Ciężkie wyposażenie

Ciężki sprzęt różnych typów zaparkowanych w pobliżu placu budowy autostrady

Ciężki sprzęt lub ciężka maszyna lub maszyna do robót ziemnych odnosi się do ciężkich pojazdów specjalnie zaprojektowanych do wykonywania zadań budowlanych , najczęściej obejmujących prace ziemne lub inne duże zadania budowlane. Ciężki sprzęt zazwyczaj składa się z pięciu systemów wyposażenia: narzędzia , trakcji , konstrukcji, układu napędowego oraz sterowania/informacji.

Ciężki sprzęt był używany co najmniej od I wieku pne, kiedy starożytny rzymski inżynier Witruwiusz opisał dźwig w De architectura , kiedy był napędzany pracą ludzi lub zwierząt.

Ciężki sprzęt działa dzięki mechanicznej przewadze prostej maszyny , stosunek między przyłożoną siłą wejściową a wywieraną siłą jest zwielokrotniony, dzięki czemu zadania, które mogłyby zająć setki ludzi i tygodnie pracy bez ciężkiego sprzętu, są znacznie mniej intensywne. Niektóre urządzenia wykorzystują napędy hydrauliczne jako główne źródło ruchu.

Słowo roślina w tym kontekście zaczęło oznaczać każdy rodzaj sprzętu przemysłowego, w tym sprzęt mobilny (np. w tym samym znaczeniu co elektrownia ). Jednak roślina pierwotnie oznaczała „strukturę” lub „zakład” - zwykle w znaczeniu pomieszczeń fabrycznych lub magazynowych; jako taki był używany w przeciwieństwie do maszyn ruchomych, np. często w wyrażeniu „maszyny i urządzenia”.

Historia

Large wheel loader trucks parked
Ładowarki kołowe i inne ciężarówki przemysłowe zaparkowane

Używanie ciężkiego sprzętu ma długą historię; starożytny rzymski inżynier Witruwiusz (I wiek p.n.e.) w swoim traktacie De architectura podał opisy ciężkiego sprzętu i dźwigów w starożytnym Rzymie . Kafar . Pierwsza tarcza do drążenia tuneli została opatentowana przez Marca Isambarda Brunela w 1818 roku.

Od koni, przez parowe i spalinowe, po elektryczne i robotyczne

zgarniacz konny Fresno kopiący rów wodociągowy
Przenośny silnik ; prekursor nowoczesnych pojazdów inżynieryjnych
Wczesny traktor napędzany benzyną
Ciężki sprzęt około 1922 roku

Aż do XIX wieku i na początku XX wieku ciężkie maszyny były ciągnięte siłą ludzi lub zwierząt. Wraz z pojawieniem się przenośnych silników parowych, prekursory maszyn ciągnionych zostały ponownie skonfigurowane za pomocą nowych silników, takich jak kombajn zbożowy . Konstrukcja ciągnika rdzeniowego ewoluowała wokół nowego źródła zasilania parą w nowy silnik trakcyjny rdzenia maszyny , który można skonfigurować jako traktor parowy i walec parowy . W XX wieku silniki spalinowe stały się głównym źródłem zasilania ciężkiego sprzętu. Stosowano silniki na naftę i etanol , ale obecnie dominują silniki wysokoprężne . Przekładnia mechaniczna została w wielu przypadkach zastąpiona maszynami hydraulicznymi. Na początku XX wieku pojawiły się również nowe maszyny z napędem elektrycznym, takie jak wózek widłowy . Caterpillar Inc. to współczesna marka z tamtych czasów, która zaczynała jako Holt Manufacturing Company . Pierwszą masowo produkowaną ciężką maszyną był traktor Fordson z 1917 roku.

Pierwszym komercyjnym pojazdem o ciągłym gąsienicy był Lombard Steam Log Hauler z 1901 roku . Wykorzystanie gąsienic stało się popularne w czołgach podczas I wojny światowej , a później w maszynach cywilnych, takich jak spychacz. Największymi pojazdami inżynieryjnymi i mobilnymi maszynami lądowymi są koparki wielonaczyniowe , budowane od lat dwudziestych XX wieku.

„Do prawie dwudziestego wieku jedno proste narzędzie stanowiło podstawową maszynę do robót ziemnych: ręczną łopatę - poruszaną za pomocą zwierząt i ludzi napędzanych, saniami, barkami i wagonami. To narzędzie było główną metodą, za pomocą której materiał był albo rzucany bokiem, albo podnoszony do załadunku środek transportu, zwykle taczka lub wóz lub wóz ciągnięty przez zwierzę pociągowe . W starożytności odpowiednik ręcznej łopaty lub motyki i kosza na głowę — oraz masy ludzi — były używane do przesuwania ziemi w celu budowy robót budowlanych. długo używał pochyłej płaszczyzny , dźwigni i kół pasowych umieszczać solidne materiały budowlane, ale te oszczędzające pracę urządzenia nie nadawały się do robót ziemnych, które wymagały kopania, podnoszenia, przenoszenia i układania materiałów sypkich. Dwa elementy wymagane do zmechanizowanych robót ziemnych, zarówno wtedy, jak i teraz, to niezależne źródło zasilania i mobilność w terenie, z których żaden nie mógł być zapewniony przez ówczesną technologię”.

Dźwigi kontenerowe były używane od lat pięćdziesiątych XX wieku i później, co umożliwiło konteneryzację .

W dzisiejszych czasach znaczenie tej maszyny jest tak duże, że niektóre firmy transportowe opracowały specjalny sprzęt do transportu ciężkiego sprzętu budowlanego do iz placów budowy.

Większość głównych producentów sprzętu, takich jak Caterpillar, Volvo, Liebherr i Bobcat, wypuściło lub opracowuje ciężki sprzęt w pełni lub częściowo napędzany elektrycznie. Modele dostępne w handlu oraz modele badawczo-rozwojowe zostały ogłoszone w 2019 i 2020 roku.

Robotyka i autonomia stanowią coraz większy problem dla producentów ciężkiego sprzętu, a producenci rozpoczynają badania i nabywanie technologii. Wiele firm obecnie opracowuje ( Caterpillar i Bobcat ) lub wprowadziło na rynek komercyjne rozwiązania ( Build Robotics ).

typy

Te podpodziały, w tej kolejności, są standardową kategoryzacją sprzętu ciężkiego.

Typ toru

Równiarka

Skid Steer

Koparka

koparka

Drewno

Układanie rur

Skrobak

Górnictwo

Przegubowy

Zagęszczarka

Ładowarka

Ładowarka gąsienicowa

Handlarz materiałami

Bruk

Pod ziemią

Narzędzie hydromatyczne

Maszyny hydrauliczne

Autostrada

Obrazy

Narzędzia i hydromechaniczne narzędzia pracy

Przyczepność: terenowe opony i gąsienice

Ciągły tor (około 1909)
Gąsienica (około 2009)

Ciężki sprzęt wymaga specjalistycznych opon do różnych zastosowań budowlanych. Podczas gdy wiele rodzajów sprzętu ma ciągłe gąsienice , które można zastosować w przypadku bardziej surowych wymagań serwisowych, opony są używane tam, gdzie wymagana jest większa prędkość lub mobilność. Właściwy dobór wymaga zrozumienia, do jakiego sprzętu będzie używany przez cały okres eksploatacji opon. Wybór opon może mieć znaczący wpływ na produkcję i koszt jednostkowy. Istnieją trzy rodzaje opon terenowych, transportowe do maszyn do robót ziemnych, robocze do wolno poruszających się maszyn do robót ziemnych oraz do załadunku i przenoszenia do transportu i kopania. Opony terenowe mają sześć kategorii usług: C kompaktor, E maszyna do robót ziemnych, równiarka G , ładowarka L , maszyna zrywkowa LS oraz górnictwo i pozyskiwanie drewna ML . W ramach tych kategorii usług znajdują się różne typy bieżnika przeznaczone do użytku na twardych, miękkich nawierzchniach i skałach. Opony to duży wydatek w każdym projekcie budowlanym, dlatego należy zachować ostrożność, aby zapobiec nadmiernemu zużyciu lub uszkodzeniu.

Operator sprzętu ciężkiego

Operator ciężkiego sprzętu prowadzi i obsługuje ciężki sprzęt używany w projektach inżynieryjnych i budowlanych . Zazwyczaj tylko wykwalifikowani pracownicy mogą obsługiwać ciężki sprzęt i istnieje specjalistyczne szkolenie w zakresie nauki obsługi ciężkiego sprzętu.

Wiele publikacji na temat operatorów ciężkiego sprzętu koncentruje się na poprawie bezpieczeństwa takich pracowników. Dziedzina medycyny pracy bada i wydaje zalecenia dotyczące bezpieczeństwa tych i innych pracowników na stanowiskach wrażliwych na bezpieczeństwo.

Koszt wyposarzenia

Ze względu na niewielkie marże na projektach budowlanych ważne jest prowadzenie dokładnej ewidencji dotyczącej użytkowania, napraw i konserwacji sprzętu. Dwie główne kategorie kosztów sprzętu to koszty posiadania i koszty operacyjne .

Koszt posiadania

Aby zaklasyfikować jako koszt posiadania, wydatek musi zostać poniesiony niezależnie od tego, czy sprzęt jest używany, czy nie. Koszty te przedstawiają się następująco:

Amortyzację można obliczyć na kilka sposobów, najprostszym jest metoda liniowa. Roczna amortyzacja jest stała, zmniejszając corocznie wartość sprzętu. Poniżej znajdują się proste równania sparafrazowane z tekstu Peurifoya i Schexnaydera:

m = za rok w przyszłości

N = okres użytkowania sprzętu (lata)

oraz D n = kwota rocznej amortyzacji

D n = cena zakupu / N

Wartość księgowa (BV) w roku m

BV m = cena zakupu – ( m x D n )

przykład:

N = 5

cena zakupu = 350 000 USD

m = 3 lata od teraz

BV 3 = 350 000 USD – (3 x 350 000 USD/5) = 140 000 USD

Koszty operacyjne

Aby wydatek został zaliczony do kosztów eksploatacji, musi być poniesiony w związku z użytkowaniem sprzętu. Koszty te przedstawiają się następująco:

  • remont
    • części do naprawy
    • robocizna naprawcza
  • opony
  • Umowa o świadczenie usług strony trzeciej
  • wymiana elementów zużywających się

Największe rozróżnienie z punktu widzenia kosztów polega na tym, czy naprawa jest klasyfikowana jako naprawa główna , czy jako naprawa drobna . Poważna naprawa może zmienić wartość sprzętu podlegającą amortyzacji ze względu na wydłużenie okresu użytkowania , podczas gdy drobne naprawy stanowią normalną konserwację . Sposób, w jaki firma decyduje się na koszt głównych i drobnych napraw, różni się w zależności od firmy, w zależności od stosowanych strategii kalkulacji kosztów. Niektóre firmy będą pobierać opłaty tylko za główne naprawy sprzętu, podczas gdy drobne naprawy są kosztowane w ramach projektu. Inną powszechną strategią kalkulacji kosztów jest kalkulacja kosztów wszystkich napraw sprzętu, a jedynie często wymieniane elementy zużywające się są wyłączone z kosztu sprzętu. Wiele firm ściśle pilnuje swojej struktury kalkulacji kosztów [ potrzebne źródło ] , ponieważ może mieć wpływ na strategie ustalania stawek ich konkurencji. W firmie z wieloma częściowo niezależnymi oddziałami dział sprzętu często chce klasyfikować wszystkie naprawy jako „drobne” i rozliczać pracę z pracą – zwiększając w ten sposób „zysk” ze sprzętu.

modele

Promocyjne modele ciężkiego sprzętu z odlewanego ciśnieniowo metalu są często produkowane dla każdego pojazdu, aby dać je potencjalnym klientom. Są to zazwyczaj w skali 1:50 . Popularnymi producentami tych modeli są Conrad i NZG w Niemczech, nawet dla pojazdów amerykańskich.

Znani producenci

10 największych producentów sprzętu budowlanego w 2020 r. na podstawie danych o przychodach 50 największych producentów opublikowanych przez KHL Group

NIE. Firma Kraj Sprzedaż CE (mln USD) Udział ogółem
1 Gąsienica  Stany Zjednoczone 32882 16,2%
2 Komatsu  Japonia 23298 11,5%
3 John Deere  Stany Zjednoczone 11220 5,5%
4 XCMG  Chiny 11162 5,5%
5 Sany  Chiny 10956 5,4%
6 Maszyny budowlane Volvo  Szwecja 9381 4,6%
7 Maszyny budowlane Hitachi  Japonia 8989 4,4%
8 Liebherr  Szwajcaria 8565 4,2%
9 Doosan Infracore  Korea Południowa 6689 3,3%
10 Zoomlion  Chiny 6270 3,1%


Inni producenci to:


Zobacz też