Maquinaria pesada

Equipo pesado o maquinaria pesada se refiere a vehículos pesados ​​especialmente diseñados para ejecutar tareas de construcción, que con mayor frecuencia involucran operaciones de movimiento de tierras u otras tareas de construcción de gran envergadura. El equipo pesado generalmente comprende cinco sistemas de equipo: el implemento, la tracción, la estructura, el tren de potencia y el control/información.

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 mano de obra humana 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 requerir cientos de personas y semanas de trabajo sin equipo pesado sean de naturaleza mucho menos intensiva. Algunos equipos utilizan transmisiones hidráulicas como fuente principal de movimiento.

El término "planta" se utiliza para referirse a cualquier tipo de maquinaria pesada móvil.

Historia

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 para túneles fue patentado por Marc Isambard Brunel en 1818.

Desde caballos, pasando por vapor y diésel, hasta eléctricos y robóticos.

Hasta el siglo XIX y principios del siglo XX, las máquinas pesadas funcionaban con fuerza humana o animal. Con la llegada de los motores de vapor portátiles, los precursores de las máquinas dibujadas se reconfiguraron con los nuevos motores, como la cosechadora. El diseño de un tractor central evolucionó en torno a la nueva fuente de energía de vapor en 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 predominan los motores diésel. La transmisión mecánica fue reemplazada en muchos casos por maquinaria hidráulica. A principios del siglo XX también se produjeron 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 vía continua 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 maquinaria civil como la excavadora. Los vehículos de ingeniería y las máquinas terrestres móviles más grandes son las excavadoras de rueda 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, que se movía con animales y humanos, trineos, barcazas y vagones. Esta herramienta era el método principal por el cual el material se lanzaba 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, un equivalente de la pala de mano o azadón y la canasta de cabeza, y masas de hombres, se usaban para mover la tierra para construir obras civiles. Los constructores tienen Durante mucho tiempo usó el plano inclinado, las palancas y las poleas para colocar materiales de construcción sólidos, pero estos dispositivos que ahorran mano de obra no se prestaban para el movimiento de tierras, que requería excavar, 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 todoterreno,ninguno de los cuales podría ser proporcionado por la tecnología de esa época".

Las grúas portacontenedores se utilizaron a partir de la década de 1950 e hicieron posible la contenedorización.

Hoy en día es tal la importancia de esta maquinaria, que algunas empresas de transporte han desarrollado equipos específicos para transportar equipos pesados ​​de construcción hacia y desde las obras.

La mayoría de los principales fabricantes de equipos, como Caterpillar, Volvo, Liebherr 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.

La robótica y la autonomía han sido una preocupación creciente para los fabricantes de equipos pesados ​​y los fabricantes comienzan a investigar y adquirir tecnología. Actualmente, varias empresas están desarrollando (Caterpillar y Bobcat) o han lanzado (Built Robotics) soluciones comerciales al mercado.

Tipos

Estas subdivisiones, en este orden, son la categorización estándar de equipo pesado.

Tipo de pista

• tractores agricolas
• Excavadora
• gato de nieve
• Arrastrador de cadenas
• Tractores de cadenas (Bulldozer)
• Tractor
• vehículos de ingeniería militar

Calificador

• Calificador

minicargador

• Cargador de dirección deslizante

Excavador

• Excavadora anfibia
• Excavadora compacta
• Excavadora dragalina
• Dragado
• Excavadora de rueda de cangilones
• Excavadora (excavadora)
• Excavadora de largo alcance
• pala mecánica
• recuperador
• Pala mecánica
• Excavadora de succión
• Excavadora ambulante
• Zanjadora (máquina)
• jardinero

retroexcavadora

• Retroexcavadora, Retroexcavadora

Madera

• Talador apilador
• Segador
• Arrastrador
• Cosechadora de cadenas
• Autocargador de ruedas
• Arrastrador de ruedas

Capa de tubería

• Tiendetubos (brazo lateral)

Raspador

• raspador fresno
• Raspador
• Traílla de tractor de ruedas (rascador de vientre)

Minería

• Tractor de construcción y minería
• Camiones de construcción y minería

Articulado

• dúmper articulado
• camión articulado

compactador

• Bulldozers de ruedas - compactadores de suelo
• estabilizador de suelos

Cargador

• Cargador
• Saltar cargador (skippy)
• Cargadora de ruedas (cargadora frontal, portaherramientas integrado)

Cargador de cadenas

• Cargador de cadenas

Manipulador de materiales

• Plataforma de trabajo aéreo / Mesa elevadora
• cosechador de cereza
• Grua
• Máquina elevadora
• Cargadora Knuckleboom (montaje en remolque) y cargadora Knuckleboom (montaje en remolque)
• carretilla pórtico
• Apilador de alcance
• Manipuladores telescópicos

Pavimentación

• Pavimentadora de asfalto
• planta de asfalto
• perfiladora en frio
• equipo de curado
• Adoquín
• Fresado de pavimento
• Compactador de neumáticos
• Rodillo (rodillo compactador o compactador de rodillos)
• Adoquín de encofrado deslizante
• Compactador vibratorio, Compactador

Bajo tierra

• rozadora
• Tuneladora
• Equipos de minería subterránea

Herramienta hidromática

• Manipulación de balasto
• Archivos adjuntos
• Taladro
• conductor de pila
• Motoazada rotativa (rototiller, rotovator)

Maquinaria hidráulica

Carretera

• Camión de la basura
• Descarga trasera de 10 yardas de la autopista
• Volcado inferior de la carretera (rígido), cachorro (tren del vientre), triple
• Descarga al final de la carretera y descarga lateral
• Traslado por carretera, Traslado en tren
• Mezclador de tránsito de carretera
• Lowboy (tráiler)
• barrendero

Imágenes

• El bulldozer Caterpillar D10N evolucionó de los tractores de orugas y se caracteriza por una hoja de acero unida al frente que se usa para empujar otros equipos y materiales de construcción, como la tierra.
• La excavadora de cangilones Komatsu PC210-LC.
• La zanjadora sobre ruedas MARAIS SMC 200 R.
• Los pilotes de cimentación reforzados con barras de hierro se hincan con una máquina perforadora, una bomba de concreto, un camión mezclador y una barrena especializada que permite bombear concreto a través de su eje mientras se retira.
• Grúa fija en una mina de carbón en Alemania
• Bulldozer Caterpillar D9L, excavadoras y otros vehículos pesados ​​estacionados cerca de una cantera en Israel
• Excavadoras de rueda de cangilones en la mina a cielo abierto de Garzweiler, Alemania
• Pala cargadora
• Limpieza y nivelación de motoniveladoras
• Excavadora de servicio pesado con cucharón grande equipado.
• Compactador de vertederos (punta apisonadora)
• Komatsu Dozer empujando carbón en el lugar de trabajo
• Un tractor de carga frontal con ruedas equipado con un cucharón grande elevado por arietes hidráulicos.
• Transportador plegado en una trituradora de orugas

• vehículos de ingeniería militar
• La excavadora blindada Caterpillar D9 militarizada permite proyectos de movimiento de tierras en un entorno de combate. En la imagen: IDF Caterpillar D9R.
• 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 hidromecánicas

• barrena
• retroexcavadora
• lanza de fardos
• Escoba
• pala excavadora
• cubo de concha de almeja
• avion frio
• cizallas de demolición
• cubo de equipo
• cuchara excavadora
• tenedores
• luchar
• martillo hidráulico, carnero de azada
• hidráulica
• cucharón basculante hidráulico (4 en 1)
• cultivador de paisaje
• brazo de manejo de materiales
• pulverizador mecánico, trituradora
• multiprocesador
• cucharon para remover pavimento
• conductor de pila
• toma de fuerza (TDF)
• acoplamiento rápido
• rastrillo
• destripador
• agarre giratorio
• compactador de patas de cordero
• cubo de esqueleto
• soplador de nieve
• molinillo de tocones
• cizalla de tocón
• pulgar
• rotor basculante
• zanjadora
• compactador de placa vibratoria
• sierra de rueda

Tracción: neumáticos y orugas todoterreno

El equipo pesado requiere llantas especializadas para diversas aplicaciones de construcción. Si bien muchos tipos de equipos tienen pistas continuas aplicables a requisitos de servicio más severos, los neumáticos se utilizan cuando se requiere mayor velocidad o movilidad. Se requiere una comprensión de para qué se utilizará el equipo durante la vida útil de los neumáticos para 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 de movimiento lento y carga y transporte para transporte y excavación. Los neumáticos fuera de carretera tienen seis categorías de servicio C compactador, E excavadora, Gmotoniveladora, cargadora L, arrastrador de troncos LS y minería y tala ML. Dentro de estas categorías de servicio hay varios tipos de bandas de rodadura diseñadas para uso en superficies compactas, superficies blandas y rocas. Los neumáticos son un gran gasto en cualquier proyecto de construcción, por lo que se debe prestar especial atención para evitar un desgaste o daño excesivo.

Operador de equipamiento pesado

Un operador de equipo pesado conduce y opera equipo pesado utilizado en proyectos de ingeniería y construcción. Por lo general, solo los trabajadores calificados pueden operar equipos pesados ​​y existe capacitación especializada para aprender a usar equipos pesados.

Gran parte de la publicación sobre operadores de equipos pesados ​​se centra en mejorar la seguridad de dichos trabajadores. El campo de la medicina ocupacional investiga y hace recomendaciones sobre la 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 equipo son el costo de propiedad y el costo de operación.

Costo de propiedad

Para clasificar como costo de propiedad se debe haber incurrido en un gasto independientemente de si el equipo se usa o no. Estos costos son los siguientes:

• gasto de compra
• valor del rescate
• ahorro fiscal por depreciación
• reparaciones mayores y revisiones
• Impuestos de propiedad
• seguro
• almacenamiento

La depreciación se puede calcular de varias maneras, 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 & Schexnayder:

Costo operacional

Para que un gasto se clasifique como costo operativo, debe incurrirse en el uso del equipo. Estos costos son los siguientes:

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 calcular el costo de las reparaciones mayores y menores varía de una empresa a otra, según las estrategias de costos que se utilicen. Algunas empresas solo cobrarán las reparaciones mayores del equipo, mientras que las reparaciones menores se cotizan a un proyecto. Otra estrategia común de cálculo de costos es calcular el costo de todas las reparaciones del equipo y solo se excluyen del costo del equipo los elementos de desgaste que se reemplazan con frecuencia. Muchas empresas mantienen su estructura de costos muy bien guardadaya que puede afectar las estrategias de oferta 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 cada vehículo para entregar a los posibles clientes. Por lo general, están en escala 1:50. Los fabricantes populares de estos modelos son Conrad y NZG en Alemania, incluso para vehículos estadounidenses.

Fabricantes notables

Los 10 mayores fabricantes de equipos de construcción en 2020 _{según los datos de ingresos de los 50 principales fabricantes publicados por KHL Group}

No.	Compañía	País	Ventas CE (millones de USD)	parte del total
1	Oruga	Estados Unidos	32,882	16,2%
2	Komatsu	Japón	23,298	11,5%
3	John Deere	Estados Unidos	11,220	5,5%
4	XCMG	China	11,162	5,5%
5	sany	China	10,956	5,4%
6	Equipos de construcción Volvo	Suecia	9,381	4,6%
7	Maquinaria de construcción Hitachi	Japón	8,989	4,4%
8	liebherr	Suiza	8,565	4,2%
9	Doosan Infracore	Corea del Sur	6,689	3,3%
10	Zoomlion	China	6,270	3,1%