, экскаваторный ковш и пр.) для проведения различных ремонтно-строительных работ, что еще более расширяет ее функциональные возможности. 
В зависимости от условий эксплуатации и характера перевозимого груза крановый манипуляторный механизм может устанавливаться практические на любые модели грузового автотранспорта с колесным или гусеничным шасси, а также на другие виды самоходной спецтехники. Для работы в городских условиях такие установки обычно устанавливаются на грузовики небольшой или средней грузоподъемности, обладающие достаточно высокой маневренностью на городских магистралях и экономичностью в эксплуатации.
К дополнительным преимуществам, которыми обладает кран манипулятор, также относятся:
В состав данного устройства обычно входят следующие основные элементы:
Технические характеристики кран манипулятора
Основными основания, по которым можно классифицировать краны-манипуляторы, являются несколько основных параметров.
По типу системы работы и ее управления:
По максимальной грузоподъемности:
По виду используемого самоходного шасси:
Каждый кран манипулятор определенного вида имеет свои достоинства и недостатки.
КМУ с тросовой системой управления приводится в действие при помощи механических и/или электрических лебедок, обеспечивая возможность погрузки/разгрузки грузов на огороженных (закрытых) площадках, непосредственно не въезжая на их территорию, а также позволяют поднимать и опускать груз в места, расположенные ниже уровня поверхности земли (котлованы, скважины и т.п.).
Гидравлические КМУ с системой, работающей от гидронасоса и управляющей работой гидроцилиндров, обладают большой мощностью и высокой степенью свободы пространственного перемещения стрелы кранового оборудования. Они также обеспечиваю возможность монтажа на стрелу крана различного дополнительного оборудования, что повышает функциональность данной модели установки. 
Использование подобной спецтехники позволяет значительно сократить расходы при проведении различных погрузочно-разгрузочных и ремонтно-строительных работ, поэтому пользуется популярностью и повышенным спросом у потребителей таких услуг.
Классификация по грузоподъемности и грузовому моменту
В зависимости от грузоподъемности КМУ условно разделяют на следующие 3 класса:
Однако грузоподъемность является в некоторой степени субъективным показателем, так как ее значение не отражает зависимость реального максимального веса поднимаемого груза от вылета стрелы. Поэтому более верно будет вести речь о грузовом моменте. Этот параметр представляет собой произведение двух сомножителей: вылета стрелы и грузоподъемности КМУ. Единицами измерения данного показателя являются кНм (килоньютон на метр) и тм (тонна на метр). Как таковой общепринятой классификации КМУ по данному параметру не существует. По данной причине здесь можно положиться на опыт предприятий-разработчиков. Например, производитель из Австрии Palfinger классифицирует собственные машины на 3 группы:
Иную классификацию моделей КМУ предлагает шведский производитель спецтехники HIAB, подразделяя свои машины следующим образом:
Стреловое оборудование кран-манипуляторнов
В зависимости от типа используемой подвески выделяют краны-манипуляторы со стреловым оборудованием с шарнирным (на жесткой подвеске) и канатным (на гибкой подвеске) исполнением. В случае с гибкой подвеской захват груза производится с использованием грузового крюка, который располагается на конце лебедки. Ну а жесткая подвеска предусматривает шарнирное размещение крюка на оголовке стрелы.
В зависимости от типа складывания стреловое оборудование КМУ подразделяют на 2 типа:
Будучи сложенным для перевозки грузов, стреловое оборудование КМУ по своей форме напоминает соответствующие буквы английского алфавита.
Кран-манипуляторы с Z-стрелой
Z-образная форма стрелы характерна для кранов-манипуляторов, выпускаемых под многими европейскими брендами. Нередко такую конструкцию именуют «коленчатой» либо шарнирно-сочлененной. В таком случае стреловое оборудование складывается в несколько колен. На грузовом транспортном средстве КМУ данного типа может быть установлена сзади кабины водителя либо на заднем свесе кузова. В процессе перевозки груза данная конструкция располагается поперек рамы базовой машины.
Основное достоинство стрелового оборудования Z-образного типа заключается в его небольших размерах. Во время доставки грузов на машине с такой КМУ рабочий объем кузова используется максимально полно. Благодаря использованию нескольких колен данные установки позволяют осуществлять доставку тех или иных грузов в различные труднодоступные места, преодолевая препятствия, например, на этажи возводимых зданий. 
Такая конструкция имеет и свои недостатки. К их числу относятся: возможность существенной перегрузки передней оси транспортного средства (если КМУ смонтирована за кабиной водителя базовой машины), необходимость в использовании мощного и, соответственно, дорогого шасси, а также сложность выполнения работ по погрузке и разгрузке в непосредственной близости к колонне крана (для складывания и раскладывания стрелового оборудования вокруг КМУ необходимо освободить достаточное свободное пространство).
Тем не менее, благодаря возможности использования самого разного навесного оборудования, крано-манипуляторные установки шарнирно-сочлененного типа способны решать огромное количество различных задач. Максимальная эффективность их применения достигается при выполнении работ с большими грузами и решении разных специальных задач.
Кран-манипуляторы с L-стрелой
L-образное стреловое оборудование получило широкое распространение на кранах-манипуляторах, выпущенных производителями из Японии, Южной Кореи и стран Северной Америки. В данном случае КМУ оснащается прямой телескопической стрелой и тросовой подвеской крюка. При монтаже на базе грузового транспортного средства основная часть КМУ в сложенном состоянии устанавливается над кузовом (вдоль рамы машины) либо кабиной шофера. При выборе в пользу L-образного стрелового оборудования следует уделить особое внимание эксплуатационным параметрам установленной на нем лебедки. 
Главными достоинствами использования кранов-манипуляторов с L-образным стреловым оборудованием являются:
К недостаткам L-образных КМУ относятся:
Наиболее целесообразным применение кранов-манипуляторов с L-образным стреловым оборудованием бывает при проведении работ с тяжеловесными, но компактными грузами.
Система управления
Система управления в машинах этого типа обычно бывает представлена набором рычагов, каждый из которых отвечает за какое-либо определенное действие, будь то поднимание стрелы, выдвижение аутригеров, подъем либо опускание троса и др. Часто органы управления располагаются у основания стрелы по обеим сторонам основания КМУ. 
Однако нередко производители размещают эти рычаги в верхней части основания стрелы, где находится кресло оператора. Выпускаемые сегодня модели кранов-манипуляторов нередко оборудуются дистанционными пультами управления, которые позволяют руководить функционированием КМУ на расстоянии.
Аутригеры
Аутригерами называются выдвижные опоры, которые при выполнении погрузочно-разгрузочных работ устанавливаются на грунт, обеспечивая тем самым необходимую устойчивость базовой машины. На кранах-манипуляторах используются аутригеры, отличающиеся по способу выдвижения, который может быть механическим и гидравлическим.
В первом случае выдвижение аутригеров осуществляется вручную. После установки на грунт аутригеры фиксируются в нужном положении.
Гидравлический метод выдвижения аутригеров предполагает использование компактных гидроцилиндров с приводом от гидромотора крано-манипуляторной установки. Аутригерами этого типа оборудуются краны-манипуляторы, обладающие высокой грузоподъемностью.
Система безопасности
Неотъемлемыми элементами конструкции любой модели крана-манипулятора являются устройства, обеспечивающие безопасность при его использовании. Основными узлами системы безопасности КМУ являются:
На чем может быть размещена крано-манипуляторная установка
Выбор типа шасси, на котором размещается КМУ, зависит от того, где планируется использовать данную технику, и какие задачи предполагается решать с ее помощью. На современном рынке имеются краны-манипуляторы следующих типов:
В подавляющем большинстве случаев краны-манипуляторы на базе автомобиля имеют бортовую платформу без тента, так как в противном случае процедура погрузки при помощи КМУ не представляется возможной.