工程機(jī)械概論教案(共55頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上工 程 機(jī) 械 概 論 (教案)授課學(xué)時(shí)：32授課專業(yè)：機(jī)械工程1501-1502主講教師：劉士明第1章 緒論教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，熟悉建筑施工中常用的工程機(jī)械概況及發(fā)展趨勢(shì)，了解工程機(jī)械的相關(guān)功能，并掌握工程機(jī)械主要類型，了解機(jī)械與機(jī)器的基礎(chǔ)知識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：掌握工程機(jī)械的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用場合。教學(xué)難點(diǎn)：工程機(jī)械的應(yīng)用。授課學(xué)時(shí)：2本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：第1講第1章授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：通過本章學(xué)習(xí)，熟悉工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)，了解工程機(jī)械的相關(guān)功能，并掌握工程機(jī)械主要類型，了解機(jī)械和機(jī)器的基礎(chǔ)知識(shí)。要求：掌握工程機(jī)械主要類型。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：掌

2、握工工程械主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用場合。難點(diǎn)：工程機(jī)械的應(yīng)用。措施：1、突出重點(diǎn)：結(jié)合國內(nèi)典型工程機(jī)械裝備進(jìn)行講解。2、解決難點(diǎn)：通過實(shí)例分析，講述實(shí)際工程機(jī)械設(shè)備的功能。授課方法講授（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體作業(yè)思考題無1.1工程機(jī)械與機(jī)械化施工1.工程機(jī)械的定義凡土石方工程，流動(dòng)起重裝卸工程，人貨升降輸送工程，市政、環(huán)衛(wèi)及各種建設(shè)工程、綜合機(jī)械化施工以及同上述工程相關(guān)的生產(chǎn)過程機(jī)械化所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備，稱為工程機(jī)械。2.各國對(duì)工程機(jī)械的稱謂1)美國、英國建筑機(jī)械與設(shè)備；2)德國建筑機(jī)械與裝置；3)俄羅斯建筑與筑路機(jī)械；4)日本建設(shè)機(jī)械；5)我國建設(shè)機(jī)械（部分產(chǎn)品）、工程機(jī)械（國務(wù)院行業(yè)批文）。3.

3、工程機(jī)械的作用和使用范圍1)大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)省大量人力、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、完成靠人力難以承擔(dān)的高強(qiáng)度工程施工，加快工程建設(shè)速度，確保工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)、減輕繁重體力勞動(dòng)、提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2)主要用于國防建設(shè)工程、交通運(yùn)輸建設(shè)、能源工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)、礦山等原材料建設(shè)和生產(chǎn)、農(nóng)林水利建設(shè)、工業(yè)與民用建筑、城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。圖1.1 大型典型工程機(jī)械4.工程施工對(duì)工程機(jī)械的基本要求1)適應(yīng)性2)可靠性3)經(jīng)濟(jì)性4)安全性5.機(jī)械化施工水平的主要指標(biāo)1)機(jī)械化程度；2)裝備率；3)設(shè)備完好率；4)設(shè)備利用率。1.2工程機(jī)械的類型、技術(shù)參數(shù)與產(chǎn)品型號(hào)1.工程機(jī)械的類型工程機(jī)械涵蓋的產(chǎn)品分

4、以下二十大類：挖掘機(jī)械、鏟土運(yùn)輸機(jī)械、起重機(jī)械、工業(yè)車輛、壓實(shí)機(jī)械、路面施工及養(yǎng)護(hù)機(jī)械、混凝土機(jī)械、掘進(jìn)機(jī)械、樁工機(jī)械、市政工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械、鋼筋混凝土制品機(jī)械、高空作業(yè)機(jī)械、裝修機(jī)械、鋼筋及預(yù)應(yīng)力機(jī)械、鑿巖機(jī)械、氣動(dòng)工具、軍用工程機(jī)械、電梯與扶梯、工程機(jī)械配套件、其他專用工程機(jī)械。2.工程機(jī)械的技術(shù)參數(shù)尺寸參數(shù)；質(zhì)量參數(shù)（習(xí)慣稱重量參數(shù)）；功率參數(shù)；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參數(shù)。1.3機(jī)械的組成與基本知識(shí)機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。1.機(jī)器機(jī)器具有以下共同特征：(1)機(jī)器是由實(shí)物組合而成的若干機(jī)構(gòu)組成；(2)用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；(3)具有變換或傳遞物料、能量和信息的功能。2.機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)是若干構(gòu)件的組合，各構(gòu)件間具有

5、確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但是不具有變換或傳遞能量、物料、信息的功能。3.構(gòu)件和零件構(gòu)件是作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元稱為構(gòu)件。機(jī)器中的最小制造單元稱為零件。本章要點(diǎn)：1、工程機(jī)械主要類型2、工程機(jī)械種類和應(yīng)用。第2章 挖掘機(jī)械教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，熟悉挖掘機(jī)械的用途分類以及構(gòu)造，了解液壓挖掘機(jī)械制系統(tǒng)的前沿技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：熟悉挖掘機(jī)械的構(gòu)造及其應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：挖掘機(jī)械液壓控制系統(tǒng)。授課學(xué)時(shí)：4本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：挖掘機(jī)械：第2講第2章 2.1 2.2授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：了解挖掘機(jī)械的用途分類以及構(gòu)造。要求：了解挖掘機(jī)械電子控制系統(tǒng)的前沿技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)、難點(diǎn)：挖掘機(jī)械的構(gòu)造。措施

6、：突出重點(diǎn)、難點(diǎn)：引用實(shí)例分析，掌握單斗挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)。授課方法通過實(shí)例分析，了解挖掘機(jī)械的相關(guān)概念，掌握單斗挖掘機(jī)的相關(guān)知識(shí)。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體作業(yè)思考題參考教材P100思考題：1、32.1概述1.挖掘機(jī)械的用途用途：挖掘機(jī)械在建筑、筑路、水利、電力、 采礦、石油等工程以及天然氣管道鋪設(shè)和現(xiàn)代軍事工程中，被廣泛地使用；作業(yè)特點(diǎn):分為周期性作業(yè)式和連續(xù)性作業(yè)式兩種，前者為單斗挖掘機(jī)，后者為多斗挖掘機(jī)。圖2.1 典型挖掘機(jī)械主要應(yīng)用：1）在筑路工程中用來開挖塹壕和開挖基礎(chǔ) ；2）在水利工程中用來開挖溝渠、運(yùn)河和疏浚河道；3）在釆石場、露天采礦等工程中用于剝離和礦石的挖掘等，此外還可對(duì)碎石、煤

7、等松散物料進(jìn)行裝載作業(yè)；4）更換工作裝置后還可進(jìn)行起重、澆筑、安裝、打樁、夯土和拔樁等工作。5）由于單斗挖掘機(jī)應(yīng)用普遍，它可以挖掘級(jí)以下的土層和爆破后的巖石。2.單斗挖掘機(jī)的分類1)按動(dòng)力裝置分類(1)有電驅(qū)動(dòng)式(2)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)式2)按傳動(dòng)裝置分類(1)機(jī)械傳動(dòng)式(2)液壓傳動(dòng)式3)按行走裝置分類(1)履帶式(2)輪胎式4）按工作裝置在水平面可回轉(zhuǎn)的范圍分類(1)全回轉(zhuǎn)式(360°) (2)非全回轉(zhuǎn)式(270°)5)按工作裝置的操縱方式分類(1)機(jī)械式：正鏟、反鏟、拉鏟、抓斗、裝有吊鉤的挖掘機(jī)、裝有其他工作裝置的挖掘機(jī)。(2)液壓式：反鏟、正鏟、抓斗、起重吊鉤、其他工作裝置

8、。3.液壓挖掘機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)主要參數(shù)有：斗容量、機(jī)重、額定功率、最大挖掘半徑、最大挖掘深度、最大卸載高度、最小回轉(zhuǎn)半徑、回轉(zhuǎn)速度和液壓系統(tǒng)的工作壓力等、其中主要參數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)斗容量、機(jī)重和額定功率三個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)斗容量：直接反映了挖掘機(jī)的挖掘能力。機(jī)重：反映了機(jī)械本身的級(jí)別和實(shí)際工作能力。額定功率：反映了挖掘機(jī)的動(dòng)力性能。4.液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況1)我國的三個(gè)發(fā)展階段(1)自主開發(fā)階段(19671979年)；(2)技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收與提高階段(19801994年)；(3)國外液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)企業(yè)全面進(jìn)入我國市場，獨(dú)資與合資企業(yè)迅速發(fā)展的階段(1994年至今)。2)兩個(gè)發(fā)展方向：(1)采用機(jī)電液一體化

9、技術(shù)；(2)向大型化和超大型化發(fā)展。2.2 機(jī)械式單斗挖掘機(jī)構(gòu)造1.組成部分工作裝置：包括鏟斗、動(dòng)臂及提升用的主鉸車和變幅鉸車；轉(zhuǎn)臺(tái)：包括動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置和操縱裝置；行走裝置：包括車座、行走履帶及其傳動(dòng)裝置。2.單斗挖掘機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)圖單斗挖掘機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)圖如圖2.2所示。動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)1主離合器2與鏈?zhǔn)綔p速器3換向機(jī)構(gòu)水平軸48。然后分成兩條傳動(dòng)路線：第一條:由圓柱齒輪4、5、11將動(dòng)力傳遞至主卷揚(yáng)軸12，驅(qū)動(dòng)主卷筒回轉(zhuǎn)，控制鏟斗的動(dòng)作；第二條:由換向機(jī)構(gòu)經(jīng)垂直軸41、一個(gè)兩擋變速器43，通過圓柱齒輪28、26分別將動(dòng)力傳遞給回轉(zhuǎn)立軸29和行走立鈾30。圖2.2 單斗挖掘機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)3.機(jī)械式

10、單斗挖掘機(jī)的不足1)挖掘力不足2)動(dòng)作不平穩(wěn)3)機(jī)構(gòu)不夠緊湊4)操縱較沉重5)更換工作裝置麻煩第3講第2章 第2.3節(jié) 第2.4節(jié)授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：了解挖掘機(jī)械基本構(gòu)造。要求：了解挖掘機(jī)械控制系統(tǒng)。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握挖掘機(jī)械構(gòu)造。措施：突出重點(diǎn)、難點(diǎn)：引用實(shí)例分析，掌握挖掘機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制原理。授課方法通過實(shí)例分析，了解挖掘機(jī)械構(gòu)造及控制的相關(guān)知識(shí)。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體作業(yè)思考題P52思考題：62.3單斗液壓挖掘機(jī)構(gòu)造1.工作裝置總體組成：發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)架、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置、操縱控制系統(tǒng)、駕駛室。反鏟工作裝置組成：動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、連桿、搖桿、

11、動(dòng)臂液壓缸、斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸。主要用于停機(jī)面以下作業(yè)，也可以挖停機(jī)面以上的土方工程。正鏟工作裝置：正鏟挖掘機(jī)主要用于挖掘停機(jī)面以上的工作面，也可以挖掘停機(jī)面以下工作面的土壤。正鏟的卸土方式有兩種：前卸式和底卸式。用反鏟改成的正鏟斗只能用前卸式卸土。底卸式鏟斗靠液壓缸打開斗底卸土，以增加卸土高度，減少土對(duì)運(yùn)輸車輛的沖擊。抓斗工作裝置:主要結(jié)構(gòu)形式：梅花式抓斗；雙顎式抓斗。液壓錘:主要功能：進(jìn)行打樁；開挖凍土和巖層；破壞路面表層；搗實(shí)土壤。2.回轉(zhuǎn)裝置1)組成回轉(zhuǎn)支承裝置(起支承作用),工作裝置鉸接在平臺(tái)的前瑞、回轉(zhuǎn)平臺(tái)通過回轉(zhuǎn)支承與行走裝置相連?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)),回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置使

12、平臺(tái)相對(duì)于行走裝置作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)工作裝置繞其回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。2)回轉(zhuǎn)支承裝置的主要結(jié)構(gòu)形式滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承3.行走裝置作用:承載整機(jī)重量和工作載荷并完成行走任務(wù)。一般有履帶式和輪胎式兩種，常用的是履帶式行走底盤。1)履帶行走裝置的構(gòu)造行走架：x形底架、履帶架、回轉(zhuǎn)支承底座。中心回轉(zhuǎn)接頭行走驅(qū)動(dòng)裝置：由雙向液壓馬達(dá)經(jīng)一級(jí)齒輪減速，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪。驅(qū)動(dòng)輪引導(dǎo)輪履帶張緊裝置2)輪胎式行走裝置的構(gòu)造輪胎式液壓行走裝置的動(dòng)力通過變速箱由傳動(dòng)軸輸出給前、后驅(qū)動(dòng)橋，或經(jīng)輪邊減速器驅(qū)動(dòng)車輪。圖2.3擺動(dòng)前橋機(jī)構(gòu)示意圖挖掘機(jī)工作時(shí)，換向閥1把兩個(gè)液壓缸的工作腔與油箱的通路切斷，此時(shí)液壓缸將前橋的

13、平衡懸架鎖住，減少了擺動(dòng)，提高了作業(yè)穩(wěn)定性。行走時(shí)，換向閥1左移，使兩個(gè)懸架液壓缸的工作腔相通，并與油箱接通，前橋便能適應(yīng)路面的高低坡度，上下擺動(dòng)使輪胎與地面保持足夠的附著力。4.液壓控制系統(tǒng)WY100型全液壓挖掘機(jī)采用雙泵雙回路定量液壓系統(tǒng)，從系統(tǒng)原理圖可以看出，徑向柱塞泵18出來的高壓油分成兩個(gè)回路，分別進(jìn)入兩組四路集裝閥I、，形成兩個(gè)獨(dú)立的回路。進(jìn)入第一組四路集裝閥的高壓油，可以分別驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)16、鏟斗液壓缸3、輔助液壓缸及右行走液壓馬達(dá)26。由執(zhí)行元件返回到四路集裝閥的油進(jìn)入合流閥13。進(jìn)入第二組四路組合閥的高壓油，可以分別控制動(dòng)臂液壓缸4、斗桿液壓缸2、左行走液壓馬達(dá)10及推土

14、液壓缸7。油液由執(zhí)行元件返回到回路集裝閥，并進(jìn)入限速閥5中。2.4挖掘機(jī)電子控制系統(tǒng)簡介1)目前挖掘機(jī)電子（微機(jī))控制系統(tǒng)的主要功能電子監(jiān)控，故障自動(dòng)報(bào)警及故障自動(dòng)排除；節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效率；簡化了操作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；實(shí)現(xiàn)了對(duì)柴油機(jī)的自動(dòng)控制；提高了作業(yè)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度。2)電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)能在-4080的環(huán)境溫度下可靠、穩(wěn)定地工作；抗老化，具有較長的使用壽命；密封性能好，能防止水分和污物的侵入，有較好的耐沖擊和抗振動(dòng)性能；有較強(qiáng)的抗干擾能力，系統(tǒng)能在各種干擾下可靠地工作。3)液壓挖掘機(jī)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：挖掘力及牽引力大，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比大，作業(yè)效率高。各元件可以相對(duì)獨(dú)立布置，合理布局

15、，易于改進(jìn)變型。液壓傳動(dòng)有防止過載的能力，使用安全可行，操縱簡便靈活。缺點(diǎn)：液壓元件加工精度要求高，裝配要求嚴(yán)格，制造較為困難。使用中維修保養(yǎng)要求技術(shù)較高，難度較大。液壓油受溫度影響較大，總效率較低，有時(shí)有噪音和振動(dòng)。本章要點(diǎn)：1、挖掘機(jī)械的總體構(gòu)造。2、挖掘機(jī)械的電子控制系統(tǒng)。第3章 推土機(jī)教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，掌握推土機(jī)的分類方式和作業(yè)過程，總體結(jié)構(gòu)及其新結(jié)構(gòu)新技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：掌握推土機(jī)分類方式總體結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)推土機(jī)的新結(jié)構(gòu)新技術(shù)的掌握。授課學(xué)時(shí)：4本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：第4講第3章 第3.1節(jié) 第3.2節(jié)授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：了解推土機(jī)分類方式，掌握推土機(jī)的工作過程及構(gòu)造。要求

16、：能夠?qū)ν仆翙C(jī)的構(gòu)造進(jìn)行說明。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：推土機(jī)分類方式及構(gòu)造難點(diǎn)：推土機(jī)的工作過程。措施：1、突出重點(diǎn)：引述國內(nèi)推土機(jī)的分類方式。 2、解決難點(diǎn)：通過實(shí)例分析，講述推土機(jī)的工作過程及主要特點(diǎn)。授課方法通過系統(tǒng)實(shí)例分析，介紹相關(guān)的概念及原理。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體作業(yè)思考題無3.1推土機(jī)的分類推土機(jī)可按功率等級(jí)、行走裝置、推土鏟安裝形式、傳動(dòng)方式、用途等進(jìn)行分類。按發(fā)動(dòng)機(jī)功率等級(jí)：按推土機(jī)裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)功率等級(jí)不同，可分為五類。按行走裝置：按推土機(jī)的行走裝置不同，可分為履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī)兩種。圖3.1履帶式和輪胎式推土機(jī)按推土鏟安裝形式：1)固定式，2)回轉(zhuǎn)式按傳動(dòng)方式：

17、l)機(jī)械式傳動(dòng)，2)液力機(jī)械傳動(dòng)，3)液壓傳動(dòng)，4)電傳動(dòng)。按用途：1)標(biāo)準(zhǔn)型推土機(jī)；2)專用型推土機(jī):有濕地型推土機(jī)，高原型推土機(jī),環(huán)衛(wèi)型推土機(jī)，森林伐木型推土機(jī)，電廠型推土機(jī)，軍用高速推土機(jī)，推耙機(jī)，吊管機(jī)等。3.2推土機(jī)作業(yè)過程鏟土作業(yè)，運(yùn)土作業(yè)，卸土作業(yè)卸土作業(yè)完成后，推土機(jī)倒退或掉頭快速行駛至鏟土地點(diǎn)重新開始鏟土作業(yè),推土機(jī)經(jīng)過鏟土、運(yùn)土和卸土作業(yè)及空駛回程四個(gè)過程完成一個(gè)工作循環(huán)，故推土機(jī)屬于循環(huán)作業(yè)式的土方工程機(jī)械。第5講第3章 第3.3節(jié)、第3.4節(jié)授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：通過本次課學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解推土機(jī)的總體構(gòu)造，掌握推土機(jī)的新結(jié)構(gòu)及其智能化相關(guān)知識(shí)。要求：能夠?qū)ν仆翙C(jī)

18、的構(gòu)造進(jìn)行說明。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)、難點(diǎn)：對(duì)推土機(jī)的總體構(gòu)造、新結(jié)構(gòu)及其智能化相關(guān)知識(shí)的掌握。措施：1、突出重點(diǎn)：以國產(chǎn)典型推土機(jī)為例，了解總體構(gòu)造。2、解決難點(diǎn)：以國外典型推土機(jī)為例，掌握新結(jié)構(gòu)及其智能化相關(guān)知識(shí)。授課方法通過實(shí)例分析，闡述推土機(jī)的總體構(gòu)造、新結(jié)構(gòu)及其智能化相關(guān)知識(shí)。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體作業(yè)思考題P22思考題：43.3推土機(jī)的總體構(gòu)造不論是履帶式推土機(jī)還是輪胎式推土機(jī)，都由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、工作裝置和操縱控制系統(tǒng)等幾部分組成。1.傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力減速增矩后傳給行走裝置，使推土機(jī)具有足夠的牽引力和合適的工作速度，常用的傳動(dòng)方式有機(jī)械傳動(dòng)

19、、液力機(jī)械傳動(dòng)和靜液壓傳動(dòng)三種。1）機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)系由主離合器、聯(lián)軸器、變速器、中央傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器、終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。圖3.2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)路線2）液力機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)液力機(jī)械傳動(dòng)系由液力變矩器、動(dòng)力換擋變速器、中央傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器、終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。圖3.3 液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)路線3)液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)推土機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由雙向變量液壓泵變量液壓馬達(dá)、終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，通常采用雙泵雙回路閉式液壓系統(tǒng)。圖3.4 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)路線4)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系采用機(jī)械傳動(dòng)和液力機(jī)械傳動(dòng)的推土機(jī)，通常采用轉(zhuǎn)向離合器加轉(zhuǎn)向制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向與制動(dòng)。采用液壓傳動(dòng)方式的推土機(jī)，無需轉(zhuǎn)向器

20、和行車制動(dòng)器，只要控制每一側(cè)液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)方向，就可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向和原地轉(zhuǎn)向。2.行走系統(tǒng)行走系統(tǒng)是直接實(shí)現(xiàn)機(jī)械行駛和將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)化成機(jī)械牽引力的系統(tǒng)，包括機(jī)架(車架)、懸架和行走裝置三部分。圖3.5 推土機(jī)機(jī)架是整車的骨架，用來安裝所有總成和部件；行走裝置用來支承機(jī)體，把發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥仆翙C(jī)工作與行駛所需的驅(qū)動(dòng)力和前后運(yùn)動(dòng)。機(jī)架與行走裝置通過懸架連接起來。履帶式推土機(jī)行走裝置由驅(qū)動(dòng)鏈輪、支重輪、托輪、引導(dǎo)輪(張緊輪)、履帶(統(tǒng)稱為“四輪一帶”)、臺(tái)車架(履帶架或行走架)、張緊裝置等組成。3.工作裝置推土機(jī)工作裝置包括推土裝置和松土器。1)推土裝置推土機(jī)的推土裝

21、置為推土鏟，是推土機(jī)的主要工作裝置，由推土板(鏟刀)和推架兩部分組成，安裝在推土機(jī)的前端，有固定式和回轉(zhuǎn)式兩種安裝形式。(1)固定式推土裝置：其鏟刀正對(duì)前進(jìn)方向安裝，稱為直鏟或正鏟，多用于中，小型推土機(jī)。(2)回轉(zhuǎn)式推土裝置：可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)一定的角度安裝，以實(shí)現(xiàn)斜鏟作業(yè)。(3)推土板的結(jié)構(gòu)形式(4)氣流潤滑式鏟刀推土裝置：高壓氣流在鏟刀表面與土壤之間從下向上形成“氣墊”。2)松土裝置松土裝置簡稱松土器或裂土器，懸掛在推土機(jī)后部的支撐架上，是推土機(jī)的主要附屬工作裝置。用途：用于硬土、粘土、頁巖、粘結(jié)礫石的預(yù)松作業(yè)，也可替代傳統(tǒng)的爆破施工方法，用以鑿裂層理發(fā)達(dá)的巖石，開挖露天礦山，提高施工的安全

22、性，降低生產(chǎn)成本。4.推土機(jī)操縱控制系統(tǒng)工作裝置液壓操縱系統(tǒng)：現(xiàn)代工程機(jī)械廣泛采用液壓系統(tǒng)來操縱工作裝置。液壓系統(tǒng)回路有開式和閉式之分。由動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件和輔助裝置及管道組成。推土板自動(dòng)找平系統(tǒng)。3.4推土機(jī)的新結(jié)構(gòu)新技術(shù)1.推土機(jī)的新結(jié)構(gòu)1)行走機(jī)構(gòu)推土機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣，且越來越向大型化發(fā)展，若繼續(xù)采用原有結(jié)構(gòu)，會(huì)使底盤零部件產(chǎn)生巨大應(yīng)力。為盡量減少地面沖擊振動(dòng)載荷對(duì)履帶行走機(jī)構(gòu)的不良影響，卡特彼勒公司設(shè)計(jì)了與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全不同的高架驅(qū)動(dòng)鏈輪的三角形履帶行走系統(tǒng)。宣化工程機(jī)械集團(tuán)有限公司引進(jìn)生產(chǎn)的SD7、SD8屬于此種結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)驅(qū)動(dòng)鏈輪高置，脫離了行走架，避免了行走和作業(yè)

23、時(shí)地面直接傳到驅(qū)動(dòng)鏈輪和通過驅(qū)動(dòng)鏈輪傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊和振動(dòng)載荷，減少了鏈輪和履帶銷的磨損，大大提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的壽命，減少了傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重量。(2)行走架與機(jī)架釆用樞軸式鉸接形式，取代傳統(tǒng)的八字梁結(jié)構(gòu)，提高下行走架與機(jī)架的連接剛度，同時(shí)履帶后部接地位置不受鏈輪位置影響，使得整機(jī)重心在履帶接地長度上可調(diào)節(jié)，滿足不同機(jī)具對(duì)整機(jī)重心的使用要求。(3)傳動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)了模塊化裝配，特別是終傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向制動(dòng)、變速器等均可在任何時(shí)候方便地拆裝，維修時(shí)間短(為普通型推土機(jī)的13)。(4)大型推土機(jī)行走機(jī)構(gòu)采用彈性懸架，適宜于崎嶇路面的作業(yè)，卡特彼勒和小松都有自己獨(dú)特的彈性懸架機(jī)構(gòu)。2)主要部件模塊化推土機(jī)經(jīng)常

24、在偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行施工，現(xiàn)場的維修設(shè)施比較差，修理困難。因此將機(jī)器主要部件采取模塊化設(shè)計(jì)，使它們盡量成為一個(gè)整體(即模塊)，拆裝方便，可獨(dú)立安裝調(diào)試。3)主機(jī)架卡特彼勒DllRCD的主機(jī)架，其設(shè)計(jì)很好地吸收高強(qiáng)度沖擊和扭轉(zhuǎn)載荷，保證有足夠的強(qiáng)度。機(jī)架縱梁采用全箱形斷面沒計(jì)，確保縱梁平行排列。4)新型駕駛室新型全密封六面體駕駛室2.推土機(jī)智能化具有自我感知、自主決策、自動(dòng)控制的功能。GPS全球定位系統(tǒng)：確定和控制作業(yè)時(shí)機(jī)械的位置和移動(dòng)路徑，即導(dǎo)航；確定和控制作業(yè)裝置的位置和姿態(tài)，即自動(dòng)找平控制。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制、換擋操縱控制、轉(zhuǎn)向控制，可根據(jù)推土機(jī)行駛速度與負(fù)載狀態(tài)自

25、動(dòng)換擋，并使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與運(yùn)行工況相匹配，達(dá)到節(jié)能目的，且操作方便，提高了生產(chǎn)率。推土作業(yè)自動(dòng)找平：目前應(yīng)用在推上機(jī)上的自動(dòng)找平控制方式有兩種：GPS找平控制和激光找平控制。計(jì)算機(jī)控制狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷：卡特被勒推土機(jī)上的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)，也稱為關(guān)鍵信息管理系統(tǒng)(Vital Information Management System，VIMS)。監(jiān)控系統(tǒng)具有能同時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)燃油液面高度、冷卻液溫度、變矩器油溫和液壓油溫等，還具有故障診斷能力，并可向駕駛員提供三級(jí)報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)化與機(jī)群控制：通過GPS和無線通信技術(shù)CDMA、CPRS、GSM等使機(jī)載電子控制系統(tǒng)與地面基站實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，并通過基站控制

26、，統(tǒng)一管理工程機(jī)械機(jī)群作業(yè)。本章要點(diǎn)：1、推土機(jī)的總體構(gòu)造；2、推土機(jī)的新結(jié)構(gòu)和智能化。第4章 裝載機(jī)教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，熟悉裝載機(jī)的相關(guān)概念，掌握裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)，了解裝載機(jī)液壓系統(tǒng)。教學(xué)重點(diǎn)：掌握裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)。教學(xué)難點(diǎn)：掌握裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。授課學(xué)時(shí)：2本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：第6講第4章授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：熟悉裝載機(jī)的相關(guān)概念，掌握裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)，了解裝載機(jī)液壓系統(tǒng)。要求：了解工件的定位原理及定位誤差的分析。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：掌握裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)。難點(diǎn)：掌握裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。措施：1、突出重點(diǎn)：引用具體實(shí)例，對(duì)裝載機(jī)的工作方式及其結(jié)構(gòu)分析。 2

27、、解決難點(diǎn)：通過典型液壓系統(tǒng)的分析，會(huì)對(duì)裝載機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。授課方法通過實(shí)例分析，說明國產(chǎn)及國外生產(chǎn)的裝載機(jī)的相關(guān)知識(shí)。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體作業(yè)思考題P35思考題：2、34.1概述1.用途與分類1)用途裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、礦山、建筑、水電、港口等工程的土石方工程施工機(jī)械，它的作業(yè)對(duì)象主要是各種土壤、砂石料、灰料及其他筑路用散狀物料等，主要完成鏟、裝、卸、運(yùn)等作業(yè)，也可對(duì)巖石、硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)，如果換裝不同工作裝置，還可以擴(kuò)大其使用范圍，完成推土、起重、裝卸其他物料的工作。2)分類按發(fā)動(dòng)機(jī)功率劃分：小型、中型、大型、特大型。按傳動(dòng)形式劃分：機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電

28、傳動(dòng)。按行走系結(jié)構(gòu)劃分：輪式、履帶式。按照裝載方式劃分：前卸式、回轉(zhuǎn)式、后卸式。2.裝載機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)裝載機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有：發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率、額定載重量、鏟斗容量、機(jī)重、最大掘起力、卸載高度、卸載距離、鏟斗的收斗角和卸載角等。3.裝載機(jī)發(fā)展概況裝載機(jī)自20世紀(jì)20年代問世以來，一直處于不斷發(fā)展之中。傳動(dòng)系從機(jī)械式傳動(dòng)到液力機(jī)械傳動(dòng)、全液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)。目前廣泛采用液力機(jī)械傳動(dòng)。20世紀(jì)40年代開始出現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)的裝載機(jī)，60年代中開始出現(xiàn)鉸接式轉(zhuǎn)向裝載機(jī)，這些結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)已為大、中型裝載機(jī)普遍采用。近年來，裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)： 1)產(chǎn)品形成系列，規(guī)格向兩頭延伸 2)技術(shù)不斷創(chuàng)新，產(chǎn)品性能日趨完善

29、3)向機(jī)電液一體化、電子化方向發(fā)展 4)裝載機(jī)的輪胎化。4.2裝載機(jī)底盤構(gòu)造1.裝載機(jī)的總體構(gòu)造裝載機(jī)以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置，行走裝置為輪胎或履帶，由工作裝置來完成土石方工程的鏟挖、裝載、卸載及運(yùn)輸作業(yè)。輪胎式裝載機(jī)是由動(dòng)力裝置、車架、行走裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和工作裝置等組成。履帶式裝載機(jī)是以專用底盤或工業(yè)拖拉機(jī)為基礎(chǔ)車，裝上工作裝置并配裝適當(dāng)?shù)牟倏v系統(tǒng)而構(gòu)成的。2.傳動(dòng)系統(tǒng)輪胎式裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)其動(dòng)力傳遞路線（液力機(jī)械式）：發(fā)動(dòng)機(jī)-液力變矩器-變速器-傳動(dòng)軸-前、后驅(qū)動(dòng)橋-輪邊減速器-車輪。履帶式裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)與履帶式推土機(jī)相同。3.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠使裝載機(jī)

30、根據(jù)作業(yè)要求改變行駛方向或保持直線方向行駛。輪胎式裝載機(jī)常用的轉(zhuǎn)向方式為全液壓鉸接車架轉(zhuǎn)向，該系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向液壓泵、過濾器、全液壓轉(zhuǎn)向器、分流閥、轉(zhuǎn)向液壓缸等組成。轉(zhuǎn)向液壓缸的活塞桿端與后車架相連，另一端與前車架相連接，兩個(gè)轉(zhuǎn)向液壓缸進(jìn)出油管路采用交叉連接，即一個(gè)轉(zhuǎn)向液壓缸的無桿腔與另一個(gè)轉(zhuǎn)向液壓缸的有桿腔相連，轉(zhuǎn)向時(shí)使前后車架相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉸接式裝載機(jī)的左右轉(zhuǎn)向。4.制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)按功能分為行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)兩大系統(tǒng)。行車制動(dòng)用于經(jīng)常性的一般行駛中的車速控制，駐車制動(dòng)僅供機(jī)械長時(shí)間制動(dòng)使用。4.3裝載機(jī)工作裝置及液壓系統(tǒng)1.工作裝置裝載機(jī)的鏟掘和裝卸物料作業(yè)是通過其工作裝置的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。

31、輪胎式裝載機(jī)的工作裝置廣泛采用反轉(zhuǎn)六連桿和正轉(zhuǎn)八連桿機(jī)構(gòu)(正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)取決于搖桿轉(zhuǎn)向與鏟斗轉(zhuǎn)向是否一致)。圖4.1裝載機(jī)工作裝置常用機(jī)構(gòu)形式六連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，但連桿傳動(dòng)比較小，常用在中小型裝載機(jī)上；八連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。但連桿傳動(dòng)比較大，較適用在大中型裝載機(jī)上。正轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在工作時(shí)桿件運(yùn)動(dòng)干涉小，動(dòng)臂可做成直線形，加工簡單。反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為了避免桿件的運(yùn)動(dòng)干涉，動(dòng)臂常做成“Z”形并且，多采用轉(zhuǎn)斗液壓桿布置在框架中的結(jié)構(gòu)形式。1）鏟斗：裝載機(jī)的鏟斗主要由斗底、后斗墅、側(cè)板、斗齒、上下支承板、主刀板和側(cè)刀板等組成。2）動(dòng)臂：動(dòng)臂用來安裝和支承鏟斗，并通過舉升液壓缸實(shí)現(xiàn)鏟斗升降。動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)按其縱向中心形狀可分

32、為曲線形和直線形兩種。曲線形動(dòng)臂常用于反轉(zhuǎn)式連桿機(jī)構(gòu)，其形狀容易布置，也容易實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)優(yōu)化。直線形動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)和形狀簡單，容易制造，生產(chǎn)成本低，受力狀況好，通常用于正轉(zhuǎn)式連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)臂的斷面有單板、雙板和箱形三種結(jié)構(gòu)形式。 3）限位機(jī)構(gòu)：在鏟裝、卸料作業(yè)時(shí)，對(duì)鏟斗的前后傾角度有一定要求，并對(duì)其位置進(jìn)行限制。鏟斗前、后傾限位常采用限位塊限位方式。圖3.2裝載機(jī)的可換工作裝置2.工作裝置液壓系統(tǒng)CAT966D型裝載機(jī)工作裝置為反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)，其液壓控制系統(tǒng)由工作液壓泵、分配閥、安全閥、動(dòng)臂液壓缸、轉(zhuǎn)斗液壓缸和油箱、油管等組成。采用先導(dǎo)式液壓控制，由工作裝置主油路系統(tǒng)和先導(dǎo)油路系統(tǒng)組成，主油路多路換向閥

33、由先導(dǎo)油路系統(tǒng)控制。3.工作裝置的液壓減振系統(tǒng)輪胎式裝載機(jī)廣泛采用剛性懸架，保證工作裝置的作業(yè)穩(wěn)定性。作業(yè)和運(yùn)載過程中，垂直振動(dòng)和縱向角振動(dòng)，導(dǎo)致鏟斗內(nèi)物料散落，降低生產(chǎn)率?，F(xiàn)代輪式裝載機(jī)采用工作裝置液壓減振系統(tǒng)。本章要點(diǎn)：1、裝載機(jī)的總體構(gòu)造。2、裝載機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)。第5章 鏟運(yùn)機(jī)教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，熟悉自行式鏟運(yùn)機(jī)的構(gòu)造，了解鏟運(yùn)機(jī)的分類和表示方法。教學(xué)重點(diǎn)：掌握自行式鏟運(yùn)機(jī)的構(gòu)造。教學(xué)難點(diǎn)：掌握自行式鏟運(yùn)機(jī)工作裝置。授課學(xué)時(shí)：2本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：第7講第5章授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：熟悉自行式鏟運(yùn)機(jī)的構(gòu)造，了解鏟運(yùn)機(jī)的分類和表示方法。要求：能對(duì)鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行工作原理闡述。教學(xué)難

34、點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：掌握自行式鏟運(yùn)機(jī)的構(gòu)造。難點(diǎn)：掌握自行式鏟運(yùn)機(jī)工作裝置。措施：1、突出重點(diǎn)：引用實(shí)例分析鏟運(yùn)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。 2、解決難點(diǎn)：通過實(shí)例分析，講述鏟運(yùn)機(jī)的工作裝置。授課方法通過系統(tǒng)實(shí)例分析，介紹鏟運(yùn)機(jī)的相關(guān)結(jié)構(gòu)及原理。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體作業(yè)思考題無5.1鏟運(yùn)機(jī)概述1.用途鏟運(yùn)機(jī)是以帶鏟刀的鏟斗為工作部件的鏟土運(yùn)輸機(jī)械，兼有鏟裝、運(yùn)輸、鋪卸土方的功能，鋪卸厚度能夠控制，主要用于大規(guī)模的土方調(diào)配和平土作業(yè)。2.分類和表示方法1)按行走方式分a.拖式鏟運(yùn)機(jī)；b.自行式鏟運(yùn)機(jī)2)按裝載方式分a.升運(yùn)式；b.普通式。3)按卸土方式分a.自由式卸土；b.半強(qiáng)制式卸土；c.強(qiáng)制式卸

35、土。4)按鏟斗容量分小型：鏟斗容量<5m3； 中型：鏟斗容量5m315m3大型：鏟斗容量15m330m3； 大型：鏟斗容量>30m35)按工作機(jī)構(gòu)的操縱方式分a.液壓操縱式；b.電液操縱式。5.2自行式鏟運(yùn)機(jī)的構(gòu)造1.傳動(dòng)方式自行式鏟運(yùn)機(jī)大多采用液力機(jī)械式傳動(dòng)或全液壓傳動(dòng)。2.自行式鏟運(yùn)機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)現(xiàn)代輪胎式自行式鏟運(yùn)機(jī)多采用鉸接式雙作用液壓缸動(dòng)力轉(zhuǎn)向，有帶換向閥非伺服式和四桿機(jī)構(gòu)伺服式兩類。伺服式又有機(jī)械發(fā)虧和液壓反饋。3.自行式鏟運(yùn)機(jī)的懸掛系統(tǒng)1)油氣彈性懸掛2)彈性轉(zhuǎn)向樞架4.自行式鏟運(yùn)機(jī)工作裝置1)開頭鏟裝式工作裝置2)其他形式鏟運(yùn)機(jī)工作裝置3)工作裝置的液壓系統(tǒng)第6章 塔

36、式起重機(jī)教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，了解塔式起重機(jī)的基本類型和基本參數(shù)，掌握塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算；了解塔式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)，基本掌握塔身和吊臂金屬結(jié)構(gòu)的計(jì)算；重點(diǎn)掌握起重特性曲線和配重的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)：掌握塔式起重機(jī)的起重特性曲線的確定和配重的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：塔式起重機(jī)的起重特性曲線的確定。教學(xué)學(xué)時(shí)：6第8講第6章 第6.1節(jié)授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，了解塔式起重機(jī)的基本類型和基本參數(shù)，掌握塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算。要求：能進(jìn)行塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算。難點(diǎn)：塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算。措施：1、突出重點(diǎn)：通過結(jié)構(gòu)簡圖，講述塔式起重機(jī)

37、的穩(wěn)定性計(jì)算。 2、解決難點(diǎn)：通過結(jié)構(gòu)簡圖，講述塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算。授課方法結(jié)合圖片介紹塔式起重機(jī)的相關(guān)基本知識(shí)。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體與板書結(jié)合作業(yè)思考題無6.1塔式起重機(jī)的基本類型和穩(wěn)定性計(jì)算1.塔式起重機(jī)的類型1)上回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)按回轉(zhuǎn)支承構(gòu)造的型式可以分為塔帽式、轉(zhuǎn)柱式和轉(zhuǎn)盤式（介紹整機(jī)的組成） 塔冒式 轉(zhuǎn)柱式 轉(zhuǎn)盤式圖6.1 按回轉(zhuǎn)支撐的形式分類按上部結(jié)構(gòu)形式可分為動(dòng)臂式、平頭式和有塔頂水平臂式。 動(dòng)臂式 平頭式圖6.2 按上部結(jié)構(gòu)形式分類有塔頂水平臂有兩種形式，即撐架拉索式和固定踏頂拉索式。撐架拉索式 固定踏頂拉索式圖6.3 按吊臂形式分類上回轉(zhuǎn)塔機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：底部輪廓尺寸小

38、，節(jié)省場地；塔身不回轉(zhuǎn)，故轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?。槐阌诟难b成附著式和內(nèi)爬式起重機(jī)；能適應(yīng)多種形式建筑物的施工需要。2）下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)多屬自行式，可以快速拆裝。(1)動(dòng)臂式變幅下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)按塔頭結(jié)構(gòu)型式可分為三種型式：杠桿式吊臂下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)，見圖(a)；固定支撐的下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)，見圖(b)；活動(dòng)支撐的下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)。圖6.4 下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂式塔機(jī)(2)水平臂小車變幅式下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)水平臂下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)的塔身有桁架式和實(shí)腹式；頂部結(jié)構(gòu)也不相同，有杠桿式吊臂結(jié)構(gòu)和有拉索吊臂圖6.5 下回轉(zhuǎn)快裝式塔機(jī)下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)按其行走方式的不同又可分為軌道式、輪胎式和履帶式三種型式。最近也有不

39、行走的。3)自升附著式塔式起重機(jī)圖6.6 內(nèi)爬式塔機(jī)(1)內(nèi)爬式。優(yōu)點(diǎn)：幅度可以設(shè)計(jì)的小些，爬升高度不受結(jié)構(gòu)限制，塔身短，自重輕，造價(jià)低。缺點(diǎn)：建筑物結(jié)構(gòu)需加強(qiáng)，增加了建筑物的造價(jià)，施工結(jié)束后向下卸塔機(jī)比較麻煩。(2)外部附著式塔機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1）建筑物僅承受由起重機(jī)傳來的水平載荷；2）附著在建筑物外，附著和頂升可以在施工間隙進(jìn)行對(duì)施工進(jìn)度影響不大；3）可以在小幅度吊笨重的構(gòu)件；4）司機(jī)大多可以看到起吊和卸料的全過程；5）拆裝方便。缺點(diǎn)：吊臂要長一些，塔身高度大，重量和造價(jià)均比內(nèi)爬式的高。圖6.7 外部附著式塔機(jī)2.塔式起重機(jī)的基本參數(shù)基本參數(shù)直接影響著塔機(jī)的工作性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造成本，這些參數(shù)是

40、：起重力矩、起重量、基本臂最大工作幅度、起升高度、軌距和機(jī)構(gòu)的工作速度。而起重力矩是塔機(jī)的主要參數(shù)，起重力矩的定義是基本臂最大幅度與相應(yīng)的最大起重量的乘積。在JJ2985中規(guī)定了塔機(jī)的代號(hào)含義，型式和代號(hào)：上回轉(zhuǎn)QT，上回轉(zhuǎn)自升式QTZ，下回轉(zhuǎn)QTX，下回轉(zhuǎn)自升式QTS，爬升式QTP，輪胎式QTL，汽車式QTQ，履帶式QTU。3.塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算塔式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算包括，工作狀態(tài)穩(wěn)定性、非工作狀態(tài)穩(wěn)定性和安裝、拆卸穩(wěn)定性。對(duì)于固定式基礎(chǔ)的塔機(jī)還需驗(yàn)算固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性。工作狀態(tài)穩(wěn)定性分為無風(fēng)靜載工況(工況1)和有風(fēng)動(dòng)載工況(工況2)，非工作狀態(tài)穩(wěn)定性分為突然卸載和吊具脫落時(shí)的自身穩(wěn)定性(工

41、況3)和暴風(fēng)侵襲下的起重機(jī)穩(wěn)定性(工況4)。考慮各種載荷對(duì)穩(wěn)定性的實(shí)際影響，各載荷需要乘以一個(gè)載荷系數(shù)，如下表所示。表6-1載荷系數(shù)工況自重載荷起升載荷慣性載荷風(fēng)載荷坡度載荷說明11.01.500021.31.01.01.0風(fēng)壓Pw23-0.201.00風(fēng)壓Pw24001.20風(fēng)壓Pw31）工作狀態(tài)穩(wěn)定性(1)無風(fēng)靜載工況(工況1)工況1的驗(yàn)算公式為：式中：最大幅度；起重機(jī)自重力(不含吊具重)；軌距一半；起升載荷；起重機(jī)自重的重心離回轉(zhuǎn)重心距離。(2)有風(fēng)動(dòng)載工況(工況2) 無風(fēng)靜載工況(工況1) 有風(fēng)動(dòng)載工況(工況2)圖6.8 無風(fēng)靜載工況圖2)非工作狀態(tài)穩(wěn)定性(1)突然卸載或吊具脫落時(shí)的自

42、身穩(wěn)定性(工況3)，見下圖(a)為保證起重機(jī)安全工作，必須按下列不等式進(jìn)行驗(yàn)算：式中：起升載荷；最小工作幅度；風(fēng)力平均作用高度；起重機(jī)自重；工作狀態(tài)下風(fēng)力；軌距一半；起重機(jī)自重至后傾翻邊距離。(2)暴風(fēng)侵襲下起重機(jī)穩(wěn)定性(工況4)在非工作狀態(tài)下不能自由回轉(zhuǎn)的塔式起重機(jī)，見下圖(b)在非工作狀態(tài)下能隨風(fēng)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的塔式起重機(jī)，見下圖(c) (a) (b) (c)圖6.9暴風(fēng)侵襲下起重機(jī)穩(wěn)定性受力圖3)安裝、拆卸穩(wěn)定性(1)下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)的整體安裝、拆卸穩(wěn)定性必須滿足下列不等式：下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)在卸去平衡重后，還得滿足下式：式中：除塔身、吊臂以外起重機(jī)自重力；被提升塔身、吊臂等部件

43、自重力；,和相應(yīng)的力臂；考慮動(dòng)載等超載因素，。(2)上回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)對(duì)塔身和平衡重(部分)先安裝，吊臂后裝的塔式起重機(jī)，必須驗(yàn)算起重機(jī)安裝時(shí)(塔身立起后)的穩(wěn)定性，其計(jì)算公式為：式中：安裝狀態(tài)最大風(fēng)力；風(fēng)力離地高度；起重機(jī)裝配部分的重量；考慮到底座傾斜，起重機(jī)裝配部分重量至傾覆邊的水平距離。(4)塔式起重機(jī)固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算固定式塔式起重機(jī)使用的混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足抗傾翻穩(wěn)定性和強(qiáng)度條件?；炷粱A(chǔ)的抗傾翻穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算。地面壓力按下式驗(yàn)算：式中：e偏心距，即地面反力的合力至基礎(chǔ)中心的距離m；M作用在基礎(chǔ)上的彎矩，Nm；FV作用在基礎(chǔ)上的垂直載荷，N；Fn作用在基礎(chǔ)上的水平荷載力，N；Fg混

44、凝土基礎(chǔ)的重力，N；PB地面計(jì)算壓應(yīng)力，Pa；PB地面計(jì)算許用壓應(yīng)力，一般情況取PB2×1053×105Pa。圖6.10 塔機(jī)固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算簡圖第9講第6章 第6.2節(jié)授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，掌握塔式起重機(jī)的起重特性，掌握塔式起重機(jī)的配重計(jì)算方法。要求：能設(shè)計(jì)塔式起重機(jī)的起重特性。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：塔式起重機(jī)的起重特性和配重計(jì)算。難點(diǎn)：塔式起重機(jī)的起重特性曲線。措施：1、突出重點(diǎn)：板書與簡圖相結(jié)合，講述起重特性和配重計(jì)算 2、解決難點(diǎn)：繪制草圖，講述塔式起重機(jī)的起重特性曲線。授課方法板書與簡圖相結(jié)合介紹塔機(jī)的起重特性和配重計(jì)算。（現(xiàn)代化）教

45、學(xué)手段多媒體與板書結(jié)合作業(yè)思考題作業(yè)：計(jì)算塔式起重機(jī)的配重，其詳細(xì)數(shù)據(jù)見教案P916.2塔式起重機(jī)的起重特性和配重的計(jì)算1.塔式起重機(jī)的起重特性起重特性是指起重機(jī)的最大起重量和不同幅度下的起重量。起重特性曲線是用來描述起重機(jī)在不同幅度下起重能力的曲線。在塔式起重機(jī)上，控制起重特性的是起重量限制器和起重力矩限制器。起重量限制器都是采集起升鋼絲繩的拉力，用行程開關(guān)或傳感器控制鋼絲繩的最大拉力。起重力矩限制器多數(shù)是機(jī)械式力矩限制器，用弓板限制某一處結(jié)構(gòu)的變形量，如下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)的千斤繩拉力、剛性平衡臂根的變形量、固定塔頂弦桿的變形量和剛性平衡臂后拉索的拉力等。根據(jù)塔式起重機(jī)起重力矩標(biāo)定定義，基本臂

46、最大幅度與相應(yīng)額定起重量的乘積為塔式起重機(jī)的標(biāo)定起重力矩?；颈圩畲蠓鹊念~定起重量為：考慮小車重量和吊具重量，這一幅度對(duì)較點(diǎn)的力矩為由于力矩限制器的限制，在其它幅度時(shí)移動(dòng)載荷對(duì)上鉸點(diǎn)的力矩也應(yīng)為所以：由此得起重特性曲線為：式中：最大額定起載荷；起重機(jī)標(biāo)定的起重力矩；起重小車的重量；吊具的重量；基本臂最大幅度；上鉸點(diǎn)到回轉(zhuǎn)中心的距離；所能到達(dá)的最大工作幅度。將代入公式得2.塔式起重機(jī)的配重的計(jì)算目的：減輕旋轉(zhuǎn)部分的傾覆力矩。計(jì)算原則：最大幅度滿載時(shí)的前傾力矩，等于最小幅度空載時(shí)后傾力矩。最大幅度時(shí)滿載前傾彎矩：式中：額定起升載荷；載重小車自重；起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分自重；配重重量；、分別為起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部

47、分和對(duì)重重心到起重機(jī)旋轉(zhuǎn)中心線的距離。圖6.11 配重計(jì)算受力分析圖最小幅度時(shí)的空載后傾彎矩：式中：起重機(jī)的最小幅度；另滿載前傾彎矩等于空載時(shí)后傾彎矩，即，從而得配重重量為：第10講第6章 第6.3節(jié)授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，了解塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本組成，重點(diǎn)掌握塔身、吊臂的結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)計(jì)算。要求：能掌握塔身和吊臂的結(jié)構(gòu)形式。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：塔式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)形式。難點(diǎn)：塔式起重機(jī)塔身和的設(shè)計(jì)計(jì)算。措施：1、突出重點(diǎn)：結(jié)合PPT，講述塔式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)。 2、解決難點(diǎn)：結(jié)合起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范，闡述吊臂和塔身的設(shè)計(jì)計(jì)算。授課方法結(jié)合PPT講述塔式起重機(jī)的金屬結(jié)

48、構(gòu)。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體與板書結(jié)合作業(yè)思考題無6.3塔式起重機(jī)的金屬結(jié)1.金屬結(jié)構(gòu)的主要部件和設(shè)計(jì)基本要求塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)主要有：塔身、吊臂、平衡臂、上下回轉(zhuǎn)支撐，塔冒和底架等。塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮如下要求：滿足總體設(shè)計(jì)要求；堅(jiān)固耐用，性能良好；重量輕、材料??；構(gòu)造合理，工藝性好；造型美觀。圖6.12 塔式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)2.塔式起重機(jī)的吊臂1)吊臂的結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)吊臂的結(jié)構(gòu)型式有桁架壓桿式、桁架水平式和桁架混合式三種。圖6.13 吊臂的結(jié)構(gòu)形式吊臂的截面可以制成矩形或三角形，其弦桿和腹桿均有型鋼制成，它們可以是無縫鋼管、角鋼、方鋼、工字鋼等。如下圖所示。圖6.14 型材截面形式吊臂的

49、結(jié)構(gòu)主要三角形吊臂結(jié)構(gòu)和矩形吊臂結(jié)構(gòu)。圖6.15 三角形吊臂結(jié)構(gòu)圖6.16 四邊形吊臂結(jié)構(gòu)2)吊臂的計(jì)算在變幅平面內(nèi)，吊臂下端用銷軸與轉(zhuǎn)臺(tái)或塔身相連，相當(dāng)于是吊臂的固定鉸支撐。吊臂頭部由變幅拉索拉住，相當(dāng)于吊臂的可動(dòng)鉸支撐。其變幅平面內(nèi)的計(jì)算簡圖如圖(a)所示。在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，吊臂下端左右兩側(cè)的銷軸連接可分別簡化為吊臂的固定鉸支撐和可動(dòng)鉸支撐，其計(jì)算簡圖如圖(b)所示。 (a) 變幅平面內(nèi)的計(jì)算簡圖 (b) 回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的計(jì)算簡圖圖6.17 吊臂的計(jì)算受力分析圖3.塔式起重機(jī)塔身的計(jì)算塔式起重機(jī)的塔身從結(jié)構(gòu)型式來看，分為空間桁架式和實(shí)腹式即桁架結(jié)構(gòu)和薄臂圓筒結(jié)構(gòu)。從受力來看，塔身是典型的雙向壓彎構(gòu)

50、件，同時(shí)還承受一定的扭矩。塔身在設(shè)計(jì)時(shí)，必須計(jì)算其強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性并考慮震動(dòng)問題。1）桁架塔身的結(jié)構(gòu)型式桁架塔身的截面都為矩形，通常都是正方形，其主弦和腹桿的布置型式主要有一下幾種型式。圖6.15 塔身結(jié)構(gòu)展開圖2）桁架塔身的內(nèi)力分析及計(jì)算解決塔身結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法有兩種：一是將空間桁架分解成平面桁架來計(jì)算，然后在將同一桿件的內(nèi)力疊加；另一種方法是把空間桁架結(jié)構(gòu)作為整體，用桿系有限單元法計(jì)算。3）塔身的整體穩(wěn)定性(1)一端固定一端自由的承受軸向力及彎矩(且彎矩比較大)的塔身穩(wěn)定性。式中：軸壓穩(wěn)定修正系數(shù)；結(jié)構(gòu)的毛截面面積，桁架結(jié)構(gòu)是為主肢之和；受彎結(jié)構(gòu)側(cè)向屈曲穩(wěn)定系數(shù)。端部彎矩不等的折

51、減系數(shù)；結(jié)構(gòu)件的端部彎矩(N.mm)；橫向載荷彎矩系數(shù)；橫向載荷在結(jié)構(gòu)中引起的最大彎矩(N.mm)；失穩(wěn)歐拉臨界載荷；結(jié)構(gòu)件截面的抗彎模量。(2)有變幅牽繩的塔身穩(wěn)定性根據(jù)平衡方程，其撓曲微分方程為：由于很小，故，。另，則，代入得：因?yàn)榇藭r(shí)臨界載荷，則此方程的解為：將位移邊界條件代入，得失穩(wěn)特征方程為：第7章 流動(dòng)式式起重機(jī)教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，了解流動(dòng)式起重機(jī)的分類及應(yīng)用，流動(dòng)式起重機(jī)的主要參數(shù)和輪胎式起重機(jī)支腿型式，掌握流動(dòng)式起重機(jī)的構(gòu)造。教學(xué)重點(diǎn)：掌握流動(dòng)式起重機(jī)的構(gòu)造及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：支腿形式及支腿壓力的計(jì)算方法。教學(xué)學(xué)時(shí)：2第11講第7章授課學(xué)時(shí)2教學(xué)目的及要求目的：通過本節(jié)的學(xué)習(xí)

52、，了解流動(dòng)式起重機(jī)的分類和組成，掌握流動(dòng)式起重機(jī)的主要性能參數(shù)，熟悉流動(dòng)式起重機(jī)的構(gòu)造。要求：能掌握流動(dòng)式起重機(jī)的組成及應(yīng)用場合。教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)及措施重點(diǎn)：掌握流動(dòng)式起重機(jī)的構(gòu)造及應(yīng)用。難點(diǎn)：支腿形式及支腿壓力的計(jì)算方法。措施：1、突出重點(diǎn)：結(jié)合起重機(jī)的圖片進(jìn)行講解。 2、解決難點(diǎn)：對(duì)比起重機(jī)的主要支腿結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)選擇進(jìn)行介紹。授課方法通過輪式起重機(jī)的簡圖及圖片進(jìn)行講解。（現(xiàn)代化）教學(xué)手段多媒體與板書結(jié)合作業(yè)思考題無7.1流動(dòng)式起重機(jī)分類及其參數(shù)確定1.流動(dòng)式起重機(jī)的分類1)按底盤特點(diǎn)可分為汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī)和履帶式起重機(jī)。起重汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī)的主要區(qū)別在于：a汽車起重機(jī)是用通用或?qū)Ｓ闷?/p>

53、車底盤，輪胎起重機(jī)使用特殊設(shè)計(jì)的輪胎底盤；b.汽車起重機(jī)可以和汽車編隊(duì)行駛，而輪胎起重機(jī)行駛較慢，一般不能和汽車編隊(duì)行駛；c.汽車起重機(jī)不能吊重行走，輪胎起重機(jī)可以吊重慢速行駛。d.汽車起重機(jī)只能在車身的側(cè)向和后方吊重，輪胎起重機(jī)可以全回轉(zhuǎn)作業(yè)。2)按起重量的大小可分為：小型（12噸或12噸以下）；中型（1640噸）；大型（40噸以上）；特大型（100噸以上者）。3)按起重臂形式可分為桁架臂和箱形臂式兩種。4)傳動(dòng)方式可分為機(jī)械傳動(dòng)、電力-機(jī)械傳動(dòng)和液壓-機(jī)械傳動(dòng)。2.流動(dòng)式起重機(jī)的組成和名稱輪胎式起重機(jī)由下列幾部分組成：1)取物裝置。輪胎式起重機(jī)的取物裝置主要是吊鉤(抓斗等作為附屬裝置)。2)吊臂。用來支撐起升鋼絲繩、滑輪組的鋼結(jié)構(gòu)，它可以俯仰和伸縮以改變工作幅度，它直接裝在上回轉(zhuǎn)平臺(tái)上。3)上車回轉(zhuǎn)部分。它是在起重作業(yè)時(shí)可以回轉(zhuǎn)的部分，它包括裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，除吊臂、配重、吊鉤等外的全部機(jī)構(gòu)和裝置。4)下車行走部分。它是起重機(jī)的地盤，是上車回轉(zhuǎn)部分的基礎(chǔ)。5)回轉(zhuǎn)