Motivationen til at bygge denne kran var mere eller mindre spontan, en lokal vognmand Henning Petersen A/S , udvidede i marts 2003 vognparken med en 75 tons mobilkran, Grove GMK4075. Jeg var et par gange med og se den arbejde på forskellige pladser, og konstruktionen interesserede mig, og jeg tænkte at det kunne være sjovt at bygge en LEGO model af den. I november 2003, gik jeg så igang med at bygge modellen, og den var færdiggjort omkring 14 dage senere.
Målet med denne mobilkran er at bygge en så funktionsdygtig model som muligt, i første omgang ville jeg ikke ligge vægt på det korrekte udseende, men blot bygge en 4-akslet mobilkran med teleskop-arm og fastmonteret knækbar jib.
Jeg valgte at bygge kranen i skala 1:20, ud fra forventningen til byggetiden og tidligere erfaringer med teleskopkraner. Det er ofte et problem at bygge en lang arm da vægten er en afgørende faktor, og mange udskydelige led giver også øget vægt, store dimensioner pga. klodsernes tykkelse.
De data jeg havde at gå efter for den originale kran, er indført herunder, se eventuelt mere her.
 |
|
Herunder har jeg beskrevet opbygningen af kranen i de enkelte dele.
Undervognen på den originale kran er opbygget med 4 styrbare aksler der kan styres individuelt.
Der findes overordnet 3 måder at styre på; Man kan styre almindeligt, dvs. bagerste aksel helt fast,
dreje omkring center eller krappestyring.
Jeg har valgt at konstruere denne model så den kun kan dreje omkring center. Skulle de andre to
muligheder have været implementeret havde det været nødvendigt med flere gearinger eller linkning
imellem styrestængerne.
Styringen er implementeret med en langsgående aksel med tandhjul i 2 forskellige størrelser,
én størrelse tandhjul for aksel 1 og 4, og en mindre størrelse for aksel 2 og 3.
På aksel 1 og 2, sidder styrestængerne foran hjulakslerne, på aksel 3 og 4 sidder styrestængerne bag hjulakslerne.
Denne løsning er valgt for at undgå flere gearinger med voksende slør til følge.
Alle aksler på modellen er uafhængigt affjedret med de små lego fjedre 0732 og 0731 . Hver enkelt aksel er monteret på en lille vippearm. I hvert vippeled er indbygget et kardankryds hvortil styringen løber. Oven over hver vippearm, løber den langsgående aksel til styringen. Affjedringens hårdhed er nogenlunde afpasset til vægten af hele kranen. Dog er den langsgående balance bedst, når der hænges en lille ballastklods på kranen. Hvilket skyldes den manglende vægt af overbygningen, og kranførehuset.
) |
) |
) |
Drejekransen på denne kran er opbygget omkring den store drejekrans 2855 og 2856
Den store udvendige tandkrans er forbundet til et lille tandhjul der drives gennem en gearing af et lille håndsving
på siden af undervognen.
Efter opbygningen af resten af kranen viste det sig at belastningen på drejekransen blev for stor, den kunne ikke
klare en lille skæv belastning i forholdet imellem last og kontravægt.
Løsningen på dette problem blev at indbygge nogle bæreruller i overbygningen der kan fordele belastningen imod
undervognen. Der er indsat en rulle foran, bagpå og på begge sider. Rullerne er lavet af et lille teknik hjul.
Den ting der er ændret flest gange på kranen er overbygningen. Da hovedarmen er blevet ændret nogle gange har det
krævet en hel ombygning af overbygningen også. Billederne der er vist, er desværre kun af den sidste version
hvor kun ophæng til hovedarm, cylinder, drejekrans og kontravægt er påbygget. Kranhuset og opbygningen omkring denne
er ikke påbygget. Ligeledes er wirer til krog og teleskop fjernet.
Bag på overbygningen er lavet ophæng til kontravægt, jeg har lavet to kontravægte. Den ene er opbygget med 8 standard
LEGO vægtklodser 73090, hvilket giver en vægt
på omkring 0.5kg. Den anden vægtklods er bygget op omkring en stålklods på ca. 1 kg.
Ophænget til hovedarmen og hovedcylinderen er lavet meget kraftigt for at klare den store belastning. Når
kranen skal rejses fra vandret position med en jib monteret, er der meget stor belastning på overbygningen, og det
er tydeligt at se at teknik elementerne bøjer.
) |
) |
Den sværeste del at bygge på en mobilkran med teleskoparm er selve hovedarmen. Pga. af en LEGO klods' tykkelse resulterer
flere udskydelige led at den yderste del af armen bliver meget tynd og den nederste del meget tyk.
Den rigtige kran er udstyret med 4 udskydelige led, jeg har her valgt kun at lave 3 udskydelige led. På den måde
bliver den yderste del af armen 2 klodser tyk, og den nederste 8 klodser. Desværre er en teleskoparm i LEGO også meget
tung pga. de tykke materialer så det er svært at lave en lang arm.)
Armen er opbygget med 2 teknik bjælker ovenpå hinanden med 2 flade klodser imellem for at give armen tilstrækkelig styrke.
Ved hver samling på armen er der lavet en kraftig forstærkning for at klare det øgede moment.
Første version af armen var lavet med et wiretræk til at trække armen ud. Trækket er lavet så man kun trækker i den
nederste wire, de andre wires er koblet så hver enkelt trækker det næste led ud, og derved kan man nøjes med at trække
i den nederste og dermed skydes alle led ud. Ulempen er at der skal trækkes ret hårdt i den nederste wire specielt hvis
der er belastning på armen. Systemet er vist her til højre, blot med et hydraulisk stempel til at skyde første led ud.
Hovedarmen måtte forstærkes da den skulle udvides med en jib. Under forstærkningen blev det omtalte wiretræk demonteret
og blev ikke monteret igen på 2. version.
Til at rejse hovedarmen, er anvendt et pneumatik (trykluft) stempel. Til første version blev anvendt 8 af de almindelige
dobbeltvirkende pneumatik stempler. De var koblet i par, 4 par efter hinanden. Det var ikke en særlig køn løsning, og
den manglede kraft til at rejse armen. For nogle år siden forsøgt jeg at bygge en lastbil med tiplad. Her manglede
de almindelige teknik stempler også kraft, og min far hjalp mig derfor med at bygge et nyt stempel med større diameter
og længere bevægelsesområde. Stemplet er 3 klodser i diameter og har en arbejdslængde på 14 klodser.
Med en diameter på 3 klodser har stemplet 2.25 gange kraft af et almindeligt LEGO stempel. Hvilket er tilstrækkeligt
til at rejse armen på denne mobilkran.
Ialt er hovedarmen 1.8 m lang ved fuldt udskud, og 0.56 m skubbet sammen. Armen kan rejses op til ca. 87 grader.
) |
) |
) |
) |
En mobilkran med en almindelig hovedarm har ofte problemer med at nå et stykke ind over eksempelvis en høj bygning.
Skal man eksempelvis 15 meter ind på en bygning der er 30 meter høj, er det ofte en fordel at kunne knække armen på
kranen. En ret arm skal være meget høj, for at nå de sidste 15 meter ind over bygningen.
Denne kran er også udstyret med en arm der kan knækkes. Denne arm monteres på enden af hovedarmen, inden denne
rejses. Den kan være fra 10 m til 27 m, og knækkes på midten hydraulisk.
Jeg har også bygget en jib til denne mobilkran. Grundet vægt, er længden reduceret til 0.6 m. Midtvejs er indbygget
en pneumatik stempel der kan knække den yderste del af armen.
Under transport er jibben monteret på siden af hovedarmen, eventuelle udvidelsesstykker kan transporteres på trailer.
Jibben er monteret med et svingbart led der passer på enden af hovedarmen og kan derved monteres, svinges rundt og
fastspændes.
) |
) |
Det har været en udfordring at bygge denne model, desværre var det svært at bygge i korrekt skala forhold mht.
kranens rækkevidde, da LEGO's styrke og vægt gør lange arme uforholdsmæssigt tunge.
Men kranen kan alligevel nå 2.4 meter op, og er rimelig stabil. Kranen kan ikke løfte så meget da hovedcylinderen
kun lige kan løfte selve kranen, men det er typisk for en LEGO model, at den størst udfordring er at kranen
kan bære sig selv.
Modellen blev aldrig helt færdig da andre projekter pressede sig på, men måske bliver projektet taget op igen en dag.
Da vil der måske også være lejlighed til at tage nogle bedre billeder af kranen udenfor.
Herunder er data for den endelige LEGO model indført.
 |
|
Opsætning af denne type mobilkran udføres i 3 trin, opstilling af kran, montering af jib, rejsning og udskydning af hovedarm. Jeg har her vist opsætning af LEGO kranen, på en lille billedserie.
) |
Kranen ankommer til det sted hvor løftet skal udføres, centerstyringen gør det lettere at komme ind på trange steder. |
) |
Støttebenene sættes ned og giver den nødvendige støtte for kranen. |
) |
Jibben monteres forrest i højre side, og svinges derefter rundt og monteres også i venstre side. |
) |
Det yderste knækbare led løftes fra jorden. |
) |
Hovedarmen i sammenskudt tilstand rejses med jibben monteret. |
) |
Armen rejses til næsten lodret position. |
) |
Første led skydes op. |
) |
Andet led skydes op. |
) |
Da der her ikke er så højt til loftet knækkes det yderste af jibben ned i vandret position. |
) |
Den store kontravægt monteres også for at yde kranen tilstrækkelig støtte, inden det tredje og sidste led skydes op. |
