Těžká výbava - Heavy equipment - Wikipedia

„Těžká technika“ přeadresuje tady. Pro další použití viz Těžké stroje (disambiguation).
"Earthmover" přeadresuje tady. Pro EP by Once Nothing, viz Earthmover (EP).
Další informace: Zařízení

Těžká výbava nebo těžké strojírenství odkazuje na těžká nákladní vozidla, speciálně navržený pro provádění konstrukce úkoly, nejčastěji ty, které se týkají zemní práce nebo jiné velké stavební úkoly. Těžká výbava obvykle zahrnuje pět systémů zařízení: implementace, trakce struktura hnací ústrojí, kontrola a informace.[1]

Těžká zařízení se používají nejméně od 1. století př. N. L., Kdy starorímský inženýr Vitruvius popsal a jeřáb v De architectura když byl napájen lidskou nebo zvířecí prací.

Těžká zařízení fungují prostřednictvím mechanická výhoda a jednoduchý stroj, poměr mezi použitou vstupní silou a vynaloženou silou se znásobí, takže úkoly, které by mohly trvat stovky lidí a týdny práce bez těžké techniky, byly v přírodě mnohem méně intenzivní. Některá zařízení používají hydraulické pohony jako primární zdroj pohybu.

Těžká vozidla různých typů, parkování poblíž staveniště dálnic
Pevné jeřáby jsou také druhem stavebních strojů nebo těžké techniky.
Caterpillar D9 Buldozer, rypadla a další těžká vozidla zaparkovaná poblíž lom v Izrael
Buldozer, rypadla a další těžká zařízení zaparkovaná poblíž a lom
Korečková rýpadla v Povrchový důl Garzweiler, Německo

Dějiny

Další informace: Historie stavby a Historie parních silničních vozidel

Používání těžké techniky má dlouhou historii; the starorímský inženýr Vitruvius (1. století př. N. L.) Podal popisy těžká výbava a jeřáby v starověký Řím v jeho pojednání De architectura. The beranidlo byl vynalezen kolem roku 1500. První tunelovací štít byl patentován Marc Isambard Brunel v roce 1818.

Od koní, přes páru a naftu, až po elektrické a robotické

Těžká technika kolem roku 1922
tažený koňmi Fresno škrabka kopat přívod vody

Až do 19. století a do počátku 20. století byly těžké stroje taženy lidskou nebo zvířecí silou. S příchodem přenosný parní motory byly nakreslené prekurzory strojů překonfigurovány s novými motory, jako např kombajn. Konstrukce jádrového traktoru se vyvinula z nového zdroje parní energie do nového jádra stroje trakční motor, které lze konfigurovat jako parní tahač a parní válec. V průběhu 20. století vnitřní spalovací motory se stal hlavním zdrojem energie pro těžkou techniku. Petrolej a ethanol motory byly použity, ale dnes vznětové motory jsou dominantní. Mechanický převod byl v mnoha případech nahrazen hydraulickými stroji. Na počátku 20. století se také objevily nové stroje na elektrický pohon, jako např vysokozdvižný vozík. Caterpillar Inc. je dnešní značka z těchto dnů, začínající jako Holt Manufacturing Company. První sériově vyráběný těžký stroj byl Traktor Fordson v roce 1917.

První reklama průběžná stopa vozidlo bylo 1901 Lombardský parní dopravník dřeva. Použití skladeb se stalo populární pro tanky v době první světová válka a později pro civilní stroje, jako je buldozer. Největší strojírenská vozidla a mobilní pozemní stroje jsou lopatová rýpadla, postavený od 20. let 20. století.

„Až do téměř dvacátého století představoval primární zemní stroj jeden jednoduchý nástroj: ruční lopata - pohyboval se zvířetem a člověkem, saněmi, čluny a vozy. Tento nástroj byl hlavní metodou, pomocí které byl materiál buď postranní, nebo vyvýšený, aby naložil dopravu, obvykle a kolečko, nebo vozík nebo vůz tažený a tažné zvíře. Ve starověku byl ekvivalent ruční lopaty nebo koše na motyky a hlavy - a masy lidí - používán k přemisťování Země k stavbě stavebních děl. Stavitelé již dlouho používají nakloněná rovina, páky a kladky umisťovat pevné stavební materiály, ale tato zařízení šetřící práci se nehodila pro zemní práce, které vyžadovaly kopání, zvedání, přemisťování a ukládání sypkých materiálů. Dva prvky potřebné pro mechanizované zemní práce, tehdy stejně jako nyní, byly nezávislý zdroj energie a terénní mobilita, z nichž ani jedna nemohla být poskytnuta tehdejší technologií. “[2]

Kontejnerové jeřáby byly používány od 50. let a dále a vyráběny kontejnerizace možný.

V dnešní době je tento stroj důležitý, některé dopravní společnosti vyvinuly speciální zařízení pro přepravu těžkých stavebních strojů na místa a ze staveniště.

Většina hlavních výrobců zařízení, jako je Caterpillar,[3] Volvo,[4] Liebherr,[5] a Bobcat vydali nebo vyvíjejí plně nebo částečně elektricky poháněná těžká zařízení. Komerčně dostupné modely a modely výzkumu a vývoje byly oznámeny v letech 2019 a 2020.[6]

Robotika a autonomie se stále více zajímají o výrobce těžkých zařízení a výrobci začínají s výzkumem a získáváním technologií.[7] A počet společností se v současné době vyvíjejí (Housenka a rys ) nebo spustili (Postavená robotika ) komerční řešení trhu.

Typy

V tomto pořadí se jedná o standardní kategorizaci těžkých zařízení.

Typ dráhy

Grejdr

SkidSteer

Rypadlo

Rypadlo

Dřevo

Potrubí

Škrabka

Hornictví

Kloubový

Zhutňovač

Nakladač

Pásový nakladač

Obsluha materiálu

Dlažba

Podzemí

Hydromatický nástroj

Dálnice

snímky

  • The Caterpillar D10 Buldozer N se vyvinul z pásový typ traktory a vyznačuje se ocelí čepel připevněný zepředu, který slouží k tlačení dalšího vybavení a stavebních materiálů, jako jsou Země.

  • Normálně je kbelík vytažen směrem k rypadlo vyhloubit materiál. Neobvyklé připevnění „palce“ na tomto modelu Komatsu PC210-LC umožňuje „uchopení“ předmětů, například během demolice.

  • Rýhovač kol MARAIS SMC 200 R.

  • Železná tyč vyztužená základna hromady jsou poháněny vrtacím strojem, beton čerpadlo, domíchávač a speciální šnek, který umožňuje čerpání betonu přes jeho osu při vytažení.

  • Kolo nakladač

  • Čištění a vyrovnání srovnávače

  • Těžké rypadlo vybavené velkou lopatou.

  • Skládka zhutňovač (podbíjecí hrot)

  • Dozer Komatsu tlačí uhlí na staveništi

  • Kolečko čelní nakladač traktor vybaven velkým kbelíkem zvednutým hydraulickými písty.

  • Složené dopravník na pásové brusce

Nářadí a hydromechanické pracovní nástroje

Trakce: Terénní pneumatiky a pásy

Hlavní články: Terénní pneumatika a Housenková dráha
Kontinuální trať (cca 1909)
Caterpillar track (cca 2009)

Těžké vybavení vyžaduje specializaci pneumatiky pro různé stavební aplikace. Zatímco mnoho typů zařízení má souvislé stopy v případě přísnějších požadavků na provoz se pneumatiky používají tam, kde je vyžadována vyšší rychlost nebo mobilita. Pro správný výběr je nutné pochopit, k čemu bude zařízení po dobu životnosti pneumatik používáno. Výběr pneumatik může mít významný dopad na výrobu a jednotkové náklady. Existují tři typy terénních pneumatik, doprava pro zemní stroje, práce - pro pomalu se pohybující zemní stroje a - nakládat a přenášet pro přepravu i kopání. Terénní pneumatiky mají šest kategorií služeb C zhutňovač, E earthmover, G srovnávač, L nakladač, LS vyvážecí vůz a ML těžba a těžba dřeva. V rámci těchto kategorií služeb jsou různé typy běhounu určené pro použití na tvrdém povrchu, měkkém povrchu a skále. Pneumatiky jsou velkým nákladem na jakýkoli stavební projekt, je třeba pečlivě zvážit, aby nedošlo k nadměrnému opotřebení nebo poškození.


Pohonná jednotka

Kontrola a informace

„Řídicí a informační systémy. Tyto systémy umožňují operátorovi řídit a ovládat všechny ostatní systémy a poskytovat informace k vedení operací nebo ke sledování výkonu a zdraví zařízení.“[1]

Provozovatel těžké techniky

Hlavní článek: Provozovatel těžké techniky

Provozovatel těžké techniky řídí a pracuje těžká výbava použito v inženýrství a konstrukce projekty.[8][9] Pouze obvykle zkušení pracovníci mohou obsluhovat těžká zařízení a pro výuku používání těžkých zařízení existuje speciální školení.

Mnoho publikací o operátorech těžkých zařízení se zaměřuje na zlepšení bezpečnosti těchto pracovníků. Pole pracovní lékařství zkoumá a vydává doporučení ohledně bezpečnosti pro tyto a další pracovníky na pozicích citlivých na bezpečnost.

Náklady na vybavení

Vzhledem k malým ziskovým maržím na stavebních projektech je důležité vést přesné záznamy týkající se využití zařízení, oprav a údržby. Dvě hlavní kategorie nákladů na vybavení jsou náklady na vlastnictví a provozní náklady.[10]

Náklady na vlastnictví

Ke klasifikaci jako vlastnické náklady musí vzniknout výdaj bez ohledu na to, zda je zařízení používáno nebo ne. Tyto náklady jsou následující:

Amortizace lze vypočítat několika způsoby, nejjednodušší je přímá metoda. Roční odpisy jsou konstantní, což každoročně snižuje hodnotu zařízení. Následují jednoduché rovnice parafrázované z textu Peurifoy & Schexnayder:

m = nějaký rok v budoucnosti

N = životnost zařízení (roky)

a D.n = Roční částka odpisu

Dn = kupní cena / N

Účetní hodnota (BV) v roce m

BVm = kupní cena – (m xDn)

příklad:

N = 5

kupní cena = $350,000

m = 3 roky od nynějška

BV3 = 350 000 $ - (3 x 350 000 $ / 5) = 140 000 $

Provozní náklady

Aby byl výdaj klasifikován jako provozní náklad, musí být vynaložen používáním zařízení. Tyto náklady jsou následující:[11]

  • pneumatiky
  • Smlouva o poskytování služeb třetí stranou
  • výměna vysoce opotřebovaných předmětů

Největší rozdíl z hlediska nákladů je, pokud je oprava klasifikována jako velká oprava nebo a drobná oprava. Větší oprava může změnit hodnotu odpisovatelného zařízení kvůli rozšíření v životnost, zatímco drobná oprava je normální údržba. To, jak se firma rozhodne pro náklady na větší a menší opravy, se u jednotlivých firem liší v závislosti na použitých nákladových strategiích. Některé firmy si budou účtovat pouze větší opravy zařízení, zatímco drobné opravy budou vyčísleny na projekt. Další běžnou strategií kalkulace nákladů je náklady na všechny opravy zařízení a z nákladů na zařízení jsou vyloučeny pouze často vyměňované položky podléhající opotřebení. Mnoho firem udržuje strukturu nákladů pečlivě střeženou[Citace je zapotřebí ] protože to může ovlivnit strategie nabídek jejich konkurence. Ve společnosti s více polonezávislými divizemi chce oddělení vybavení často klasifikovat všechny opravy jako „drobné“ a zaúčtovat práci práci - čímž se zlepší jejich „zisk“ ze zařízení.

Modely

Hlavní článek: Modelové vozidlo

Litý pod tlakem kov propagační zmenšené modely z těžká výbava jsou často vyráběny pro každé vozidlo a poskytovány potenciálním zákazníkům. Ty jsou obvykle v Měřítko 1:50. Populární výrobci těchto modelů jsou Conrad a NZG v Německu, dokonce i pro americká vozidla.

Pozoruhodní výrobci

Největší 10 výrobců stavebních strojů v roce 2015 na základě údajů o tržbách 50 nejlepších výrobců zveřejněných společností KHL Group [13]

Ne.SpolečnostZeměProdeje CE (v milionech USD)Podíl na celkovém
1Housenka Spojené státy28,28317.8%
2Komatsu Japonsko16,87710.6%
3Stavební stroje Hitachi Japonsko7,7904.9%
4Stavební zařízení Volvo Švédsko7,7854.9%
5Terex Spojené státy7,3904.6%
6Liebherr  Švýcarsko7,1294.5%
7John Deere Spojené státy6,5814.1%
8XCMG Čína6,1513.9%
9Sany Čína5,4243.4%
10Infracore Doosan Jižní Korea5,4143.4%


Mezi další výrobce patří:


Viz také

Reference

  1. ^ A b C. B. Tatum a kol., J. Constr. Ryt. a Mgmt. 132, 987 (2006)
  2. ^ Haycraft, William R. (2011). "Historie stavebního zařízení". Journal of Construction Engineering and Management. 137 (10): 720–723. doi:10.1061 / (ASCE) CO.1943-7862.0000374.
  3. ^ Lambert, Fred (29. ledna 2019). „Caterpillar představuje čistě elektrický 26tunový bagr s obrovským akumulátorem o výkonu 300 kWh“. Electrek. Wrightova média. Citováno 14. července 2020.
  4. ^ McLoud, Don (24. dubna 2020). „Společnost Volvo CE získala grant 2 miliony USD na testování elektrického rypadla a nakladače v Kalifornii“. Svět vybavení. Randall-Reilly. Citováno 14. července 2020.
  5. ^ Gruver Doyle, Marcia (18. listopadu 2019). „Prototyp vrtné soupravy LB 16 s bateriovým napájením LB 16 má dobu provozu 10 hodin (VIDEO)“. Svět vybavení. Randall-Reilly. Citováno 14. července 2020.
  6. ^ Rubenstone, Jeff (5. června 2019). „Stavební zařízení je elektrické, ale překážky zůstávají“. Engineering News-Record. BNP Media. Citováno 14. července 2020.
  7. ^ „Caterpillar oznamuje akvizici robotických odborných znalostí“. Housenka. Červen 2020. Citováno 14. července 2020.
  8. ^ US Department of Labour - Occupational Outlook Handbook
  9. ^ V. J. Davies, Ken Tomasin (1996). Příručka o bezpečnosti stavby. Thomas Telford. ISBN  0-7277-2519-X.
  10. ^ Peurifoy & Schexnayder „Stavební plánovací zařízení a metody“ McGraw Hill 6. vydání ISBN  0-07-232176-8, 2002.
  11. ^ Bartoloměj, S.H. „Odhad a nabídka pro těžkou stavbu“ CSU Chico, Horní sedlo, NJ: Prentice Hall, ISBN  0-13-598327-4, 2000
  12. ^ "Katalog dílů pro těžkou techniku". Díly AGA. Citováno 2020-09-30.
  13. ^ ""Top 50 vybavení (žlutá tabulka 2015) “. Mezinárodní výstavba Duben 2015: strana 14 ".