Автотранспортные средства с гидроманипуляторами

2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева

Институт Машиностроения

РЕФЕРАТ

на тему:

Автотранспортные средства с гидроманипуляторами

Выполнил: Боровский А.Ю.

Проверил: к.т.н., доцент

Ганижан Имранович Куанышев

Алматы 2009

Содержание

Введение

1. Общая информация

2. Разновидность автомобилей с КМУ

3. Анализ производителей

4. Устройство и принцип действия кранов-манипуляторов

5. Сменные рабочие органы

Заключение

Список литература

Введение

К началу XXI столетия весь цивилизованный мир пришел к пониманию того, что лучше грузовика может быть только грузовик с краноманипуляторной установкой (КМУ). По данным западных статистиков, в Европе каждый пятый грузовой автомобиль оснащен КМУ. Взращенные на принципах капиталистического хозяйствования тамошние предприниматели давно подсчитали выгоду, которую можно извлечь из грузовика, имеющего КМУ. Он выполняет работу сразу двух машин - собственно транспортного средства и подъемного крана (или экскаватора - в случае если КМУ оборудована грейферным ковшом). Таким образом, не нужно тратить деньги на приобретение (или аренду) стороннего погрузочного устройства, на топливо для его работы, на заработную плату его оператора и т.д. Да и места автомобиль с КМУ займет вдвое меньше, чем грузовик и кран. Для плотной городской застройки это особенно актуально. Действительно, подавляющее большинство бортовых грузовиков, а также весьма заметное количество самосвалов оснащено КМУ. Если отбросить грузовики для магистральных перевозок, а также всевозможную спецтехнику, смонтированную на автомобильных шасси, то получается, что чуть ли не каждый грузовик имеет КМУ. Конечно, не только европейцы преуспели в эксплуатации грузовых автомобилей с КМУ. Очень широко такая техника применяется в Японии.

1. Общая информация

Манипулятор ИНМАН 240

Кран-манипулятор - это техническое средство, представляющее собой разгрузочно-погрузочный аппарат, имитирующий функции человеческой руки. Сам термин "манипулятор" обозначает техническое средство для управления пространственным положением орудий и объектов труда. Наиболее простым и понятным аналогом является человеческая рука, имеющая много степеней свободы при большой силе и простом устройстве. Воссоздать в технике устройство, аналогичное работе человеческой руки не так уж и сложно. Подобные устройства известны еще с начала 20-го века. Именно в 20-м веке активно развивалась наука робототехника, которая сегодня трансформировалась в довольно сложную теорию автоматического управления.

Краны-манипуляторы являются одновременно грузоподъемным и транспортным средством, отличающимся большими технологическими возможностями. Это позволяет использовать автомобиль для перевозки самой краново-манипуляторной установки (КМУ) к месту производства погрузочно-разгрузочных работ, но и для транспортировки грузов.

Кран-манипулятор - грузоподъемная машина, состоящая из краноманипуляторной установки (КМУ), смонтированной на транспортном средстве.

Краноманипуляторная установка (КМУ) - подъемное устройство, включающее стреловое оборудование, грузозахватные органы, механизмы, систему управления и опорную раму.

Кран-манипулятор - универсальная машина, которую можно установить на любой грузовой автомобиль.

Типы грузоподъемных кранов-манипуляторов и их основные составные части

Краны-манипуляторы классифицируются

по типу транспортного средства:

на автомобильные, пневмоколесные, короткобазовые, гусеничные, на специальном шасси, на шасси колесного и гусеничного тракторов, рельсовые, железнодорожные, переставные, прицепные, самоустанавливающиеся, устанавливаемые на фундаменте.

по типу стрелового оборудование:

с жесткой (шарнирной) подвеской грузозахватного органа - грузозахватный орган (крюка, захвата и т.д.) шарнирно закреплен на оголовке стрелы;

с гибкой (канатной) подвеской грузозахватного органа (крюка, захвата и т.д.) - с грузовой лебедкой.

Назначение кранов-манипуляторов

Краноманипуляторная установка может быть смонтирована как за кабиной автомобиля, так и позади кузова. Такое транспортное средство может буксировать еще и прицеп, а площадь для производства погрузочно-разгрузочных работ увеличена. Расположение краноманипуляторной установки позади кузова часто используется для комплектации автомобилей аварийных служб.

Кран-манипулятор можно установить на гусеничное шасси - такая машина пригодна для работ на бездорожье.

Краны-манипуляторы предназначены для производства погрузочно-разгрузочных работ, погрузки и разгрузки транспортного средства, на котором установлены. Они компактно складываются в транспортном положении, имеют малый вес и монтируются практически на все грузовые автомобили. Масса манипулятора, как правило, не превышает 20-25% полезной грузоподъемности базового автомобиля, что обеспечивает эффективное использование автомобиля по прямому назначению - для перевозки грузов.

Краны-манипуляторы предназначены в первую очередь для механизации погрузочно-разгрузочных работ: подъема и перемещения грузов как одиночных, так и в контейнерах, пакетах и на поддонах, а также мелкокусковых, лесных ассортиментов и прочих длинномеров, металлического скрапа и других. Кран-манипулятор на автомобиле эффективно используются при производстве монтажных работ, на малоэтажном строительстве, при ремонтно-восстановительных работах, на рассредоточенных объектах, при работе в стесненных условиях.

Обладая высокой маневренностью, точностью движений автомобиль, имеющий кран-манипулятор упрощает процесс погрузочно-разгрузочных работ. Совмещение автомобиля и крана-манипулятора позволяет сэкономить средства и время.

Применение кранов-манипуляторов позволяет вдвое сократить количество автомобилей для доставки грузов за счет ликвидации непроизводительных простоев в ожидании погрузки и разгрузки, ускорить доставку и отказаться в большинстве случаев от использования стреловых, башенных и других кранов при погрузо-разгрузочных работах.

Грузоперевозки крупнотоннажных грузов невозможно осуществить без привлечения автокрана. Грузовики, оснащенные манипуляторными установками, позволяют перевозить самые различные грузы: от стройматериалов до бытовок, оборудования и техники.

Кран манипулятор может эффективно использоваться в малоэтажном строительстве.

Обладая высокой маневренностью, точностью движений автомобиль, имеющий кран-манипулятор упрощает процесс погрузочно-разгрузочных работ.

Единственным недостатком, которым обладают краны-манипуляторы, следует считать небольшую или среднюю грузоподъемность. По этим показателям краны-манипуляторы автономного типа значительно уступают стационарному строительному оборудованию. Но, следует учитывать, что по своему назначению два этих типа специальной техники существенно отличаются друг от друга.

Область применения кранов-манипуляторов:

перевозка деревьев, перевозка бытовок, перевозка станков, перевозка ракушек;

погрузка-разгрузка и перевозка различных крупногабаритных грузов;

перевозки негабаритных грузов;

перевозки бытовок;

транспортировки станков, различного оборудования и спецтехники;

перевозки деревьев, гаражей, торговых палаток и т.п.

перевозки стекол;

аварийных и неисправных автомобилей.

Дополнительное оборудование

Краны-манипуляторы могут комплектоваться различным сменным оборудованием, гидравлическими захватами для штучных грузов и контейнеров, грейферами для сыпучих и мелко кусковых материалов, люлькой для подъема людей и т.д. Краны-манипуляторы эффективно используются в коммунальном хозяйстве, на малоэтажном строительстве, на ремонтно-восстановительных работах, на рассредоточенных объектах и в тесненных условиях, с успехом заменяя стреловые самоходные краны и автоподъемники (вышки).

Для выполнения грузоподъемных работ на кране-манипуляторе могут быть установлены один или несколько крюков. Главный крюк наибольшей грузоподъемности крепится на выдвижной секции стрелы и служит для работы с большими грузами в пределах грузовых характеристик подъемного крана. На концевых секциях удлинителей стрел крана-манипулятора могут быть установлены дополнительные крюки для работы с малыми грузами и на больших вылетах.

Категорически запрещено превышать грузоподъемность крюков краноманипулятора во избежание поломки крана или падения груза.

Монтаж

В зависимости от транспортного средства, на котором установлен кран-манипулятор, он оснащается одноступенчатыми или двухступенчатыми выносными опорами с базой до 5.6 м, дополнительно еще двумя гидроопорами. По заказу управление рабочими операциями осуществляется с земли с одного из двух пультов, расположенных по обе стороны транспортного средства, или с колонны, где в этом случае устанавливается сиденье оператора. Также краны-манипуляторы могут быть оборудованы электрогидравлической системой дистанционного управления, позволяющего управлять краном-манипулятором с расстояния.

Сортиментовоз с кран-манипулятором на шасси автомобилей КАМАЗ 53229 (6x4), 53228 (6x6), 43118 (6x6) предназначен для перевозки лесоматериалов и других длинномерных грузов длиной от 2 м до 6 м.

На автомобиле установлена специальная сортиментовозная площадка с кониками и заградительный щит кабины.

Возможна установка гидроманипуляторов: Синегорец 75, ЛВ-185-10, Epsilon Palfinger и других.

Комплектация кран-манипуляторов: Ротатор с челюстным захватом. Место установки: За кабиной или на заднем свесе рамы

Управление гидроманипулятора: Сидение оператора на колонне кран-манипулятора. Возможно комплектация дистанционным пультом управления. Обеспечивает погрузку/выгрузку сортамента на железнодорожные платформы и полувагоны.

2)Ломовоз (металловоз) с кран-манипуляторной установкой на шасси автомобиля КАМАЗ-53229-1064 (65115)

Назначение: погрузка металлолома краном-манипулятором, оснащенным специальным многолепестковым грейферным захватом. Транспортировка металлолома и самосвальная разгрузка.

Возможна установка гидроманипуляторов:

E90Z79 EPSILON -PALFINGER (Австрия), Синегорец 75, ЛВ-185-14 «Атлант» (г.Майкоп) и HIAB (Швеция)

Эвакуаторы предназначены для перевозки (эвакуации) автотранспортных средств. Погрузка и разгрузка осуществляется с помощью крано-манипуляторной установки.

Платформа эвакуатора представляет из себя цельносварную металлическую конструкцию выполненную из гнутых и горячекатаных профилей. Масса перевозимого груза не более 3200 кг.

Оборудование:

крано-манипуляторная установка грузоподъемностью до 5 тонн.

В качестве грузозахватного органа используется траверса «паук» с устройством горизонтирования. При погрузке транспортного средства используют специальные захваты, закрепляемые на колесах автомобиля. Для перевозимых транспортных средств на платформе предусмотрены четыре противооткатных упора, которые фиксируются в пазах платформы. При транспортировке транспортного средства на дальние расстояния используются проушины (рым-болты) для обвязки транспортного средства стяжными ремнями, установленные в задней части платформы.

Автомобиль может быть оборудован кранами манипуляторами производства, PALFINGER (Австрия), PM (Италия), Инман (Россия).

Автомобиль-самосвал предназначен для перевозки различных сыпучих строительных, промышленных и сельскохозяйственных грузов. Разгрузка осуществляется на две боковые стороны и назад. Боковые борта состоят из двух частей с верхней и нижней навеской. Открывание и закрывание нижней части борта на 90 градусов производятся вручную. Задний борт выполнен из двух частей в виде распашных ворот с боковой навеской на стойках, открывается на 130°. Преимуществом данной конструкции является возможность перевозки длинномерных грузов до 6,5м, а также возможность ручной разгрузки назад (без подъема платформы).

Базовое шасси: КАМАЗ 65117 (6*4)

КАМАЗ 65115 (6*4)

КАМАЗ 43118 (6*6)

Крано-манипуляторная установка ИМ-150

5)Бортовые автомобили с кран-манипулятором

Кран манипулятор автомобильный на базе автомобиля Камаз предназначен для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, монтажа оборудования и транспортировки груза.

Гидроманипулятор компактно складываются в транспортном положении, имеют малый вес и монтируются практически на все грузовые автомобили. Масса автомобильного кран манипулятора, как правило, не превышает 10-20% полезной грузоподъемности базового автомобиля, что обеспечивает возможность эффективно использовать автомобиль по прямому назначению -- для перевозки грузов. Кран манипулятор может быть смонтирован за кабиной автомобиля Камаз или на заднем свесе рамы. Место установки кран манипулятора зависит от назначения автомобиля и технических характеристик автомобиля.

3. Анализ производителей

1)ЗАО «Инман» Россия

Производство кран манипуляторных установок освоено в 1992. ЗАО «Инман» является крупнейшим производителем крюковых кран манипуляторных установок в РФ. Производятся кран манипуляторные установки (гидроманипуляторы) грузоподъемности от 990 кг до 9 тонн. Специальные кран-манипуляторы для эвакуаторов и установки специальной навески. Основные потребители: нефтегазовые компании СНГ, МО РФ, МЧС, строительные фирмы и т.п. В целях повышения надежности и долговечности в гидроманипуляторах сохранены элементы гидравлики от ведущих фирм Швеции, Италии, Финляндии.

Гидроманипуляторы производства ЗАО «ИНМАН» имеют современную конструкцию с Z-образным складыванием, что позволяет производить монтаж КМУ на различные транспортные средства: автомобили, тракторы, болотоходы и пр., а также устанавливать их на фундамент и металлоконструкции. В целях увеличения надежности и долговечности работы вся гидравлика комплектуется элементами ведущих мировых производителей, а металлоконструкции выполнены из высококачественной стали, в т.ч. и импортной.

В зависимости от пожелания заказчика управление КМУ может осуществляться с сидения на колонне или с земли, причем управление дублировано, так что оператор может находиться с удобной стороны автомобиля. В последнее время все больший спрос приобретает дистанционное управление, увеличение цены от использования которого уже незначительно.

Все стрелы имеют 6-гранный профиль, что увеличивает их жесткость, позволяет легко центрировать их при телескопировании, обеспечивает прямолинейность движения при выдвижении.

При минимальных размерах в транспортном положении за счет применения телескопических стрел возможно обеспечить максимальный вылет в рабочем состоянии до 18,0 м. Количество телескопических секций, выдвигаемых гидроцилиндрами, может достигать 4.

Использование в гидравлике пропорциональных распределителей обеспечило плавную, надежную работу с регулированием скорости движения и точным позиционированием. Это позволяет использовать краны-манипуляторы производства ЗАО «ИНМАН» не только при погрузке-разгрузке, но и при монтажных работах.

Краноманипуляторная установка ИМ 50 предназначена для ремонтно-восстановительных, монтажных и погрузочно-разгрузочных работ.

2)Фирма HIAB -- один из мировых лидеров по производству кран манипуляторов.

HIAB -- один из мировых лидеров по производству кран манипуляторов. HIAB предлагает 400 модификаций кран-манипуляторных установок (КМУ). Подъемный момент кран-манипуляторов HIAB лежит в диапазоне от 1 до 80 т/м, а вылет стрелы -- от 2 до 27 м. Краны манипуляторы HIAB устанавливаются на российские и импортные шасси как за кабиной, так и на заднем свесе автомобиля. Кран манипуляторы HIAB рассчитаны на работу при температуре окружающей среды от -40°С до +40°С. Краны манипуляторы HIAB могут быть оснащены дополнительным оборудованием, таким как палетные вилы, захват для кирпича, двухчелюстной ковш, бур, лебедка, гусек.

Краны манипуляторы HIAB известны своей прогрессивной технологией, а так же безопасностью, надёжностью, небольшим весом, высокой производительностью, точностью.

HIAB производит как кран манипуляторы со складывающейся стрелой, так и телескопические краны с тросовой подвеской грузозахватного органа. Заводы расположены в Финляндии, Испании, Корее.

Компания HIAB предлагает своим заказчикам не только оборудование, но и техническое обслуживание, ремонт и обеспечение запасными частями для поддержания производительности оборудования на протяжении всего срока эксплуатации. HIAB имеет сеть дилеров по сервису во всех регионах России и постоянно её развивает, чтобы не только поставлять КМУ в кратчайшие сроки, но и обеспечивать эффективную послепродажную поддержку продукции на всей территории СНГ.

HIAB входит в корпорацию Cargotec - мировой лидер на рынке обработки и перемещения грузов.

ТАБЛИЦА НАГРУЗОК для HIAB 166E-4CLX

Виртуальная кабина безопасности от «Hiab»

Компания «Hiab», входящая в корпорацию «Cargotec», разработала для Европы систему защиты оператора от опасности во время управления краном «OPS». Это достигается за счет ограничения движений крана в зоне «виртуальной кабины безопасности». Испытания системы проводились в Австралии, причем в таких экстренных ситуациях, которые вряд ли могут возникнуть у операторов кранов в Европе. Специальные датчики движения стрелы крана не позволят ей войти в зону безопасности оператора. Размер и положение «виртуальной кабины безопасности» можно легко отрегулировать в зависимости от выбранной вами модели крана.

Установка этой системы никак не влияет на эффективность работы крана, а также на комфорт оператора, что, несомненно, является ее преимуществом. Отключается система простым нажатием клавиши, которая находится рядом с рычагом управления. Система приводится в действие, как только оператор наступает на платформу, и отключается, как только сходит с нее.

3)Кран манипуляторы Palfinger (Австрия)

Из всего многообразия зарубежных фирм, занятых выпуском кран манипуляторных установок и гидроманипуляторов различного назначения, на рынке наиболее в полном объеме представлена фирма PALFINGER. Концерн Palfinger является крупнейшим производителем кран-манипуляторов, гидроманипуляторов и гидробортов в Европе. В Западной Европе каждый третий гидравлический кран манипулятор произведен концерном Palfinger. За год PALFINGER выпускает более 16 000 гидроманипуляторов, что составляет четверть мирового объема производства кран манипуляторов.

Кран манипулятор Palfinger -- это прекрасный выбор от ведущего производителя кран манипуляторов и гидроманипуляторов -- Австрийского концерна Palfinger.

Срок службы конструкции гидроманипулятора более 15 лет

РВД расположен внутри конструкции манипулятора, что исключает повреждения маслоприводов и РВД

Рабочие температуры от - 40 до + 40 град.

Высокая скорость работы

Увеличенная грузоподъемность за счет рычажной подвески подъемного цилиндра. Удобство в эксплуатации. Простота в обслуживании

4)FASSI -- третий по величине производитель кранов-манипуляторов в Европе. Кран-манипуляторы FASSI представлены на Российском рынке с 1996 года. Многолетний опыт работы в сфере производства кран-манипуляторов позволяет FASSI предложить максимальную безопасность работы при оптимальной производительности гидроманипулятора. Конструкция кран манипулятора создана в соответствии со стандартом DIN 15018 и классификации усталостных тестов Н1ВЗ.

Кран-манипулятор FASSI используется для погрузо-разгрузочных работ и монтажно-демонтажных работ.

Модельный ряд кран-манипуляторов Fassi достаточно широк и захватывает диапазон грузового момента от 1,10 тм (серия МИКРО) до 113 т/м (серия П 500). При производстве крана-манипулятора используется высокопрочная и износостойкая сталь марки WELDOX 900, не теряющая своих свойств при низких температурах (до -60 °С). Может быть использовано любое навесное оборудование: палетные вилы, бурильное оборудование, ковши, лебедки и т.п. (за исключением люльки).

5)Кран-манипуляторы Amco Veba (Италия)

Аmco Veba -- это более 240 моделей с грузовым моментом от 1 до 80 т/м и вылетом стрелы от 1 до 27 м. Кран манипулятор Amco Veba производятся серий: Стантарт, «Т» и «С».

Отличительные преимущества кран-манипуляторных установок Amco Veba:

Конструкция кран-манипуляторов Amco Veba основана на гидросистемах без применения электроники. Это значительно облегчает обслуживание кран-манипулятора и повышает его надёжность. На кран-манипуляторах Amco Veba средней и большой грузоподъёмности применяется устройство ограничения нагрузки, исключающее опрокидывание автомобиля с кран-манипулятором во время работы.

6)Кран-манипулятор UNIC (Япония)

Краноманипуляторные установки, производства японской фирмы «FURUKAWA UNIC CORPORATION», известны в мире под брендом «UNIC». Кран манипулятор UNIC -- это гидравлические краны с полноповоротной телескопической стрелой и тросовой подвеской крюка. В отличии от кран-манипулятора, не имеющих тросовой подвески грузозахватного органа, кран-манипулятор UNIC имеют следующие преимущества:

1. Простота конструкции: меньшее количество узлов и шарниров. Следовательно, меньше деталей подверженных износу, и как соответст