Установка крана-манипулятора на грузовик начинается задолго до того, как будет затянут первый болт. Грузовик должен выдерживать собственную массу крана, сохранять допустимые нагрузки на оси, обеспечивать прочную раму и достаточную длину за кабиной, а также приводить гидравлику крана через коробку отбора мощности (КОМ). Только после этого кран устанавливают на надрамник, подключают и испытывают. Если шасси выбрано неправильно, никакая аккуратность при монтаже этого уже не исправит.
В этом руководстве сначала изложены требования к шасси с реальными данными из технических чертежей десяти актуальных кранов BOB-LIFT грузоподъёмностью от 3.2 t до 12 t, а затем поэтапно описан монтаж. Все характеристики кранов Achord Chan, директор по продуктовым операциям BOB-LIFT, сверил с оригинальными чертежами. Примеры расчётов основаны на явно указанных допущениях.
Ключевые выводы
- Подберите кран к грузовику до покупки любого из них. Наши краны грузоподъёмностью от 3.2 t до 12 t весят от 1,350 kg до 4,600 kg без учёта масла, надрамника и кузова.
- Кран, установленный за кабиной, передаёт большую часть своей массы на переднюю ось. Проверяйте допустимую нагрузку на переднюю ось, а не только полную разрешённую массу автомобиля.
- Каждому крану нужна определённая длина рамы шасси за кабиной. На приведённых ниже чертежах она составляет от 750 mm до 1,400 mm.
- КОМ и насос должны обеспечивать номинальный расход масла крана при его рабочем давлении: от 25 до 75 L/min при давлении от 20 до 30 MPa для этих моделей.
- В завершение проведите функциональные испытания, испытания на устойчивость и под нагрузкой, а протоколы храните вместе с краном.
Можно ли установить кран-манипулятор на любой грузовик?
Нет. Кран-манипулятор, который также называют КМУ (крано-манипуляторной установкой) или бортовым манипулятором, можно установить на грузовики многих марок, но только на шасси, отвечающее пяти условиям. У грузовика должен быть запас грузоподъёмности под кран, допустимые нагрузки на оси, рассчитанные на массу крана в месте его установки, рама достаточной прочности для восприятия усилий при подъёме, свободная длина рамы за кабиной и КОМ, способная приводить насос крана. Если грузовик не отвечает хотя бы одному из этих условий, он не подходит для данного крана, даже если физически кран на нём помещается.
В таблице показано, какие требования каждый кран предъявляет к грузовику. Все данные взяты из габаритных чертежей нашего технического отдела. Прочерк означает, что на чертеже это значение не указано.
| Модель | Стрела | Макс. грузоподъёмность | Собственная масса | Монтажное пространство | Расход масла | Давление | Рекомендуемая мощность | Масляный бак | Ширина опор |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SQ3.2ZA4 | Шарнирно-сочленённая | 3,200 kg | 1,450 kg | 850 mm | 25 L/min | 25 MPa | 14 kW | 60 L | 2,250–3,513 mm |
| SQ3.2SA4 | Телескопическая | 3,200 kg | 1,350 kg | 750 mm | 25 L/min | 20 MPa | 14 kW | 60 L | 1,720–3,120 mm |
| SQ5ZA4 | Шарнирно-сочленённая | 5,000 kg | 2,386 kg | 1,050 mm | 35 L/min | 28 MPa | 22 kW | 100 L | 2,272–5,122 mm |
| SQ5SA4 | Телескопическая | 5,000 kg | 2,400 kg | 800 mm | 32 L/min | 21 MPa | 18 kW | 100 L | 2,293–5,593 mm |
| SQ8ZA4 | Шарнирно-сочленённая | 8,000 kg | 3,050 kg | – | 40 L/min | 28 MPa | 25 kW | 160 L | 2,310–5,610 mm |
| SQ8SA4 | Телескопическая | 8,000 kg | 3,600 kg | 1,100 mm | 55 L/min | 26 MPa | 30 kW | 160 L | 2,290–5,990 mm |
| SQ10ZA6 | Шарнирно-сочленённая | 10,000 kg | 3,700 kg | – | 40 L/min | 30 MPa | 30 kW | 160 L | 2,310–5,610 mm |
| SQ10SA4 | Телескопическая | 10,000 kg | 3,800 kg | 1,100 mm | 63 L/min | 26 MPa | 37 kW | 200 L | 2,290–5,990 mm |
| SQ12ZA4 | Шарнирно-сочленённая | 12,000 kg | 4,480 kg | 1,400 mm | 55 L/min | 28 MPa | 30 kW | 160 L | 2,316–5,706 mm |
| SQ12SA4 | Телескопическая | 12,000 kg | 4,600 kg | 1,100 mm | 75 L/min | 26 MPa | 45 kW | 200 L | 2,300–7,500 mm |
Требования к шасси грузовика для установки крана
Проверяйте эти пять требований по порядку. Первые два касаются массы, третье относится к прочности, а последние два связаны с местом и мощностью, которые нужны крану.
1. Полезная нагрузка: кран отнимает часть грузоподъёмности грузовика
Всё, что вы устанавливаете на шасси, уменьшает массу груза, которую может перевозить грузовик. Возьмите полную разрешённую массу (ПРМ) грузовика, вычтите массу шасси с кабиной, а затем массу крана, гидравлического масла, надрамника и кузова. Остаток и есть ваша реальная полезная нагрузка.
Основную долю этой массы составляет кран. Телескопический кран SQ10SA4 грузоподъёмностью 10 t весит по чертежу 3,800 kg, а его масляный бак объёмом 200 L при полной заправке добавляет ещё примерно 175 kg, поскольку обычное минеральное гидравлическое масло весит около 0.87 kg на литр. Масса надрамника и кузова зависит от конкретной сборки, поэтому взвесьте их или возьмите значения из чертежа производителя надстроек, а не оценивайте на глаз.
2. Нагрузки на оси: проверяйте переднюю ось, а не только общую массу
Большинство кранов-манипуляторов устанавливают сразу за кабиной, рядом с передней осью. Поэтому большая часть массы крана приходится на управляемую ось, и допустимая нагрузка на переднюю ось часто становится первым ограничением, даже когда общая масса с запасом укладывается в ПРМ.
Распределение подчиняется простому правилу рычага. При колёсной базе L и центре тяжести крана на расстоянии a за передней осью на переднюю ось приходится масса крана × (L − a) ÷ L, а остальное воспринимает задняя ось.
Пример расчёта (размеры грузовика условные). Возьмём SQ10SA4 массой 3,800 kg на двухосном грузовике с колёсной базой 4,700 mm и предположим, что центр тяжести крана находится в 1,700 mm за передней осью. На переднюю ось приходится 3,800 × 3,000 ÷ 4,700 ≈ 2,430 kg, на заднюю около 1,370 kg. Почти две трети массы крана, около 64%, ложится на управляемую ось. Прибавьте это значение к нагрузке шасси с кабиной на переднюю ось и сравните сумму с допустимой нагрузкой на переднюю ось, указанной на табличке грузовика. Выполняя этот расчёт для своей сборки, используйте реальные размеры вашего грузовика и запросите у нас положение центра тяжести крана.
Если установить кран в задней части кузова, его масса перейдёт на заднюю ось, но тогда управляемая ось у порожнего грузовика может оказаться недогруженной. Производители грузовиков задают минимальную нагрузку на переднюю ось для безопасного управления и торможения, поэтому проверяйте оба случая: с грузом и без груза.
Этот расчёт служит лишь предварительной оценкой того, совместимы ли кран и грузовик. Он не заменяет полный весовой расчёт производителя надстроек с учётом крана, масла, надрамника, кузова, выносных опор, топлива и экипажа, проверенный по руководству производителя грузовика по установке надстроек, а также не заменяет одобрение транспортного средства, которое требуется там, где зарегистрирован грузовик.
3. Прочность рамы и надрамник
Когда кран поднимает груз, крутящий момент поворота и грузовой момент передаются на раму грузовика через основание крана и выносные опоры. По чертежам грузовой момент десяти перечисленных выше кранов составляет от 6.8 t·m (SQ3.2ZA4) до 33 t·m (SQ12SA4). Лонжероны рамы шасси сами по себе не рассчитаны на такое скручивание.
Надрамник, то есть стальная рама между краном и лонжеронами шасси, распределяет нагрузки от крана по длине рамы и повышает её жёсткость на кручение. Нужен ли он, какой длины и прочности он должен быть, зависит от грузового момента крана и сечения рамы грузовика. Это определяют два документа: монтажный чертёж производителя крана и руководство производителя грузовика по установке надстроек. В руководстве по установке надстроек также указано, где разрешено сверлить раму и какой крепёж использовать. Общее правило: никогда не варите и не сверлите полки лонжеронов рамы шасси без разрешения производителя грузовика.
4. Монтажное пространство за кабиной
Каждому крану нужен свободный участок рамы для основания и балки выносных опор. На наших чертежах он называется монтажным пространством: 750 mm для SQ3.2SA4, 800 mm для SQ5SA4, 1,100 mm для телескопических моделей от 8 до 12 t и от 850 mm до 1,400 mm для моделей с шарнирно-сочленённой стрелой, у которых этот параметр указан. Измерьте свободную длину рамы за кабиной с учётом зазора для опрокидывания кабины, а также выхлопной системы, топливного бака, ресиверов и аккумуляторного ящика, которые часто приходится переносить.
Всё пространство за краном отводится под кузов. Вычтите монтажное пространство и необходимый зазор из длины рамы за кабиной, чтобы понять, платформу какой длины ещё можно установить.
5. КОМ и гидравлика: расход, давление и мощность
Кран работает на гидравлическом масле, которое подаёт насос с приводом от КОМ грузовика. Насос должен обеспечивать номинальный расход крана при рабочем давлении, а КОМ должна выдерживать крутящий момент. На наших чертежах для этого приведены три параметра: расход масла, давление в системе и рекомендуемая мощность.
Рекомендуемая мощность включает запас. Гидравлическая мощность в киловаттах = давление в MPa × расход в L/min ÷ 60. Для SQ10SA4 это 26 × 63 ÷ 60 ≈ 27 kW гидравлической мощности при рекомендуемых 37 kW. Для крана SQ10ZA6 грузоподъёмностью 10 t с шарнирно-сочленённой стрелой получается 30 × 40 ÷ 60 = 20 kW при рекомендуемых 30 kW. Разница покрывает потери в насосе и КОМ, поэтому подбирайте КОМ по рекомендуемому значению.
Расход определяет типоразмер насоса: он равен произведению рабочего объёма насоса на частоту его вращения. Если КОМ вращает насос с частотой 1,000 rpm, то для 63 L/min у SQ10SA4 нужен насос с рабочим объёмом около 63 cm³ на оборот плюс небольшой запас на собственные потери насоса. Другое передаточное число КОМ или другие обороты двигателя меняют это значение, поэтому мы запрашиваем данные КОМ, прежде чем подтвердить совместимость.
Выносные опоры и место на площадке
Таблица грузоподъёмности крана предполагает, что выносные опоры полностью выдвинуты и установлены на твёрдое ровное основание. Ширина опор на наших чертежах составляет от примерно 1.7 m в сложенном положении у SQ3.2SA4 до 7.5 m при полном выдвижении у SQ12SA4. Убедитесь, что на ваших обычных объектах есть такая ширина и что кузов и топливные баки не мешают опорам. В нашем руководстве о том, как читать таблицу грузоподъёмности крана, объясняется, почему таблица действует только для той схемы установки, для которой она составлена.
Как установить кран-манипулятор на грузовик: пошаговая инструкция
Если шасси подходит, монтаж выполняется в шесть этапов. Его должен проводить квалифицированный производитель надстроек или монтажник кранов по монтажному чертежу производителя крана и руководству производителя грузовика по установке надстроек.
Этап 1: подтвердите совместимость крана и грузовика
Соберите данные грузовика: марку и модель, колёсную базу, ПРМ, допустимые нагрузки на переднюю и заднюю оси, массу шасси с кабиной на каждую ось, сечение лонжеронов рамы, свободную длину рамы за кабиной, а также варианты КОМ с их передаточным числом и допустимым крутящим моментом. Выполните описанные выше проверки полезной нагрузки и нагрузок на оси с данными крана. Если цифры не сходятся, меняйте кран или грузовик сейчас, а не после того, как кран прибудет.
Этап 2: подготовьте шасси
Освободите зону монтажа. Перенесите топливный бак, ресиверы, аккумуляторный ящик или выхлопную систему, если они мешают основанию крана или выносным опорам, соблюдая правила производителя грузовика по их перемещению. Проверьте раму на наличие повреждений или следов прежнего ремонта.
Этап 3: установите надрамник и кран
Закрепите надрамник на лонжеронах шасси с помощью хомутов, кронштейнов или срезных пластин, указанных в монтажном чертеже. Поднимите кран на надрамник грузоподъёмным устройством, рассчитанным на его массу, выровняйте по продольной оси грузовика и закрепите предписанными болтами, затянутыми с предписанным моментом. Ведите письменный протокол моментов затяжки: в руководстве по эксплуатации крана указано, когда эти болты нужно проверить повторно после начального периода эксплуатации.
Этап 4: подключите КОМ, насос и гидравлику
Установите КОМ и насос, затем проложите всасывающую, напорную и сливную магистрали к крану и масляному баку. Держите шланги подальше от выхлопной системы и острых кромок и закрепите их хомутами так, чтобы они не перетирались. Заполните бак гидравлическим маслом марки, указанной в руководстве по эксплуатации крана, и удалите воздух из системы.
Этап 5: подключите органы управления и устройства безопасности
Подключите выключатель КОМ в кабине, цепи управления крана, защиту от перегрузки и все индикаторы, например сигнализацию о том, что выносные опоры или стрела не находятся в транспортном положении. Установите блокировку, которая не позволяет начать движение грузовика, или как минимум предупреждающий сигнал в кабине на случай, когда выносные опоры или стрела не находятся в транспортном положении, и соблюдайте правила производителя грузовика в отношении движения с включённой КОМ.
Этап 6: проведите испытания, осмотр и документирование
Проверьте все функции крана без нагрузки: поворот, подъём и опускание стрелы, выдвижение секций и выносные опоры. Проверьте отсутствие утечек и убедитесь, что устройства безопасности работают. Затем проведите испытания на устойчивость и под нагрузкой, предусмотренные стандартом, по которому выполняется монтаж, и руководством по эксплуатации крана. В Европе краны-манипуляторы изготавливают и испытывают по EN 12999. В Великобритании LOLER 1998, правило 9, требует, чтобы грузоподъёмное оборудование, безопасность которого зависит от условий монтажа, прошло тщательное освидетельствование после монтажа и до первого ввода в эксплуатацию. В США краны с шарнирно-сочленённой стрелой подпадают под ASME B30.22, а телескопические краны на грузовиках под ASME B30.5; там, где действуют правила OSHA для кранов в строительстве, 29 CFR 1926.1412(c) требует, чтобы после сборки оборудование осмотрел квалифицированный специалист. Повторно взвесьте готовый грузовик по каждой оси и храните протоколы взвешивания, моментов затяжки и испытаний вместе с краном.
Не применяйте к рабочей зоне крана фиксированное правило. В некоторых руководствах утверждается, например, что над кабиной кран может поднять лишь около половины номинальной грузоподъёмности или что позади грузовика всегда действует полная таблица грузоподъёмности. Общего процента не существует: сколько кран может поднять в каждом секторе поворота, зависит от конкретного крана, схемы установки его выносных опор и грузовика, на котором он установлен. Пользуйтесь собственной таблицей грузоподъёмности крана и ограничениями рабочей зоны из его руководства по эксплуатации и подтвердите их при испытании на устойчивость после установки.
Кран-манипулятор предназначен для вертикального подъёма. В некоторых источниках боковую нагрузку представляют как сильную сторону кранов с шарнирно-сочленённой стрелой и приводят в пример волочение груза. Волочение груза или боковое тяжение создаёт нагрузки на стрелу, механизм поворота и раму грузовика, которые таблица грузоподъёмности не учитывает, поэтому не делайте этого, если руководство по эксплуатации крана прямо это не разрешает.
Что BOB-LIFT проверяет перед отгрузкой крана
Перед поставкой мы испытываем наши краны на заводе в Сюйчжоу, а на страницах продукции есть видео о том, как проходят эти испытания. Когда вы отправляете запрос, в нашей форме нужно указать, есть ли у вас уже грузовик, а также модель грузовика и характеристики шасси. По этим данным мы сверяем полезную нагрузку, монтажное пространство, расход и давление КОМ с чертежом крана и подтверждаем совместимость в коммерческом предложении. Если цифры не сходятся, мы сообщим вам об этом до оформления заказа.
Часто задаваемые вопросы
Какую часть грузоподъёмности грузовика занимает кран-манипулятор?
Собственную массу крана плюс масло, надрамник и любые изменения кузова. По нашим чертежам собственная масса составляет от 1,350 kg у SQ3.2SA4 грузоподъёмностью 3.2 t до 4,600 kg у SQ12SA4 грузоподъёмностью 12 t. Полностью заправленный масляный бак объёмом 200 L добавляет сверху ещё примерно 175 kg.
Нужен ли надрамник каждому крану-манипулятору?
Практически каждому крану такого класса он нужен, поскольку лонжероны шасси сами по себе не рассчитаны на восприятие грузового момента и крутящего момента поворота крана. Его размеры определяются монтажным чертежом производителя крана и руководством производителя грузовика по установке надстроек. Не отказывайтесь от надрамника ради экономии массы.
Где лучше установить кран на грузовике?
Чаще всего кран устанавливают за кабиной. Так платформа остаётся свободной, а кран дотягивается до любой точки кузова, но при этом нагружается передняя ось. Задняя установка нагружает заднюю ось и подходит для работ, при которых кран работает с задней части грузовика. Выбирайте положение по расчёту нагрузок на оси и с учётом способа разгрузки.
Какая КОМ нужна для крана-манипулятора?
Такая, которая способна приводить насос, обеспечивающий номинальный расход крана при его рабочем давлении, с запасом по мощности. По нашим чертежам это от 25 L/min при 20 MPa и рекомендуемой мощности 14 kW для SQ3.2SA4 до 75 L/min при 26 MPa и рекомендуемой мощности 45 kW для SQ12SA4.
Можно ли установить кран самостоятельно?
Только если вы квалифицированный монтажник и у вас есть подходящее грузоподъёмное оборудование и монтажная документация. Ошибки в креплении, гидравлике или устойчивости проявляются под нагрузкой, когда они наиболее опасны. Многие покупатели поручают установку крана местному производителю надстроек, который также берёт на себя регистрацию или освидетельствование там, где этого требует закон.
Контрольный список установки крана
- Полезной нагрузки, оставшейся после установки крана, масла, надрамника и кузова, достаточно для ваших грузов.
- Нагрузки на переднюю и заднюю оси не превышают допустимых значений как с грузом, так и без него.
- Надрамник спроектирован по монтажному чертежу крана и руководству производителя грузовика по установке надстроек.
- Свободная длина рамы за кабиной не меньше монтажного пространства крана.
- КОМ и насос обеспечивают номинальный расход и давление при рекомендуемой мощности.
- Выносные опоры можно полностью выдвинуть на ваших обычных объектах.
- Функциональные испытания, испытания на устойчивость и под нагрузкой проведены и задокументированы, грузовик повторно взвешен по осям.
Основные данные из чертежей для каждой модели приведены на её странице в нашем ассортименте кранов-манипуляторов. Чтобы сравнить два типа стрелы применительно к вашему грузовику, прочитайте наше руководство «Краны-манипуляторы с шарнирно-сочленённой и телескопической стрелой: сравнение». Отправьте нам данные вашего грузовика, и мы вместе с вами проверим совместимость.
