Chassi, maskineri och hydraulik

Kranens konstruktion och funktion

En presentation om maskinens uppbyggnad och konstruktion

Chassi:
Chassit utgör själva maskinens stomme. Det är det som är själva bäraren av uppgiften. Chassit utgörs av alla de delar som behövs för att maskinen ska uppfylla funktionen av ett fordon som kan agera självständigt. Maskinens chassi är helt enkelt grunden som allt vilar på.
Lyftförmåga i vikt eller räckvidd i bomlängd/höjd är en avgörande faktor vid val av storlek på maskinen. För att få en stabil maskin är stödben nödvändiga. Vissa större kranar har en motvikt i bak som hjälper till att alltid hålla maskinen stabil oavsett åt vilket håll lyftet sker.
Grundkonstruktionen kan variera på många sätt. Ytterligare en faktor är hur långt fram bommen sträcker sig. Bommen är ju skjutbar så den kan variera beroende på varje uppdrag. Du kommer ihåg det där med balansen och lastmomentet, det vill säga, en kort hävarm framför stödlinjen ger mer lyftkraft med bibehållen stabilitet. Men samtidigt behöver bommen vara tillräckligt långt för att uppnå en önskad lyfthöjd, annars kan maskinen inte fylla sin funktion.


Ramens konstruktion handlar om att ha ett chassi som har ett stort avstånd mellan larvarnas och/eller stödbenens lagerpunkter. Viktigt är att maskinens ram också ska vara vridstark. Ramen kan ofta vara uppbyggd i konstruktionsplåt som gör den stark och vridfast samtidigt som det ger en flexibilitet som förhindrar sprickor.
Chassits tyngd behöver användas som motvikt för god stabilitet. Därför är det viktigt att alltid trycka ner stödbenen så långt att chassit lyfts från marken.

Bom:
Bommens uppbyggnad varierar beroende på maskintyp, modell och tillverkare. Alla gör sina olika prioriteringar för att skapa en optimal maskin för just dess kundgrupp och användningsområden. Bommen kan vara av en rak klassisk modell eller av vikarmstyp det som på engelska kallas “Knuckle boom”. Vikarmskranen är den krantyp som är absolut vanligast på lastbilar:

Som extrautrustning erbjuds ibland olika varianter för anpassning av arbetsuppgifter eftersom det är en så mångsidig maskin.

Olika bomtyper ger olika fördelar


Drivning / kraftöverföring:
Drivningen av larvbanden är baserade på hydraulik som ger en kraftfull och exakt kraftöverföring till vardera larvbandet. Dessa kraftfulla transmissioner ger varje larvband all den kraft som behövs för att klara de tuffaste
terränger och utmanande backar. Det finns dock en typ av växlar som gör att man också har förmåga att köra i ett snabbare eller långsammare hastighetsspann beroende på behovet i stunden.

Motor:
Alla minikranar är försedda med effektiva motorer där vridmomentet är högt vid låga varv. Detta gör maskinerna resurssnåla. Moderna maskiner erbjuder stora möjligheter till en bränslesnål körning.

Eldrift:
Förutom förbränningsmotor har flera kranar möjlighet till eldrift. Vissa har det som standard och andra som extra utrustning.

Hydraulsystem:
Hydraulsystemen med pumpar och ventilpaket varierar i konstruktion men alla maskiner har numera stor noggrannhet och känslighet vilket möjliggör en körning med stor precision. För att hydraulsystemet inte ska överhettas kan det finnas fläktar som kyler det.
Som kranförare använder du oftare än du tror hydrauliska funktioner. Alla funktioner på en minikran är i grunden styrda med hydraulik. Hydraulik är ett mycket användbart sätt att överföra kraft.
Ett hydrauliskt system med pump, slangar, ventiler, kolvar med mera används för att få en fordonsmonterad kran att göra det som du vill.

Grundprinciper för hydraulik:
i ett slutet kärl fördelar sig trycket lika till alla väggar

Tryck på en tandkrämstub med ett antal lika stora hål så läcker det lika mycket ur alla hål..
När kolven pressas ner så utövas samma tryck på cylinderns alla innerväggar.

Man får en ”utväxling” genom att använda olika stora ytor i kolven. Ju större yta på kolven desto mer kraft orkar kolven lyfta

Med samma ytor sker en likadan rörelse i motsatt kolv. Trycker du med ett kilo på den ena kolven så trycker den andra upp med ett kilos tryck. Dessutom är rörelselängden samma mellan kolvarna
Genom att öka ytan på den lyftande kolven ökar också lyftkraften.
Vinst i lyftkraft (här ovan blir lyftkraften ggr10) förlorar man i lyfthöjd (i exemplet blir höjden bara en tiondel av den tryckande kolvens rörelse)

Denna princip används för att manövrera minikranar. Trycket är ofta mer än 200 kg/cm². Lyftkraften varierar genom att hydraulcylindrar med olika yta används. Det man vinner i lyftkraft förlorar man alltid i höjd

Hydrauliken bygger på att en vätska, hydraulolja, utsätts för ett tryck. Det sker med hjälp av en hydraulpump som drivs av kraftuttaget från motorn. Hydraulpumpen suger oljan från hydraultanken och trycker den sedan vidare via ett rör- och slangsystem genom manöverventiler till en lyftcylinder.
Som kranens förare använder du manöverventilerna för att styra den kraft som utvecklas i lyftcylindern.
Man kan räkna ut hur mycket kolven kommer att kunna lyfta. Samma oljetryck åstadkommer större lyftkraft med en vidare cylinder och kolv:

Ventilerna som styr

Ett antal ventiler är till för säkerhetens skull och för att du ska kunna manövrera kranen med rätt tryck i systemet, jämnt och med lagom
hastighet:
• Huvudsäkerhetsventilen ser till att kranen får rätt tryck från hydraulpumpen
• Övertrycksventilen ser till att den berörda cylindern inte får för högt tryck
• Slangbrottsventilen låser kranen i sitt läge om slangen går av
• Konstanthållarventilen (konstantventilen) garanterar en låg sänkningshastighet vid tunga laster

Dubbelverkande kolv. Klarar att både trycka och dra kolvstången

Det finns även överlastvarning eller överlastskydd (lastmomentbegränsning) på en kran. Systemen är till för att varna
för eller hindra överbelastning av kranen. Varje kranförare måste vara väl bekant med de säkerhetsanordningar som finns på kranen.
De framgår av instruktionsboken.
Stoppknappen används huvudsakligen för att låsa manöverdonen så att ingen av misstag kan få kranen att röra sig då man utför annat
arbete med till exempel koppling, rekognoscering, samråd med mera. Det ger också en möjlighet att få kranen att omedelbart “frysa” sina
rörelser.

Säkerhetssystem – säkerhetsventiler för slangbrott och hydraultryck

Om trycket plötsligt upphör skulle kranen helt eller delvis falla ihop och godset ramla ned – om det inte fanns inbyggda säkerhetsfunktioner. Detta visar hur grundläggande det är för säkerheten att före varje arbetspass och fortlöpande under arbetets gång vara uppmärksam på slitage och brott på slangar och läckage från ventiler och kopplingar.

En av många olika tillverkare av minikranar visar en modell av kran med vikarm / “hydraulicfly jib”