Кран, манипулятор, установка… На что способны КМУ?

Под аббревиатурой КМУ скрывается крано-манипуляторная установка — погрузочно-разгрузочная машина, устанавливаемая на ходовое устройство (либо способная работать стационарно).

История этого понятия уходит своими корнями в далёкое прошлое. Первые устройства, предназначенные для перемещения грузов, историки обнаружили в древнегреческих поселениях, датируемых VI в. до нашей эры. Тогда они были достаточно примитивными, но с течением времени становились всё сложней и сложней, «обрастали» противовесами, рычагами, лебёдками… Передвигаться такие модели, конечно, не могли, поэтому использовались на одном месте и в основном только для вертикального перемещения.

Впервые сконструировать манипулятор и разместить его на грузовом шасси сумел Арне Йенсен, переселившийся в первой половине XX века из Дании в США. Его вариация новой машины обрела популярность, хотя короткого и звучного названия ей тогда ещё не придумали. Изобретение Йенсена именовали просто: грузовик с краном. Привычное название и привычный для нас облик появились чуть позже, когда были созданы незаменимые ныне стрелы разных видов и гидравлический привод.

Именно гидравлика приводит в действие современный манипулятор, способный одновременно выполнять и работу транспортного средства, и задачи подъёмного крана.

Читайте также: Существует ли самый большой подъёмный кран в мире? Обзор гигантов и рекордсменов

В чём разница между гидравлическим и тросовым КМУ?

Итак, крано-манипуляторные установки бывают двух видов: тросовыми и гидравлическими.

Работа крана на тросовом манипуляторе осуществляется за счёт грузовой лебёдки, а подъём и спуск осуществляются строго вертикально, без горизонтальных смещений. Гидравлические же манипуляторы перемещают грузы за счет изменения секций стрелы, а значит, имеют больше «простора для манёвров». Гидравлические КМУ считаются более современными, однако по той же логике тросовые можно назвать нестареющей классикой…

Основное их различие заключается в конфигурации главного рабочего инструмента — стрелы.

Что такое стрела кран-манипулятора и с чем её едят?

Стрела КМУ также бывает двух видов: L- или Z-образной.

Последняя характерна для гидравлических манипуляторов и особенно эффективна для работы с крупногабаритными грузами, а своё название получила благодаря способности складываться несколько раз за счёт шарнирного сочленения деталей. В L-образной стреле, применяемой на тросовых КМУ, шарниры отсутствуют, равно как и возможность компактно «сворачиваться», поэтому при перемещении такая стрела обычно лежит над кузовом, что делает перевозку объёмных грузов невозможной. С другой стороны, такое расположение позволяет машине лучше держать баланс, а точность L-стрелы выше, чем у её зигзагообразной товарки, а сама конструкция позволяет не только поднимать груз, но и опускать его ниже уровня земли — например, в траншею или колодец.

L-образная стрела также называется телескопической, то есть выдвижной, а Z-образная — коленчато-сочленённой или просто коленчатой. Попытки выяснить, какие из них лучше, ведутся уже не одно десятилетие, и исторически сложилось, что коленчатые стрелы особенно популярны в Европе, а телескопические — в Азии и Америке. В России встречаются и применяются оба типа.

Бывают и КМУ со смешанным типом стрелы: 2 первых секции в таком случае соединяются между собой шарнирами, а остальные — выдвигаются из второй.

Эксплуатация кранов-манипуляторов, или где КМУ находят своё применение?

КМУ в полной мере можно назвать универсальным инструментом для огромного спектра работ. Эта универсальность объясняется способностью машин с крано-манипуляторными установками работать в разных условиях и с разными целями. Так, например, тросовые КМУ с L-образной стрелой незаменимы при строительстве колодцев, прокладывании трубопроводов или осуществлении карьерных работ, а их гидравлические собратья при установке дополнительного оборудования способны превращаться в бур или экскаватор.

С помощью КМУ можно подавать грузы на крыши или в оконные проёмы зданий, устанавливать рекламные баннеры или проводить работы на высоте, разгружать и загружать лес или металлическую продукцию…

Одной из самых популярных разновидностей КМУ являются автоэвакуаторы. Кроме того, установки с манипуляторами активно используются при сборе мусора: они способны и захватить контейнер с отходами, и отправить его содержимое в приёмник мусоровоза, и доставить в нужное место. Оборудованные молотом или перфоратором крано-манипуляторные установки незаменимы в деле точечного сноса зданий, когда какую-либо часть строения необходимо обрушить, не повредив основные конструкции. А если установить манипулятор на самосвал, машина сможет не только сваливать груз, но и загружать себя самостоятельно!

При этом функционировать техника с КМУ может как в стеснённых условиях (города или, например, предприятия), так и на широких просторах, в том числе и дорожных. Способные и работать с грузами, и перевозить их, они совмещают в себе сразу два вида техники — а значит, позволяют существенно экономить… Если добавить к этому возможность монтажа допоборудования, становится ясно: один-единственный КМУ способен выполнять задачи сразу нескольких видов спецтехники!

КМУ становятся отличным помощником в любой сфере, где необходимо что-либо перемещать и транспортировать.

Среди базы для монтажа кранов и манипуляторов можно выделить:

• тягачи (как гусеничные, так и седельные),
• бортовые автомобили,
• ж/д платформы,
• полуприцепы,
• маломерные речные суда.

Вмонтировать крановое оборудование можно даже в «Ладу Granta»!

Именно это буквально на днях продемонстрировали специалисты проекта «Карелия», целенаправленно занимающегося необычными модификациями автомобилей. Обычную «Ладу» в этом случае усилили и удлинили, превратив в полурамный пикап и вмонтировав прямо в грузовую платформу КМУ под названием «Оптимус». Грузоподъёмность этой установки составляет 1 тонну при минимальном вылете стрелы в 1,2 метра и 0,5 тонны при максимальном вылете в 1,8 метра. В настоящий момент модель проходит тестовые испытания, но это ещё не самое удивительное, что может случиться с крано-манипуляторной установкой…

Знаете ли вы, что КМУ можно встретить и в космосе?

Это не шутка! Начиная с 1981 года, на МКС работают краны-манипуляторы. Они ведут погрузочные работы и внутри станций, и в безвоздушном пространстве, а также помогают собирать необходимые детали самих МКС. В роли их груза порой выступают и сами космонавты, ведь КМУ часто помогают им перемещаться за пределами кораблей!

Выглядят космические манипуляторы, конечно, не так, как их земные «коллеги»: некоторые установки похожи на роботов, некоторые передвигаются шагами, некоторые крепятся прямо к станциям и кораблям.

Самая мощная космическая КМУ может поднять 116 тонн при длине свыше 17 метров. Эта американская разработка под названием Canadarm-2 увидела свет в 2001 году и до сих пор верой и правдой служит на орбите, несмотря на то, что нынешней весной в установку попал фрагмент космического мусора.

России тоже есть чем похвастаться. Телескопический кран отечественного производства «Стрела» сначала функционировал на станции «Мир», а теперь используется на МКС. Благодаря длине в 15 метров он может без лишних усилий перемещать грузы по всему российскому сегменту международной космической станции.

В советские годы выдающиеся конструкторы создали целую систему бортовых манипуляторов, состоявшую из нескольких кранов и управлявшуюся как с Земли, так и из космоса. Систему назвали «Аист» и должны были отправить в полёт в 1991 году, но по понятным причинам этого не произошло.

Читать также: С чего запускаются в космос

Последние новости из мира КМУ

Как уже стало понятно, КМУ — механизм очень распространённый. Машины, оснащённые манипуляторами, используются на самых разных видах работ — коммунальных, строительных, лесозаготовительных и добывающих… Продолжать можно практически бесконечно, ведь новые модификации появляются на рынке регулярно, и в качестве иллюстрации — несколько новостей о крано-манипуляторных установках только за последний год, точнее, буквально за его первое полугодие.

Так, в январе «Автомеханический завод» поставил манипулятор от Fassi на «ГАЗон Next». Получилась машина с грузоподъёмностью, варьирующейся от тонны до почти четырёх в зависимости от вылета стрелы (максимальный вылет достигает 7,5 метра). Месяц спустя завод спецтехники «ГРИД» объявил о том, что выпустил седельный тягач с крано-манипуляторной установкой от знаменитого производителя Palfinger на базе шасси «Урал NEXT 4320-6952». Грузоподъёмность этой модели превышает показатель в 6 тонн, а максимальный вылет стрелы приближается к 15 метрам.

В марте новостями порадовал завод «Чайка-Сервис», на заказ изготовивший эвакуатор с КМУ: шасси от шведской Scania, манипулятор от японской Tadano, сборка от российских специалистов… Результатом интернационального союза стала машина, способная поднимать грузы весом от 950 (на максимальном вылете в 10,5 метра) до 5 (на минимальном вылете в 2,5 метра) тонн. Ещё через месяц новая КМУ появилась и в лесной отрасли. Белорусская компания «Амкодор», специализирующая на производстве техники для разных сфер, в апреле 2021 года представила манипулятор-полуприцеп с минимальной грузоподъёмностью от 0,5 до 10 тонн.

На состоявшейся в июле выставке строительной техники и строительных технологий bauma-СТТ подъёмные установки заняли особое место. Там можно было увидеть самые разные КМУ, предназначенные как для стандартных погрузочно-разгрузочных трудов, так и для необычных видов деятельности вроде бурения или ремонтных работ на высоте. Чтобы обеспечить установку подобным функционалом, конструкторы подбирают для неё дополнительное оборудование — специальные площадки для подъёма специалистов-ремонтников или навесные буры.

Читайте также: Подъёмная техника на bauma-СТТ 2021

Способность решать самый широкий круг задач можно назвать отличительной особенностью современных крано-манипуляторых установок. В августе отечественный завод спецтехники «ГРИД» собрал бортовой грузовик с КМУ для «Росатома» — государственной корпорации, сконцентрированной на атомной энергетике. Эту машину, созданную на базе шасси «Урал NEXT», оснастили не только прицепом со съёмными боковыми платформами, но и собственной электростанцией, благодаря чему грузовик получил возможность питать электроэнергией целый рабочий лагерь.

Многофункциональность и эффективность КМУ — то, за что их ценят и любят в самых разных сферах, от сбора бытовых отходов до, как мы увидели, космоса. Буквально из мусора к звёздам… Какая ещё спецтехника на такое способна?