stringtranslate.com

Тяжелая техника

Тяжелая техника различных типов, припаркованная возле строительной площадки автомагистрали

Тяжелая техника , тяжелая техника , землеройные машины , строительные машины или строительное оборудование , относится к тяжелым транспортным средствам, специально разработанным для выполнения строительных задач, чаще всего включающих земляные работы или другие крупные строительные задачи. Тяжелая техника обычно состоит из пяти систем оборудования : орудия, тяги , структуры, силовой передачи и управления/информации.

Тяжелая техника использовалась по крайней мере с I века до н. э., когда древнеримский инженер Витрувий в своем труде «Об архитектуре» описал кран , приводимый в движение трудом человека или животных.

Тяжелое оборудование функционирует за счет механического преимущества простой машины , соотношение между приложенной и оказываемой силой умножается, делая задачи, которые могли бы занять сотни людей и недели труда без тяжелого оборудования, гораздо менее интенсивными по своей природе. Некоторое оборудование использует гидравлические приводы в качестве основного источника движения.

Слово plant в этом контексте стало означать любой тип промышленного оборудования, включая мобильное оборудование (например, в том же смысле, что и powerplant ). Однако изначально plant означало «структуру» или «учреждение» — обычно в смысле заводских или складских помещений; как таковое, оно использовалось в противопоставлении подвижным машинам, например, часто в фразе «завод и оборудование».

История

Большие колесные погрузчики припаркованы
Колесные погрузчики и другие промышленные грузовики припаркованы

Использование тяжелого оборудования имеет долгую историю; древнеримский инженер Витрувий (I в. до н. э.) дал описание тяжелого оборудования и кранов в Древнем Риме в своем трактате De architectura . Копер был изобретен около 1500 года. Первый туннельный щит был запатентован Марком Изамбардом Брюнелем в 1818 году.

От лошадей, через пар и дизель, к электричеству и робототехнике

Конный скрепер Фресно роет водопроводную канаву
Переносной двигатель ; предшественник современных инженерных машин.
Ранний трактор с бензиновым двигателем
Тяжелая техника, около 1922 г.

До 19-го века и в начале 20-го века тяжелые машины тянулись с помощью человеческой или животной силы. С появлением переносных паровых двигателей предшественники тягловых машин были переоборудованы с новыми двигателями, такими как комбайн . Конструкция основного трактора развивалась вокруг нового источника паровой энергии в новый тяговый двигатель машины , который может быть сконфигурирован как паровой трактор и паровой каток . В 20-м веке двигатели внутреннего сгорания стали основным источником энергии для тяжелого оборудования. Использовались двигатели на керосине и этаноле , но сегодня преобладают дизельные двигатели . Механическая трансмиссия во многих случаях была заменена гидравлическими машинами. В начале 20-го века также появились новые машины с электрическим приводом, такие как вилочный погрузчик . Caterpillar Inc. — это современный бренд с наших дней, начинавший как Holt Manufacturing Company . Первой серийно выпускаемой тяжелой машиной был трактор Fordson в 1917 году.

Первым коммерческим гусеничным транспортным средством с непрерывным ходом был Lombard Steam Log Hauler 1901 года . Использование гусениц стало популярным для танков во время Первой мировой войны , а позднее и для гражданской техники, такой как бульдозеры. Крупнейшими инженерными машинами и мобильными наземными машинами являются роторные экскаваторы , выпускаемые с 1920-х годов.

Почти до двадцатого века основным землеройным механизмом был один простой инструмент: ручная лопата, перемещаемая с помощью тягловой силы животных и человека, саней, барж и повозок. Этот инструмент был основным методом, с помощью которого материал либо отбрасывался вбок, либо поднимался для загрузки транспортного средства, обычно тачки , или телеги или повозки, запряженной тягловым животным . В древности для перемещения земли при строительстве гражданских сооружений использовались эквивалент ручной лопаты или мотыги и корзина для головы — и массы людей. Строители долгое время использовали наклонную плоскость , рычаги и блоки для размещения твердых строительных материалов, но эти трудосберегающие устройства не подходили для землеройных работ, которые требовали копания, подъема, перемещения и размещения сыпучих материалов. Двумя элементами, необходимыми для механизированных землеройных работ, тогда, как и сейчас, были независимый источник энергии и внедорожная мобильность, ни один из которых не мог быть обеспечен технологией того времени. [1]

Контейнерные краны использовались с 1950-х годов и сделали возможной контейнеризацию .

В настоящее время важность этой техники настолько велика, что некоторые транспортные компании разработали специальное оборудование для транспортировки тяжелой строительной техники на строительные площадки и обратно.

Большинство основных производителей оборудования, таких как Caterpillar, [2] Volvo, [3] Liebherr, [4] и Bobcat выпустили или разрабатывают полностью или частично электрическое тяжелое оборудование. Коммерчески доступные модели и модели R&D были анонсированы в 2019 и 2020 годах. [5]

Робототехника и автономность вызывают растущую озабоченность у производителей тяжелого оборудования, поскольку производители начинают проводить исследования и приобретать технологии. [6] В настоящее время ряд компаний разрабатывают ( Caterpillar и Bobcat ) или вывели на рынок ( Built Robotics ) коммерческие решения.

Типы

Эти подразделения, в указанном порядке, представляют собой стандартную классификацию тяжелого оборудования.

Трактор

Грейдер

Экскаватор

Экскаватор-погрузчик

Древесина

Трубоукладчик

Скребок

Добыча полезных ископаемых

Сочлененный

Компактор

Загрузчик

Гусеничный погрузчик

Мини-погрузчик с бортовым поворотом

Обработчик материалов

Мощение

Под землей

Гидроматический инструмент

Гидравлические машины

Шоссе

Изображения

Навесное и гидромеханическое оборудование

Тяга: внедорожные шины и гусеницы

Непрерывный путь (около 1909 г.)
Гусеничный трак (около 2009 г.)

Тяжелое оборудование требует специализированных шин для различных строительных применений. Хотя многие типы оборудования имеют непрерывные гусеницы , применимые к более жестким требованиям к обслуживанию, шины используются там, где требуется большая скорость или мобильность. Для правильного выбора требуется понимание того, для чего будет использоваться оборудование в течение срока службы шин. Выбор шин может оказать значительное влияние на производство и себестоимость единицы продукции. Существует три типа внедорожных шин: транспортные для землеройных машин, рабочие для медленно движущихся землеройных машин и погрузочно-разгрузочные для транспортировки, а также копания. Внедорожные шины имеют шесть категорий обслуживания : C- уплотнитель, E -землерой, G -грейдер, L- погрузчик, LS -трелевщик и ML- горнодобывающая промышленность и лесозаготовки. В пределах этих категорий обслуживания существуют различные типы протекторов, предназначенные для использования на твердой поверхности, мягкой поверхности и скальных породах. Шины являются большой статьей расходов в любом строительном проекте, следует тщательно продумать, чтобы предотвратить чрезмерный износ или повреждение.

Оператор тяжелой техники

Оператор тяжелого оборудования управляет и эксплуатирует тяжелое оборудование , используемое в инженерных и строительных проектах. [7] [8] Обычно управлять тяжелым оборудованием могут только квалифицированные рабочие , и существует специализированное обучение для обучения использованию тяжелого оборудования.

Многие публикации об операторах тяжелого оборудования фокусируются на повышении безопасности для таких работников. Область медицины труда исследует и дает рекомендации по безопасности для этих и других работников на чувствительных к безопасности должностях.

Стоимость оборудования

Из-за небольшой прибыли от строительных проектов важно вести точный учет использования оборудования, ремонта и обслуживания. Две основные категории затрат на оборудование — это стоимость владения и эксплуатационные расходы . [9]

Стоимость владения

Для классификации в качестве стоимости владения, расходы должны быть понесены независимо от того, используется оборудование или нет. Эти расходы следующие:

Амортизацию можно рассчитать несколькими способами, самый простой из которых — линейный метод. Годовая амортизация постоянна, ежегодно уменьшая стоимость оборудования. Ниже приведены простые уравнения, перефразированные из текста Peurifoy & Schexnayder:

Эксплуатационные расходы

Для того, чтобы расходы были классифицированы как эксплуатационные расходы, они должны быть понесены в результате использования оборудования. Эти расходы следующие: [10]

Самое большое различие с точки зрения затрат заключается в том, классифицируется ли ремонт как капитальный ремонт или мелкий ремонт . Капитальный ремонт может изменить амортизируемую стоимость оборудования из-за продления срока службы , в то время как мелкий ремонт является обычным обслуживанием . То, как фирма выбирает стоимость крупного и мелкого ремонта, варьируется от фирмы к фирме в зависимости от используемых стратегий калькуляции затрат. Некоторые фирмы взимают плату только за капитальный ремонт оборудования, в то время как мелкий ремонт оценивается по проекту. Другая распространенная стратегия калькуляции затрат заключается в том, чтобы включать в стоимость все ремонты оборудования, и только часто заменяемые изнашиваемые элементы исключаются из стоимости оборудования. Многие фирмы тщательно скрывают свою структуру калькуляции затрат [ необходима ссылка ] , поскольку это может повлиять на стратегии торгов их конкурентов. В компании с несколькими полунезависимыми подразделениями отдел оборудования часто хочет классифицировать все ремонты как «мелкие» и относить работу к работе, тем самым увеличивая свою «прибыль» от оборудования.


Модели

Рекламные масштабные модели тяжелой техники из литого металла часто производятся для каждого транспортного средства, чтобы подарить их потенциальным клиентам. Обычно они имеют масштаб 1:50 . Популярными производителями этих моделей являются Conrad и NZG в Германии, даже для американских транспортных средств.

Известные производители

10 крупнейших производителей тяжелого оборудования в 2022 году [12]


Другие производители включают:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Хейкрафт, Уильям Р. (2011). «История строительного оборудования». Журнал строительной инженерии и менеджмента . 137 (10): 720–723. doi :10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0000374.
  2. ^ Ламберт, Фред (29 января 2019 г.). «Caterpillar представляет полностью электрический 26-тонный экскаватор с гигантским аккумулятором на 300 кВт·ч». Electrek . Получено 14 июля 2020 г. .
  3. ^ Маклауд, Дон (24 апреля 2020 г.). «Volvo CE получает грант в размере 2 млн долларов на тестирование электрического экскаватора и погрузчика в Калифорнии». Equipment World . Randall-Reilly . Получено 14 июля 2020 г. .
  4. ^ Грувер Дойл, Марсия (18 ноября 2019 г.). «Прототип аккумуляторной буровой установки LB 16 компании Liebherr имеет 10-часовое время работы (ВИДЕО)». Equipment World . Randall-Reilly . Получено 14 июля 2020 г. .
  5. ^ Рубенстоун, Джефф (5 июня 2019 г.). «Строительное оборудование переходит на электрическую версию, но препятствия остаются». Engineering News-Record . BNP Media . Получено 14 июля 2020 г. .
  6. ^ "Caterpillar объявляет о приобретении Robotic Expertise" (пресс-релиз). Caterpillar. Июнь 2020 г. Получено 14 июля 2020 г.
  7. ^ Министерство труда США – Справочник по профессиональным перспективам
  8. ^ VJ Davies, Ken Tomasin (1996). Справочник по технике безопасности в строительстве. Thomas Telford. ISBN 0-7277-2519-X.
  9. ^ Peurifoy & Schexnayder «Оборудование и методы планирования строительства» McGraw Hill 6-е издание ISBN 0-07-232176-8 , 2002. 
  10. ^ Бартоломью, СХ «Оценка и торги для тяжелого строительства» CSU Chico, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, ISBN 0-13-598327-4 , 2000 
  11. ^ "Каталог деталей тяжелого оборудования". AGA Parts . Получено 2020-09-30 .
  12. ^ "Производители строительного оборудования: мировые продажи оборудования". Statista . Получено 2023-12-02 .

Внешние ссылки