Техника

В современном мировом производстве мобильных колесных подъемных кранов общего назначения сформировалось несколько групп машин, различающихся своей конструкцией и, как следствие, сферой применения. Это автокраны, устанавливаемые на шасси стандартных грузовых автомобилей; краны на шасси автомобильного типа; короткобазовые краны и краны класса City. Автокраны и краны на шасси автомобильного типа выпускаются в шоссейном и полноприводном исполнениях, короткобазовые и City-краны традиционно имеют привод на все колеса. На сегодняшний день в продуктовых линейках ведущих мировых производителей отмечается преобладание кранов на шасси автомобильного типа: широкий спектр моделей выпускают Liebherr, Grove, Terex, Tadano. Российские краностроители преуспели в изготовлении автокранов на шасси грузовиков. Увы, производство крановых шасси автомобильного типа у нас до последнего времени отсутствовало. Лишь в минувшем году Брянский автозавод освоил ограниченный выпуск крановых шасси на базе камазовских агрегатов, опять же исключительно для нужд предприятий, входящих в НАМС (ОАО «Автокран» и ЗАО «Газпром-Кран»). Самый представительный модельный ряд короткобазовых кранов освоен в производстве предприятиями корпорации Terex. Линейки короткобазовиков есть у Grove, Tadano, Sennebogen, Kato и ряда других фирм. Liebherr, Kobelco и Komatsu несколько лет назад отказались от производства короткобазовых кранов. По City-кранам все еще гораздо скромнее. В первых рядах Terex (точнее, германское подразделение Terex Demag), у Liebherr есть всего одна модель, фирма Compact Truck из Германии выпускает краны этого класса, у Kato также есть пара моделей. Вот, пожалуй, и все. Возможно, за кадром остался еще ряд фирм, не получивших известности на российском рынке.
В этой статье мы остановимся на короткобазовых кранах (далее КК), плюсы которых еще в недостаточной степени оценены российскими эксплуатационщиками.
Конструктивно КК большинства производителей схожи. Основу крана составляет цельносварная рама, устойчивая к скручиванию, что достигается близким соотношением размеров колесной базы к колее колес. На раме установлено два моста с односкатной ошиновкой – оба ведущие и управляемые (один с отключаемым приводом). Один из них жестко крепится к раме, другой имеет балансирную подвеску. В задней части рамы имеется дизельный двигатель, обеспечивающий привод ходовой части и крановой установки. В передней и задней частях рамы смонтированы выносные опоры – выдвижного или откидного типа. Поворотная платформа крана соединена с рамой шасси посредством опорно-поворотного устройства. На поворотной платформе смонтированы крановая установка и кабина, из которой осуществляется управление ходовым и крановым устройствами.
Несколько иная конструкция у кранов Sennebogen. По шасси и поворотной платформе краны унифицированы с мобильными перегружателями, выпускаемыми этой же фирмой, конструкция которых однотипна с конструкцией колесных экскаваторов. В частности, двигатель у них расположен на поворотной платформе. Колеса имеют двускатную ошиновку.
По сравнению с кранами на шасси автомобильного типа КК оснащаются относительно маломощными двигателями. С одной стороны, это не позволяет машине развивать достаточно высокую транспортную скорость (как правило, максимальная скорость не превышает 40 км/ч). Кстати, скорость у КК априори не может быть высокой из-за несколько худшей устойчивости машины в транспортном положении, обусловленной короткой колесной базой. С другой стороны, имеющейся мощности достаточно для полноценного выполнения крановых операций. Для сравнения: мощность двигателей кранов на шасси автомобильного типа в среднем в 1,5 раза выше, чем у КК. У кранов на шасси автомобильного типа грузоподъемностью 100 т и выше и вовсе стоят два двигателя: один обеспечивает привод ходовой части, другой – крановой установки. Посчитайте, сколько можно сэкономить только на топливе, используя КК.
Важным достоинством КК является отличная проходимость. Свою лепту вносят не только оба ведущих моста, но и колеса большого диаметра на широкопрофильных шинах с развитыми грунтозацепами. Благодаря короткой колесной базе краны обладают хорошей маневренностью. Кроме того, для ее повышения в стесненных условиях предусмотрено управление обоими мостами, в том числе движение боком (так называемый «крабовый ход»). Справедливости ради надо отметить, что на многих современных моделях полноприводных кранов на шасси автомобильного типа все колеса управляемые, также они имеют функцию «крабовый ход», поэтому их маневренность сопоставима с маневренностью КК, несмотря на большее количество осей.
В отличие от кранов на шасси автомобильного типа и автокранов, КК могут поднимать груз без опор и даже передвигаться с ним, что вкупе с компактным шасси позволяет приближаться максимально близко к месту загрузки/выгрузки. Рабочая зона КК составляет 360О, при этом грузоподъемность остается неизменной в любом положении поворотной платформы. Для сравнения: у отечественных автокранов рабочая зона находится, как правило, в пределах 230-260О. В зависимости от грузоподъемности на КК применяются 3-5-секционные стрелы. На некоторых моделях этих кранов стрелы более короткие, чем на кранах той же грузоподъемности, выпускаемых на шасси автомобильного типа. Как правило, КК оснащаются сменным стреловым оборудованием – удлинителями или гуськами с изменяемым углом наклона.
Еще немаловажный плюс КК – одна кабина, предназначенная и для управления движением крана, и для управления крановыми операциями. Такое конструкторское решение снижает затраты времени на перевод крана из транспортного положения в рабочее. Приехав к месту работ, оператор, не выходя из кабины, выставляет кран на опоры и приступает к манипуляциям с грузом. Некоторые производители предлагают не только одноместную кабину, но и двухместную (в стандартной комплектации или как опцию), позволяющую перевозить стропальщика, а также предоставить оператору более комфортные условия для отдыха.
В целом КК имеют более простое устройство по сравнению с кранами на шасси автомобильного типа. Потому и цена их выглядит более привлекательной. В среднем такой кран дешевле крана на полноприводном шасси автомобильного типа той же грузоподъемности в 1,5-2 раза. Трудоемкость, а следовательно, стоимость обслуживания и ремонта также будут ниже.
Естественно, что КК состоят не только из одних достоинств. У них есть и минусы. Помимо относительно невысокой транспортной скорости, о которой речь уже шла выше, эти краны характеризуются осевыми нагрузками и габаритной шириной (в основном модели грузоподъемностью выше 30 т), а иногда и высотой, превышающими допустимые значения, установленные для транспортных средств, движущихся по дорогам общего пользования. Более совершенные в техническом отношении и, как следствие, конструктивно более сложные краны на полноприводном шасси автомобильного типа имеют меньшую массу, меньшие осевые нагрузки и более компактные габаритные размеры при той же грузоподъемности, что и КК, но при этом они гораздо дороже.
Отсюда вывод. Наиболее оптимальными сферами применения КК являются, во-первых, объекты, удаленные от дорог общего пользования (а также объекты с полным отсутствием дорог), во-вторых, объекты, где кран будет работать достаточно длительное время без необходимости переброски на другой объект или на базу. КК успешно применяются в нефтегазовом строительстве (в том числе в качестве трубоукладчиков), на строительных работах нулевого цикла при отсутствии подъездных путей и т.п.
Остановимся более подробно на моделях КК, представленных на российском рынке (основные технические характеристики КК указаны в сводной таблице).
Tadano для европейского рынка предлагает три модели КК грузоподъемностью 30, 55 и 70 т. Две из них, 55-тонная GR-550EX и 70-тонная GR-700EXL (на заглавном фото в начале статьи), анонсированы в прошлом году на выставке Bauma’2007. Они пришли на смену соответственно 50- и 60-тонной моделям. За исключением 30-тонника GR-300EX, оснащенного стрелой коробчатого сечения (более тяжелой и трудоемкой в изготовлении), на остальных моделях применены шестигранные стрелы с закругленными краями. Конструкция из двух сваренных овальных частей получается прочней, чем при сваривании четырех плоских. Здесь технология в полной мере решила проблему выбора между массой и прочностью – стрела с овальным профилем легче и прочней, а также увеличилась ее грузоподъемность. Новые конструкции стрел способствуют снижению массы машин.
Tadano разработала систему электронных индикаторов момента нагрузки (LMI), которую назвала Аutomatic moment limiter (AML) – автоматический ограничитель движения. AML позволяет оператору удлинять аутригеры на разную величину, фактически задавая каждой из четырех опор разные параметры, если этого требуют условия площадки. В подобной ситуации оператор вводит необходимые данные аутригеров в программу LMI, и компьютер вычисляет максимальную массу, которую кран может поднять, опираясь на опоры с указанным удлинением. При этом кран способен поднимать груз с любой стороны. Более того, у AML от Tadano есть сенсоры, определяющие положение аутригеров. Они замеряют их позицию и, имея данные о конфигурации крана, радиусе его работы, длине и угле наклона стрелы, вычисляют максимально допустимую высоту подъема на каждую из четвертей рабочего пространства вокруг крана, основываясь на данных о расстоянии до каждой опоры, максимально удаленной от центра тяжести. Если аутригеры установлены произвольно, то меняется и максимальный груз для каждой из четвертей, в зависимости от их позиции на площадке. В системе AML заложена программа мягкой остановки, также разработанная Tadano. Когда машина слишком близко приближается к выходу за рамки безопасности, компьютер плавно приостанавливает работу гидравлики и, чтобы предотвратить опрокидывание крана, производит мягкую остановку.
У Grove, входящего в Manitowoc Crane Group, линейка КК состоит из семи моделей грузоподъемностью от 30 до 110 т. 110-тонник RT9130E является единственным представителем столь высокой грузоподъемности среди моделей КК остальных производителей. На кранах грузоподъемностью 30, 55, 68 и 110 т применяются облегченные стрелы многогранного сечения из гнутого профиля Megaform. На остальных моделях используются стрелы традиционного коробчатого сечения. На 68-тонном кране RT875E кабина может наклоняться до 20О для обеспечения наибольшего обзора.
Модельный ряд КК, выпускаемых различными заводами, входящими в корпорацию Terex, наиболее широк – более 15 моделей грузоподъемностью от 20 до 100 т. Одних только 30-тонников четыре модели, различающихся длиной стрелы, мощностью двигателя, габаритными размерами и массой. Кстати, только у Terex 30-, 40- и 44-тонные модели вписываются в дорожный габарит, а нагрузка на ось у ряда моделей не превышает 13 т. Все модели оснащены стрелами, либо коробчатыми, либо сваренными из двух гнутых полукоробов.
Краны Sennebogen выходят за рамки традиционных КК. Как уже было сказано выше, их конструкция (за исключением стрелового оборудования) ближе к колесным экскаваторам. Компанией освоен выпуск четырех моделей КК грузоподъемностью от 8 до 80 т. КК Sennebogen являются многоцелевыми машинами, т.к. могут комплектоваться различным сменным рабочим оборудованием (помимо традиционных гуськов) – подъемной платформой, вилами, ковшами, грейферным оборудованием. Краны полностью гидравлические, оснащаются системами дистанционного управления и имеют минимальное количество электроники, что обеспечивает надежность в эксплуатации. Ряд моделей имеют стрелы из гнутого профиля четырехгранного сечения со скругленными краями, ряд – шестигранные стрелы со скругленными краями. Кабины оборудованы механизмом гидравлического наклона и подъема. Потребление топлива на машинах грузоподъемностью 8, 16 и 40 т составляет 6-10 л в зависимости от выполняемых операций. У 80-тонника этот показатель составляет 235 г/кВтч при полной нагрузке.
КК Kato поставляются в Россию по большей части бывшие в употреблении. Линейка включает три модели грузоподъемностью 25, 30 и 50 т. Отличительной особенностью КК этой фирмы являются более мощные двигатели по сравнению с конкурентами, а также более высокая транспортная скорость, достигающая 57 км/ч (на 25- и 30-тоной моделях) и 53 км/ч (на 50-тонной модели). Стрелы кранов – коробчатого сечения.
Единственным производителем КК в России и СНГ в настоящее время является Юргинский машзавод. Предприятием освоен выпуск крана КС-5871 грузоподъемностью 25 т. В целом кран конструктивно однотипен зарубежным аналогам и наделен практически всеми функциями, присущими крану такого класса, в том числе способностью работать без опор с грузами до 6,75 т, перевозить на крюке груз до 3 т, работать в зоне 360О без ограничений; у него два ведущих и управляемых моста, функция «крабовый ход», возимый на стреле и легко монтируемый удлинитель. Необходимо также выделить удобство, легкость и точность управления краном за счет применения сервоуправления с двумя джойстиками, двух аксиально-поршневых насосов и двухконтурной гидравлической схемы, которые создают условия для высокой производительности; возможность совмещения до четырех крановых операций одновременно обеспечивает высокую точность монтажно-стыковочных работ путем плавного управления скоростями до «ползучих». Высокая надежность лебедки и широкий диапазон скоростей обеспечиваются наличием встроенного двухконтурного планетарного редуктора, регулируемого гидромотора и двух ленточных тормозов, контроль и обслуживание которых легко доступны. На кране установлена удобная и теплая двухместная кабина. Привод шасси и крановой установки осуществляется от двигателя ЯМЗ-236М2. По сравнению с большинством отечественных моделей автокранов КС-5871 обладает ощутимо более высокими грузовысотными характеристиками на средних и дальних вылетах.

***

Увы, КК в России пока не получили большого распространения. В диапазоне грузоподъемности до 50 т потребители предпочитают покупать недорогие отечественные автокраны, обладающие прекрасной ремонтопригодностью, обеспеченностью запчастями и, что немаловажно, характеризующиеся высокой мобильностью. С отечественными автокранами в указанном диапазоне грузоподъемности конкурируют лишь дешевые бэушные импортные КК, отработавшие по 10-15 и более лет, которых ежегодно поставляется к нам по несколько сотен. Новых КК зарубежного производства поставляются к нам единицы. Например, в 2006 году в Россию ввезено 10 кранов Tadano, 2 – Terex и 1 – Grove. Объемы выпуска юргинских КС-5871 в том же году составили 15 единиц.
Может быть, еще раз стоит подумать, как получить максимум грузоподъемности за минимальную цену?

Автор статьи выражает признательность О.К. Зеленскому за помощь в подготовке материала.

МЕЖДУ ПРОЧИМ 1

Тема КК в СССР получила развитие еще в начале 60-х годов прошлого века. В тот период на Ивановском заводе автомобильных кранов был изготовлен опытный образец первого отечественного гидравлического КК модели К-42 (на фото), обладавшего грузоподъемностью 4 т и высотой подъема крюка 6,4 м. В 1964 году кран прошел испытания и был рекомендован Госкомиссией к серийному производству, однако в серию К-42 так и не пошел. Позднее, в 70-80-е гг., ГСКТБ краностроения разработало КК грузоподъемностью 10 и 16 т. С 1982 года Юргинский машиностроительный завод начал серийное производство 16-тонника. В середине 80-х годов Завод им. Январского восстания выпустил промышленную партию КК грузоподъемностью 25 и 40 т. В 1991 году в Юрге модернизировали выпускаемую модель КК, подняв ее грузоподъемность до 20 т. С 2003 года юргинский завод изготовляет 25-тонник КС-5871.

МЕЖДУ ПРОЧИМ 2

Краны Sennebogen грузоподъемностью 16, 40 и 80 т выпускаются не только в колесном исполнении, но и на гусеничном ходу, а 40-тонник имеет также автомобильную версию. Поворотная часть кранов в любом случае остается практически неизменной.

МЕЖДУ ПРОЧИМ 3

КК фирм Kobelco (на фото) и Komatsu, не выпускаемые в настоящее время, являются одними из наиболее покупаемых в России. Львиная доля поставок приходится именно на эти модели, датируемые 90-ми годами прошлого века.