Les excavatrices avancent bien au-delà du godet

La plupart des modifications apportées aux excavatrices actuelles semblent relativement mineures. Mais l'effet net de ces nombreux changements a entraîné une récolte de modèles considérablement améliorés.

Les changements ont également élargi les tâches que les excavatrices effectuent désormais.

« L'époque où il n'y avait qu'un godet au bout d'un bâton est révolue depuis longtemps », déclare Jonathan Tolomeo, chef de produit pelle Komatsu. "Les excavatrices sont devenues des porte-outils."

Cette polyvalence est encore accrue par le tiltrotateur, un appareil qui se répand aux États-Unis. Les experts à qui nous avons parlé disent que l'accessoire, qui permet une rotation à 360 degrés et une inclinaison latérale, accélère la production.

Justin Steger, responsable marketing des solutions Deere pour le développement de sites et le sous-sol, ajoute que les tiltrotateurs augmentent également l'efficacité dans les espaces confinés et peuvent faire gagner 15 % à 30 % de temps dans toutes les applications.

« Elles offrent le même attrait que les machines à déport arrière nul ou réduit, mais à l'autre bout de la pelle », déclare Steger. "Et il n'est pas nécessaire de découpler le godet pour l'inverser dans les situations de creusement délicates."

Voici un aperçu des nouveautés concernant les excavatrices :

Luke Hill, spécialiste des excavatrices chez Bobcat, explique que les deux grosses excavatrices de la société, les E145 et E165, disposent de quatre modes de puissance. En plus de Standard et Economy, il existe Power et Power +.

Le mode Power fournit une puissance suffisante pour faire fonctionner les circuits tout en préservant des vitesses de déplacement plus élevées. Power+ fournit une puissance maximale aux circuits de travail pour un chargement plus rapide et des performances d'excavation optimales dans les sols durs.

Le Bobcat E165 de 17 tonnes est équipé d'un chauffage et d'une climatisation de style automobile, d'un siège chauffant et d'une cabine pressurisée avec joint insonorisant. La conception conventionnelle du déport arrière est idéale pour le prélèvement et le placement. Des panneaux de service à grande ouverture, des zerks centralisés et un carter inférieur à charnière rendent l'entretien et la réparation, y compris les vérifications quotidiennes, rapides et faciles. En mode d'excavation, les opérateurs peuvent activer le contrôle intelligent de la puissance. Le SPC adapte le régime moteur, la réponse du moteur et la sortie hydraulique à la charge pour améliorer l'efficacité ; Le SPC est disponible dans l'un des quatre modes d'alimentation.

« Au cours des quatre ou cinq dernières années, nous avons assisté à une énorme croissance des applications spécialisées », déclare Bart DeHaven, responsable des ventes d'excavatrices, Kato-CES. Il voit deux facteurs clés à l'origine de cette croissance. Premièrement, de nombreux employés des entreprises de construction partent pour créer leur propre entreprise, dont beaucoup sur des marchés étroitement ciblés. Deuxièmement, de nombreux petits entrepreneurs se diversifient, comme le plombier qui fait maintenant aussi la préparation du site.

"Nous comprenons ces changements", déclare DeHaven. "Nous sommes une petite entreprise familiale en affaires depuis 1994, et nous sommes liés à l'entrepreneuriat et nous le soutenons."

Les trois modèles de grandes pelles de Kato sont équipés d'un système hydraulique auxiliaire double, ce qui ajoute de la flexibilité. Les deux plus grands sont livrés en standard avec une électronique complète, y compris un moniteur avec deux caméras et télématique, trois modes d'excavation et un ralenti automatique. Les cabines sont équipées de chauffage et de climatisation et de sièges réglables en six directions. Les pelles sont également équipées d'une vanne de changement de modèle et d'une pompe embarquée pour faciliter le ravitaillement.

Les pelles HD512LC-7 et HD514MR-7 constituent la série Regzam de Kato. Les caractéristiques standard pour les deux sont une cabine avec chauffage et climatisation, un pare-brise rétractable, un système hydraulique auxiliaire double, des caméras de vision latérale et arrière et une soupape de changement de modèle. Le 512LC a un train de roulement long standard, tandis que le 514MR est un modèle à rotation minimale et est livré avec une lame. Les deux disposent d'un système hydraulique à quatre pompes pour une réponse rapide.

"Les manettes de commande multifonctions avec commandes proportionnelles programmables à molette ont cinq fonctions disponibles sur chaque manette", explique Earing.

Tolomeo et Earing soulignent deux caractéristiques clés d'iMC 2.0. L'un est le maintien de l'angle du godet, qui maintient l'angle du godet tout au long de la passe de nivellement. "Avec cette fonctionnalité, l'opérateur n'a qu'à gérer l'entrée d'armement", explique Earing.

L'autre caractéristique clé est les commandes de godet à inclinaison automatique. Les modèles avec iMC 2.0 fonctionnent avec n'importe quel godet fabriqué avec une fonction d'inclinaison. Cela nécessite l'installation sur le terrain de capteurs sur le godet afin que le système dispose de données à partir desquelles travailler. « Le système permet à la machine de s'adapter à la surface de conception via le contrôle de la machine, ce qui augmente la polyvalence et réduit la nécessité de repositionner la pelle tout au long de la journée », explique Tolomeo.

Le Cat 317 a un poids en ordre de marche de 40 200 livres et est propulsé par un moteur Cat C4.4 d'une puissance de 130 chevaux. L'entrée et la sortie avec la nouvelle cabine plus grande sont facilitées par la console gauche rabattable. La productivité est augmentée jusqu'à 45 % par rapport au nivellement traditionnel lorsque la 317 est équipée du système Cat Grade 2D, qui dispose d'une capacité d'indication uniquement et de laser. Bien que les commandes EH profitent à l'opérateur, ce n'est que le début.

« La nouvelle conception permet de concentrer le système hydraulique près du centre de la machine », explique Stellbrink. Cela rend le système plus réactif et réduit les pertes parasites et par frottement pour de meilleures performances.

Avec le système d'excavation semi-automatique Case SiteControl 2D/3D, l'opérateur peut sélectionner le contrôle automatique de la flèche, du godet, de l'inclinaison ou de la rotation ou toute combinaison de ceux-ci. Le contrôle de la machine est rapide et efficace pour creuser jusqu'au niveau ; il minimise également le sur-excavation (undercutting).

Nathaniel Waldschmidt, chef de produit, Case Construction Equipment, déclare qu'il est particulièrement important de réduire le sous-dépouillement sur un site avec des exigences de stabilité. "Remplacer le matériel conformément aux spécifications nécessite beaucoup de temps et d'efforts supplémentaires. Case SiteControl permet d'éviter cela."

La pelle sur pneus 15MWR de Mecalac a un équilibre primaire parfait avec une répartition du poids 50/50 avant-arrière et côte à côte, indique la société. La flèche en deux parties et les quatre roues directrices à trois modes améliorent la maniabilité. Le poids en ordre de marche peut atteindre 34 079 livres. Le moteur Deutz est évalué à 136 chevaux.MecalacPeter Bigwood, directeur général de Mecalac Amérique du Nord, déclare : « Nos concessionnaires nous disent que la tendance est aux modèles sur roues. Les pelles sur pneus offrent tellement d'avantages en termes de positionnement, de maniabilité et de conduite qu'elles sont désormais les machines préférées pour de nombreuses applications.

Les modèles à roulettes de Mecalac disposent d'un cadran à trois positions offrant les réglages Parking, Opérationnel et Sur route. Chaque réglage modifie une large gamme de paramètres de fonctionnement.

La sélection de la position de stationnement active le frein de stationnement, met la transmission au point mort, met le moteur au ralenti, met l'affichage en mode économie, verrouille l'essieu oscillant et désactive la pédale d'accélérateur. Le mode de fonctionnement réduit la vitesse de déplacement tout en permettant la pleine vitesse du moteur et en orientant l'hydraulique vers l'excavation. Over-the-Road oriente l'hydraulique vers le déplacement, rend la flèche, le manche et les stabilisateurs inopérants, modifie l'affichage de la vitesse de déplacement, désactive l'alarme de déplacement, désactive la fonction de ralenti automatique, allume le gyrophare et active les feux de freinage.

La même philosophie de conception que Mecalac utilise dans ses petites pelles se retrouve dans sa pelle sur chenilles 15MC et sa pelle sur pneus 15MWR, y compris la flèche en deux parties de l'entreprise.

"La visibilité est également accentuée", explique Bigwood, "en particulier à l'arrière où d'autres excavatrices ont de grands compartiments moteur ou de grands contrepoids obstruant la vue de l'opérateur."

Les coûts du train de roulement sont l'un des principaux coûts liés aux pelles hydrauliques, "mais c'est aussi le sujet le moins glamour", déclare Brian Stellbrink, professionnel senior du marché chez Cat. Les trains de roulement sont le système le plus abouti d'une excavatrice, et "la plupart de ce qui a été utilisé dans le passé est reporté parce que cela fonctionne".

Les exemples incluent les chenilles scellées, l'accès facile aux dispositifs de réglage de la tension et les conceptions de galets et de châssis de chenille qui éliminent les débris et rendent le nettoyage facile et efficace. De même, les opérateurs continuent de faire ce qu'ils ont toujours fait, y compris une visite quotidienne, le maintien d'une tension appropriée des chenilles et le nettoyage du train de roulement à la fin de chaque journée.

Cat a amélioré les zones de contact des roulements sur les rouleaux supérieurs (support) et certains rouleaux inférieurs. Il offre une piste plus étroite mais plus épaisse pour une utilisation dans le rock. Cette chenille étroite mais épaisse offre de bonnes caractéristiques d'usure et une bonne durée de vie avec une force de torsion minimale sur la chenille.

Le Doosan DX14LC-5 a un poids opérationnel de 32 783 livres et une profondeur de fouille maximale de 20 pieds 1 pouce. Le moniteur LCD standard de 7 pouces affiche l'historique de maintenance essentiel et la surveillance de la machine ainsi que les vues de la caméra arrière standard et de la caméra latérale en option. Le moteur de 109,4 chevaux nets est doté d'une injection à rampe commune haute pression et du système électronique d'optimisation de la puissance (EPOS) pour une puissance et une efficacité énergétique optimales.DoosanLa consommation de carburant est l'autre coût important, et les équipementiers continuent d'améliorer l'efficacité énergétique, même si "il s'agit principalement de petits gains maintenant", déclare Aaron Kleingartner, concessionnaire et directeur du marketing produit, Doosan Infracore North America.

Le temps d'inactivité n'a été associé qu'au gaspillage de carburant, mais il représente également des heures perdues à la fois dans la durée de vie de l'équipement et dans la couverture de la garantie. Les basses températures au ralenti peuvent compromettre les performances des systèmes de post-traitement des gaz d'échappement.

Alors que le marché évolue vers les machines hybrides et électriques, Kleingartner conseille aux propriétaires de garder à l'esprit que toutes les machines ont des coûts énergétiques, que ce soit en gallons de carburant diesel ou en kilowattheures d'électricité.

La pelle Komatsu PC210LCi-11 est équipée de l'iMC 2.0 de l'entreprise et fait partie de ses produits, services et solutions numériques Smart Construction. Il s'agit de la plus petite excavatrice à commande mécanique de Komatsu et s'adresse aux entrepreneurs qui ont besoin de polyvalence avec une excellente gamme de performances, selon l'entreprise. Le poids en ordre de marche peut atteindre 53 882 livres sur cette machine de 165 chevaux. "Le temps d'inactivité en soi n'est pas nécessairement mauvais, mais un ralenti excessif l'est."

Wagner dit que les excavatrices peuvent être productives au ralenti lors de la mise en place des structures et de leur maintien en place. Bien que ces processus puissent nécessiter plusieurs minutes d'inactivité, Wagner affirme que les excavatrices dans les applications de production ne devraient pas voir plus de 30 secondes d'inactivité entre les camions.

"La plupart des applications de terrassement ou d'extraction de masse fonctionnent sur une heure productive de 50 minutes, ce qui signifie environ 17 % de temps d'inactivité non productif. Si les données télématiques, telles que ZXLink d'Hitachi, indiquent 30 % ou plus de temps d'inactivité, l'entrepreneur doit envisager d'ajouter un autre camion pour augmenter la productivité et réduire le temps d'inactivité."

La ZX870LC-6 est la plus grande excavatrice de production d'Hitachi avec 512 chevaux et un poids en ordre de marche de 188 716 livres. Le train de roulement étanche et lubrifié est doté de roues folles et de galets larges ainsi que de maillons de chenille à contrefiches pour une durabilité et des performances à long terme. Les leviers pilotes à course courte et à faible effort offrent un contrôle fluide et précis. Des filtres à carburant principaux faciles à visser et deux séparateurs d'eau supplémentaires aident à garantir un carburant propre. Aucun filtre à particules diesel n'est nécessaire.HitachiLa valeur résiduelle est un facteur important dans les coûts du cycle de vie, mais "les propriétaires de grosses pelles ont tendance à les conserver pendant toute la durée de vie de la machine", explique Chris Lucas, chef de produit pelle chez JCB, "donc la valeur résiduelle n'est pas un facteur clé".

Même ainsi, JCB fait des choses qui protègent la valeur résiduelle, comme avoir une carrosserie 100% acier et doubler les portes et le compartiment moteur. JCB teste les composants principaux pour garantir au moins 10 000 heures de durée de vie utile.

Les clients peuvent prendre des mesures pour préserver la valeur résiduelle en se tenant au courant de l'entretien préventif et des réparations et en conservant de bons registres d'entretien. "La télématique, telle que LiveLink de JCB, fonctionne bien pour la tenue de dossiers", déclare Lucas.

Le premier de la série X de JCB, le 220X a un poids opérationnel de 52 450 livres et un moteur JCB EcoMAX d'une puissance de 173 chevaux. La cabine CommandPlus a un faible niveau sonore de seulement 67 dB(A) et des sièges Grammer avec de larges accoudoirs réglables et la possibilité de s'incliner jusqu'à 145 degrés. Un bouton marche-arrêt facilite les redémarrages et permet un retour au fonctionnement en 2 secondes. JCBUne autre façon de protéger la valeur résiduelle consiste à configurer la pelle dans sa forme finale en usine, explique Waldschmidt. "Par exemple, l'équipement fourni avec des solutions de contrôle de machine telles que Case SiteControl installé par l'OEM et adapté à cette machine aura une plus grande valeur sur le marché secondaire."

Les tiltrotateurs sont devenus populaires, en partie en raison du désir d'obtenir plus de polyvalence des excavatrices. Dan Collins, responsable du marketing produit chez Kobelco, cite quelques considérations.

Lorsque le godet est positionné droit, comme il le serait sans le tiltrotateur, les différences de force d'arrachement du godet, de force d'enfoncement du bras et de courbure du godet sont négligeables. "Tout cela change lorsque le godet est utilisé à un angle ou lorsque vous travaillez avec un godet de nettoyage large." Cela ne devrait pas avoir d'importance tant que la pelle ne fonctionne pas déjà à 99 % de sa capacité avant l'installation du tiltrotateur.

Collins dit que les tiltrotateurs sont utiles dans la plupart des applications. "La seule exception est la production et le chargement lourds." Les pentes, les tranchées, le nivellement fin et le travail autour des choses se prêtent tous à l'utilisation du tiltrotateur. Il recommande trois seaux au minimum : tranchée, tuyau (étroit) et nivellement (large).

Le Kobelco SK210LC-10 a un poids opérationnel de 49 400 livres et 160 chevaux nets. L'économie de carburant est jusqu'à 6 % supérieure en mode Eco et jusqu'à 10 % supérieure en mode S, tandis que le système hydraulique hautement efficace peut améliorer la productivité d'excavation jusqu'à 7 %. La suralimentation fournit une force d'excavation maximale du godet allant jusqu'à 38 500 lb-pi. "Vous pourriez vous sentir intimidé au début, mais un peu de pratique augmentera rapidement vos compétences."

Il conseille d'associer le tiltrotateur à des accessoires compatibles, tels que le godet de nivellement du tiltrotateur de Volvo, qui a une forme spéciale pour empêcher les coins du godet d'entrer en contact avec la surface de travail à travers les nombreuses positions du tiltrotateur. "N'oubliez pas que vous avez plus de graisseurs qu'auparavant et qu'ils ne seront probablement pas reliés à un système de graissage automatique."

Cannegieter dit qu'il faudra peut-être faire des recherches pour déterminer si un tiltrotateur est compatible avec le système de contrôle de la machine sur votre excavatrice. Volvo déploie sa fonction SmartConnect pour garantir la compatibilité des tiltrotateurs de tous les principaux fabricants avec le système Dig Assist de Volvo.

Quant à l'installation, Deere's Steger dit qu'il vaut mieux laisser le concessionnaire. Assurez-vous que le tiltrotateur correspond aux spécifications hydrauliques de la pelle et soyez conscient du poids supplémentaire qu'un tiltrotateur ajoute à l'avant de la machine.

"Vous exploitez les systèmes électriques et hydrauliques de la machine", explique Steger, "et cela nécessite des connaissances et des compétences spécifiques pour réussir."

La pelle sur pneus Volvo EWR130E devient encore plus polyvalente avec le tiltrotateur en option. Volvo note que l'EWR130E est de par sa conception une machine compacte mais a une cabine plus en commun avec les plus grandes pelles sur pneus. Le poids en ordre de marche peut atteindre 31 747 livres. La puissance brute est de 121 chevaux et la force d'arrachement est de 24 392 lb-pi en Boost.Volvo CE