Equipaggiamento pesante
Attrezzature pesanti o macchinari pesanti o movimento terra si sviluppano a veicoli pesanti appositamente progettati per eseguire attività di costruzione , che più frequentemente comportano operazioni di movimento terra o altre grandi attività di costruzione. Le attrezzature pesanti di solito comprendono cinque sistemi di attrezzature: l' attrezzo , la trazione , la struttura, l'apparato propulsore e il controllo/informazione.
Attrezzature pesanti sono state utilizzate almeno dal I secolo aC, quando l' antico ingegnere romano Vitruvio descrisse una gru in De architectura quando era alimentata tramite lavoro umano o animale.
Le attrezzature pesanti funzionano grazie al vantaggio meccanico di una macchina semplice , il rapporto tra la forza in ingresso applicata e la forza esercitata viene moltiplicata, rendendo i compiti che potrebbero richiedere centinaia di persone e settimane di lavoro senza attrezzature pesanti di natura molto meno intensiva. Alcune apparecchiature utilizzano azionamenti idraulici come fonte primaria di movimento.
La parola impianto , in questo contesto, è venuta a significare qualsiasi tipo di attrezzatura industriale, comprese le attrezzature mobili (ad esempio nello stesso senso di motopropulsore ). tuttavia, impianto originariamente significava "struttura" o "stabilimento" - solitamente nel senso di fabbrica o magazzino; come tale, veniva usato in contrapposizione a macchine mobili, ad esempio spesso nella frase "impianti e attrezzature".
Contenuti
Storia
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Ulteriori informazioni: Storia della costruzione e Storia dei veicoli stradali a vapore
Grandi autocarri gommati parcheggiati
Pale gommate e altri carrelli industriali parcheggiati
L'uso di attrezzature pesanti ha una lunga storia; l' antico ingegnere romano Vitruvio (I secolo aC) ha fornito descrizioni di attrezzature pesanti e gru nell'antica Roma nel suo trattato De architectura . Il battipalo fu inventato intorno al 1500. Il primo scudo per tunnel fu brevettato da Marc Isambard Brunel nel 1818.
Dai cavalli, passando per il vapore e il diesel, fino all'elettrico e al robot
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raschietto Fresno trainato da cavalli che scava un fossato per l'approvvigionamento idrico
Un motore portatile ; un precursore dei moderni veicoli di ingegneria
Uno dei primi trattori a benzina
Attrezzature pesanti intorno al 1922
Fino al 19° secolo e all'inizio del 20° secolo le macchine pesanti erano trainate dalla forza umana o animale. Con l'avvento dei motori portatili a vapore i precursori delle macchine trainate furono riconfigurati con i nuovi motori, come le mietitrebbie . Il design di un trattore centrale si è evoluto attorno alla nuova fonte di energia a vapore in un nuovo motore di trazione centrale della macchina , che può essere configurato come trattore a vapore e rullo compressore . Nel corso del XX secolo, i motori a combustione interna sono diventati la principale fonte di energia delle attrezzature pesanti. Sono stati utilizzati motoriun cherosene ed etanolo, ma oggii motori diesel sono dominanti. La trasmissione meccanica è stata in molti casi sostituita da macchine idrauliche. L'inizio del XX secolo ha visto anche nuove macchine elettriche come il carrello elevatore . Caterpillar Inc. è un marchio attuale di questi giorni, che inizia come Holt Manufacturing Company . La prima macchina pesante prodotta in serie fu il trattore Fordson nel 1917.
Il primo veicolo commerciale a cingoli continui fu ilLombard Steam Log Hauler del 1901 . L'uso dei cingoli divenne popolare per i carri armati durante la prima guerra mondiale e successivamente per i macchinari civili come il bulldozer. I più grandi veicoli di ingegneria e macchine terrestri mobili sono escavatori con ruote a tazze , costruiti dagli anni '20.
"Fino a quasi il ventesimo secolo, un semplice strumento costituiva la principale macchina per il movimento terra: la pala a mano - spostata con propulsione animale e umana, slitte, chiatte e carri. Questo strumento era il metodo principale con cui il materiale veniva spostato. lateralmente o sollevato per caricare un mezzo di trasporto, di solito una carriola , o un carro o carro trainato da un animale da tiro .Nell'antichità, un equivalente della pala a mano o della zappa e del cesto della testa - e masse di uomini - venivano usati per spostare la terra per costruire opere civili.I costruttori hanno a lungo utilizzato il piano inclinato , le leve e le carrucoleper posizionare materiali da costruzione solidi, ma questi dispositivi per risparmiare manodopera non si prestavano al movimento terra, che richiedeva scavare, sollevare, spostare e posizionare materiali sciolti. I due elementi necessari per il movimento terra meccanizzato, allora come oggi, erano una fonte di alimentazione indipendente e la mobilità fuoristrada, nessuno dei quali poteva essere fornito dalla tecnologia di quel tempo." [1 ]
Le gru per container sono state utilizzate dagli anni '50 in poi e hanno reso possibile la containerizzazione .
Al giorno d'oggi tale è l'importanza di questo macchinario, alcune aziende di trasporto hanno sviluppato attrezzature specifiche per il trasporto di attrezzature edili pesanti da e verso i cantieri.
La maggior parte dei principali produttori di attrezzature come Caterpillar, [2] Volvo, [3] Liebherr, [4] e Bobcat hanno rilasciato o hanno sviluppato attrezzature pesanti completamente o parzialmente elettriche. I modelli disponibili in commercio ei modelli di ricerca e sviluppo sono stati annunciati nel 2019 e nel 2020. [5]
La robotica e l'autonomia sono state una preoccupazione crescente per i produttori di attrezzature pesanti con i produttori che hanno iniziato la ricerca e l'acquisizione di tecnologia. [6] Diversiaziendestanno attualmente sviluppando (CaterpillareBobcat) o hanno lanciato (Built Robotics) soluzioni commerciali sul mercato.
Tipi
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Queste suddivisioni, in questo ordine, sono la categorizzazione standard delle attrezzature pesanti.
Tipo binario
Trattori agricoli
Bulldozer
Gatto delle nevi
Skidder
Trattori cingolati(Bulldozer)
Trattore
Veicoli di ingegneria militare
selezionatore
selezionatore
Minipala
Caricatore a skid steer
Escavatore
Escavatore anfibio
Escavatore compatto
Escavatore dragline
Draga
Escavatore con ruote a tazze
Escavatore(scavatore)
Escavatore a lunga portata
Pala elettrica
Recuperatore
Pala a vapore
Escavatore a risucchio
Escavatore a piedi
Trencher (macchina)
Cantiere
Retroescavatore
Retroescavatore
Terna
Rivestire di legno
Abbattitore
Mietitrice
Skidder
Mietitrice cingolata
Spedizioniere su ruote
Slittatore di ruote
Posatubi
Posatubi (braccio laterale)
Raschietto
Freno raschietto
Raschietto
Raschietto per trattore gommato(raschietto per pancia)
Estrazione
Trattore da costruzione e da miniera
Camion da costruzione e da miniera
Attrezzature minerarie
Camion da trasporto
Articolato
Dumper articolato
Camion articolato
Compattatore
Bulldozer gommati – compattatori di terreno
Stabilizzatore del suolo
Caricatore
Caricatore
Salta il caricatore(saltellante)
Pala gommata(caricatore frontale, porta attrezzi integrato)
Caricatore cingolato
Caricatore cingolato
Gestore materiale
Piattaforma di lavoro aerea/Piattaforma elevatrice
Raccoglitore di ciliegie
Gru
Gru per la posa dei blocchi
Gru per movimentazione alla rinfusa
Nave gru
Gru portacontainer
Gru a cavalletto
Carroponte
Carroponte elettrico
Gru ferroviaria
Gru ad anello
Gru a livello
Gru mobile
Montacarichi
Carrello elevatore
Caricatore Knuckleboom (montaggio su rimorchio)ecaricatore Knuckleboom (montaggio su rimorchio)
Carro a cavalcioni
Sollevatore laterale
Raccoglitore di portata
Manipolatori telescopici
Pavimentazione
Asfaltatrice
Impianto di asfalto
Pialla a freddo
Impianto di cura
Finitrice
Fresatura del marciapiede
Compattatore pneumatico per pneumatici
Rullo(rullo stradale o rullo compattatore)
Finitrice a casseforme scorrevoli
Compattatore vibrante,Compattatore
Metropolitana
Roadheader
Macchina per la perforazione di gallerie
Attrezzature minerarie sotterranee
Strumento idromatico
Manomissione della zavorra
Allegati
Trapano
Battipalo
Motozappa(motozappa, motozappa)
Macchine idrauliche
Autostrada
Camion della spazzatura
Scarico posteriore di 10 yard dell'autostrada
Scarico sul fondo dell'autostrada (rigido),cucciolo (treno del ventre),triplo
Discarica di fine autostradaediscarica laterale
Trasferimento autostradale,Trasferimento ferroviario
Miscelatore di transito autostradale
Lowboy (trailer)
spazzino
Trazione: pneumatici e cingoli fuoristrada
Un operatore di attrezzature pesanti guida e gestisceattrezzature pesantiutili in progettidi ingegneriaecostruzione . [7] [8] Tipicamente solo lavoratori qualificatipossono utilizzare attrezzature pesanti ed esiste una formazione specializzata per imparare a utilizzare attrezzature pesanti.
Gran parte della pubblicazione sugli operatori di attrezzature pesanti si concentra sul miglioramento della sicurezza per tali lavoratori. Il campo dellamedicina del lavororicerca e formula indicazioni sulla sicurezza per questi e altri lavoratori in posizioni sensibili alla sicurezza.
Costo dell'attrezzatura
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A causa dei piccoli margini di profitto sui progetti di costruzione, è importante mantenere registri accurati riguardanti l'utilizzo, le riparazioni e la manutenzione delle attrezzature. Le due principali categorie di costi delle apparecchiature sono il costo di proprietà eil costo operativo. [9]
Costo di proprietà
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Per classificare come costo di proprietà una spesa deve essere sostenuta indipendentemente dal fatto che l'attrezzatura sia utilizzata o meno. Questi costi sono i seguenti:
spesa di acquisto
valore di recupero
risparmio fiscaleda ammortamento
grandi riparazioni erevisioni
tasse di proprietà
assicurazione
magazzino
L'ammortamentopuò essere calcolato in diversi modi, il più semplice è il metodo a quote costanti. L'ammortamento annuale è costante, riducendo annualmente il valore dell'attrezzatura. Le seguenti sono semplici equazioni parafrasate dal testo Peurifoy & Schexnayder:
M= qualche anno nel futuro
N = vita utile dell'attrezzatura (anni)
e D n = Ammortamento annuo
D n = prezzo di acquisto / N
Valore contabile(BV) nell'anno m
BV m = prezzo di acquisto – ( m x D n )
esempio:
N = 5
prezzo di acquisto = $ 350.000
m = tra 3 anni
VB 3 = $ 350.000 – ( 3 x $ 350.000/5) = $ 140.000
Costo operativo
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Affinché una spesa sia classificata come costo operativo, deve essere sostenuta attraverso l'uso dell'attrezzatura. Questi costi sono i seguenti: [10]
NEBBIA
carburante
lubrificanti,oli lubrificanti,filtri (olio, aria, carburante, idraulici)egrasso
riparazioni
parti di riparazione [11]
lavoro di riparazione
pneumatici
Contratto di servizio di terze parti
sostituzione di articoli ad alta usura
La più grande distinzione dal punto di vista dei costi è se una riparazione è classificata come riparazione importante o riparazione minore . Una riparazione importante può modificare il valore ammortizzabile dell'attrezzatura a causa di un prolungamento dellavita utile, mentre una riparazione minore è una normalemanutenzione. Il modo in cui un'azienda sceglie di valutare le riparazioni maggiori e minori varia da azienda a azienda a seconda delle strategie di determinazione dei costi utilizzati. Alcune aziende addebiteranno solo riparazioni importanti all'apparecchiatura, mentre le riparazioni minori sono addebitate a un progetto. Un'altra strategia di determinazione dei costi comuni consiste nel calcolare il costo di tutte le riparazioni dell'apparecchiatura e solo gli articoli soggetti a usura sostituiti di frequente sono esclusi dal costo dell'apparecchiatura. Molte aziende mantengono la loro struttura dei costi strettamente sorvegliata [citazione necessaria] in quanto può influire sulle strategie di offerta della concorrenza. In un'azienda con più divisioni semi-indipendenti, il reparto attrezzature spesso desidera classificare tutte le riparazioni come "minori" e addebitare il lavoro a un lavoro, migliorando così il proprio "profitto" dall'attrezzatura.
Modelli
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Articolo principale:veicolo da costruzione m
Le attrezzature pesanti richiedonopneumaticispeciali per varie costruzioni. Mentre molti tipi di attrezzature hannocingoli continuiapplica a requisiti di servizio più severi, i pneumatici vengono utilizzati dove è richiesta maggiore velocità o mobilità. Per una corretta selezione è necessaria una comprensione di quale attrezzatura verrà utilizzata durante la vita dei pneumatici. La selezione degli pneumatici può avere un impatto significativo sulla produzione e sul costo unitario. Esistono tre tipi di pneumatici fuoristrada, trasporto per macchine movimento terra, lavoro per macchine movimento terra a movimento lento e carico e trasporto per il trasporto e lo scavo. I pneumatici fuoristrada hanno sei categorie di servizio C compattatore, E movimento terra, livellatriceG , caricatore L , traslatore di tronchi LS e estrazione e disboscamentoML . All'interno di queste categorie di servizio ci sono vari tipi di battistrada progettati per l'uso su superfici dure, superfici morbide e roccia. Gli pneumatici rappresentano una grossa spesa per qualsiasi progetto di costruzione, è necessario prestare un'attenta considerazione per evitare un'usura o danni eccessivi.
Operatore di mezzi pesanti
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Articolo principale:operatore di attrezzature pesanti
Un operatore di attrezzature pesanti guida e gestisceattrezzature pesantiutili in progettidi ingegneriaecostruzione . [7] [8] In genere soloi lavoratori qualificatipossono utilizzare attrezzature pesanti ed esiste una formazione specializzata per imparare a utilizzare attrezzature pesanti.
Gran parte della pubblicazione sugli operatori di attrezzature pesanti si concentra sul miglioramento della sicurezza per tali lavoratori. Il campo dellamedicina del lavororicerca e formula indicazioni sulla sicurezza per questi e altri lavoratori in posizioni sensibili alla sicurezza.
Costo dell'attrezzatura
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A causa dei piccoli margini di profitto sui progetti di costruzione, è importante mantenere registri accurati riguardanti l'utilizzo, le riparazioni e la manutenzione delle attrezzature. Le due principali categorie di costi delle apparecchiature sono il costo di proprietà eil costo operativo. [9]
Costo di proprietà
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Per classificare come costo di proprietà una spesa deve essere sostenuta indipendentemente dal fatto che l'attrezzatura sia utilizzata o meno. Questi costi sono i seguenti:
spesa di acquisto
valore di recupero
risparmio fiscaleda ammortamento
grandi riparazioni erevisioni
tasse di proprietà
assicurazione
magazzino
L'ammortamentopuò essere calcolato in diversi modi, il più semplice è il metodo a quote costanti. L'ammortamento annuale è costante, riducendo annualmente il valore dell'attrezzatura. Le seguenti sono semplici equazioni parafrasate dal testo Peurifoy & Schexnayder:
m = qualche anno nel futuro
N = vita utile dell'attrezzatura (anni)
e D n = Ammortamento annuo
D n = prezzo di acquisto / N
Valore contabile(BV) nell'anno m
BV m = prezzo di acquisto – ( m x D n )
esempio:
N = 5
prezzo di acquisto = $ 350.000
m = tra 3 anni
VB 3 = $ 350.000 – ( 3 x $ 350.000/5) = $ 140.000
Costo operativo
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Affinché una spesa sia classificata come costo operativo, deve essere sostenuta attraverso l'uso dell'attrezzatura. Questi costi sono i seguenti: [10]
NEBBIA
carburante
lubrificanti,oli lubrificanti,filtri (olio, aria, carburante, idraulici)egrasso
riparazioni
parti di riparazione [11]
lavoro di riparazione
pneumatici
Contratto di servizio di terze parti
sostituzione di articoli ad alta usura
La più grande distinzione dal punto di vista dei costi è se una riparazione è classificata come riparazione importante o riparazione minore . Una riparazione importante può modificare il valore ammortizzabile dell'attrezzatura a causa di un prolungamento dellavita utile, mentre una riparazione minore è una normalemanutenzione. Il modo in cui un'azienda sceglie di valutare le riparazioni maggiori e minori varia da azienda a azienda a seconda delle strategie di determinazione dei costi utilizzati. Alcune aziende addebiteranno solo riparazioni importanti all'apparecchiatura, mentre le riparazioni minori sono addebitate a un progetto. Un'altra strategia di determinazione dei costi comuni consiste nel calcolare il costo di tutte le riparazioni dell'apparecchiatura e solo gli articoli soggetti a usura sostituiti di frequente sono esclusi dal costo dell'apparecchiatura. Molte aziende mantengono la loro struttura dei costi strettamente sorvegliata [citazione necessaria]in quanto può influire sulle strategie di offerta della concorrenza. In un'azienda con più divisioni semi-indipendenti, il reparto attrezzature spesso desidera classificare tutte le riparazioni come "minori" e addebitare il lavoro a un lavoro, migliorando così il proprio "profitto" dall'attrezzatura.
Modelli
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Articolo principale:veicolo da costruzione modello
I modelli in scalapromozionali in metallo pressofuso di attrezzature pesanti vengono spesso prodotti per ciascun veicolo da offrire ai potenziali clienti. Questi sono protetti inscala 1:50. I produttori popolari di questi modelli sonoConradeNZGin Germania, anche per i veicoli statunitensi.
Notevoli produttori
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I 10 maggiori produttori di macchine movimento terra nel 2020 sulla base dei dati sui ricavi dei 50 principali produttori pubblicati da KHL Group [12]
NO. Azienda Paese Vendite CE (milioni di USD) Quota totale
1 bruco stati Uniti 32.882 16,2%
2 Komatsu Giappone 23.298 11,5%
3 John Deere stati Uniti 11.220 5,5%
4 XCMG Cina 11.162 5,5%
5 Sany Cina 10.956 5,4%
6 Macchine movimento terra Volvo Svezia 9.381 4,6%
7 Macchine movimento terra Hitachi Giappone 8.989 4,4%
8 Liebherr Svizzera 8.565 4,2%
9 Doosan Infracore Corea del Sud 6.689 3,3%
10 Zoomlion Cina 6.270 3,1%
Altri produttori includono:
Atlante Copco
BEML Limited
Compagnia Bobcat
Attrezzatura per la costruzione di casse
Stabilimento di trattori di Chelyabinsk
CNH globale
Demag
Fiat Allis
HEPCO
HIAB
Hidromek
Industrie pesanti Hyundai
Ingersol Rand
JCB
Kubota
Kobelco
Liu Gong
MARIS
Società Internazionale Navistar
NCK
Nuova Olanda
Segui Marshall
Orenstein e Koppel GmbH(OK)
Paccar
Poclain
Rotoinclinazione
Shantui
Cinetica ST
Manifattura Takeuchi
Wacker Neuson
Yanmar
Zoomlion