Манипулятор на прицеп своими руками: как сделать и установить

Основные детали телеги

Типовая конструкция тележки для мотокультиватора состоит из определённого набора элементов, но её несложно переделать под свои потребности. Например, владелец мотоблока может решить, что нужны дополнительные компоненты. Основные детали будут такими:

Подвеска. Она может быть осевого или портального типа. Допускается установка амортизатором, но с ними снизится грузоподъёмность, а вся конструкция будет более сложной. Упругие элементы не требуются, если владелец планирует ездить на невысокой скорости, при этом шины колёс имеют довольно высокий профиль. Рама. Её сваривают из отрезка профилированной трубы. Кузов. Варианты: с откидными или неподвижными бортами. Материалы: стальной лист, древесина или фанера. Металл соединяют сваркой, дерево — металлическим уголком. Стальная телега выглядит основательно, она более надёжна. Недостаток — большой вес. Дышло. Этот компонент соединяет мотоблок и прицепное устройство. Длину следует подбирать так, чтобы было удобно поворачивать. Сиденье. Его фиксируют к тележке или сцепному устройству. Руль

Самое важное при разработке этого механизма — добиться, чтобы на неровной местности не возникал риск деформации, а также не было повышенных нагрузок на скручивание. Задача рулевого механизма — обеспечить горизонтальное сочленение шарнирного типа с двумя степенями свободы.

Тележка опирается на два или четыре колеса

Соответственно, она получается двухосной или четырёхосной. Что выбрать, владелец мотоблока решает сам. Вариант с четырьмя колёсами устойчивее, но он сложнее в изготовлении. Кроме того, двухосная телега весит больше, чем двухколёсная. Рекомендуется ориентироваться на мощность мотоблока

Тележка опирается на два или четыре колеса. Соответственно, она получается двухосной или четырёхосной. Что выбрать, владелец мотоблока решает сам. Вариант с четырьмя колёсами устойчивее, но он сложнее в изготовлении. Кроме того, двухосная телега весит больше, чем двухколёсная. Рекомендуется ориентироваться на мощность мотоблока.

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.

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:

Отрезок трубы диаметром немного больше сечения стремянки и длиной в половину высоты рамы приваривается к пластине, толщина которой 7-10 мм. Меньшая сторона прямоугольной пластины — 7-9 см, большая должна плотно заходить внутрь рамы.
Потом стремянки сильно затянуть.

Чтобы силовая установка не перемещалась, необходимо приварить к подрамнику базы уголки.

После установки кузова нужно оставить зазор 15-20 см между кузовом и автокраном. Еще надо подсоединить гидравлический насос для функционирования манипулятора.

Возможна установка крана также и на трактор. Например, на Беларус 80.1 можно установить ИНМАН ИМ-16.

Как сделать и установить самому

Устанавливается на подрамник кран, в состав которого входят:

балка;
стрела;
опорные стойки;
специальные стремянки.

Отрезок трубы диаметром немного больше сечения стремянки и длиной в половину высоты рамы приваривается к пластине, толщина которой 7-10 мм. Меньшая сторона прямоугольной пластины — 7-9 см, большая должна плотно заходить внутрь рамы.
Потом стремянки сильно затянуть.

Чтобы силовая установка не перемещалась, необходимо приварить к подрамнику базы уголки.

Возможна установка крана также и на трактор. Например, на Беларус 80.1 можно установить ИНМАН ИМ-16.

Подъемник для кладки газобетонных блоков

За границей, при строительстве частных домов, часто используют краны и разнообразные подъёмники. Так строительство идёт быстрее, а значит, «коробка» обходится дешевле, т.к. выгоднее использовать средства малой механизации, чем нанимать чернорабочих. У нас застройщик надеется сам на себя и часто строит дом «в одну каску». Поэтому остро стоит вопрос, как физически не надорваться, делая кладку стены из газобетонных блоков весом в 35-40 кг.

Интересен вариант необычного самодельного «помощника» пользователя FORUMHOUSE с ником Крестик. Сначала покажем то, что он взял за основу.

Немецкий мини-кран с выдвижной центральной стойкой

Особенность подъёмника — оригинальная складывающаяся «рука-стрела», с помощью которой кран, передвигаясь на колёсах, может дотянуться до двух противоположных стен.

Я самостоятельно строю дом и, чтобы иметь возможность класть газобетонные блоки, построил подъёмник по вышеуказанному образцу. Кран сделал полностью разборным, кроме основания. Максимальную нагрузку на крюке не мерил, но меня (вес 95 кг) он спокойно поднимает.

Технические характеристики подъёмника:

ширина – 2200 мм;
высота – 4200 мм;
вылет стрелы – 4200 мм;
грузоподъёмность электрической тали – до 800 кг;
полный вес крана с балластом – примерно 650 кг;
вес подъёмника без балласта – около 300 кг;
максимальная высота подъёма блока для кладки – 3500 мм.

Рабочая высота подъёма блоков регулируется в двух диапазонах. Первый – 1750 мм. Второй – 3.5 м, для чего конструкция поднимается, скользя по опорным «ногам» вверх с помощью гидравлического домкрата с подкладкой проставок из ГБ блоков.

Для изготовления подъёмника пользователю потребовалось:

поворотные колёса;
профильные трубы для мачты, «ног» и стрелы сечением 12х12 см, 12х6 см, стенка 6 мм;
трубы-укосины – 63х3 мм;
мощные петли от ворот;
поворотный механизм стрелы сделан из стали СТ45 и «205-х» подшипников.

В процессе эксплуатации конструкцию доработали. Например, пользователь проложил кабель для лебёдки в гофротрубе и удлинил кабель пульта управления.

У конструкции есть ряд недостатков, которые я хотел бы исправить. Например, думаю сделать беспроводное управление, заменить петли от ворот на подшипники. Увеличить кол-во «суставов» в стреле при том же вылете. Вместо временного противовеса — мешков с пескобетоном, залить балласт из бетона.

Важный нюанс: чтобы подъёмник мог передвигаться по строительной площадке или, например, по бетонной плите перекрытия второго этажа, нужно поддерживать рабочее место в чистоте, т.к. осколки ГБ, мусор мешают перестановке крана.

Конструкция необычного подъёмника заинтересовала пользователей портала.

С таким подъёмником, думаю, как делают в Германии, нужно делать кладку из блоков крупнее, чем стандартные. Длиной и высотой в 2-3 раза больше от обычного ГБ. Запаса грузоподъёмности у крана хватит, а скорость кладки увеличится в разы.

По словам Крестика, он слышал, что на портале кто-то уже пытался заказать у производителя газосиликата блоки формата 1х0.4х0.6 м. Но оказалось, что это — невыгодно заводу, т.к. нужно перенастраивать линию по выпуску ГБ, а ради небольшого объёма (на обычный частный дом) этого делать не будут.

Мне вот интересно: упростилась ли работа на площадке при использовании крана? Какие работы с ним можно сделать, а какие – нет?

Отпадает необходимость ставить леса при кладке стен из ГБ. Подъёмник можно собрать и разобрать. Бетонные перемычки над окнами я заливал по старинке, из вёдер, т.к. объём небольшой, и проще это сделать с одним помощником.

Общий итог: мини-кран получился удачный, а при некоторых доработках его конструкции подъёмник можно запустить в мелкосерийное производство.

Сборка конструкции своими руками

Чтобы после первого же применения стрела не деформировалась и не потребовалось разобрать всю конструкцию, к вопросу самостоятельного изготовления нужно подойти максимально ответственно.

Фактически работа подразумевает выполнение 2 этапов.

Подготовка прицепа. Для начала придется подготовить сам прицеп. Ведь установить кран непосредственно на платформу, особенно когда пол выполнен из фанеры, не получится. Кран займет полезное пространство и не обеспечит нужную эффективность. Потому лучше делать узел за пределами бортов или грузовой платформы. Подготовив площадку для крана, далее наступит следующий этап;
Изготовление крана и его установка. Собрать кран можно из подручных материалов, но лучше использовать качественные компоненты с нужными параметрами прочности и устойчивости к износу в ходе эксплуатации. Об этом расскажу чуть позже.

Подъемная платформа

Из профильной трубы сечением 50×50 мм сварил небольшую прямоугольную раму (фото 4 п. 1) для установки крана и прикрепил ее к передней перекладине подрамника. Внутри одной из труб получившейся подставки зафиксировал выдвижную ножку (2)

Из листового металла толщиной 5 мм вырезал площадку (3) нужного размера и приварил к ней кусок трубы d 89 мм (4) длиной 300 мм (можно длиннее) — эго основание крана. Для надежности трубу с площадкой дополнительно соединил ребрами жесткости.

Из трубы d 79 мм изготовил стойку (5) На одном ее конце закрепил параллельно две пластины (6), а нижний торец заварил и вставил его в основание, предварительно насыпав внутрь последнего смазанные шарики от подшипников (это позволяет стойке свободно вращаться).

Между пластинами стойки болтом закрепил стрелу (7), изготовленную из отрезков труб сечением 60×60 и 50×50 мм. Для регулировки стрелы по наклону (3 рабочих положения и 1 походное) и вылету (3 положения) в трубах и пластинах просверлил отверстия (8) нужного диаметра, в которые вставляются стопоры (9). К стреле приварил пластину и закрепил на ней ручную лебедку. Готовую крановую установку прикрутил к раме.

На водном транспорте

Кажется, что мы знаем о кранах-манипуляторах абсолютно все. Но кто бы мог подумать, что за такой короткий период своего развития, они научились еще и плавать? Да, да, именно плавать – на различных видах водного транспорта. КМУ устанавливают на баржах, сухогрузах, танкерах и буксирах. Погрузоразгрузочные работы производятся как в морских и речных портах, так и на открытых рейдах.

Работают эти устройства в весьма сложных условиях, поэтому и требования к ним предъявляются особые. Они должны быть изготовлены из нержавеющей стали с антикоррозийным покрытием (ведь постоянное воздействие пресной и соленой воды не так уж полезно для обычных металлов).

Кроме того, они должны быть чрезвычайно надежны, и бесперебойно работать в условиях бортовой качки, крена судна на любой бок, дифферента плавсредства на корму или нос.

Сборка конструкции своими руками

Фактически работа подразумевает выполнение 2 этапов.

Подготовка прицепа. Для начала придется подготовить сам прицеп. Ведь установить кран непосредственно на платформу, особенно когда пол выполнен из фанеры, не получится. Кран займет полезное пространство и не обеспечит нужную эффективность. Потому лучше делать узел за пределами бортов или грузовой платформы. Подготовив площадку для крана, далее наступит следующий этап;
Изготовление крана и его установка. Собрать кран можно из подручных материалов, но лучше использовать качественные компоненты с нужными параметрами прочности и устойчивости к износу в ходе эксплуатации. Об этом расскажу чуть позже.

Типы автоприцепов собранных своими руками

Бизнес и промышленность используют профессиональные прицепы, оснащенные специальным оборудованием под конкретный груз. Они отличаются дополнительной грузоподъёмностью, способностью качественно отрабатывать ее при различных условиях. Некоторые компоненты изготавливаются на заводе при помощи сложной технологии, неподвластной в гараже: цинковое покрытие, крепкая сварка.

Поэтому не стоит замахиваться на прицеп свыше 750 кг, к тому же он предполагает категорию «Е». Но если такое положение вещей не устраивает автомобилиста, то он бросает вызов двухосной конструкции универсального назначения и тестирует как угодно. До первой модификации.

Выбор типа прицепа зависит от того, что перевозить и какие материалы для изготовления завалялись. Четырех миллиметровый уголок или профиль, два колеса отечественной машины, комплект рессор, провода с фонарями уже выводят агрегат в класс самодельных одноосных прицепов до 750 кг. Фанера для бортов и дна вещь не дефицитная, в отличие от толстого листового металла, который ещё следует раскроить. Главное – не экономить на сцепном механизме. Выполнение соединительного узла не обойдется одними болтами и гайками. Для повышенной безопасности самодельного прицепа лучше купить специальный крепёж на фаркоп. Решивший создавать легковой автоприцеп своими руками уже знает, что такое прицеп и какими они бывают, но информация нормативов изготовления устройств тсу даст возможность эксплуатации чуда техники даже после первой остановки ДПС ГИБДД.

2 мини-крана, чтобы поднять блоки на второй этаж

И, в завершении статьи, два самодельных подъёмника, которые упростят вам строительство каменного дома.

pavel_khudoleevУчастник FORUMHOUSE

Я возвожу дом из газосиликатных блок. Когда дошли до второго этажа, блоки стало тяжело поднимать. Подумал и сделал вот такой кран из профильных труб и электрического тельфера.

Узлы крана крупным планом.

Грузоподъёмность крана для подъёма блоков 150 кг.

Высота мини-крана с поворотной стрелой наращивается. При необходимости, конструкция легко разбирается и перевозится в багажнике легкового автомобиля.

Опорная площадка крана.

Фото со строительства.

Второй разборный мини-кран от rugeto. В видео подробно показаны узлы подъёмника, который пользователь сделал за два дня из подручных материалов на основе электрического тельфера. По словам rugeto, кран упростил все работы по строительству каменного дома и обошелся дешевле, чем заводские модели.

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.

Электроника

Чтобы заставить руку работать достаточно всего навсего подключить пять сервоприводов к Arduino и подать на них питание с хорошего источника. У uArm использованы какие-то двигатели с обратной связью. Я поставил три обычных двигателя MG995 и два маленьких двигателя с металлическим редуктором для управления захватом. Тут мое повествование тесно сплетается с предыдущими проектами. С некоторых пор я начал преподавать программирование Arduino и для этих целей даже подготовил свою Arduino-совместимую плату . С другой стороны как-то раз мне подвернулась возможность дешево изготовить платы (о чем я тоже писал). В итоге все это закончилось тем, что я использовал для управления манипулятором свою собственную Arduino-совместимую плату и специализированный шилд.

Этот шилд на самом деле очень простой. На нем четыре переменных резистора, две кнопки, пять разъемов для сервопривода и разъем питания. Это очень удобно с точки зрения отладки. Можно загрузить тестовый скетч и записать какой-нибудь макрос для управления или что-нибудь вроде того. Ссылку для скачивания файла платы я тоже дам в конце статьи, но она подготовлена для изготовления с металлизацией отверстий, так что мало пригодна для домашнего производства.

Фаркоп на Рено Дастер: какой купить и как установить своими руками

подготовить материалы для изготовления конструкции;
сделать выдвижные подставки из профильной трубы и металлических пластин;
тем самым автоприцеп будет более устойчивым;
на основе профильной трубы выполнить прямоугольную раму для монтажа самого крана;
прикрепить ее к перекладине подрамника;
внутри одной из труб подставки зафиксировать выдвижную ножку;
с помощью листового металла вырезать площадку требуемого размера;
приварить к листу металла отрезок трубы;
ребрами жесткости дополнительно соединить трубу с площадкой под кран.

Что касается материалов, то профильную трубу лучше брать с сечением около 50×50 мм. Листовой металл не должен быть по толщине менее 5 мм. Отрезок трубы для основания под кран берется в районе 90 мм в диаметре. Длина произвольная, но не менее 300 мм.

Подъемное устройство

Теперь у вас в распоряжении есть прицеп, на котором присутствует специальная подставка и основание для будущего крана-манипулятора. Где именно и с какой стороны делать площадку, решайте сами. Тут есть разные варианты.

Что же касается подъемного устройства, то здесь работа предусматривает выполнение следующих операций:

Особенности манипулятора

До появления uArm, настольные манипуляторы подобного класса выглядели достаточно уныло. У них либо не было электроники вообще, либо было какое-нибудь управление с резисторами, либо было свое проприетарное ПО. Во-вторых, они как правило не имели системы параллельных шарниров и сам захват менял свое положение в процессе работы. Если собрать все достоинства моего манипулятора, то получается достаточно длинный список:

Система тяг, позволяющих разместить мощные я тяжелые двигатели в основании манипулятора, а также удерживающие захват параллельно или перпендикулярно основанию
Простой набор комплектующих, которые легко купить или вырезать из оргстекла
Подшипники почти во всех узлах манипулятора
Простота сборки. Это оказалось действительно сложной задачей. Особенно трудно было продумать процесс сборки основания
Положение захвата можно менять на 90 градусов
Открытые исходники и документация. Все подготовлено в доступных форматах. Я дам ссылки для скачивания на 3D-модели, файлы для резки, список материалов, электронику и софт
Arduino-совместимость. Есть много противников Arduino, но я считаю, что это возможность расширения аудитории. Профессионалы вполне могут написать свой софт на C — это же обычный контроллер от Atmel!