Разновидности
В зависимости от используемого запорного элемента, привода и количества контуров, различают два типа кранов с электроуправлением. Причём оба варианта могут использоваться на автомобилях Газель.
В зависимости от количества контуров и числа патрубков, устройства делят на такие категории:
- одноконтурные или двухтрубковые;
- двухконтурные или трёхтрубковые.
В первом случае это обычный кран, который только открывает или закрывает потоки жидкости в системе. Двухтрубковые устройства предусматривают наличие одного впускного и одного выпускного патрубка, между которыми находится запорный элемент. Обычно такие краны применяются в системе отопления салона. Их монтируют между выпуском (патрубком) системы охлаждения ДВС и впуском на радиаторе печки. Это позволяет водителю управлять потоками горячей ОЖ.
Второй вариант — это трёхходовой кран. Он способен перенаправлять потоки жидкости в два трубопровода. Здесь используется один патрубок впускного типа, и сразу два выпускных. Запорный элемент сделан так, чтобы направлять поток ОЖ в один выпускной патрубок, параллельно перекрывая второй. Нашёл довольно широкое применение в отопительных системах салона на авто, включая Газель.
В зависимости от запорного элемента и привода, краны печки делятся на шиберные с электромотором и запорные с соленоидным приводом.
Шиберные модели конструктивно достаточно простые. Они выполнены в виде литого пластикового корпуса с патрубками. Внутри расположена поворотная пластина. На корпусе находится небольшой электромоторчик с шестерёночным редуктором, который и обеспечивает поворот пластины.
Модели с электроприводом работают несколько иначе. Когда печка в Газели выключается, пластина внутри крана располагается между патрубками, выполняя перекрытие потока жидкости. Это не позволяет горячей ОЖ поступать в печной радиатор. Тем самым отопление в салоне перестаёт работать. Если нужно включить печку, водитель нажимает специальную кнопку на панели Газели, и электромоторчик получает ток, поворачивает пластину и позволяет жидкости пройти через радиатор. Чтобы отключить в Газели отопление, достаточно ещё раз нажать кнопку, и процесс начнёт происходить в обратном порядке.
Ситуация с соленоидными кранами другая. Они также выполнены из пластикового корпуса, но внутри находится конусообразный подъёмный затвор. При закрытом положении этот затвор располагается на своём седле, перекрывая тем самым поток горячей жидкости охлаждения. Затвор через шток соединяется с якорем соленоида, установленным на корпусе электрокрана. Если на соленоид не подаётся напряжение, канал находится в открытом положении. Запуская двигатель, соленоид получает заряд и кран закрывается. Включая печку, происходит обесточивание соленоида, тем самым кран открывается и горячая жидкость следует на радиатор. Выключая печку, через напряжение на соленоиде происходит смещение, и электрокран закрывается.
Современное печное оборудование на большинстве отечественных и зарубежных автомобилях перешло на использование электрических кранов. Они практически полностью вытеснили старые механические устройства. Это ожидаемые изменения, поскольку нынешнее управление на Газели более удобное и функциональное.
Как установить самодельный манипулятор на Газель
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. Самодельный гидроманипулятор 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.
Программирование
Самое интересное, это управление манипулятором с компьютера. У uArm есть удобное приложение для управления манипулятором и протокол для работы с ним. Компьютер отправляет в COM-порт 11 байт. Первый из них всегда 0xFF, второй 0xAA и некоторые из оставшихся — сигналы для сервоприводов. Далее эти данные нормализуются и отдаются на отработку двигателям. У меня сервоприводы подключены к цифровым входам/выходам 9-12, но это легко можно поменять.
Терминальная программа от uArm позволяет изменять пять параметров при управлении мышью. При движении мыши по поверхности изменяется положение манипулятора в плоскости XY. Вращение колесика — изменение высоты. ЛКМ/ПКМ — сжать/разжать клешню. ПКМ + колесико — поворот захвата. На самом деле очень удобно. При желании можно написать любой терминальный софт, который будет общаться с манипулятором по такому же протоколу.
Я не буду здесь приводить скетчи — скачать их можно будет в конце статьи.
Сложная система блоков как рассчитать выигрыш в силе
Если система устроена так, что один простой полиспаст тянет собой другой простой полиспаст, то это уже сложная система блоков. Для теоретического расчёта выигрыша в силе, необходимо условно разделить сложный полиспаст на простые и перемножить значения выигрыша от простых полиспастов. Например, если система состоит из 4 блоков, и первый условный простой полиспаст имеет выигрыш в силе 3. Он тянет за собой второй простой двухблочный полиспаст тоже с выигрышем в 3. Суммарно усилие, которое потребуется приложить будет в 9 раз меньше. Именно 4-х блочный сложный полиспаст наиболее часто используется спасателями.
Отделка и сборка
Как сделать нож своими руками в домашних условиях
1. Снимите поворотную опору, мачту В/С и боковины I с платформы лебедки J. Осмотрите все детали и, если требуется, дополнительно их отшлифуйте. Наденьте колеса и бадью на 6-миллиметровый стержень и подложите под его концы толстые обрезки. Чтобы нанести отделочное покрытие на деревянные оси, не затрагивая их концы, которые будут вклеиваться в отверстия, возьмите обрезок толстого бруска и, просверлив в нем восемь 10-миллиметровых отверстий, вставьте в них оси. Затем сделайте шесть 6-миллиметровых отверстий с интервалом не менее 50 мм в другом обрезке. Вставьте в четыре из них короткие шканты и насадите на их концы ручки-кнопки. Оберните малярным скотчем один конец каждого стержня с катушкой, а вторые концы вставьте в оставшиеся отверстия обрезка. Нанесите бесцветное покрытие на все детали игрушки. (Мы использовали полуматовый лак в аэрозольном баллоне, который наносили четыре раза с промежуточной шлифовкой наждачной бумагой № 320. Колеса после просушки каждого слоя обрабатывали мягкой щеткой из латунной проволоки.)
2. Наденьте на каждую ось колесо и шайбу. Вклейте оси в отверстия шассиА, вставляя между колесом и шайбой тонкую пластиковую прокладку, чтобы колеса могли свободно вращаться. 3. Шурупами прикрепите к платформе лебедки J одну из боковин I (рис.5). Наденьте на каждый стержень с катушкой шайбу, пружину и еще одну шайбу, вставьте их в отверстия боковины лебедки. Добавьте еще две шайбы с пружиной на каждый стержень и установите вторую боковину лебедки, чтобы стержни с катушками оказались между двумя боковинами. Наденьте еще по одной шайбе на выступающие снаружи концы стержней и насадите ручки-кнопки, смазав их отверстия клеем.
4. Прикрепите к платформе лебедки мачту В/С. Подготовьте два отрезка резьбовой шпильки М6 длиной 92 мм (на 10 мм больше ширины основания) и проденьте их сквозь отверстия боковин I и мачты (рис. 5). Нанесите на концы шпилек немного специальной пасты-фиксатора и наверните колпачковые гайки. Прикрепите поворотную опору шурупами к платформе J лебедки, а затем к шасси А.
5. Теперь возьмите еще два отрезка резьбовой шпильки длиной 67 и 29 мм. Вставьте стрелу D/E/F/H между боковыми деталями мачты В. Проденьте длинный отрезок шпильки в осевые отверстия (рис. 1). Нанесите пасту-фиксатор и наверните колпачковые гайки. Короткий отрезок вставьте в отверстия на переднем конце стрелы и также закрепите его с помощью колпачковых гаек, нанеся пасту-фиксатор.
6. Отрежьте шнур длиной 61 см и завяжите на одном его конце узел. Проденьте его сверху через отверстие в задней проставке стрелы Е, затем через отверстие в задней катушке и завяжите второй узел. Лишнюю часть шнура намотайте на катушку, вращая ручки-кнопки.
7. Отрежьте шнур длиной 183 см, проденьте его в отверстие передней катушки и завяжите узел. Затем проведите шнур в просвет между передней и задней проставками стрелы D, Е, через верхнюю проставку мачты С и между передней проставкой и передней резьбовой шпилькой. Привяжите к концу шнура грузовой крюк и намотайте свободный излишек шнура на катушку. Наконец, повесьте на крюк небольшую бадью. Не забудьте надеть рукавицы и защитную каску, перед тем как включить двигатель и дать волю воображению!
Игрушка «Подъемный кран», 3.9 out of 5 based on 7 ratings
Привожу последовательность этапов работы:
1. Выкрутить из крана носик, используя две лыски в нижней его части.
2. Внимательно ознакомиться с конструкцией носика (рис. 2) и разобрать его.
3. Мягкой щеточкой прочистить мыльным раствором фильтры и другие части носика.
4. Собрать детали фильтра, не вставляя их в корпус носика.
5. Завернуть детали но влажную салфетку и сохранить в целостности до сборки.
6. Доработать носик резьбой М24×1,0 мм (рис. 5).
7. Изготовить корпус рукомойника согласно размерам, приведенным на рис. 4.
8. Установить на корпусе скобу-фиксатор.
9. Изготовить конус согласно размерам, данным на рис. 6.
10. Изготовить сосок, нарезав на штыре 60…70 мм с двух сторон резьбу Мб мм.
11. Соединить конус со штырем.
12. Ввести конус в отверстие диаметром 20 мм штырем вниз.
13. Притереть конус но конусному отверстию.
14. Изготовить пуговицу диаметром 20 мм и толщиной 10 мм.
15. Выступающую часть штыря зачистить.
16. Собрать носик согласно рис. 2.
17. Соединить носик с гусаком крана.
18. Соединить рукомойник с носиком.
Теперь остается испытать приспособление в работе и устранить возможные недостатки.
Насадка применяется при необходимости порционной подачи воды. Но нужно обеспечить и постоянную подачу. Устанавливая и снимая насадку, можно нарушить ее резьбовое соединение. Поэтому на корпусе предусмотрен фиксатор, который, удерживая конус в верхнем положении за путницу, позволяет подавать воду непрерывно.
Самостоятельная сборка
Если планируется собрать погрузчик фронтальный самодельный либо его аналог на заднюю навеску, необходимо разработать чертеж или найти готовый вариант. После этого целесообразно убедиться в наличии всех деталей, предусмотренных конструкцией модели, а затем можно приступать непосредственно к сборке.
Необходимые инструменты
Для того чтобы самодельный мини погрузчик на гидроприводе обошелся дешевле покупного аналога, необходимо убедиться в наличии всех нужных инструментов и материалов. Мастеру потребуется сварочный аппарат, который будет использоваться для соединения ключевых узлов в конструкции.
Помимо стандартного набора инструментов, для сборки потребуется мощная дрель с набором сверл, УШМ, а также следующие элементы:
- листовая сталь;
- металлический профиль;
- гидроцилиндры от аналогичной техники;
- крепежные элементы.
Особое внимание следует уделить качеству и прочности материалов, поскольку от этого напрямую зависят эксплуатационные параметры, а также срок службы сооружаемого агрегата
Порядок действий
Чтобы процесс изготовления прошел успешно, необходимо осуществлять сборку в соответствии с простой инструкцией. Сначала потребуется изготовить прямоугольную основу, для чего отлично подойдут трубы металлопрофиля. После необходимо придерживаться простейшего алгоритма действий:
- Сформировать по центру основы еще один прямоугольник из квадратных металлических труб.
- Смонтировать на него крупный гидроцилиндр.
- Сделать в верхней части рамы распорку и шарниры.
- Изготовить стрелу из металлопрофиля, закрепив в её конце гидроцилиндр.
Также потребуется сделать ковш, с помощью которого будет осуществляться загрузка/разгрузка. Для этой цели отлично подойдет листовой металл, который должен обладать высокой прочностью. Сначала необходимо вырезать участки прямоугольной формы, сварить их между собой, расположив последний под небольшим углом.
Передний гидроцилиндр, предусмотренный конструкцией, будет отвечать за поворот агрегата, в то время как задние используются для сгибания/разгибания рабочего органа. Планируя собрать прочный и надежный агрегат, следует помнить, что толщина металлических труб, используемых для изготовления основы устройства, должна быть не менее 7 мм, иначе велика вероятность поломки при интенсивном использовании.
Подобный самодельный погрузчик может быть успешно использован в связке с различными моделями мини-тракторов, а также их стандартных аналогов. При этом необходимо учитывать, что при избыточной длине манипулятора существенно возрастает вероятность перевеса. Решить проблему проще всего сокращением длины стрелы либо установкой противовеса.
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.
Устройство и принцип работы
Кран-балка состоит из таких деталей:
- моста, выполненного из двутавра;
- тельфера или тали — устройств, перемещающихся по мосту для транспортировки грузов;
- концевых балок с ходовыми колесами;
- подкосов для крепления монорельса.
Концевые консоли крепятся к мосту методом жесткого крепления. Приспособления для перемещения грузов в мостовом исполнении бывают 2 типов:
- опорные, применяются на больших площадях;
- подвесные, используются в небольших помещениях.
Для монтажа подвесного грузоподъемного оборудования мостового типа не требуется установка подкрановых эстакад.
Тельфер — механизм, поднимающий и перемещающий большой вес, работает от электропривода. Он мощнее, чем тали, и может перемещать грузы весом до 10 т.
Устройства используются при температуре +40…-40 °C. При перемещении пыльных материалов требуются периодические осмотры механизмов и удаление пыли из узлов оборудования. При использовании их на улице электрические детали укрывают специальными кожухами от попадания осадков.
Чем отличается кран-балка от тельфера
Тельфер с электрическими моторредукторами перемещения и кранбалка отличаются тем, что первый является частью подъемного механизма по транспортировке грузов. Он может использоваться как самостоятельное устройство. Его подвесная конструкция отличается компактностью и не загромождает пространство помещения.
Тельфер легко перемещается по монорельсу. Разница есть в монтаже и цене на эти 2 вида грузоподъемников. Некоторое отличие есть в передвижении данных механизмов. Тельфер движется вверх-вниз и вправо-влево, а мостовой механизм — вверх-вниз, вправо-влево и вперед-назад.
Устройство
Устройство этой грузоподъемной машины включает в себя следующие детали и механизмы:
- опорная стойка;
- укосина;
- балка;
- рычаг управления;
- лебедка с талью;
- проушины;
- стреловое оборудование;
- пальцы;
- шкив;
- хомут;
- трансформатор и вакуумметр;
- колесный механизм;
- тросы;
- крепежные элементы;
- крюк в виде чашки;
- электрический двигатель.
Полный чертеж конструкции этого оборудования приведен в руководстве пользователя.
Опорная рама устройства делается из высокопрочной стали и имеет треугольную форму. Угловой профиль изготавливается из железа и вращается вокруг двух хомутов, которые расположены на специальной мачте. К раме опорного типа прикреплены 2 блока, а в нижней части мачты расположен третий блок. Через него проходит выполненный из стали гибкий трос, который заканчивается на одном конце крюком в виде чаши. Такой крюк используется для захвата груза. На другом конце троса находится самонаворачивающийся барабанный механизм лебедки.
Механизмы, предназначенные для захвата груза, изменяются в зависимости от формы поднимаемого предмета: например, для транспортировки кирпича понадобится платформа с габаритными параметрами не менее 3000*900 мм. Чтобы переместить груз круглой формы, используется простая платформа, сделанная из бревен, диаметр которых составляет 270-320 мм.
Чтобы увеличить вылет рабочего органа установки, рекомендуется укрепить проушины крана на приделанных к нему пальцах. Их следует подпереть специальной дополнительной стойкой.
Для повышения уровня устойчивости мачты ее закрепляют на рабочей поверхности крепежными деталями в одном или двух местах. Если высота мачты превышает 20 000 мм, то рекомендуется дополнительно установить крепление посередине конструкции.
Угол подъема груза, длину стрелы и угол наклона самой установки можно контролировать при помощи специальных механизмов, которые подключается к установке.
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.
- Установите на подрамник манипулятор. 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.
Шаг 10. Схема подключения
Как только Вы соберёте манипулятор, и подготовите разъем Nunchuk, Вы будете готовы что бы собрать электросхему. Мы использовали щит платы управления, который был в комплекте вместе с комплектом манипулятора. Это упрощает подключение компонентов, поскольку в нем уже имеются специальные разъемы для сервомоторов, источника питания и т. д.
Подключите компоненты следующим образом:
Контроллер:
- Контроллер контакт 6 (SCL) => Arduino Mega Контакт 21 (SCL) (на плате)
- Контроллер контакт 1 (SDA) => Arduino Mega Контакт 20 (SDA) (на плате)
- Контроллер контакт 3 (Vcc) => Ardino Mega Контакт 3V3 (на плате)
- Контроллер контакт 4 (Gnd) => Arduino Mega Контакт Gnd (на плате)
Если вы используете Arduino Uno, контакты Nunchuk SCL и SDA должны быть подключены к контактам Arduino следующим образом:
- Контроллер контакт 6 (SCL) => Arduino Uno контакт A5
- Контроллер контакт 1 (SDA) => Arduino Uno контакт A4
- Контроллер контакт 3 (Vcc) => Ardino Uno контакт 3V3
- Контроллер контакт 4 (Gnd) => Arduino Uno контакт Gnd
Сервопривод:
- Контакт Платы управления 11 => Сервопривод № 1
- Контакт Платы управления 12 => Сервопривод №2
- Контакт Платы управления 13 => Сервопривод № 3
- Контакт Платы управления 8 => Сервопривод № 4
- Контакт Платы управления 9 => Сервопривод №5
- Контакт Платы управления 10 => Сервопривод №6
Если вы не используете плату управления, Вы должны использовать следующую конфигурацию контактов:
- Arduino Контакт 11 => Серво #1 (Sgn)
- Arduino Контакт 12 => Серво #2 (Sgn)
- Arduino Контакт 13 => Серво #3 (Sgn)
- Arduino Контакт 8 => Серво #4 (Sgn)
- Arduino Контакт 9 => Серво #5 (Sgn)
- Arduino Контакт 10 => Серво #6 (Sgn)
- Arduino Контакт Gnd => Серво Gnd
- 6В Контакт питания => Серво Vcc
Вам также необходимо подключить внешний источник питания 12 В. Мы предлогаем использовать один блок с выходом более 2A. Сервоприводы потребляют много энергии, и если блок питания недостаточно мощный, сервоприводы будут вибрировать и перегреваться. Они также потеряют свою мощность.
Не подключайте источник питания до тех пор, пока Вы не загрузите код Arduino (см. Дальнейшие шаги). На плате есть кнопка питания. Держите её в выключенном положении.
Подключите USB-кабель к Arduino и перейдите к следующему шагу.
Когда и кому может пригодиться
Прежде чем рассказать о том, как делается и устанавливается самодельный кран-манипулятор на прицеп легковой машины, стоит затронуть тему необходимости такой конструкции. Соглашусь, что далеко не всем и не всегда он может пригодиться.
Наличие крана-манипулятора на легковом прицепе расширяет его функциональные возможности, увеличивает эксплуатационные характеристики. Если вам приходится регулярно перевозить какие-то тяжелые предметы, при этом отсутствует самосвальный механизм на прицепе, можно воспользоваться подъемным краном. Обладая определенными параметрами грузоподъемности, он даст возможность поднимать на борт и спускать с него грузы разного типа. Актуально для строителей, ремонтников, дачников и просто хозяйственников.
Фактически это альтернатива для ручной лебедки на прицепе. Но только кран обладает более широкой сферой применения. Этот вопрос стоит рассмотреть на конкретных примерах.
Возможности прицепа с краном во многом зависят от того, какая грузоподъемность самого автоприцепа и непосредственно созданного своими руками крана. Некоторые модели способны поднять две тонны, но если платформа прицепа на такой груз не рассчитана, могут возникнуть проблемы при эксплуатации и перевозках.
Что же касается непосредственной сферы применения, то тут можно выделить несколько примеров.
Если вы установите на свой автоприцеп кран-манипулятор, то сможете использовать его:
- для леса;
- для поднятия бочек;
- погрузки стройматериалов;
- работы с крупногабаритными предметами;
- переноса груза с места на место в небольшом радиусе;
- поднятия грузов на высоту;
- транспортировки досок и бревен;
- загрузки лодки;
- перевозки мототехники;
- сельскохозяйственных работ;
- в строительных целях и пр.
Вариантов на самом деле много. Они лишь ограничены задачами, которые стоят перед вами, и эксплуатационными характеристиками созданного прицепа с краном-манипулятором.
