Автокра́н — це самохідний стріловий кран, змонтований на автомобільному або спеціальному колісному (рідше гусеничному) шасі. Завдяки мобільності він швидко переміщується між об’єктами власним ходом і виконує вантажно-розвантажувальні та монтажні роботи без тривалого монтажу, тому є одним із найпоширеніших видів підіймальної техніки на будівництві. У цьому матеріалі розглянуто будову автокрана, його основні механізми, типи стріл, класифікацію за вантажопідйомністю та систему індексації.
Що таке автокран
Автокран поєднує дві функції — транспортного засобу та вантажопідіймальної машини. На загальному шасі розміщене кранове обладнання, яке приводиться в дію двигуном базового автомобіля або окремою силовою установкою. Головна перевага такої компоновки — мобільність: кран прибуває на майданчик своїм ходом, виставляється на опори й одразу готовий до роботи. Саме тому автокрани широко застосовують там, де потрібні періодичні короткочасні підіймальні операції на різних об’єктах, а не постійна робота на одному місці. За поширеністю й універсальністю автокран є однією з базових машин парку будівельної та вантажопідіймальної техніки.
Для стійкості під час підіймання вантажу автокран обладнують виносними опорами (аутригерами), які розвантажують ходову частину й розширюють опорний контур. Без них робота з номінальним вантажем неможлива, оскільки навантаження перекинуло б машину.
Будова автокрана
Конструктивно автокран поділяють на дві частини — неповоротну та поворотну, з’єднані опорно-поворотним пристроєм.
Неповоротна частина
До неповоротної частини належать базове шасі, рама кранової установки та виносні опори. Базове шасі — це вантажний автомобіль (наприклад, МАЗ, КрАЗ, КамАЗ, Tatra) або спеціальне багатовісне шасі підвищеної прохідності, розроблене саме під кранове обладнання. Кількість осей зростає зі збільшенням вантажопідйомності: від дво- і тривісних машин у легких кранів до дев’яти- і десятивісних у надважких. Виносні опори (аутригери) висуваються вбік і впираються в ґрунт опорними п’ятами, створюючи широку стійку основу. У сучасних машинах вони мають гідравлічний привод і можуть встановлюватися на різну ширину залежно від умов майданчика.
Поворотна частина
Поворотна частина обертається навколо вертикальної осі на 360°. Її основа — поворотна платформа, на якій змонтовані стріла, кабіна кранівника, механізми та противага. Опорно-поворотний пристрій (велике роликове або кулькове коло) передає навантаження від поворотної частини на шасі й забезпечує обертання. Противага врівноважує момент від вантажу на стрілі; у важких кранів її масу можна змінювати, додаючи або знімаючи баластні плити. У кабіні кранівника, засклена з усіх боків для доброго огляду, розміщені органи керування всіма механізмами.
Основні механізми
Робочий цикл автокрана забезпечують чотири основні механізми:
- Механізм підіймання вантажу — вантажна лебідка з канатом, що проходить через систему блоків до гака.
- Механізм зміни вильоту (підіймання стріли) — змінює кут нахилу стріли, а отже виліт і висоту підіймання.
- Механізм повороту — обертає платформу зі стрілою навколо вертикальної осі.
- Механізм пересування — забезпечує рух крана (це ходова частина базового шасі).
У більшості сучасних автокранів привод механізмів гідравлічний: насоси подають робочу рідину до гідроциліндрів і гідромоторів. Гідравліка дає плавне регулювання швидкостей і компактність. У старіших і надважких моделях трапляється механічний або електричний привод окремих механізмів.
Типи стріл
Стріла — робочий орган, що визначає виліт і висоту підіймання. Розрізняють три основні виконання:
- Телескопічна стріла складається з кількох висувних секцій, що входять одна в одну. Розкладається за лічені хвилини гідравлікою, дозволяє плавно змінювати довжину. Найпоширеніший тип у сучасних автокранах.
- Ґратчаста стріла — збірна зварна конструкція з труб і розкосів. За тієї ж маси витримує більше навантаження й дає більшу довжину, але потребує монтажу з окремих секцій і не змінює довжину під час роботи. Застосовується у важких і надважких кранах.
- Комбінована (баштово-стрілова) схема поєднує основну стрілу та керовану гусеничну/мачтову надставку (гусак) для роботи на великій висоті, наприклад при монтажі висотних конструкцій.
Класифікація за вантажопідйомністю
За вантажопідйомністю автокрани умовно поділяють на кілька груп. Межі в різних джерелах відрізняються, тому поділ орієнтовний:
- Легкі — приблизно до 10 т;
- Середні — від 10 до 25 т (найпоширеніші у цивільному будівництві);
- Важкі — від 25 до 100 т;
- Надважкі — понад 100 т (монтаж мостів, промислового обладнання, вітрогенераторів тощо).
Важливо розуміти, що номінальна вантажопідйомність вказується для мінімального вильоту стріли. Зі збільшенням вильоту фактична допустима маса вантажу зменшується — цю залежність описує вантажна характеристика (діаграма) конкретної моделі. Найбільш затребувані на майданчиках саме середні автокрани на 20–25 т — до цього класу належать, наприклад, Zoomlion QY20H та XCMG QY25.
Класифікація за ходовою частиною
За типом шасі та ходового обладнання автокрани поділяють на:
- крани на шасі серійних вантажних автомобілів;
- крани на спеціальному колісному шасі автомобільного типу (підвищеної вантажопідйомності й прохідності);
- короткобазові й всюдихідні (all-terrain) крани;
- гусеничні крани — формально окремий клас, проте споріднений за конструкцією кранового обладнання.
Основні технічні параметри
Щоб порівнювати автокрани між собою й правильно добирати машину під конкретну задачу, користуються набором технічних параметрів. Ключові з них:
- Вантажопідйомність — максимальна маса вантажу, яку кран може підняти за найсприятливіших умов (мінімальний виліт, повністю висунуті опори). Це «паспортна» цифра в назві моделі.
- Виліт стріли — горизонтальна відстань від осі обертання поворотної платформи до вертикалі, що проходить через гак. Чим більший виліт, тим меншу масу можна піднімати.
- Висота підіймання — найбільша висота, на яку піднімається гак; залежить від довжини та кута нахилу стріли.
- Вантажний момент — добуток маси вантажу на виліт; узагальнений показник потужності крана, що визначає межу його стійкості.
- Довжина стріли — від мінімальної (складеної) до максимальної (з усіма секціями й гуськом).
- Робочі швидкості — підіймання/опускання вантажу, зміни вильоту, повороту платформи, а також транспортна швидкість руху.
- Загальна маса та габарити крана в транспортному положенні — важливі для допуску на дороги й для оцінювання тиску на ґрунт.
Взаємозв’язок вантажопідйомності й вильоту описує вантажна характеристика — таблиця або діаграма, яку виробник наводить для кожної моделі. Саме за нею, а не за назвою крана, визначають, чи підніме машина конкретний вантаж на потрібній відстані.
Система індексації (маркування)
У країнах колишнього СРСР для позначення стрілових самохідних кранів застосовували систему індексації за ГОСТ 22827. Індекс починається з літер КС (кран стріловий самохідний), після яких ідуть цифри, що кодують основні параметри машини.
| Цифра індексу | Що позначає | Значення |
|---|---|---|
| 1-ша | Розмірна група (вантажопідйомність) | 1 — 4 т · 2 — 6,3 т · 3 — 10 т · 4 — 16 т · 5 — 25 т · 6 — 40 т · 7 — 63 т · 8 — 100 т |
| 2-га | Тип ходового пристрою | 1, 2 — гусеничне · 3 — пневмоколісне · 4 — спеціальне шасі автомобільного типу · 5 — шасі вантажного автомобіля · 6 — шасі трактора · 7 — причіп |
| 3-тя | Виконання стрілового обладнання | 6 — гнучка (канатна) підвіска · 7 — жорстка підвіска · 8 — телескопічне |
| 4-та | Порядковий номер моделі | — |
| літери | Модернізація та кліматичне виконання | А, Б… — чергова модернізація · ХЛ, Т, ТВ — кліматичне виконання |
Приклад розшифровки
Автокран КС-4561А: 4 — розмірна група вантажопідйомністю 16 т; 5 — шасі вантажного автомобіля; 6 — стріла з гнучкою (канатною) підвіскою (ґратчаста); 1 — порядковий номер моделі; А — перша модернізація. Отже, лише за індексом можна визначити основні характеристики машини.
Сфери застосування
Автокрани застосовують практично в усіх галузях, де потрібні мобільні підіймальні роботи: у житловому та промисловому будівництві (монтаж плит, ферм, колон), під час вантажно-розвантажувальних робіт на складах і майданчиках, при встановленні технологічного обладнання, у дорожньому будівництві, комунальному господарстві та ліквідації наслідків аварій. Завдяки швидкому розгортанню автокран часто вигідніший за баштовий кран для короткочасних і розосереджених завдань.
Як підібрати автокран під задачу
Вибір автокрана зводиться до узгодження трьох величин із вантажною характеристикою машини:
- Маса вантажу. Визначають найважчий елемент, який доведеться піднімати, з урахуванням маси стропів і траверс.
- Виліт. Оцінюють, на якій горизонтальній відстані від крана перебуватиме вантаж у точці підіймання та в точці встановлення. Часто саме виліт, а не абсолютна маса, стає обмежувальним чинником.
- Висота підіймання. Враховують висоту, на яку піднімають вантаж, плюс запас на стропи й габарит самого вантажу.
Отримані значення звіряють із вантажною характеристикою: обрана модель повинна мати запас за вантажопідйомністю на потрібному вильоті, а не лише за номіналом. Додатково беруть до уваги умови майданчика: тип і несучу здатність ґрунту під опорами, наявність місця для повного винесення аутригерів, близькість ліній електропередач і споруд, ширину проїздів для доставлення техніки. Недооцінка вильоту або стану ґрунту — найпоширеніша причина того, що формально «потужний» кран не може виконати роботу безпечно.
Переваги та обмеження
Головні переваги автокранів — мобільність, швидке розгортання й широкий діапазон вантажопідйомності від кількох до понад тисячі тонн. Вони не потребують тривалого монтажу, як баштові крани, і легко переміщуються між об’єктами. Водночас автокрани мають обмеження: робота з номінальним вантажем можлива лише на виносних опорах і на достатньо міцному ґрунті; вантажопідйомність швидко падає зі збільшенням вильоту; великі моделі мають значні габарити й масу, що ускладнює переміщення дорогами загального користування. Тому для тривалих робіт на одному місці іноді доцільніші баштові або гусеничні крани.
Відмінність від інших типів кранів
Автокран належить до групи стрілових самохідних кранів, але має свої особливості порівняно зі спорідненою технікою. Баштовий кран монтують стаціонарно на будівельному майданчику; він забезпечує велику висоту й виліт для тривалого зведення будівель, проте потребує часу на монтаж і демонтаж. Гусеничний кран має схоже кранове обладнання, але пересувається на гусеницях, краще працює на слабких ґрунтах і може переміщатися з вантажем, хоча між об’єктами його возять на тралі. Кран-маніпулятор (КМУ) — це порівняно невелика стріла, встановлена на бортовому вантажівці; він поєднує перевезення й самонавантаження вантажу, але поступається автокрану за вантажопідйомністю та вильотом. Таким чином, автокран займає нішу універсальної мобільної машини для короткочасних підіймальних і монтажних робіт середньої та великої ваги.
Безпека експлуатації
Робота автокрана регламентована правилами безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранів. Ключові вимоги: обов’язкове встановлення на всі виносні опори на твердому ґрунті (за потреби — на підкладні щити для розподілу тиску), контроль вантажної характеристики (не перевищувати допустиму масу для поточного вильоту), справність обмежувача вантажного моменту та кінцевих вимикачів, дотримання безпечної відстані до ліній електропередач і робота лише атестованого кранівника. Перед підійманням переконуються у надійності стропування вантажу й відсутності людей у небезпечній зоні.
Кран як вантажопідіймальна машина підлягає періодичному технічному огляду: перевіряють стан металоконструкцій стріли, канатів, гака, роботу гальм і запобіжних пристроїв. Регулярне обслуговування гідросистеми, механізмів і ходової частини не лише подовжує ресурс машини, а й безпосередньо впливає на безпеку робіт. Експлуатація крана з несправними запобіжними пристроями заборонена.
Приклади сучасних автокранів
Найпоширеніший на майданчиках України клас — середні автокрани вантажопідйомністю 20–25 т на колісному шасі підвищеної прохідності. Типові представники цього класу:
- Zoomlion QY20H — вантажопідйомність 20 т, телескопічна стріла, висота підіймання до 40 м, боковий виліт до 34 м, шасі 6×4.
- XCMG QY25 — вантажопідйомність 25 т, телескопічна стріла на автомобільному шасі.
Докладні технічні характеристики та вантажні діаграми цих моделей наведені на відповідних сторінках.
Джерела
ГОСТ 22827-85. Крани стрілові самохідні загального призначення. Технічні умови.
Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Донецьк : Донбас, 2004. — Т. 1.