Стреловое исполнение - это вариант сборки крана, в котором он используется в 90% случаев. То есть кран имеет самый обычный и привычный вид. Ходовая часть, поворотная платформа и стрела.



Сборка

Для начала необходимо собрать укосину. Устанавливаем горизонтальную распорку, укрепляя её передние концы на узловых листах основания укосины. К задним концам распорки крепятся оттяжки, нижние концы которых фиксируются пальцами в проушинах на корме поворотной платформы. В результате просчёта распорка получилась немного длиннее, чем должна быть, в результате оттяжки, которые должны располагаться параллельно задней стенке капота, стоят с небольшим наклоном.
[700x525]
[700x525]

Затем устанавливаем саму укосину с блоками.
[700x525]

Собираем полиспаст подъёма стрелы.
[700x525]

Устанавливаем основание стрелы. Переднюю его часть обязательно подпираем подпоркой.
[700x525]

На основании стрелы закрепляем оголовок стрелы.
[700x525]

Устанавливаем упоры стрелы и подкосы к ним. Подпорка под стрелой нужна для того, чтобы правый упор не ложился на крышу кабины и не проминал её.
[700x525]

Достаём основные оттяжки стрелы...
[700x525]

... и закрепляем их на оголовке стрелы и подвижной обойме полиспаста.
[700x525]

При этом обойма располагается на площадке, специально для этого предназначенной.
[700x525]

Выставляем укосину. Укосина крана RDK-25 может иметь 4 разных положения.
1. Транспортное положение. Используется для перевозки крана по дорогам общего пользования на специальных транспортёрах без снятия укосины - укосина опущена максимально низко.
[700x525]

2. Нижнее рабочее положение. Используется, если необходимо перегнать кран своим ходом с одного места на другое без снятия стрелы, а установленная в верхнее положение укосина может задеть за провода или какие-либо конструкции. Верхняя часть укосины прикрепляется к задним узловым листам распорки через специальные серьги.
[700x525]

3. Верхнее рабочее положение для башенно-стрелового исполнения. Укосина и её наклонные оттяжки образуют равнобедренный треугольник.
[700x525]

4. Верхнее рабочее положение для стрелового исполнения. Положение укосины близко к вертикальному.
[700x525]

Укосина устанавливается в рабочее положение с помощью лебёдки подъёма стрелы. Лежащая стрела в данном случае играет роль противовеса.
Когда укосина установлена и закреплена в рабочем положении, можно приподнять стрелу для удобства дальнейшей работы.
[700x525]

Собираем полиспаст главного подъёма.
[700x525]

Конец троса закрепляем в кронштейне ограничителя предельного груза главного подъёма.
[700x525]

Закрепляем ограничитель предельного груза на перекладине оголовка стрелы. На кронштейн в передней части ограничителя вешаем стреловой прожектор.
[700x525]

Устанавливаем анемометр (датчик скорости ветра) и подключаем "проводку" к нему и ограничителю предельного груза.
[700x525]

Соединяем разъём на стыке основания и оголовка стрелы...
[700x525]

И заводим конец кабеля в разветвительную коробку рядом с шарниром стрелы.
[700x525]

Вешаем на крюк "паука" - и кран готов!
[700x525]






Масштаб, массы и нагрузки

Итак, мы имеем стреловое исполнение крана с самой короткой стрелой (длина стрелы 12,5 метра), без жёсткого 5-метрового гуська. Именно в таком исполнении при максимально поднятой стреле (вылет крюка 3,75-4,4 м) достигается наибольшая грузоподъёмность на главном подъёме - 25 тонн. Если вылет увеличить до максимального (12,35 м, стрела при этом будет стоять под углом 40 градусов к горизонту) грузоподъёмность на главном подъёме упадёт до 4,35 тонны (на вспомогательном, если бы он был установлен - до 3,95 тонны).
[700x525]

Кстати, насчёт масштаба. Когда я собрал кран полностью, мне всё же стало интересно - а какой масштаб-то получился? Проведённые измерения дали результат - примерно 1:27. Так что рядом с ним вполне нормально должны смотреться грузовики и легковушки в 24-м масштабе. А какой масштаб у Lego?..
[700x525]

Как вычислить массу груза в масштабе? Такой вопрос уже как-то вставал передо мной.
Масштаб крана - 1:27. Это значит, что все линейные размеры уменьшены в 27 раз по сравнению с оригиналом. 1/27 - то же самое, что 1*0,037. Площади измеряются в квадратных метрах, значит нужно эту цифру (назовём её коэффициентом масштабности) возвести в квадрат. 0,037*0,037=0,00137. То есть, скажем, площадь поворотной платформы модели крана составляет 0,00137 от площади платформы реального крана. Ну а чтобы вычислить объём, необходимо коэффициент масштабности возводить в куб. Получается совершенно ничтожная цифра 0,0000507 или 1/19683.
Вес какого-либо груза как раз и вычисляется, исходя из его объёма. Здесь используется понятие "удельный вес" - масса груза в единице объёма. Скажем, один кубометр чистой воды весит 1000 кг. Тот же самый кубометр в масштабе 1:27 будет весить (1000/19683=0,0507кг) 50,7 грамма.
Или не будет? Сохраняется ли удельный вес вещества при масштабировании? Ведь если мы уменьшаем все размеры в 27 раз, значит и расстояния между молекулами и атомами должны также уменьшиться в 27 раз. Вещество должно стать более плотным.
С другой стороны - если мы "сожмём" молекулярную решётку согласно масштабу, то все молекулы останутся на своих местах. То есть кубометр воды, сжавшись до объёма 50 мл, будет весить всё те же 1000 кг. Модель крана явно не поднимет.
Насколько я понимаю, до сих пор мало кто задумывался над этим вопросом. В Гугле, куда я, как обычно, обратился за ответом, не нашлось ничего даже близкого к этой теме. Думаю, будет правильным оставить в покое плотность вещества, и вычислять масштабный вес, используя лишь упомянутый выше коэффициент масштабности. Максимальный вес груза, на который рассчитан кран - 25 тонн. В масштабе 1:27 это будет (25 000 / 19683 =) 1,2675 кг.


Проведём эксперимент. Сможет ли кран поднять масштабный груз массой 1,2675 кг? На максимальную нагрузку я его, кстати, никогда не испытывал. Для начала взвесим сам кран. 2382 грамма (весы старенькие, с характером, четвёртую справа цифру показывают в зависимости от настроения). Если перевести этот вес в масштаб 1:1, получится 46,88 тонны. Вес реального крана в этом исполнении - 42,9 тонны. Очень неплохо, если учесть, что о весовом копировании я совершенно не задумывался при постройке модели.
[700x525]

Вылет - расстояние от оси поворота крана до висящего крюка. Согласно таблице, на вылете 4,4 метра (163 мм) кран должен поднять груз в 25 тонн (1,2675 кг).
[700x525]

Банка с водой - идеальный груз, вес которого можно легко менять. Доводим её вес до 1268 граммов...
[700x525]

Начинаем подъём... Натягиваются тросы, поскрипывают блоки, поворотная платформа постепенно меняет свой наклон... Ура! Вес взят! Но пока я возился с настройкой фотика...
БАХ! - громким ударом об стол банка известила о том, что уже не подвешена к крюку крана. Не провисела и двух минут. Крюковая обойма медленно вращается на спутавшихся тросах... Да, годы и Солнце не теряли времени зря. Тросы, роль которых выполняют обыкновенные чёрные нитки, не только выгорели до светло-коричневого состояния, но и потеряли изрядную долю своей прочности. Что лишний раз подтверждает правило - тросы необходимо периодически менять как на настоящих кранах, так и на их моделях.
[525x700]

Ничего не попишешь, трос пришлось заменить. Повторяем эксперимент. Есть, груз в воздухе! Правда, при подъёме согнулась ручка лебёдки, сделанная из мягкой медной проволоки. А провисеть на этот раз банке пришлось куда дольше - именно в этот момент в фотике сели аккумуляторы.
[700x525]

Но кран выдержал.
[700x525]

Напоследок я залил в банку всё, что оставалось в маленькой баночке, с помощью которой я регулировал вес груза, и оставил висеть минуты на три. Обычно краны испытывают перегрузом. Контргруз крана поднялся чуть выше, а натяжные колёса гусеничных лент наконец-то упёрлись в поверхность стола. Думаю, и куда больший груз не опрокинул бы кран с такой короткой стрелой, установленной на минимальный вылет. Ну а ломать стрелу в мои планы не входило. Да и у "здоровых" ниток прочность далеко не бесконечна...
[700x525]

Ставим "груз" на весы... Надо же, ровно 1500 граммов! В реальной жизни это было бы 29,52 тонны! То есть кран выдержал перегруз в 18%.
[700x525]





Грейфер

Далее несколько слов о работе с грейфером.
[700x525]

Грейфер, как я уже говорил ранее, собственной разработки. Конструкция его довольно проста, схема в принципе повторяет схему обыкновенного двухтросового грейфера. Разве что некоторыми незначительными деталями отличается. Например, огромная "вилка", закреплённая на основной поперечине грейфера нужна всего лишь для того, чтобы эта самая поперечина не перекашивалась из-за возможного подклинивания одной из осей челюстей. В противном случае (в случае перекоса) тросы выпадут из ручьёв блоков грейфера, и работать дальше он не сможет.
[700x525]

Главное же отличие состоит в том, что этот грейфер подвешивается на крюковую обойму крана. Обычный же грейферный ковш как правило подвешивается на кран ВМЕСТО крюковой обоймы. Но этот довольно большой и тяжёлый, ему необходим несущий полиспаст с многократной запасовкой троса.
На крюковую обойму мне пришлось установить "нестандартные" ушки из проволоки, через которые проходят тросы, управляющие челюстями. Это сделано для того, чтобы грейфер не закручивался на крюке и не спутывал тросы.
[700x525]

На оголовок стрелы крана подвешивается специальная направляющая для троса управления. Она нужна для того, чтобы трос, ослабевающий и свободно висящий при подъёме ковша, не выскакивал из ручья блока.
[700x525]

Итак, всё готово к работе.
[700x525]

Грейфер опускается к поверхности грунта. В какой-то момент управляющая лебёдка тормозится, а основная продолжает опускать крюковую обойму. Челюсти грейфера раскрываются.
[700x525]

Если сейчас отпустить тормоз управляющей лебёдки, грейфер упадёт с небольшой высоты и вонзится в грунт челюстями. Так иногда делают, когда хотят захватить побольше. А можно плавно опустить его, орудуя двумя лебёдками одновременно.
[700x525]

Управляющая лебёдка расторможена. Основная начинает подъём. Челюсти грейфера сжимаются, захватывая грунт. Чем тяжелее грейфер и "легче" грунт - тем больше удастся захватить.
[700x525]

Ковш полон. Можно поднимать.
[700x525]
[700x525]

А если нужно разгрузиться - снова ставим на тормоз управляющую лебёдку и начинаем опускать крюк основной.
[700x525]

Ещё пара фоток с грейфером.
В закрытом положении.
[700x525]

И в открытом.
[700x525]






Строительно-монтажные варианты

Вставим между основанием и оголовком стрелы 10-метровую вставку. У нас получается стрела длиной 22,5 метра.
[700x525]

Это - наиболее часто используемая длина стрелы, с которой кран работает на стройплощадке. У данного исполнения наиболее оптимальное с точки зрения строителей соотношение грузоподъёмности и максимальных высоты подъёма и вылета.
Наибольшая грузоподъёмность на главном подъёме - 19,2 тонны (вылет 5,15 метра).
Наибольшая грузоподъёмность на вспомогательном подъёме - 5,0 тонн (вылет 13,2 метра).
Грузоподъёмность на наибольшем вылете на главном подъёме - 2,25 тонны (вылет 18,7 метра).
Грузоподъёмность на наибольшем вылете на вспомогательном подъёме - 2,15 тонны (вылет 19,35 метра).
Наибольшая высота подъёма крюка - 22,3 метра.

Все эти параметры позволяют крану успешно использоваться при подготовительных работах (закладке блоков в основание фундамента и прочие работы в котловане) и участвовать в строительстве зданий высотой до 5 этажей. При строительстве более высоких зданий башенные краны уже получают преимущество в удобстве работы.
[525x700]
[700x525]

Крюковая обойма вспомогательного подъёма также подвешивается на оголовок стрелы, а её ограничитель предельного груза - к нижней перекладине носка оголовка. Но такой вариант подвески я почти нигде не встречал. Строители предпочитают подвешивать вспомогательный подъём на жёсткий гусёк, закрепляемый на оголовке стрелы. При незначительной потере в грузоподъёмности (за счёт веса самого гуська) кран получает очень заметный выигрыш в вылете, особенно при положении стрелы, близком к вертикальному (то есть при наибольшей грузоподъёмности).
[525x700]

Устанавливаем жёсткий гусёк. Сначала на оголовок стрелы ставятся стойка и оттяжка гуська. Они крепятся к специальным ушам в верхней части оголовка.
[700x525]

Гусёк заводится "вилками" своего основания на переднюю поперечину оголовка стрелы и держится там лишь за счёт собственного веса и гибкой оттяжки, тянущей его к оголовку. Крюковая обойма вспомогательного подъёма перевешивается на гусёк. Также на гуське есть кронштейн для стрелового прожектора.
[700x525]

Данный гусёк, как уже было сказано ранее, оригиналу не соответствует. "Родной" гусёк крана RDK-25-1 имеет четыре продольных трубы-"лонжерона", в поперечном сечении образующие прямоугольник (пара над парой). Гусёк RDK-25-2 имеет уже всего два лонжерона, как и здесь, он "плоский", но "рисунок" внутренних распорок у него другой - он скорее похож на лестницу со сходящимися кверху жердями. Здесь же распорки стоят наклонно, как на гуське RDK-25-1.
Почему так получилось? Первоначальный гусёк, имевший "правильную" конструкцию с четырьмя лонжеронами, сломался из-за слабости их конструкции (они были армированы медной проволочкой 0,3 мм в изоляции). На данном же гуське арматура куда более мощная - стальные велосипедные спицы 2,0 мм. Но из-за их значительного веса и избыточной прочности я решил ограничиться двумя лонжеронами. Собственно, хотел сделать копию гуська RDK-25-2, но не разглядел вовремя, что рисунок распорок у него другой. Вот и получился некий симбиоз.
[700x525]

Кстати, раз уж зашла речь об арматуре, пару слов о конструкции стрелы. У первого варианта крана она была целиком собрана на тонкой медяшке 0,3 мм. Для упрочнения (цементации) я решил покрыть её снаружи слоем клея ПВА. Но сделал это довольно оригинально - окуная секции стрелы в трёхлитровую банку с клеем. Тогда у меня клея было много, и я мог себе это позволить. В итоге стрела всё же оказалась "мягкой", а слой клея на ней - слишком толстым. И при попытке поднять массивный груз (элеконовский КамАЗ) одна из секций стрелы согнулась и разрушилась. Тогда я пришёл к выводу, что стрелу нужно делать заново, переделывать существующую не было смысла. А недостаточная прочность поворотной платформы (задняя часть которой отогнулась вниз под весом контргруза) и ходовая часть, получившаяся не в масштабе (слишком маленькой) привели к тому, что кран был фактически построен заново с нуля. "Лонжероны" стрелы получили мощную арматуру: нижние - алюминиевый пруток диаметром 1,6 мм, верхние, работающие на сжатие - алюминиевый пруток 3,0 мм. Внутренние распорки в качестве арматуры сохранили медную проволоку 0,3 мм. "Цементацию" клеем проводил уже, обмазывая фермы стрелы кисточкой. Конечно, разный диаметр верхних и нижних лонжеронов стрелы не добавляет модели копийности, зато позволил, наконец, добиться необходимой прочности. Впрочем, оголовок стрелы целиком остался собранным на медной проволоке 0,3 мм - он просто сохранился от первого крана.
[700x525]

Подъём груза на вспомогательном подъёме. "Синий ящик" с подкатной тележкой и прочими причиндалами, оставшимися пока что неиспользованными, весит 130 граммов (2,56 тонны).
[700x525]
[525x700]
[525x700]
[525x700]
[525x700]

Вспомним, как в 70-80-х годах производилась доставка цемента и раствора на верхние этажи строящегося здания. О бетононасосах с длиннющими стрелами, которые могут закачать нужное количество бетона на нужный этаж, тогда и не мечтали. Обычные миксеры (бетономешалки) были в дефиците. На стройплощадку раствор привозили в кузове обычного самосвала, скажем, ЗиЛ-ММЗ. Разгружали его вот в такую бадью, сваренную из стальных листов. Затем кран подцеплял эту бадью и поднимал на строящийся этаж дома. Из бадьи цемент развозили по этажу в тачках или разбирали совковыми лопатами...
[700x525]

А если необходимо было залить бетоном какую-то конструкцию, то есть разгрузить всю бадью сразу - её цепляли к крану за ушки, приваренные к задней стенке, и тем же краном опрокидывали.
[700x525]





Максимальные достижения

Соберём стрелу крана максимальной длины, используя все имеющиеся вставки. 10 метров, 2 по 5 метров, 2,7 метра, плюс основание 10 метров и оголовок 2,5 метра дают в сумме конструкцию длиной 35,2 метра.
[700x525]

Вот, заодно вспомнил, для чего в комплект крана входит одиночная короткая оттяжка. Ею притягивают жёсткий гусёк к оголовку стрелы, чтобы он стоял вот в таком вот положении и не задевал за поверхность земли при движении крана своим ходом с собранной стрелой.
[700x525]

Стрелой такой длины можно поднять груз уже на крышу 9-этажки. Но на строительстве такие варианты использовались редко. Слишком уж "глубоко внизу" находилась кабина крановщика. Опуская груз, ему приходилось работать практически вслепую, руководствуясь лишь командами сигнальщика (рации в то время на стройке практически не применялись). Такая длинная стрела больше подходит для монтажа каких-либо специальных конструкций, когда "всё видно" - деталей мостов или перекрытий крыши стадиона например.
[525x700]

Высота - 1,55 метра!
[525x700]

Характеристики крана для стрелы 35,2 метра с жёстким гуськом 5 метров:
Наибольшая грузоподъёмность на главном подъёме - 9,0 тонны (вылет 7,7 метра).
Наибольшая грузоподъёмность на вспомогательном подъёме - 5,0 тонн (вылет 13,15 метра).
Грузоподъёмность на наибольшем вылете на главном подъёме - 0,6 тонны (вылет 20,45 метра).
Грузоподъёмность на наибольшем вылете на вспомогательном подъёме - 0,4 тонны (вылет 26,05 метра).
Наибольшая высота подъёма крюка главного подъёма - 35,09 метра.
Наибольшая высота подъёма крюка вспомогательного подъёма - 38,4 метра.
Вес крана в сборе - 48,5 тонн.
Вес стрелового оборудования - 7,2 тонны.

На фото - угол наклона стрелы к горизонту (на вскидку) - 70-75 градусов, что соответствует среднему значению для этого исполнения. На крюке вспомогательного подъёма - всё те же 130 граммов (2,56 тонны), которые кран держит без особого напряжения.
[525x700]

И напоследок для сравнения - пара кранов Liebherr от фирмы Siku в масштабе 1:50.
[525x700]