Введение

Транспортные средства, предназначенные для выполнения строительных работ.

Тяжелая техника, тяжелые машины, землеройная техника, строительные машины или строительное оборудование – это тяжелые транспортные средства, специально разработанные для выполнения строительных работ, чаще всего связанных с земляными работами или другими крупномасштабными строительными задачами. Тяжелая техника обычно состоит из пяти систем: рабочего органа, ходовой части, конструкции, силовой установки и системы управления/информации. Использование тяжелой техники известно как минимум с I века до нашей эры, когда древнеримский инженер Витрувий описал кран в своем труде «De architectura», приводимый в действие мускульной силой людей или животных. Тяжелая техника работает за счет механического преимущества простого механизма, при котором отношение приложенной силы к получаемой увеличивается, что значительно облегчает задачи, выполнение которых без нее потребовало бы усилий сотен людей и нескольких недель работы. Некоторые машины используют гидравлические приводы в качестве основного источника движения. В данном контексте термин «plant» (оборудование, завод) обозначает любой тип промышленного оборудования, включая мобильное (например, в том же значении, что и электростанция). Однако изначально «plant» означал «строение» или «предприятие» – обычно в смысле фабрики или склада; в связи с этим он использовался в противопоставлении подвижной технике, например, во фразе «plant and equipment» (завод и оборудование).

История

Использование тяжелой техники имеет долгую историю; древнеримский инженер Витрувий (I век до н.э.) в своем трактате «De architectura» дал описания тяжелой техники и кранов, использовавшихся в Древнем Риме. Кухонный сваебой был изобретен около 1500 года. Первый туннельный щит запатентовал Марк Изамбар Брунель в 1818 году.

От лошадей, паровой и дизельной энергии, до электричества и робототехники

До XIX века и в начале XX века тяжелые машины приводились в движение мускульной силой человека или животных. С появлением портативных паровых двигателей предшественники тягачей были переоборудованы с использованием новых двигателей, таких как комбайны. Конструкция базового трактора развивалась вокруг нового источника паровой энергии, превратившись в новый двигатель тяги, который мог быть сконфигурирован как паровой трактор и паровой каток. В течение XX века двигатели внутреннего сгорания стали основным источником энергии для тяжелой техники. Использовались керосиновые и этанольные двигатели, но сегодня доминируют дизельные двигатели. Механическая трансмиссия во многих случаях была заменена гидравлическими системами. В начале XX века появились новые машины с электрическим приводом, такие как вилочный погрузчик. Caterpillar Inc. – современный бренд, берущий свое начало от компании Holt Manufacturing Company. Первой серийно выпускаемой тяжелой машиной был трактор Fordson в 1917 году. Первым коммерческим транспортным средством с непрерывным гусеничным ходом был Lombard Steam Log Hauler 1901 года. Использование гусениц стало популярным для танков во время Первой мировой войны, а затем и для гражданской техники, такой как бульдозер. Крупнейшими инженерными машинами и мобильными наземными машинами являются роторные экскаваторы, которые строятся с 1920-х годов. «До начала XX века основным инструментом для земляных работ был один простой инструмент: ручная лопата – приводимая в движение животными и людьми, санями, баржами и повозками. Этот инструмент был основным методом перемещения материала, будь то отвал в сторону или подъем для загрузки транспортного средства, обычно тачки, тележки или повозки, запряженные тягловым животным. В древности эквивалентом ручной лопаты или мотыги и корзины для переноски груза, а также большие группы людей, использовались для перемещения земли при строительстве гражданских сооружений. Строители давно используют наклонные плоскости, рычаги и блоки для установки прочных строительных материалов, но эти устройства, облегчающие труд, не подходили для земляных работ, требующих копания, подъема, перемещения и укладки сыпучих материалов. Два элемента, необходимые для механизированных земляных работ, тогда и сейчас, – это независимый источник энергии и проходимость по бездорожью, которые не могли быть обеспечены технологиями того времени». Контейнерные краны стали использоваться с 1950-х годов и сделали возможной контейнеризацию. В настоящее время это оборудование имеет такое важное значение, что некоторые транспортные компании разработали специальное оборудование для транспортировки тяжелой строительной техники на строительные площадки и обратно. Большинство крупных производителей оборудования, таких как Caterpillar, Volvo, Liebherr и Bobcat, выпустили или разрабатывают полностью или частично электрическое тяжелое оборудование. Коммерчески доступные модели и опытные образцы были представлены в 2019 и 2020 годах. Робототехника и автономность вызывают все большую обеспокоенность у производителей тяжелой техники, которые начали исследования и приобретение технологий. Ряд компаний в настоящее время разрабатывают (Caterpillar и Bobcat) или запустили (Built Robotics) коммерческие решения на рынок.