Как устроены стреловые автокраны
Обсудить 0
Реакция экспертов на просьбу рассказать об автокранах со стрелами, соперничающими по длине с футбольным полем, оказалась на редкость прозаической: обычные краны, только большие. Что ж, это нормальный взгляд профессионалов, которым повседневная работа редко оставляет поводы для удивления. Нам же остается задавать наивные вопросы, чтобы выяснить, как все-таки работают эти машины — обычные и необычные одновременно.
Где они применяются?
Передвижные стреловые краны большой грузоподъемности — инструмент специфический. В самом деле, на строительстве многоэтажных зданий в основном используются башенные краны, для малоэтажной стройки и, скажем, работ по прокладке труб подойдут передвижные краны грузоподъемностью 25−45 т. А вот тяжелые автокраны применяются в основном для «точечных» операций, связанных, как правило, с монтажом промышленного оборудования. Именно поэтому такие машины редко приобретаются для долгосрочного использования, а чаще арендуются. Самое полное представление о том, куда и зачем катаются по России эти гиганты, можно получить в компаниях, отдающих краны в аренду.
Деррик-кран. Одна из конструкций, обеспечивающих высокую грузоподъемность, называется деррик-краном. Ее характерная особенность — наличие второй, вспомогательной стрелы, которая работает как оттяжка. В деррик-кране используется дополнительный «плавающий» (подвесной) балласт.
«Наши машины постоянно в дальних командировках, — рассказывает Олег Агафонов, заместитель генерального директора по технической части компании «Рентакран», базирующейся в Подмосковье. — Из недавних работ — монтаж двух мегаваттных ветрогенераторов в Калмыкии. Генератор в сборе весит 47 т, нижний бетонный элемент — 50 т. Скажете, не так уж тяжело для 500-тонного крана? Да, но надо понимать, что лишь очень мощная машина способна нести стрелу достаточной длины, для того чтобы поставить ту же гондолу генератора на высоту 70 м. На строительстве нового терминала аэропорта Шереметьево наш 500-тонный кран монтировал деталь атриума весом 18 т. Причина использования тяжелого крана та же- стрелой пришлось дотягиваться на расстояние 60 м. Подъехать на кране ближе оказалось просто невозможно».
Но неужели для кранов, способных поднять сотни тонн груза, в России нет настоящей работы? «Есть, конечно, — отвечает Олег Агафонов. — Тяжелые грузы встречаются, например, при монтаже оборудования для металлургического производства. Недавно ставили две свечи дожига на металлургическом комбинате. Каждая свеча высотой 112 м. Или вот в Липецке устанавливали воздухонагреватель Калугина — 100 т. В Невинномысске — котел-утилизатор, те же 100 т. Никакой вертолет с такими грузами не справится. Эта работа — только для кранов».
Чтобы обеспечить вертикальную и боковую устойчивость стрелы и крана и повысить его грузоподъемность, используются оттяжки, конфигурация которых может заметно отличаться. Например, на телескопической стреле крана LTM 1400−7.1 перпендикулярно к продольной оси стрелы монтируется Y-образная конструкция, два своеобразных «рога» с полиспастами на концах. Пара вант крепится к заголовку стрелы, удерживая «за голову» конец длинного рычага. Далее ванты расходятся под углом, проходят через полиспасты и вновь сходятся у основания стрелы, где жестко связываются с балластом. Так, с одной стороны, увеличивается грузоподъемность крана, а с другой — повышается боковая устойчивость стрелы, которой можно управлять, ослабляя и натягивая ванты с помощью лебедки. Если на телескопическую стрелу устанавливается гусек-удлинитель, применяются дополнительные оттяжки, только уже не Y-типа, а А-типа.
Как они передвигаются?
Прежде чем рассказать о технических особенностях тяжелых автокранов, необходимо сразу заметить, что современные машины, производимые лидерами отрасли (Liebherr, DeMag, Grove и др.), насыщены электроникой и автоматикой. Водителю и оператору крана стоит только задать машине нужную программу, и многое она сделает сама. Вот пример: 400-тонный кран Liebherr LTM 1400−7.1 несет на себе телескопическую стрелу длиной от 46 до 60 м. Длина машины со сложенной стрелой — почти 19 м. Ширина — 3 м. Понятно, что управлять такой махиной в пути или при маневрировании- задача, не сравнимая даже с «пилотированием» тяжелой фуры, поэтому человеку нужна помощь автоматики. В распоряжении водителя есть несколько предустановленных программ «активного управления». Это значит, что в зависимости от угла поворота руля и скорости движения все колесные мосты (их семь) работают так, чтобы оптимизировать угол поворота. Если кран просто движется по дороге, то первые три моста (всего их семь) управляются постоянно. Мосты 4 и 5 «подруливают» до скорости 30 км/ч, а затем фиксируются в положении «прямо». Мосты 6−7 работают (поворачиваясь в сторону, противоположную повороту руля) до скорости 60 км/ч, а затем также фиксируются в положении «прямо». Этим достигается повышенная маневренность и устойчивость на больших скоростях и снижается износ шин, цена которых для тяжелой техники весьма чувствительна. Есть программы движения без заноса, предусмотрен и режим маневрирования, при котором все мосты повернуты в одну сторону под одинаковым углом. В этом случае кран едет по диагонали.
Мобильность — одно из главных преимуществ колесного крана. Его самоходная доставка к месту работы обходится дешевле перевозки, скажем, гусеничного крана в разобранном виде на платформах. Правда, в нашей стране все не так просто. «Согласно российскому законодательству, по дорогам общего пользования разрешается движение транспортных средств с нагрузкой не более 10 т на ось, — объясняет Олег Агафонов.- Общая же масса машины не должна превышать 38 т. В эти параметры самые тяжелые краны (до 100т) не вписываются, поэтому требуется спецразрешение ГИБДД. Беда в том, что разрешение требует долгих согласований, и если, например, заказчику кран нужен срочно, мы не можем его отправить из-за бюрократических препон. Иногда эту проблему приходится решать самому заказчику. Когда наши краны, работавшие в Липецке, потребовалось перебросить в Калмыкию для монтажа ветряков, сопровождение нам прислал президент республики Кирсан Илюмжинов. Так и ехали конвоем — два крана и 11 автомобилей сопровождения».
Зачем тогда гусеничные краны?
Если существует техника одинакового назначения, но разной конструкции, значит, у каждой из конструкций есть свои плюсы и минусы. До строй-площадки колесный кран добросить проще и дешевле (даже с учетом административных ограничений), но как только машина заняла исходную позицию для работы, ее тут же лишают подвижности. Дело в том, что колесные мосты не рассчитаны на нагрузки, которые испытывает работающий с тяжелым грузом кран. Кроме того, у колесного крана высокая база и, соответственно, высоко расположен центр тяжести. Чтобы придать машине большую устойчивость, а заодно и защитить от поломки ходовую часть, кран ставят на выносные опоры- аутригеры — и слегка приподнимают над площадкой. После установки на аутригеры кран сможет работать только в пределах зоны вылета, то есть перемещать грузы там, куда достает стрела. Гусеничный кран таких ограничений лишен. У него более широкая и низкая база, в него уже встроен грузобалласт, и аутригеры ему не требуются. Гусеничный кран может перемещаться по стройплощадке вместе с грузом, и именно поэтому такие краны гораздо чаще приобретают на длительный срок, а не арендуют.
В сложенном виде телескопическая стрела напоминает баллистическую ракету.
В чем отличие телескопической стрелы от решетчатой?
Колесные краны с телескопической стрелой производят, пожалуй, наиболее сильное впечатление. В сложенном виде стрела напоминает межконтинентальную баллистическую ракету, приютившуюся на спине тягача, а затем, почти как та же ракета, взлетает высоко в небо. Главное достоинство складной стрелы — ее компактность, упрощающая передвижение. Да и привести «телескоп» в рабочее положение можно всего за несколько минут. А вот длинные решетчатые стрелы состоят из сегментов, и они путешествуют к месту работ в разобранном виде. Чтобы собрать стрелу, понадобится несколько часов и… еще один кран. Зато решетчатая стрела, не уступая телескопической в жесткости, имеет значительно меньшую массу, что, естественно, повышает грузоподъемность крана.
На самом деле никакого бескомпромиссного «или — или» не существуют. Для достижения максимальной высоты подъема телескопические стрелы комбинируют с решетчатыми конструкциями — удлинителями стрелы, которые профессионалы называют «гусёк». Гусёк может быть жестко смонтирован со стрелой либо иметь степень свободы и управляться с помощью отдельной лебедки — в этом случае он называется «качающимся гуськом».
Необходимый элемент колесного крана — выносные опоры, аутригеры. Нагрузка на них контролируется компьютером.
Легко ли в наши дни крановщику?
Повторимся: современный кран — невероятно высокотехнологичная машина, и кабина крановщика выглядит не хуже пилотского кокпита. Панель приборов, ЖК-дисплей, пульт с множеством кнопок, джойстики для управления грузовой и стреловой лебедками — здесь, как и в новейших авиалайнерах, царит принцип fly-bу-wire, или управления по проводам. Иными словами, все, что исходит из кабины крановщика, — это цифровые команды, подаваемые по шинам данных к электронным блокам электромеханических исполнительных устройств. Любая работа начинается с выбора предустановленных параметров, представленных на дисплее средствами графического интерфейса. Выбирается вес и тип балласта, конструкция стрелы, тип подвеса, вводятся ограничения угла поворота стрелы и движения груза. В ходе работ «человеческий фактор» находится под контролем компьютера. В частности, программа «ограничитель грузового момента» гарантирует, что при нормальных условиях любые, в том числе и не вполне корректные действия оператора крана не смогут привести к опрокидыванию машины. Если только не случится что-то непредсказуемое и не зависящее от человека — например, проседание грунта.
