Equipamiento pesado
Equipo pesado o maquinaria pesada se refiere a vehículos pesados , especialmente diseñados para ejecutar tareas de construcción , con mayor frecuencia las que involucran operaciones de movimiento de tierras u otras grandes tareas de construcción. El equipo pesado generalmente comprende cinco sistemas de equipo: implementación, tracción , estructura, tren de potencia , control e información. [1]
El equipo pesado se ha utilizado desde al menos el siglo I a.C., cuando el antiguo ingeniero romano Vitruvio describió una grúa en De architectura cuando funcionaba con trabajo humano o animal.
El equipo pesado funciona a través de la ventaja mecánica de una máquina simple , la relación entre la fuerza de entrada aplicada y la fuerza ejercida se multiplica, lo que hace que las tareas que podrían tomar cientos de personas y semanas de trabajo sin equipo pesado sean de naturaleza mucho menos intensiva. Algunos equipos utilizan accionamientos hidráulicos como fuente principal de movimiento.
El término "planta" se utiliza para referirse a cualquier tipo móvil de maquinaria pesada.
Historia
JCB 3CX retroexcavadora
Una topadora de ruedas en una mina de carbón a cielo abierto
Un motor portátil ; un precursor de los vehículos de ingeniería moderna
Uno de los primeros tractores a gasolina
El uso de equipo pesado tiene una larga historia; el antiguo ingeniero romano Vitruvio (siglo I a. C.) dio descripciones de equipos pesados y grúas en la antigua Roma en su tratado De architectura . El martinete se inventó alrededor de 1500. El primer escudo de túneles fue patentado por Marc Isambard Brunel en 1818.
Desde caballos, pasando por vapor y diesel, hasta eléctricos y robóticos
Hasta el siglo XIX y principios del siglo XX, las máquinas pesadas se arrastraban con fuerza humana o animal. Con el advenimiento de los motores portátiles de vapor, los precursores de las máquinas de estirado se reconfiguraron con los nuevos motores, como la cosechadora . El diseño de un tractor central evolucionó alrededor de la nueva fuente de energía de vapor a un nuevo motor de tracción central de la máquina , que se puede configurar como tractor de vapor y apisonadora . Durante el siglo XX, los motores de combustión interna se convirtieron en la principal fuente de energía de los equipos pesados. Se utilizaron motores de queroseno y etanol , pero hoy en día los motores diéselson dominantes. La transmisión mecánica fue reemplazada en muchos casos por maquinaria hidráulica. A principios del siglo XX también se vieron nuevas máquinas eléctricas como la carretilla elevadora . Caterpillar Inc. es una marca actual de estos días, comenzando como Holt Manufacturing Company . La primera máquina pesada producida en serie fue el tractor Fordson en 1917.
El primer vehículo comercial de orugas continuas fue el Lombard Steam Log Hauler de 1901 . El uso de orugas se hizo popular para los tanques durante la Primera Guerra Mundial y más tarde para la maquinaria civil como la excavadora. Los vehículos de ingeniería y las máquinas terrestres móviles más grandes son las excavadoras de ruedas de cangilones , construidas desde la década de 1920.
"Hasta casi el siglo XX, una herramienta simple constituía la principal máquina de movimiento de tierras: la pala manual , movida con trineos, barcazas y carros accionados por animales y humanos. Esta herramienta era el método principal por el cual el material se arrojaba lateralmente o se elevaba para cargarlo. un medio de transporte, generalmente una carretilla , o un carro o carro tirado por un animal de tiro . En la antigüedad, se usaba un equivalente de la pala de mano o la azada y el canasto (y masas de hombres) para mover tierra y construir obras civiles. Los constructores han Durante mucho tiempo utilizó el plano inclinado , las palancas y las poleas.colocar materiales de construcción sólidos, pero estos dispositivos que ahorraban mano de obra no se prestaban para el movimiento de tierras, lo que requería cavar, levantar, mover y colocar materiales sueltos. Los dos elementos necesarios para el movimiento de tierras mecanizado, entonces como ahora, eran una fuente de energía independiente y movilidad fuera de la carretera, ninguno de los cuales podía ser proporcionado por la tecnología de esa época ". [2]
Las grúas portacontenedores se utilizaron a partir de la década de 1950 y permitieron la contenedorización .
Hoy en día tal es la importancia de esta maquinaria, algunas empresas de transporte han desarrollado equipos específicos para transportar equipos pesados de construcción desde y hacia los sitios.
La mayoría de los principales fabricantes de equipos como Caterpillar, [3] Volvo, [4] Liebherr, [5] y Bobcat han lanzado o han estado desarrollando equipos pesados total o parcialmente eléctricos. Los modelos disponibles comercialmente y los modelos de I + D se anunciaron en 2019 y 2020. [6]
La robótica y la autonomía han sido una preocupación creciente para los fabricantes de equipos pesados y los fabricantes están comenzando a investigar y adquirir tecnología. [7] Un número de compañías están actualmente en desarrollo ( Oruga y Bobcat ) o se han puesto en marcha ( Built Robótica ) soluciones comerciales para el mercado.
Tipos
Estas subdivisiones, en este orden, son la categorización estándar de equipo pesado.
Tipo de pista
- Tractores agrícolas
- Excavadora
- Snowcat
- Skidder de orugas
- Tractores de cadenas ( Bulldozer )
- Tractor
- Vehículos de ingeniería militar
Calificador
- Calificador
SkidSteer
- Cargador de dirección deslizante
Excavador
- Excavadora anfibia
- Excavadora compacta
- Excavadora de arrastre
- Dragado
- Excavadora de rueda de cangilones
- Excavadora (excavadora)
- Excavadora de largo alcance
- Pala de potencia
- Reclamador
- Pala mecánica
- Excavadora de succión
- Excavadora ambulante
- Zanjadora (máquina)
- Yarder
Retroexcavadora
- Retroexcavadora , Retroexcavadora
Madera
- Feller buncher
- Segador
- Skidder
- Cosechadora de cadenas
- Transportador de ruedas
- Skidder de ruedas
Capa de tubería
- Tiendetubos (brazo lateral)
Raspador
- Raspador de fresno
- Raspador
- Tractor-raspador de ruedas (raspador de barriga)
Minería
- Tractor de construcción y minería
- Camiones de construcción y minería
Articulado
- Camión articulado
- Camión articulado
Compactador
- Tractores topadores de ruedas - compactadores de suelo
- Estabilizador de suelos
Cargador
- Cargador
- Saltar cargador (skippy)
- Cargador de ruedas ( cargador frontal, portaherramientas integrado)
Cargador de cadenas
- Cargador de cadenas
Manipulador de materiales
- Plataforma de trabajo aéreo / Mesa elevadora
- cosechador de cereza
- Grua
- Máquina elevadora
- Cargador de brazo articulado (montaje de remolque) y cargador de brazo articulado (montaje de remolque)
- Portador de pórtico
- Alcance apilador
- Manipuladores telescópicos
Pavimentación
- Pavimentadora de asfalto
- Planta de asfalto
- Cepilladora en frío
- Plataforma de curado
- Pavimentadora
- Fresado de pavimento
- Compactador de neumáticos
- Rodillo (rodillo de camino o compactador de rodillos)
- Extendedora de encofrado deslizante
- Compactador vibratorio , Compactador
Subterráneo
- Roadheader
- Perforadora de túneles
- Equipo de minería subterránea
Herramienta hidromática
- Sabotaje de lastre
- Archivos adjuntos
- Taladro
- Conductor de pila
- Cultivador rotativo (motocultor, rotovator)
Maquinaria hidraulica
Autopista
- Camión de la basura
- Volquete trasero de 10 yardas en la autopista
- Volcado inferior de la carretera (rígido) , cachorro (tren del vientre) , triple
- Volcado al final de la carretera y volcado lateral
- Transferencia por carretera , Tren de transferencia
- Mezclador de tránsito de carreteras
- Lowboy (tráiler)
- barrendero
Imagenes
La excavadora Caterpillar D10 N evolucionó a partir de tractores de orugas y se caracteriza por una hoja de acero unida al frente que se utiliza para empujar otros equipos y materiales de construcción, como la tierra .
La excavadora de cangilones Komatsu PC210-LC.
La zanjadora de ruedas MARAIS SMC 200 R.
Los pilotes de cimentación reforzados con barras de hierro se hincan con una máquina perforadora, una bomba de hormigón , un camión mezclador y un sinfín especializado que permite bombear hormigón a través de su eje mientras se retira.
Cargador de ruedas
Limpieza y nivelación de la motoniveladora
Excavadora de servicio pesado con gran cucharón equipada.
Compactador de vertederos (punta de apisonamiento)
Topadora Komatsu empujando carbón en el lugar de trabajo
Un tractor de carga frontal de ruedas equipado con un gran cucharón elevado mediante cilindros hidráulicos.
Transportador plegado en una amoladora de orugas
- Vehículos de ingeniería militar
La topadora blindada Caterpillar D9 militarizada permite proyectos de movimiento de tierras en un entorno de combate. En la imagen: IDF Caterpillar D9 R.
La retroexcavadora militarizada Huta Stalowa Wola en Polonia, subsidiaria de LiuGong China
Raspador militar
Vehículo blindado de ingeniería PiPz Dachs del ejército alemán (2008)
Complejo de despliegue de carreteras temporales durante la exposición " Armiya 2021 "
Implementos y herramientas de trabajo hidromecánico
- barrena
- retroexcavadora
- lanza de pacas
- Escoba
- hoja de excavadora
- cubo de concha de almeja
- avion frio
- cizallas de demolición
- cubo de equipo
- cuchara excavadora
- tenedores
- luchar
- martillo hidráulico , ariete de la azada
- hidráulica
- cuchara basculante hidráulica (4 en 1)
- cultivador de paisaje
- brazo de manipulación de materiales
- pulverizador mecánico, trituradora
- multiprocesador
- cubo de remoción de pavimento
- martinete
- toma de fuerza (TDF)
- acoplamiento rápido
- rastrillo
- destripador
- agarre giratorio
- compactador de pata de oveja
- cubo de esqueleto
- soplador de nieve
- trituradora de tocones
- cizalla de tocón
- pulgar
- rotador basculante
- zanjadora
- compactador de placa vibratoria
- sierra de rueda
Tracción: neumáticos y orugas todoterreno
El equipo pesado requiere neumáticos especializados para diversas aplicaciones de construcción. Si bien muchos tipos de equipos tienen orugas continuas aplicables a requisitos de servicio más severos, los neumáticos se utilizan donde se requiere mayor velocidad o movilidad. Es necesario comprender para qué se utilizará el equipo durante la vida útil de los neumáticos para realizar una selección adecuada. La selección de neumáticos puede tener un impacto significativo en la producción y el costo unitario. Hay tres tipos de neumáticos todoterreno: transporte para máquinas de movimiento de tierras, trabajo para máquinas de movimiento de tierras lentas y carga y transporte para el transporte y la excavación. Los neumáticos para uso fuera de carretera tienen seis categorías de servicio C compactador, Eexcavadora, niveladora G , cargadora L , arrastradora de troncos LS y minería y tala ML . Dentro de estas categorías de servicio hay varios tipos de bandas de rodadura diseñadas para su uso en superficies compactas, superficies blandas y rocas. Los neumáticos suponen un gran gasto en cualquier proyecto de construcción, por lo que se debe prestar especial atención para evitar un desgaste o daño excesivo.
Tren motriz
- motor de combustión interna
- transmisión
- dirección (equipo de orugas)
- frenos
Control e información
- "Los sistemas de control e información. Estos sistemas permiten al operador dirigir y controlar todos los demás sistemas y proporcionar información para guiar las operaciones o monitorear el rendimiento y la salud del equipo". [1]
Operador de equipamiento pesado
Un operador de equipo pesado conduce y opera equipo pesado utilizado en proyectos de ingeniería y construcción . [8] [9] Por lo general, solo los trabajadores calificados pueden operar equipo pesado, y hay capacitación especializada para aprender a usar equipo pesado.
Gran parte de la publicación sobre operadores de equipos pesados se centra en mejorar la seguridad de dichos trabajadores. El campo de la medicina del trabajo investiga y hace recomendaciones sobre seguridad para estos y otros trabajadores en puestos sensibles a la seguridad.
Costo del equipo
Debido a los pequeños márgenes de beneficio de los proyectos de construcción, es importante mantener registros precisos sobre la utilización, las reparaciones y el mantenimiento de los equipos. Las dos categorías principales de costos de equipos son el costo de propiedad y el costo operativo . [10]
Costo de propiedad
Para clasificar como costo de propiedad, se debe haber incurrido en un gasto independientemente de si el equipo se usó o no. Estos costos son los siguientes:
- gasto de compra
- valor del rescate
- ahorros fiscales por depreciación
- reparaciones importantes y revisiones
- Impuestos de propiedad
- seguro
- almacenamiento
La depreciación se puede calcular de varias formas, la más simple es el método de línea recta. La depreciación anual es constante, reduciendo el valor del equipo anualmente. Las siguientes son ecuaciones simples parafraseadas del texto de Peurifoy y Schexnayder:
m = algún año en el futuro N = vida útil del equipo (años) y D n = monto de depreciación anual
Valor contable (BV) en el año m
| ejemplo: N = 5 precio de compra = $ 350,000 m = 3 años a partir de ahora
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Costo operacional
Para que un gasto se clasifique como costo operativo, debe incurrirse en el uso del equipo. Estos costos son los siguientes: [11]
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La mayor distinción desde el punto de vista del costo es si una reparación se clasifica como reparación mayor o reparación menor . Una reparación mayor puede cambiar el valor depreciable del equipo debido a una extensión en la vida útil , mientras que una reparación menor es un mantenimiento normal . La forma en que una empresa elige costar las reparaciones mayores y menores varía de una empresa a otra, dependiendo de las estrategias de costos que se utilicen. Algunas empresas cobrarán solo las reparaciones importantes del equipo, mientras que las reparaciones menores se facturarán a un proyecto. Otra estrategia común de cálculo de costos es calcular el costo de todas las reparaciones del equipo y solo los artículos de desgaste que se reemplazan con frecuencia se excluyen del costo del equipo. Muchas empresas mantienen su estructura de costos bien protegida [ cita requerida ]ya que puede afectar las estrategias de licitación de su competencia. En una empresa con varias divisiones semiindependientes, el departamento de equipos a menudo quiere clasificar todas las reparaciones como "menores" y cargar el trabajo a un trabajo, mejorando así su "beneficio" del equipo.
Modelos
Los modelos a escala promocionales de metal fundido a presión de equipos pesados a menudo se producen para que cada vehículo se los entregue a los posibles clientes. Suelen estar en escala 1:50 . Los fabricantes populares de estos modelos son Conrad y NZG en Alemania, incluso para vehículos estadounidenses.
Fabricantes notables
Los diez mayores fabricantes de equipos de construcción en 2015 según los datos de ingresos de los 50 principales fabricantes publicados por KHL Group [13]
| No. | Empresa | País | Ventas CE (millones de USD) | Participación del total |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Oruga |  Estados Unidos | 28,283 | 17,8% |
| 2 | Komatsu |  Japón | 16.877 | 10,6% |
| 3 | Maquinaria de construcción Hitachi | Japón | 7.790 | 4,9% |
| 4 | Equipo de construcción Volvo |  Suecia | 7.785 | 4,9% |
| 5 | Terex | Estados Unidos | 7.390 | 4,6% |
| 6 | Liebherr |  Suiza | 7.129 | 4,5% |
| 7 | John Deere | Estados Unidos | 6.581 | 4,1% |
| 8 | XCMG |  porcelana | 6.151 | 3,9% |
| 9 | Sany | porcelana | 5.424 | 3,4% |
| 10 | Doosan Infracore |  Corea del Sur | 5.414 | 3,4% |
Otros fabricantes incluyen:
- Atlas Copco
- BEML Limited (anteriormente Bharat Earth Movers Limited; India)
- Compañía Bobcat
- Equipo de construcción de cajas
- Planta de tractores de Chelyabinsk
- CNH Global
- Demag
- Fiat-Allis
- HIAB
- Hidromek
- Hyundai Heavy Industries
- Ingersoll Rand
- JCB
- Kubota
- Kobelco
- LiuGong
- MARAIS
- Navistar International Corporation
- NCK
- Nueva Holanda
- Track Marshall
- Orenstein y Koppel GmbH (O&K)
- Paccar
- Poclain
- Rototilt
- Shantui
- ST Cinética
- Fabricación de Takeuchi
- Wacker Neuson
- Yanmar
- Zoomlion
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Ver también
| Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Equipo de construcción . |
- Robo de equipo de construcción
- Motor no de carretera
- Distribuidores de equipos asociados , la asociación comercial de distribuidores de equipos pesados
Referencias
- ^ a b C. B. Tatum y col., J. Constr. Engrg. y Mgmt. 132, 987 (2006)
- ^ Haycraft, William R. (2011). "Historia de los equipos de construcción". Revista de Ingeniería y Gestión de la Construcción . 137 (10): 720–723. doi : 10.1061 / (ASCE) CO.1943-7862.0000374 .
- ^ Lambert, Fred (29 de enero de 2019). "Caterpillar presenta una excavadora totalmente eléctrica de 26 toneladas con una batería gigante de 300 kWh" . Electrek . Medios de Wright . Consultado el 14 de julio de 2020 .
- ^ McLoud, Don (24 de abril de 2020). "Volvo CE obtiene una subvención de 2 millones de dólares para probar excavadoras y cargadoras eléctricas en California" . Mundo de equipos . Randall-Reilly . Consultado el 14 de julio de 2020 .
- ^ Gruver Doyle, Marcia (18 de noviembre de 2019). "El prototipo de equipo de perforación LB 16 alimentado por batería de Liebherr tiene un tiempo de ejecución de 10 horas (VIDEO)" . Mundo de equipos . Randall-Reilly . Consultado el 14 de julio de 2020 .
- ^ Rubenstone, Jeff (5 de junio de 2019). "El equipo de construcción se vuelve eléctrico, pero siguen existiendo obstáculos" . Registro de noticias de ingeniería . BNP Media . Consultado el 14 de julio de 2020 .
- ^ "Caterpillar anuncia la adquisición de experiencia en robótica" . Oruga . Junio de 2020 . Consultado el 14 de julio de 2020 .
- ^ Departamento de Trabajo de EE. UU. - Manual de perspectivas laborales
- ^ VJ Davies, Ken Tomasin (1996). Manual de seguridad en la construcción . Thomas Telford. ISBN 0-7277-2519-X.
- ^ Peurifoy & Schexnayder "Equipos y métodos de planificación de la construcción" McGraw Hill 6ta edición ISBN 0-07-232176-8 , 2002.
- ^ Bartholomew, SH "Estimación y licitación para construcción pesada" CSU Chico, Upper Saddle River, Nueva Jersey: Prentice Hall, ISBN 0-13-598327-4 , 2000
- ^ "Catálogo de piezas de equipo pesado" . Piezas AGA . Consultado el 30 de septiembre de 2020 .
- ^ " " Equipment Top 50 (2015 Yellow Table) ". Construcción internacional abril de 2015: página 14" .
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- Equipos de construcción
- Vehículos de ingeniería
