Инструкция по монтажу кран манипуляторных установок (КМУ). Как установить самодельный манипулятор на газель Самодельный кму

Иногда установка гидроманипулятора своими руками рассматривается клиентами, как экономия денег. Но это не всегда оправданно.
должна проводится в соответствии с техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств»

Перед монтажом КМУ.

Заполнение и регистрация заявления в ГИБДД на переоборудование автомобиля.

ВАЖНО! МОНТАЖ КМУ РАЗРЕШАЕТСЯ ПРОВОДИТЬ ТОЛЬКО ОРГАНИЗАЦИЯМ, ИМЕЮЩИМ СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ, УДОСТОВЕРЯЮШЩИЙ ПРАВО ПРОВЕДЕНИЯ ПОДОБНЫХ РАБОТ.

В противном случае, необходимо пройти сертификацию инструмента, рабочего места, технологий в органе, уполномоченном на выдачу заключений на внесение изменений в конструкцию транспортного средства.

Внимание . Все действия по внесению изменений в конструкцию транспортного средства (монтаж КМУ) разрешается производить только собственнику автомобиля! Т.е. автомобиль должен иметь регистрацию, и в графе владелец должен быть указан человек, желающий произвести изменения (в данном случае монтаж КМУ). Соответственно крановая установка должна иметь грузовую таможенную декларацию (оригинал ГТД с синими печатями) т.е. растаможена, и на нее необходимо иметь договор купли-продажи на собственника автомобиля.

Демонтаж кузова .

Как правило этот этап затруднений это не вызывает, однако надо заранее предусмотреть расходы на новые стремянки т.к в большинстве случаев из за процесса коррозии они не откручиваются и их просто срезают. Также необходимо иметь технологические подставки под кузов (4 стойки под кузов высотой примерно 800 мм) для установки кузова после монтажа во избежание деформации крыльев на кузове или последние необходимо демонтировать заранее. В качестве грузоподъёмного механизма обычно заказывается кран манипулятор г/п до 3 тн или используется любое другое (кран, кран-балка, тельфер и т.д)

Подбор насоса. Монтаж насоса. Монтаж КОМ (коробка отбора мощности).

Этап подбора насоса . Насос может быть любого производства (отечественного, импортного), а так же любым по исполнению (шестерёнчатый, аксиально-поршневой, роторно-поршневой и т.д). Внимание! Насос не привязан к конкретной марке или модели краново-манипуляторной установке (например: КМУ ТАДАНО, ЮНИК) и может быть абсолютно любым. Производитель заранее не может знать заранее назначение крановой установки. Например: КМУ МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНА как СТАЦИОНАРНО, так и С ПРИВОДОМ ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ. Насос должен соответствовать требованиям гидросистемы КМУ и монтироваться на КОМ соответствующего автомобиля.. На любое гидравлическое оборудование (в нашем случае крановую установку) насос побирается исходя из необходимого давления (указывается в атм, bar или Мпа), а так же из необходимой производительности оборудования. Все данные указываются в технической документации на оборудование (КМУ) или можно сориентироваться по данным на шильдике основного распределителя оборудования. Как правило, на всех крановых установках, диапазон давлений от 180 до 220 атм, но могут быть и исключения. Следовательно, монтаж отечественных насосов серии НШ в корне неверен, так как эти насосы (насос НШ 3-ей серии с обозначением типа НШ 32-3Л) рассчитаны на рабочее давление не более 160 атм!!! Работать будет на пределе, и не обеспечит необходимых скоростных и грузовых характеристик крановой установки. Грузоподъёмность в гидросистеме КМУ напрямую зависит от давления. Далее. По производительности насос подбирается исходя из объёма гидрокомпонентов системы (в случае отсутствия данных от производителя КМУ). От производительности насосов зависят скорости исполнительных механизмов. Здесь при расчёте конечной производительности насоса надо учитывать объем насоса (см 3) и обороты двигателя. Помните, рабочие обороты дизельных двигателей и бензиновых отличаются.

Важно! Учитывайте направление вращения насоса в зависимости от направления вращения выходного вала КОМ!

Монтаж насоса, КОМ .

Необходимо слить масло из КПП (потом не забудьте залить масло обратно), демонтировать технологическую заглушку под КОМ на КПП, смонтировать коробку отбора мощности (КОМ), не забыть про уплотнение КОМ и КПП (то же и между насосом и КОМ), произвести монтаж непосредственно насоса или кардана в зависимости от исполнения КОМ. На насос удобнее заранее привернуть штуцер напорный и штуцер под всасывающий рукав, не забыть про уплотнения. При монтаже насоса через кардан, при выборе насоса обратите внимание на исполнение подшипника выходного вала насоса. В случае, если монтаж насоса будет производиться через кардан без дополнительной опоры с подшипником , от монтажа насоса с бронзовыми втулками следует отказаться.

Примечание. При выборе КОМ обратите внимание на способ включения. Производятся КОМ с пневмоэлектрическим включением и механическим. В первом случае необходимо соединить КЭМ с пневмосистемой машины, а также произвести монтаж клапана электромагнитного (КЭМ) и подключить через кнопку управления КЭМ в кабине. Во втором случае в полу кабины автомашины сверлится отверстие и через него в кабину заводится тросик управления КОМ.

На этом этапе монтажа необходимо перенести воздушные ресиверы, топливные баки, ящики под инструменты, АКБ (по необходимости). В случае, если КМУ с откидными лапами (в транспортном положении лапы устанавливаются вертикально вверх и задвигаются) ничего переносить не нужно. Такой вариант исполнения обычно присутствует на КМУ европейского производства.

Примерка КМУ на раму .

На данном этапе необходимо «накинуть» КМУ на раму, подметить места усиления на раме, рассчитать конструкцию подрамника, предусмотреть технологические расстояния между основанием КМУ и кабиной, КМУ и кузовом. Рассчитать высоту подрамника под основание КМУ (учесть высоту кабины для обеспечения свободного вращения КМУ вокруг своей оси), учесть крайнюю верхнюю точку высоты всей установки, во избежание нарушений ПДД.

Изготовление подрамника. Усиление рамы в местах крепления КМУ. Удлинение рамы. Укорочение кузова. Перенос задних крыльев на кузове.

Изготовление подрамника .

На сегодня существует 2 основных варианта изготовления подрамника, именно: изготовление короткого подрамника непосредственно под основание КМУ и изготовление единого длинного подрамника под основание КМУ и кузова. Так же существует вариант усиления непосредственно рамы автомобиля, гнутым профилем. Назначение у всех одно — равномерно распределить нагрузку веса КМУ на раму машины, а так же исключить деформацию рамы (кручение) во время проведения грузоподъёмных работ КМУ. Ни один из этих способов не гарантирует абсолютную сохранность рамы. У всех есть свои достоинства и недостатки. Основное правило — не перегружать машину в процессе эксплуатации, соблюдать скоростной режим (чем тише, тем лучше), стараться перемещаться по ровным дорогам и своевременно протягивать шпильки крепления КМУ, следить за состоянием рамы.

Усиление рамы . В местах крепления основания КМУ под крепёжными шпильками можно произвести усиления рамы для предотвращения поломки рамы.

Сначала будут затронуты общие вопросы, потом технические характеристики результата, детали, а под конец и сам процесс сборки.

В целом и общем

Создание данного устройства в целом не должно вызвать каких-то сложностей. Необходимо будет качественно продумать только возможности что будет довольно сложно осуществить с физической точки зрения, чтобы рука-манипулятор выполняла поставленные перед ней задачи.

Технические характеристики результата

Будет рассматриваться образец с параметрами длины/высоты/ширины соответственно 228/380/160 миллиметров. Вес сделанной, будет составлять примерно 1 килограмм. Для управления используется проводной дистанционный пульт. Ориентировочное время сборки при наличии опыта - около 6-8 часов. Если его нет, то могут уйти дни, недели, а при попустительстве и месяцы, чтобы была собрана рука-манипулятор. Своими руками и одному в таких случаях стоит делать разве что для своего собственного интереса. Для движения составляющих используются коллекторные моторы. Приложив достаточно усилий, можно сделать прибор, который будет поворачиваться на 360 градусов. Также для удобства работы, кроме стандартного инструментария вроде паяльника и припоя, необходимо запастись:

Удлинёнными плоскогубцами.
Боковыми кусачками.
Крестовой отверткой.
4-мя батарейками типа D.

Пульт дистанционного управления можно реализовать, используя кнопки и микроконтроллер. При желании сделать дистанционное беспроводное управление элемент контроля действий понадобится и в руке-манипуляторе. В качестве дополнений необходимы будут только устройства (конденсаторы, резисторы, транзисторы), которые позволят стабилизировать схему и передавать по ней в нужные моменты времени ток необходимой величины.

Мелкие детали

Для регуляции количества оборотов можно использовать переходные колесики. Они позволят сделать движение руки-манипулятора плавными.

Также необходимо позаботится о том, чтобы провода не усложняли её движения. Оптимальным будет проложить их внутри конструкции. Можно сделать всё и извне, такой подход сэкономит время, но потенциально может привести к сложностям в перемещении отдельных узлов или всего устройства. А теперь: как сделать манипулятор?

Сборка в общих чертах

Теперь приступаем непосредственно к созданию руки-манипулятора. Начинаем с основания. Необходимо обеспечить возможность поворота устройства во все стороны. Хорошим решением будет его размещение на дисковой платформе, которая приводится во вращение с помощью одного мотора. Чтобы она могла вращаться в обе стороны, существует два варианта:

Установка двух двигателей. Каждый из них будет отвечать за поворот в конкретную сторону. Когда один работает, второй пребывает в состоянии покоя.
Установка одного двигателя со схемой, которая сможет заставить его крутится в обе стороны.

Какой из предложенных вариантов выбрать, зависит исключительно от вас. Далее делается основная конструкция. Для комфорта работы необходимо два «сустава». Прикреплённый к платформе должен уметь наклоняться в разные стороны, что решается с помощью двигателей, размещённых в его основании. Ещё один или пару следует разместить в месте локтевого изгиба, чтобы часть захвата можно было перемещать по горизонтальной и вертикальной линии системы координат. Далее, при желании получить максимальные возможности, можно установить ещё двигатель в месте запястья. Далее наиболее необходимое, без чего не представляется рука-манипулятор. Своими руками предстоит сделать само устройство захвата. Тут существует множество вариантов реализации. Можно дать наводку по двум самым популярным:

Используется только два пальца, которые одновременно сжимают и разжимают объект захвата. Является самой простой реализацией, которая, правда, обычно не может похвастаться значительной грузоподъёмностью.
Создаётся прототип человеческой руки. Тут для всех пальцев может использоваться один двигатель, с помощью которого будет осуществляться сгиб/разгиб. Но можно сделать и конструкцию сложней. Так, можно к каждому пальцу подсоединить по двигателю и управлять ими отдельно.

Далее остаётся сделать пульт, с помощью которого будет оказываться влияние на отдельные двигатели и темпы их работы. И можно приступать к экспериментам, используя робот-манипулятор, своими руками сделанный.

Возможные схематические изображения результата

Предоставляет широкие возможности для творческих измышлений. Поэтому предоставляются вашему вниманию несколько реализаций, которые можно взять за основу для создания своего собственного устройства подобного предназначения.

Любая представленная схема манипулятора может быть усовершенствована.

Заключение

Важным в робототехнике является то, что практически не существует ограничения по функциональному улучшению. Поэтому при желании создать настоящее произведение искусства не составит труда. Говоря о возможных путях дополнительного улучшения, следует отметить кран-манипулятор. Своими руками сделать такое устройство не составит труда, одновременно оно позволит приучить детей к творческому труду, науке и конструировании. А это в свою очередь позитивно может сказаться на их будущей жизни. Сложно ли будет сделать кран-манипулятор своими руками? Это не так проблемно, как может показаться на первый взгляд. Разве что стоит позаботиться о наличии дополнительных мелких деталей вроде троса и колёс, по которым он будет крутиться.

В последнее время достаточно часто грузовые бортовые машины стали оснащаться крановыми установками. Это связано с большой конкуренцией в сфере услуг, при оказании которых используются краны-манипуляторы. По этой причине владельцы таких автомобилей желают получить спецтехнику, которая сегодня является достаточно востребованной в связи с широким использованием в строительстве. К тому же, благодаря большому количеству предложений на российском рынке можно приобрести различные стрелы к кранам-манипуляторам, изготовленным южнокорейскими и японскими производителями. Манипуляторные установки могут иметь различную грузоподъёмность (от 1 до 10 тонн).

Сегодня услуги по установке такого устройства, как кран-манипулятор (КМУ), на шасси грузовых авто предлагаются многими частными компаниями. Стоимость такой услуги может составлять от 60 до 100 тыс. руб. При её определении учитывается грузоподъёмность крановой установки и тип шасси автомобиля. На выполнение таких работ может потребоваться от 3-х до 4-х недель. Однако в случае самостоятельной установки крана-манипулятора на грузовой автомобиль можно обойтись наименьшими затратами в связи с возможностью экономии средств и времени.

Порядок выполнения работ

1. Вначале необходимо сместить кузов и поставить подрамник. Передвижением кузова назад освобождается место за кабиной, на котором затем будет установлен непосредственно кран. До этого необходимо снять кузов с шасси, т.к. потребуется замена подрамника. Использование стандартного подрамника невозможно из-за его недостаточной прочности и неподходящей длины, поскольку она должна превышать длину конструкции. Чтобы в раме не образовались трещины, крепить непосредственно к ней манипулятор категорически запрещено!

Для сварки подрамника используются два отдельных швеллера, размер которых с внутренней стороны составляет 0,16 см, а с наружной – 0,18 см. Перед началом сварки швеллеры как можно точнее сгибаются по всей плоскости рамы. В большой швеллер вставляется швеллер меньшего размера. Делается это таким образом, чтобы образовался прямоугольник, который затем проваривается по всему периметру.

2. В месте установки стрелы сварочный шов необходимо сделать сплошным, поскольку движение манипулятора будет осуществляться совместно с краном, имеющим большой собственный вес

3. Длину подрамника лучше отрегулировать после прикрепления к нему кузова.

Монтаж КМУ

После сварки швеллеры крепятся к раме. Для получения цельного подрамника для соединения швеллеров необходимо использовать небольшой обрезок и, воспользовавшись сварочным аппаратом, выполнить шов. Крепление обрезка к поперечине рамы должно быть выполнено с учётом возможности прикрепления швеллера с помощью болта к поперечине.

По окончанию сварки на готовый подрамник позади кабины транспортного средства производится установка КМУ. Обычно в комплекте со стрелой используются стремянки для крепления крана к раме. В стремянку должна быть вставлена распорка, изготовленная самостоятельно. После проведения этих работ из обычного швеллера образуется прямоугольник, устойчивый к большим нагрузкам. Затягивать стремянки нужно с большими усилиями. В процессе работы их нужно периодически подтягивать.

Виды стрел и особенности их крепления

В зависимости от вида КМУ могут быть:

устройством, в оснащение которого входит прямая телескопическая стрела. Такой агрегат может иметь 7 отдельных секций. Его установка производится на поворотную колонну, в оснащение которой дополнительно входит подвеска, включающая в себя трос с крюком. Отдельные секции такого типа стрелы выдвигаются в результате работы цилиндров гидравлики;
установкой, где стрела крепится шарнирами. В оснащение такого крана входит шарнирно-сочленённая стрела, установленная на основании, которое поворачивается. Чаще всего второе звено относится к телескопическому типу и может включать не более 10 секций.

Какие меры безопасности должны соблюдаться при выполнении работ по установке КМУ?

Чтобы кран не перемещался по отношению к плоскости рамы, к подрамнику сзади и спереди должны быть приварены уголки размером 40 либо 50 мм, обеспечивающие прочную фиксацию установки. В момент крепления кузова к подрамнику между кузовом и КМУ следует оставить зазор около 200 мм. С помощью болтов к подрамнику производится крепление поперечин кузова. После этого для работы манипулятора должен быть подключён гидравлический насос.

Установка крана на грузовой автомобиль достаточно сложная работа, требующая большой ответственности. Поэтому при невозможности выполнения её самостоятельно лучше воспользоваться готовыми услугами крана-манипулятора , предлагаемыми нашей фирмой. В таком случае будет гарантировано профессиональное выполнение работ, что позволит избежать таких проблем, как ремонт рамы в результате образования в ней трещины.

на газели очень часто с перегрузом работают. таскают по 3 тонны, а самые отважные и по 4. Конечно мимо постов ДПС лучше так не ездить. Ниже приведу статейку, в которой есть пара примеров установки манипулятора на газель с грубым расчетом грузоподъемности.

Газель с манипулятором – это наиболее экономичный вариант крана-манипулятора. Маневренность Газели (ГАЗ-3302) является весомым преимуществом при работе в тесных городских условиях. Еще один плюс Газели – это доступность обслуживания и недорогие запчасти, за ремонт и техническое обслуживание такого автомобиля с радостью возьмется любой автосервис. Крано-манипуляторная установка способна упростить погрузо-разгрузочные работы на бортовом автомобиле. ГАЗ-3302 с манипулятором подойдет для транспортировки небольших грузов.

Грузоподъемность Газели с манипулятором.

Малая грузоподъемность – это основной недостаток установки манипулятора на Газель (ГАЗ-3302). Монтируя КМУ на Газель, следует понимать, что после установки манипулятора существенно снизится грузоподъемность автомобиля.

Для установки КМУ на шасси обязательно устанавливают надрамник, тем самым усиливая конструкцию автомобиля. Надрамник представляет собой упрощенно говоря стальной пол, его масса для автомобиля ГАЗ-3302 составляет около 250 кг. На Газель устанавливают манипуляторы самых малых серий различных производителей. Такие манипуляторы вместе с аутригерами имеют массу порядка 400-550 кг. Чтобы точно рассчитать грузоподъемность крана-манипулятора на базе Газель, нужно знать массу надрамника и самой КМУ.

Рассчитаем грузоподъемность Газели с манипулятором на примере:

Максимальная разрешенная масса ГАЗ-3302 – 3500 кг.
Масса Газели с бортовой платформой порядка 2 тонн. Масса надрамника – 250 кг.
Масса КМУ – 450 кг.

Проведем расчет и вычтем с разрешенной массы массу автомобиля с оборудованием:

3500 кг – 2000 кг – 250 кг – 450 кг = 800 кг.

Итоговая грузоподъемность такого автомобиля составит 800 кг. Обращаем Ваше внимание, что приведенный расчет имеет большую погрешность. Точную грузоподъемность Газели с манипулятором Вы сможете получить, только сделав расчет с учетом параметров конкретной модели КМУ, однако существенно увеличить грузоподъемность такого автомобиля не возможно.

Выбираем КМУ для ГАЗ-3302

Как уже отмечалось выше, грузоподъемность крана-манипулятора на базе ГАЗ-3302 сильно зависит от массы КМУ. Для установки на Газель подходят манипуляторы самых малых серий некоторых производителей. Для Газели вполне достаточен манипулятор, способный поднимать 800 кг и устанавливать его на всей по всей длине бортовой платформы (3 м).

Приведем несколько примеров совместимых манипуляторов:

PM 3622 CE (Италия) – недорогой средний класс гидроманипуляторов, монтируется за кабиной.

количество секций стрелы: 3
максимальный грузовой момент (тм): 2,9
максимальная грузоподъемность на минимальном вылете, кг (м): 990 кг (2,90 м)
грузоподъемность на максимальном вылете, кг (м): 465 кг (6,05 м)
масса КМУ (кг): 425 кг
аутригеры в базовой комплектации: ручное выдвижение, ширина STD 3,55м

UNIC URА-100 (Япония) – тросовые манипуляторы монтируются внутри бортовой платформы, не требуют надрамника. Недостатки: очень высокая цена, поставка только под заказ, неустойчивать машины.

количество секций стрелы: 3
максимальный грузовой момент (тм): 1,8
максимальная грузоподъемность на минимальном вылете, кг (м): 1 015 (2,90)
грузоподъемность на максимальном вылете, кг (м): 430 кг (3,9 м)
масса КМУ (кг): 480 кг

Задачи, которые по плечу Газели с манипулятором.

Газель, оборудованная краном-манипулятором, имеет меньшую грузоподъемность по сравнинию с базовым автомобилем. Газель с КМУ отлично подойдет для задач погрузки-разгрузки и транспортировки крупно-габаритных и не тяжелых грузов. К примеру, Газель с КМУ может применяться на садоводческих рынках для перевозки саженцов, для работ по благоустройству на дачных участках, в качестве крана и грузовой машины для монтажных бригад.

Когда появилось множество вариантов КМУ, монтируемых на шасси грузовиков Газель, владельцы данных авто стали думать, как поставить этот мобильный кран на свое транспортное средство. Ведь в итоге можно получить самую популярную спецтехнику. может иметь грузоподъемность от 1 до 11 тонн.

Основа крепления КМУ к раме авто – это подрамник. Его и надо будет сделать своими руками. Прикреплять манипулятор напрямую к раме запрещено.

В первую очередь вам надо будет сдвинуть кузов машины назад. Так за ее кабиной появится свободное место для установки автокрана. Лучшее решение – вообще снять кузов с шасси, потому как надо будет поменять подрамник. Это нужно сделать по двум причинам:

заводская конструкция слишком слабая, ибо сделана из тонкого металла, и может треснуть;
стандартная Газель имеет слишком короткую базу, для установки КМУ ее надо удлинить.

Монтаж крановой установки

Подрамник можно сварить из наружного (18 мм) и внутреннего (16 мм) швеллеров. Перед этим планки согните так, чтобы они повторяли форму рамы. Меньшую рейку вставьте в больший швеллер, они должны образовывать прямоугольник. Затем сварите конструкцию по всей длине. Длина подрамника – 70-980 см под стрелу крана + размер кузова. Отрежьте нужное после фиксации кузова. Так вы сможете регулировать его положение.
С помощью стремянок прикрепите к раме подготовленные швеллера. Между ними и базой положите пожарный шланг. Он нужен, чтобы выровнять плоскости планок и рамы. Чтобы подрамник под кран был цельным, сварите швеллера обрезком уголка. Приварите его так над поперечиной базы так, чтобы потом прикрутить к ней болтом швеллер.
. В его комплектации имеются специальные стремянки. С их помощью и закрепите кран. Обязательно вденьте в стремянки особые распорки.
Изготовить распорки можно следующим образом. Возьмите отрезок трубы, имеющей диаметр чуть больше сечения стремянки. Длина трубы должна составлять половину высоты рамы. Отрезаем прямоугольный кусок пластины толщиной 7-10 мм. Меньшая сторона отрезка должна иметь размер 7-9 см, большая – плотно заходить по высоте внутрь рамы. Приварите трубу к пластине посередине. Далее сильно затяните стремянки.
Чтобы манипулятор не перемещался вдоль базы, перпендикулярно сзади и спереди приварите к ее подрамнику уголки размером 4×4 либо 5×5 см.
Теперь можно устанавливать на газель кузов. При этом оставьте зазор в 15-20 сантиметров между кузовов и автокраном. Кузовные поперечины зафиксируйте болтами.
Ваш кран установлен. Осталось лишь подсоединить гидравлический насос, при помощи которого будет функционировать манипулятор.