Как сделать самодельный кран в кузов грузовика своими руками. Настольная робо-рука манипулятор из оргстекла на сервоприводах своими руками или реверс-инжиниринг uArm Кран манипулятор самодельный на грузовик

Кран-манипулятор — это силовая установка, монтируемая на подвижные платформы. Она поднимает и переносит тяжелые грузы за короткий промежуток времени. Такое оборудование можно сделать самостоятельно и установить самодельный кран в кузов грузовика.

Как сделать и установить самому

Осуществить монтаж автокрана можно самостоятельно. Он устанавливается на транспортное средство. Для этого нужно снять кузов с шасси, чтобы поменять подрамник, т.к. заводская конструкция слаба и может треснуть. Подрамник надо сделать своими руками потому, что прикреплять крановую установку напрямую к раме запрещено.

Его можно сварить из наружного (18 мм) и внутреннего швеллеров. Планки сгибаются так, чтобы они повторяли форму рамы. Меньшая рейка вставляется в больший швеллер, чтобы образовался прямоугольник. К сваренной раме крепятся готовые швеллера. Между ними и базой ложится пожарный шланг для выравнивания плоскости планок и рамы.

Устанавливается на подрамник кран, в состав которого входят:

балка;
стрела;
опорные стойки;
специальные стремянки.

С помощью специальных стремянок закрепляется установка. Необходимо в стремянки вдеть распорки, изготовить которые можно так.

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.

Многие владельцы грузовых бортовых автомобилей с появлением конкуренции со стороны кран манипуляторов, установленных на шасси грузового авто, именуемых в народе «САМ ГРУЖУ - САМ ВОЖУ», стали задумываться о монтаже крановой установки (так называемой стрелы или КМУ) на свой автомобиль, чтобы в результате получить наиболее востребованную спецтехнику. В настоящее время на Российском рынке много предложений о продаже таких стрел с грузоподъемностью от 1 до 10 тонн производства Японии и Южной Кореи. В нашей статье мы не будем касаться вопроса выбора КМУ, а рассмотрим ее монтаж на раму бортового грузовика. Много фирм предлагают выполнить эту работу. Цена за такую услугу на сегодняшний день 27.03.2012 в городе Казань составляет от 60 до 100 тыс. рублей в зависимости от грузоподъемности стрелы и выбранного шасси. Время исполнения заказа - 3 – 4 недели. Я вам предлагаю сэкономить ваши время и деньги и расскажу, каким образом можно установить кран манипулятор на шасси вашего грузовика своими силами.

В качестве автомобиля выберем самый распространенный в РФ грузовой автомобиль марки КАМАЗ. Установим на него манипулятор KANGLIM KS1256G-II(с максимальной грузоподъемность 6.5 тонн и вылетом стрелы 19 метров) производства Южной Кореи. Вес установки 3.5 тонны.

Основой крепления установки к раме является подрамник, который мы будим изготавливать! Крепить манипулятор непосредственно к раме строго запрещается, так как рама сразу дает трещину!

Первый этап. Необходимо передвинуть кузов автомобиля назад, чтобы появилось свободное пространство за кабиной, необходимое для монтажа КМУ. Лучше кузов полностью снять с шасси, так как придется менять подрамник. Эта замена вызвана двумя необходимостями:

он слишком слабый – выполнен из тонкого металлического квадрата;
на него будем монтировать крановую установку, поэтому его длина должна быть длиньше.

Необходимость в установке стрелы на общий подрамник (кузова и установки) обусловлена тем, что ее рабочая зона это кузов авто и пространство по бокам грузовика за кабиной. Другими словами, центр тяжести КМУ с грузом будет находится ближе к центру рамы и если подрамник под крановую установку отделить от подрамника кузова, то рама в конце подрамника стрелы может согнуться. То есть площадь давления манипулятора на раму при разъединенных подрамниках будет в несколько раз меньше, нежели при объединенном.

Подрамник свариваем из двух швеллеров 18 мм. (наружный) и 16 мм. (внутренний). На рисунке как раз это видно

Перед сваркой необходимо согнуть швеллера, чтобы они повторяли плоскость рамы, так как последняя не является прямой, расширяется в месте крепления коробки переключения скоростей, над которой и будет находится манипулятор. Меньший швеллер вставляем в больший таким образом, чтобы получился прямоугольник, и провариваем небольшими отрезками по все длине. Сварной шов в месте установки стрелы должен быть сплошным (не прерываться), так как автоманипулятор все время будет передвигаться с КМУ, которая обладает приличной массой. Длину подрамника можно отрезать сразу (70-90 см. под стрелу + длина кузова), но лучше это сделать после крепления кузова (это позволит регулировать его местоположение). Кузов предлагаю не укорачивать, потому что чем он больше, тем больше разных видов грузов можно перевозить. Просто кузов сдвинется назад на 70-90 см относительно старого положения, и он не сломается, так как выполняем крепкий подрамник. Важно, чтобы общая длина автопоезда не превышала 12 метров!

Второй этап. Крепим сваренные швеллера к раме при помощи стремянок, положив при этом между швеллерами и рамой пожарный шланг. Это видно на следующем рисунке

На рисунке уже показан прикрепленный кузов. Но это произойдет только на последнем этапе.

Пожарный шланг необходим, чтобы сравнять плоскости рамы и швеллера, так как они не идеально ровные. Применяемые стремянки стандартные, которые используются Камским завод для крепления кузова к раме. Для того чтобы подрамник получился цельным, соединим сваренные швеллера обрезком швеллера при помощи сварного шва. Обрезок швеллера привариваем над поперечиной рамы таким образом, чтобы затем прикрутить при помощи болтового соединения этот швеллер к поперечине. Так как после КПП в заднюю сторону грузовика располагается как минимум две поперечины, то и выше описанных соединений делаем тоже как минимум два. Чем больше таких соединений, тем крепче будет прикреплен подрамник к раме.

Третий этап. Устанавливаем манипулятор на подрамник за кабиной. В комплекте со стрелой идут специальные стремянки, при помощи которых крепим установку к раме через подрамник. Важно, в стремянку вдеть специальную распорку. На фото она как раз показана.

Как ее изготовить? Берем кусок трубы внутренним диаметром немного больше чем диаметр стремянки. Длину трубы делаем около половины высоты рамы. Отрезаем кусок толстой пластины (толщина 7-10мм.) в виде прямоугольника, меньшая сторона которого около 8-9 см., а большая – чтобы она плотно зашла внутрь рамы по высоте. Отрезанную трубу привариваем к пластине по центру. Если не установить описанную распорку, то стремянка манипулятора при затяжке согнет горизонтальные плоскости рамы и рама ослабнет. В результате получаем в сечении прямоугольник, а не П-образный швеллер, который намного крепче. Затем затягиваем стремянки с большим усилием, которые через некоторое время после эксплуатации грузовика необходимо подтянуть.

Четвертый этап. Чтобы исключить перемещение КМУ вдоль рамы, привариваем к подрамнику уголки («четверку» или «пятерку») спереди и сзади манипулятора перпендикулярно раме. Это дополнительная мера фиксации.

Пятый этап. Монтируем кузов к подрамнику, оставив 15-20 см. зазора между крановой установкой и началом кузова. Поперечины кузова крепим болтовыми соединениями к подрамнику, аналогично как ранее он крепился заводом изготовителем.

На этом наш монтаж заканчивается и остается только подключить гидравлический насос, за счет которого происходит вся работа кран манипулятора. Этот вопрос рассмотрим в следующей статье.

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.

Популярные модели