Подъемный момент крана равен нагрузке, умноженной на рабочий радиус — горизонтальное расстояние от центра поворота до крюка. Он измеряется в тоннах-метрах (т·м) или килоньютонах-метрах (кН·м). Кран, поднимающий груз массой 8 000 кг при радиусе действия 2 м, развивает усилие 16 т·м; при этом те же 16 т·м могут соответствовать грузу массой 1 600 кг при радиусе действия 10 м. На чертеже каждого крана-манипулятора указан его максимальный подъёмный момент, а ограничитель момента нагрузки контролирует это значение при каждом подъёме.
Компания BOB-LIFT производит краны-манипуляторы в Сюйчжоу с 2003 года, и для каждой модели имеются габаритный чертеж и таблица грузоподъёмности. В данном руководстве на основе этих чертежей показано, как рассчитывать подъёмный момент, почему номинальный момент не одинаков при разных радиусах, а также какую роль играет индикатор или ограничитель грузового момента (LMI) в кране-манипуляторе.
Основные выводы
- Подъемный момент = нагрузка × рабочий радиус. Использование тонн и метров дает t·m, а умножение на 9,81 преобразует результат в кН·м.
- Максимальный подъемный момент на техническом чертеже представляет собой пиковое значение: наш SQ8ZA5 рассчитан на 16,7 t·m, и его собственная таблица нагрузок достигает этого значения только при вылете примерно 4,5 м.
- Никогда не рассчитывайте грузоподъёмность в обратном порядке, исходя только из момента, поскольку на расстоянии 12,63 м диаграмма SQ8ZA5 допускает 1 160 кг, что соответствует всего 14,65 т·м.
- У телескопических кранов грузоподъёмность снижается при большом вылете: модель SQ5SA4 имеет номинальную грузоподъёмность 12,5 т·м, но при максимальном вылете стрелы на расстоянии 11,8 м допускаемая нагрузка составляет 600 кг, что соответствует примерно 7 т·м.
- Ограничитель момента нагрузки непрерывно отслеживает нагрузку и радиус, предупреждает оператора и автоматически останавливает движения, которые могли бы увеличить момент.
- Согласно требованиям OSHA, сочлененные краны, изготовленные после 8 ноября 2011 года, должны быть оснащены устройством предотвращения перегрузки или системой контроля момента нагрузки.
Что такое подъемный момент крана?
Подъемный момент — это вращающая сила, создаваемая подвешенным грузом вокруг центра поворота крана и его выносных опор. Груз тянет вниз за крюк, и поскольку крюк находится на некотором расстоянии от центра поворота, эта тяга вниз пытается опрокинуть кран вперед. Следовательно, чем дальше выдвигается крюк, тем больше становится вращающая сила, даже если сам груз при этом совершенно не изменился.
OSHA описывает эту величину в своём определении индикатора момента нагрузки: система, которая регистрирует «момент опрокидывания оборудования, т. е. нагрузку, умноженную на радиус» (29 CFR 1926.1401). Другими словами, нагрузка — это общий вес, висящий на крюке, а радиус — это горизонтальное расстояние от центра вращения до этого крюка.
Производители кранов-манипуляторов обычно используют максимальный подъемный момент в качестве классификационного критерия. Именно поэтому краны часто обозначаются как «16 т·м» или «21 т·м», а не просто как 8-тонные или 10-тонные. Тоннаж указывает на максимальный вес груза, расположенного близко к опоре, тогда как момент дает гораздо более полное представление о рабочих характеристиках крана при выдвижении стрелы над платформой грузовика или стеной.
Как рассчитать подъемный момент
Сама формула короткая и подходит как для кранов с шарнирно-сочлененной стрелой, так и для телескопических и судовых кранов:
Подъемный момент (т·м) = нагрузка (т) × рабочий радиус (м)
Груз — это не только поднимаемый предмет. Согласно определению OSHA, понятие «груз» также включает «грузовой блок, тросы, стропы, скобы и любые другие вспомогательные крепежные элементы» (29 CFR 1926.1401). Поэтому перед умножением к весу объекта следует прибавить вес крюкового блока, строп и любого захвата или корзины.
Пример с расчетами. Необходимо поднять поддон с блоками весом 1 600 кг с помощью строп и скоб весом 50 кг, при этом крюк будет находиться на расстоянии 8,5 м от центра поворота. Нагрузка составляет 1,65 т. Умножьте 1,65 т на 8,5 м, и вы получите 14,0 т·м. Затем сверьтесь с таблицей. Наш кран с шарнирно-сочлененной стрелой модели SQ8ZA5 допускает груз весом 1 820 кг на расстоянии 8,51 м, поэтому данный подъем находится в пределах его номинальной грузоподъемности с некоторым запасом.
Преобразование т·м и кН·м
На некоторых чертежах момент указывается в килоньютон-метрах. Поскольку одна тонна-метр равна примерно 9,81 кН·м, для пересчета значения в кН·м в т·м необходимо разделить его на 9,81. Например, на чертеже нашего морского крана BLZ90K4TJ указан момент 90 кН·м, что составляет примерно 9,2 т·м. В более старых документах также могут использоваться обозначения «тонн·м» или «тм»; они означают то же самое, что и т·м.
Почему номинальный момент не одинаков для всех радиусов
Максимальный подъемный момент, указанный на чертеже, представляет собой пиковое значение. Это не означает, что кран способен выдерживать такой момент в любой точке зоны действия. Чтобы убедиться в этом, умножьте каждую нагрузку на графике на соответствующий радиус. Приведенный ниже график SQ8ZA5 взят из нашего технического чертежа.
| Радиус на графике SQ8ZA5 | Номинальная нагрузка | Нагрузка × радиус |
|---|---|---|
| 2,00 м | 8 000 кг | 16,0 т·м |
| 4,51 м | 3 700 кг | 16,7 т·м |
| 6,49 м | 2 470 кг | 16,0 т·м |
| 8,51 м | 1 820 кг | 15,5 т·м |
| 10,56 м | 1 420 кг | 15,0 т·м |
| 12,63 м | 1 160 кг | 14,7 т·м |
Как видно из таблицы, кран достигает полного момента 16,7 т·м лишь на расстоянии около 4,5 м. Вблизи опоры определяющим пределом является максимальная нагрузка 8 000 кг, поэтому момент меньше. Однако при большем вылете удлинительные стрелы и собственный вес самой стрелы забирают часть грузоподъёмности, в результате чего момент снижается до примерно 14,7 т·м при полном вылете.
Если разделить 16,7 т·м на 12,63 м, получится примерно 1 320 кг при полном вылете, однако в официальной таблице указано только 1 160 кг. Именно из-за этого расхождения никогда не следует рассчитывать грузоподъёмность, опираясь только на момент: таблица нагрузок отражает фактические номинальные значения, а момент — лишь удобное их обобщение.
Краны с шарнирно-сочлененной стрелой и телескопические краны ведут себя по-разному
Телескопические стрелы демонстрируют значительно большее снижение грузоподъёмности при большом вылете. Телескопический кран SQ5SA4 имеет номинальную грузоподъёмность 12,5 т·м. Таблица грузоподъёмности даёт 5 000 кг при вылете 2,5 м (это пиковое значение). Однако при использовании самой длинной стрелы длиной 12 м диаграмма допускает нагрузку 600 кг на расстоянии 11,8 м, что составляет примерно 7,1 т·м, или чуть более половины номинального значения.
Основная причина кроется в самой стреле. В частности, длинная и тонкая телескопическая стрела вынуждена удерживать собственный вес на значительном расстоянии от опоры, и её грузоподъёмность при полном выдвижении определяется прочностью самой стрелы, а не только моментом опрокидывания. Шарнирная стрела, по сравнению с этим, распределяет свой вес по шарнирным секциям, поэтому она сохраняет значительно большую часть своего момента при вылете. В нашем сравнении кранов-манипуляторов с шарнирной стрелой и телескопической стрелой рассмотрены и другие различия.
Подъемный момент кранов-манипуляторов BOB-LIFT в зависимости от размера
В приведенной ниже таблице указаны максимальные подъемные моменты, указанные на некоторых из наших технических чертежей, а также номинальная нагрузка, указанная в последней строке каждой таблицы. Воспользуйтесь ею для сравнения классов грузоподъемности, а затем запросите полную таблицу для конкретной модели, которую вы рассматриваете.
| Модель | Тип стрелы | Максимальная грузоподъемность | Максимальный подъемный момент | Нагрузка в крайней точке диаграммы |
|---|---|---|---|---|
| SQ5ZA4 | Шарнирная | 5 000 кг | 10,5 т·м | 700 кг на вылете 9,9 м |
| SQ5SA4 | Телескопическая | 5 000 кг | 12,5 т·м | 600 кг на вылете 11,8 м |
| SQ8ZA4 | Шарнирный | 8 000 кг | 16,7 т·м | 1 420 кг на вылете 10,5 м |
| SQ8ZA5 | Шарнирный | 8 000 кг | 16,7 т·м | 1 160 кг на вылете 12,6 м |
| SQ10ZA6 | Шарнирный | 10 000 кг | 21 т·м | 1 150 кг на вылете 14,7 м |
| SQ10SA4 | Телескопический | 10 000 кг | 25 т·м | 1 050 кг на вылете 15,5 м |
| SQ12ZA4 | Шарнирно-сочлененный | 12 000 кг | 27 т·м | 2 100 кг на вылете 10,2 м |
Кроме того, два крана с одинаковым моментом подъёма могут подходить для совершенно разных задач. Модели SQ8ZA4 и SQ8ZA5 имеют номинальный момент подъёма 16,7 т·м, но модель SQ8ZA5 позволяет выдвигать стрелу примерно на 2 м дальше при меньшей нагрузке на конце стрелы. Подробнее о выборе размера см. в нашем руководстве по грузоподъемности кранов с шарнирно-сочлененной стрелой и страницу «8-тонные краны-манипуляторы с шарнирно-сочлененной стрелой».
Для чего нужен ограничитель нагрузочного момента (LMI)?
Ограничитель момента нагрузки — это устройство безопасности, которое контролирует подъемный момент за оператора. OSHA определяет его как систему, которая фиксирует момент опрокидывания и сравнивает его с номинальной грузоподъемностью. При достижении номинальной грузоподъемности устройство «отключает питание тех функций оборудования, которые могут увеличить интенсивность нагрузки», таких как подъем, выдвижение телескопической стрелы или наклон стрелы. Движения, снижающие нагрузку, такие как опускание или втягивание телескопической стрелы, как правило, остаются доступными (29 CFR 1926.1401).
В гидравлическом кране-манипуляторе система обычно измеряет давление в подъемном цилиндре, а в телескопическом кране — также длину и угол наклона стрелы. На основе этих данных она рассчитывает нагрузку и радиус, сравнивает их с данными таблицы и отображает результат в процентах. На страницах с описанием нашей продукции для каждого крана указан ограничитель момента нагрузки, а наши телескопические модели дополнительно оснащены индикатором в режиме реального времени.
На экране, изображённом на фотографии, отображаются практически все параметры, которые использует ограничитель. Здесь можно увидеть угол наклона стрелы, длину стрелы, радиус действия, номинальную нагрузку в данном положении и фактическую нагрузку. Горизонтальная полоса в верхней части экрана преобразует сравнительные данные в проценты, благодаря чему оператору не нужно производить никаких вычислений во время подъёма.
Что говорится в нормах о системах, рассчитанных на момент нагрузки
Согласно правилам OSHA, касающимся строительных кранов, сочлененные краны (краны с шарнирной стрелой), «изготовленные после 8 ноября 2011 года, должны быть оснащены как минимум одним из следующих устройств: автоматическим устройством предотвращения перегрузки, устройством взвешивания груза, индикатором момента нагрузки (или номинальной грузоподъемности) или ограничителем момента нагрузки (номинальной грузоподъемности)». Другие краны грузоподъёмностью свыше 6 000 фунтов, изготовленные после 29 марта 2003 года, должны быть оснащены устройством взвешивания груза, индикатором или ограничителем (29 CFR 1926.1416(e)(4)).
В том же разделе эти устройства классифицируются как вспомогательное оборудование категории II. Если одно из них перестает функционировать надлежащим образом, его необходимо отремонтировать в течение 30 календарных дней, а до этого момента вес каждого груза должен определяться на основании данных из признанного источника и сообщаться оператору перед подъемом. В Великобритании в кодексе практики HSE по LOLER указано, что в случаях, когда существует «значительный риск опрокидывания и/или перегрузки», должны быть предусмотрены индикаторы номинальной грузоподъёмности и ограничители, при этом отмечается, что ранее они назывались «индикаторами моментной нагрузки» (HSE L113).
Индикатор нагрузочного момента, ограничитель нагрузочного момента и ограничитель номинальной грузоподъемности
Эти названия часто вызывают путаницу у покупателей, операторов и поставщиков, поэтому ниже приводится информация о том, как они фактически используются в официальных документах:
- Индикатор грузового момента (LMI) или индикатор номинальной грузоподъёмности: показывает оператору процент загрузки, часто с помощью световых сигналов или звукового сигнала, когда груз приближается к пределу. Он подаёт предупреждение, но не останавливает кран.
- Ограничитель момента нагрузки или ограничитель номинальной грузоподъёмности: выполняет те же функции контроля, а также отключает функции, которые могли бы увеличить момент, как только достигнут номинальный предел.
- Автоматическое устройство предотвращения перегрузки: термин, используемый OSHA для сочлененных кранов. Оно предотвращает перегрузку, не обязательно отображая процентную долю.
На странице определений OSHA приведены прямые ссылки на термины: «Индикатор номинальной грузоподъёмности: см. индикатор момента нагрузки» и «Ограничитель номинальной грузоподъёмности: см. ограничитель момента нагрузки». В повседневном употреблении аббревиатура «LMI» часто используется как для обозначения индикатора, так и для ограничителя, поэтому уточните, какую функцию выполняет устройство, установленное на вашем кране.
Что влияет на полезный подъемный момент на строительной площадке
В расчетной таблице нагрузок предполагаются идеальные условия, которые на реальных объектах встречаются крайне редко. Например, все перечисленные ниже факторы приводят к снижению момента, который можно безопасно использовать:
- Опорные выносные опоры: для обеспечения номинального момента опорные выносные опоры должны быть установлены в соответствии с таблицей. Недостаточно выдвинутые или неравномерно расставленные опорные выносные опоры снижают устойчивость. В нашем руководстве по опорам крана и давлению на грунт подробно описаны методы проверки.
- Ровная поверхность: при наклоне крана груз смещается дальше, чем указано радиусом, что увеличивает фактический момент.
- Тросовая арматура и навесное оборудование: стропы, крюковой блок, гидравлический грейфер или корзина для персонала — всё это учитывается как часть груза.
- Угол наклона и длина стрелы: у телескопического крана радиус зависит от обоих факторов. В нашей статье о угле наклона стрелы крана показано, как эти факторы взаимосвязаны.
- Движение и ветер: раскачивание груза или его резкая остановка приводят к появлению динамической силы. Ветер, действующий на большой плоский груз, может вытолкнуть его за пределы запланированного радиуса действия.
Как проверить грузоподъёмность крана перед началом подъёма
- Определите общую нагрузку, то есть вес объекта вместе с крюковым блоком, стропами и любыми крепежными элементами.
- Измерьте радиус как в точке подъема, так и в точке опускания, и возьмите за основу большее из этих значений.
- Найдите номинальную грузоподъемность для данного радиуса в таблице грузоподъемности крана с учетом длины стрелы и положения выносных опор, которые вы будете использовать. В нашем руководстве «Как читать таблицу нагрузок крана» подробно описан этот этап.
- Убедитесь, что общая нагрузка не превышает номинальной; умножение нагрузки на радиус позволяет провести полезную перепроверку, хотя решающим фактором остаются данные таблицы.
- Перед началом работы проверьте исправность ограничителя момента нагрузки. Наш контрольный список для проверки кранов-манипуляторов включает в себя устройства безопасности.
Пример сценария (иллюстрация, не данные реального заказчика): строительная компания хочет разместить 2 000 кг кровельных ферм вместе со стропами весом 60 кг на расстоянии 7 м позади грузовика. Общий вес составляет 2,06 т, а 2,06 × 7 дает 14,4 т·м, что не превышает номинальное значение SQ8ZA5. Однако в таблице указано 2 470 кг при 6,49 м и 1 820 кг при 8,51 м. На расстоянии 7 м безопасным значением является 1 820 кг из следующей точки, если в таблице не указана более близкая строка, поэтому данный подъём следует перепланировать с использованием меньшего радиуса или более мощного крана.
Гидравлическая система также играет важную роль, поскольку ограничитель может эффективно защитить кран только в том случае, если предохранительные и удерживающие клапаны работают в соответствии с проектом, о чем рассказывается в нашем руководстве по гидравлическому крану для грузовика.
Часто задаваемые вопросы
Какова формула подъемного момента?
Подъемный момент равен нагрузке, умноженной на рабочий радиус, поэтому нагрузка в 2 т, удерживаемая на рабочем радиусе 5 м, создает момент в 10 т·м. В нагрузку следует включить крюковый блок, стропы и крепежные элементы. Если вам нужны значения в кН·м, умножьте значение в т·м на 9,81.
Что означает обозначение «t·m» на кране-манипуляторе?
Это максимальный подъемный момент, выраженный в тоннах-метрах; например, наша модель SQ10ZA6 — это 10-тонный кран с номинальным подъемным моментом 21 т·м. На графике указан пиковый показатель «нагрузка × радиус», а не нагрузка для каждого радиуса.
Что такое LMI на кране?
LMI — это аббревиатура от «load moment indicator» (индикатор момента нагрузки) — устройство, которое измеряет нагрузку и радиус, сравнивает эти показатели с номинальной грузоподъёмностью крана и отображает процент текущего использования грузоподъёмности. Ограничитель момента нагрузки идёт ещё дальше и останавливает движения, которые могли бы увеличить момент.
Можно ли рассчитать грузоподъемность по подъемному моменту?
Это лишь приблизительная проверка правдоподобности, поскольку производители снижают номинальную грузоподъёмность при большом вылете. Номинальная грузоподъёмность модели SQ8ZA5 составляет 16,7 т·м, но при вылете 12,63 м согласно таблице допускается нагрузка 1 160 кг, что меньше 1 320 кг, как следует из расчёта момента. Всегда руководствуйтесь таблицей нагрузок.
Нужен ли кранам с шарнирно-сочлененной стрелой ограничитель момента нагрузки?
В США сочлененные краны, изготовленные после 8 ноября 2011 года, должны быть оснащены устройством предотвращения перегрузки, устройством взвешивания груза либо индикатором или ограничителем момента нагрузки в соответствии с 29 CFR 1926.1416. Ограничитель нагрузочного момента указан в техническом паспорте каждого крана BOB-LIFT.
Как мы составили это руководство
Грузоподъёмность, радиусы и подъёмные моменты взяты из технических чертежей и таблиц нагрузок BOB-LIFT для моделей SQ5ZA4, SQ5SA4, SQ8ZA4, SQ8ZA5, SQ10ZA6, SQ10SA4, SQ12ZA4 и BLZ90K4TJ; данные о зависимости «нагрузка × радиус» были собраны нами на основе этих таблиц. Нормативные требования приведены из 29 CFR 1926.1401 и 1926.1416 на сайте eCFR, а также из документа HSE L113 (второе издание, 2014 г.) в редакции, действовавшей в ноябре 2026 года. На фотографиях изображены реальные краны BOB-LIFT. Данное руководство было проверено Achord Chan, директором по производству, в ноябре 2026 года. Оно заменяет более раннюю, сокращённую версию этой страницы, но не заменяет таблицу грузоподъёмности вашего крана, руководство по эксплуатации или местные нормативные акты.
Получите таблицу нагрузок для вашего крана
Сообщите нам необходимую грузоподъёмность, радиус вылета и высоту подъёма, и мы подберём подходящую модель и вышлем её чертеж с размерами и таблицу грузоподъёмности. На каждый кран предоставляется 12-месячная гарантия, распространяющаяся на всю машину; стандартные запасные части отправляются в течение 48 часов, а наш сервисный отдел отвечает в течение 12 часов. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом кранов-манипуляторов с шарнирно-сочлененной стрелой и кранов-манипуляторов с телескопической стрелой, или свяжитесь с нами, чтобы начать работу.
