資產(chǎn)評(píng)估師考試-機(jī)電設(shè)備-基礎(chǔ)學(xué)習(xí)講義_第1頁(yè)
資產(chǎn)評(píng)估師考試-機(jī)電設(shè)備-基礎(chǔ)學(xué)習(xí)講義_第2頁(yè)
資產(chǎn)評(píng)估師考試-機(jī)電設(shè)備-基礎(chǔ)學(xué)習(xí)講義_第3頁(yè)
資產(chǎn)評(píng)估師考試-機(jī)電設(shè)備-基礎(chǔ)學(xué)習(xí)講義_第4頁(yè)
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步進(jìn)電動(dòng)機(jī)也可以采用三相單、雙拍通電方式,通電順序?yàn)锳→AB→B→BC→C→CA→A……三相繞組經(jīng)過(guò)六次切換完成一個(gè)循環(huán),因而稱(chēng)為三相單雙六拍。步距角:而一圈是360°所以一個(gè)脈沖,轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)是轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)/分即步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)?!咎崾尽坎竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子齒數(shù)多,齒距角就小,步距角也就越小,位置精確度就越高。轉(zhuǎn)子齒數(shù)多,步距角就小。除三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)外,還有四相、五相、六相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。2.永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子轉(zhuǎn)子的齒距通常相同。由于在磁路中含有永久磁鋼,所以,永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子繞組斷電后,仍有一定的定位轉(zhuǎn)矩。3.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有:步距精度空載時(shí),以單脈沖輸入,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際步距角與理論步距角之差稱(chēng)為靜態(tài)步距角誤差,以偏差的角度或相對(duì)百分?jǐn)?shù)來(lái)衡量。我國(guó)生產(chǎn)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度一般在±10~±30分的范圍,有些可達(dá)±2~±5分。最大靜轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),能與最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡的電磁轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩。它是衡量步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載能力的主要指標(biāo)。起動(dòng)頻率使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能夠由靜止定位狀態(tài)不失步地起動(dòng),并進(jìn)入正常運(yùn)行的控制脈沖最高頻率,稱(chēng)為起動(dòng)頻率。在電動(dòng)機(jī)空載情況下,稱(chēng)為空載起動(dòng)頻率。在有負(fù)載情況下,不失步起動(dòng)所允許的最高頻率將大大降低。連續(xù)運(yùn)行頻率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,其轉(zhuǎn)速將跟隨控制脈沖頻率連續(xù)上升而不失步的控制脈沖的最高頻率,稱(chēng)為連續(xù)運(yùn)行頻率的最高工作頻率。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率隨負(fù)載的增大而下降,但步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)高于其起動(dòng)頻率。(二)步進(jìn)電機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求(了解)1.電源的相數(shù)、電壓、電流、通電方式與步進(jìn)電機(jī)的要求相適應(yīng);2.滿(mǎn)足起動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率的要求;3.工作可靠、抗干擾能力強(qiáng);4.成本低,效率高,安裝和維護(hù)方便;驅(qū)動(dòng)電源由環(huán)形分配器和功率驅(qū)動(dòng)器組成。【例題·單選題】(2010)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子繞組所加的電壓為()電壓。A.直流B.工頻(50Hz)交流C.高頻交流D.脈沖『正確答案』D『答案解析』步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子繞組所加的電壓為脈沖電壓。參見(jiàn)教材279頁(yè)。三、直流伺服電動(dòng)機(jī)及其速度控制以直流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的伺服系統(tǒng)即為直流伺服系統(tǒng)。直流伺服電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能,尤其是他勵(lì)(永磁)直流伺服電動(dòng)機(jī),其機(jī)械特性比較硬,即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的增加降幅很小,可以看成是一種恒速電動(dòng)機(jī)。(一)直流伺服電動(dòng)機(jī)(掌握)1.直流主軸電動(dòng)機(jī)。直流主軸電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與普遍直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同。不同點(diǎn):在主磁極上有補(bǔ)償繞組;采用軸向強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻或熱管冷卻;尾部有測(cè)速反饋元件(主要是測(cè)速發(fā)電機(jī))。在基本速度nj以下為恒轉(zhuǎn)矩范圍,在基本速度nj以上為恒功率范圍。通常恒轉(zhuǎn)矩速度范圍與恒功率速度范圍之比為1:2。【提示】直流主軸電動(dòng)機(jī)一般能承受150%的過(guò)載載荷,過(guò)載時(shí)間隨生產(chǎn)廠(chǎng)家而已,1~30min不等。2.進(jìn)給直流伺服電動(dòng)機(jī)多采用永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件。永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)本體和檢測(cè)部件組成。電動(dòng)機(jī)本體主要由機(jī)殼、定子磁極和轉(zhuǎn)子三部分組成。永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)的定子磁極是一個(gè)永磁體,不需要?jiǎng)?lì)磁功率。在同樣的輸出功率時(shí)體積和重量較小。反饋用的檢測(cè)部件(測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器及脈沖編碼器)同軸安裝在電動(dòng)機(jī)的尾部(非軸伸出端)。永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子分為小慣量型和普通型兩類(lèi)。小慣量型轉(zhuǎn)子又可分無(wú)槽轉(zhuǎn)子、空心杯形轉(zhuǎn)子和印刷繞組轉(zhuǎn)子。優(yōu)點(diǎn):是轉(zhuǎn)子慣量小,適合于快速響應(yīng)的伺服系統(tǒng)。缺點(diǎn):過(guò)載能力低;當(dāng)用于數(shù)控機(jī)床等進(jìn)給伺服系統(tǒng)中時(shí),由于轉(zhuǎn)子慣量與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)匹配較差,電動(dòng)機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不能直接相連,必須采取一些措施。普通型轉(zhuǎn)子永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)具有以下一些特點(diǎn):(1)低速時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩大,慣量比較大,能與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)直接相連,省去齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu),從而有利于減小機(jī)械振動(dòng)和噪聲,以及齒隙誤差。(2)轉(zhuǎn)子的熱容量大,電動(dòng)機(jī)的過(guò)載性能好,一般能加倍過(guò)載幾十分鐘。(3)調(diào)速范圍寬,當(dāng)與高性能速度控制單元組成速度控制系統(tǒng)時(shí),調(diào)速范圍可達(dá)1:1000以上。(4)轉(zhuǎn)子慣量比較大,為了滿(mǎn)足快速響應(yīng)的要求,需要加大電源容量。(5)轉(zhuǎn)子溫升高(電動(dòng)機(jī)允許溫升可達(dá)1500C~伺服電動(dòng)機(jī)的工作區(qū)域被溫度極限線(xiàn)、轉(zhuǎn)速極限線(xiàn)、換向極限線(xiàn)、轉(zhuǎn)矩極限線(xiàn)以及瞬時(shí)換向極限線(xiàn)劃分成三個(gè)區(qū)域:Ⅰ區(qū)為連續(xù)工作區(qū),在該區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的任意組合都可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。Ⅱ區(qū)為斷續(xù)工作區(qū),在該區(qū)域內(nèi)電動(dòng)機(jī)只能按允許的工作時(shí)間和斷電時(shí)間歇工作。Ⅲ區(qū)為加速和減速區(qū),在該區(qū)域內(nèi)電動(dòng)機(jī)只能作加速或減速,工作極短的時(shí)間。選擇進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)時(shí),一定要滿(mǎn)足以下條件:1.機(jī)床空載運(yùn)行時(shí),應(yīng)在轉(zhuǎn)矩-速度特性曲線(xiàn)的連續(xù)工作區(qū);2.電動(dòng)機(jī)加減速過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩應(yīng)在加減速區(qū);3.頻繁起動(dòng)、制動(dòng)以及周期變化的負(fù)載,必須檢查一個(gè)周期內(nèi)轉(zhuǎn)矩的均方根值,并應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩;4.最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩、加載周期以及過(guò)載時(shí)間都應(yīng)在特性曲線(xiàn)允許的范圍以?xún)?nèi)?!就卣埂烤礁档挠?jì)算方法是先平方、再平均、然后開(kāi)方。(二)直流伺服電動(dòng)機(jī)的速度控制方法(熟悉)1.直流主軸電動(dòng)機(jī)的速度控制方法其中,勵(lì)磁磁通Φ和轉(zhuǎn)子回路電流Ia是相互獨(dú)立的,可以分別進(jìn)行調(diào)節(jié),從而得到良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩控制特性。直流主軸電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)為雙域調(diào)速系統(tǒng),由轉(zhuǎn)子繞組控制回路和磁場(chǎng)控制回路兩部分組成。在轉(zhuǎn)子繞組控制回路中,通過(guò)改變轉(zhuǎn)子繞組電壓(即外加電壓)調(diào)速,適于基本速度以下的恒轉(zhuǎn)矩范圍。在磁場(chǎng)控制回路中,通過(guò)改變勵(lì)磁電流If(即改變磁通φ)調(diào)速,為恒功率調(diào)速,適于基本速度以上的恒功率范圍。2.永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)的速度控制。用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)多采用改變外加電壓的調(diào)速方法。這種調(diào)速方法具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性、機(jī)械特性好、經(jīng)濟(jì)性能好等特點(diǎn)。常采用的調(diào)速系統(tǒng)有兩種,即晶閘管調(diào)速系統(tǒng)和晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)。四、交流伺服電動(dòng)及其速度控制直流伺服電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速性能,但它的電刷和換向器容易磨損,需要經(jīng)常維護(hù);由于換向器換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花而使最高轉(zhuǎn)速受到限制;直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難,成本高。因此,20世紀(jì)80年代中期以來(lái),交流伺服電動(dòng)機(jī)得到飛速發(fā)展,交流伺服系統(tǒng)正在逐步取代直流伺服系統(tǒng)。(一)交流伺服電動(dòng)機(jī)(掌握)1.交流主軸電動(dòng)機(jī)是經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。特點(diǎn)是:(1)沒(méi)有外殼,定子鐵芯直接暴露在空氣中,而且有軸向通風(fēng)孔,以利于電動(dòng)機(jī)冷卻、縮小電動(dòng)機(jī)體積,增大了電動(dòng)機(jī)的功率。(2)轉(zhuǎn)子做成細(xì)長(zhǎng)型,以便減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。(3)尾部都同軸安裝有脈沖發(fā)生器(或脈沖編碼器)。交流主軸電動(dòng)機(jī)的功率一速度特性曲線(xiàn)與直流主軸電動(dòng)機(jī)相類(lèi)似:在基本速度以下為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域,在基本速度以上為恒功率區(qū)域。恒功率的速度范圍只有1:3的速度比,當(dāng)速度超過(guò)一定值后,功率一速度特性曲線(xiàn)會(huì)向下傾斜。交流主軸電動(dòng)機(jī)也具有一定的過(guò)載能力,一般能在額定負(fù)載的1.2~1.5倍負(fù)載下工作幾分鐘至半個(gè)小時(shí)?!炬溄印恐绷髦鬏S電動(dòng)機(jī)一般能承受150%的過(guò)載載荷,過(guò)載時(shí)間隨生產(chǎn)廠(chǎng)家而已,1~30min不等。2.永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)。主要由定子、轉(zhuǎn)子和檢測(cè)部件三部分組成:定子形狀與普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子相似,具有齒槽,內(nèi)有三相繞組,外表面多呈多邊形,且無(wú)外殼,這樣有利于散熱。轉(zhuǎn)子是永久磁鐵。當(dāng)定子三相繞組接上電源后,就產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)吸引永磁轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為:式中:nr——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;ns——定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速;f—電源頻率;P——磁極對(duì)數(shù)。【注意】無(wú)轉(zhuǎn)差率,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速和永磁轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。而交流三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速還需要考慮轉(zhuǎn)差率。交流伺服電動(dòng)機(jī)的性能用特性曲線(xiàn)和數(shù)據(jù)表來(lái)描述。其中最重要的是電動(dòng)機(jī)的工作曲線(xiàn),即轉(zhuǎn)矩一速度特性曲線(xiàn)。交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性要比直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性更硬,其直線(xiàn)更接近水平線(xiàn)。另外,斷續(xù)工作區(qū)的范圍更為擴(kuò)大,尤其是在高速區(qū)域,這將有利于提高電動(dòng)機(jī)的加、減速能力。(二)交流伺服電動(dòng)機(jī)的速度控制方法(熟悉)1.交流主軸電動(dòng)機(jī)的速度控制廣泛采用矢量控制調(diào)速。對(duì)于交流主軸電動(dòng)機(jī)而言,氣隙磁通和轉(zhuǎn)子電流不是獨(dú)立變量,它們都是轉(zhuǎn)差率S的函數(shù),無(wú)法分開(kāi)進(jìn)行獨(dú)立控制。另外,被控量是既有大小又有相位的矢量,比標(biāo)量難控制得多。將交流矢量轉(zhuǎn)換成標(biāo)量,從而將交流電動(dòng)機(jī)模擬成直流電動(dòng)機(jī)來(lái)控制它的轉(zhuǎn)矩,稱(chēng)為交流矢量的直流標(biāo)量化。【拓展】矢量又有數(shù)值又有方向,如速度,加速度等;標(biāo)量只有數(shù)值沒(méi)有方向,如質(zhì)量。交流電是有相位的,而直流電卻沒(méi)有。2.永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的速度控制由同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算公式可知,可以通過(guò)改變電源頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的要求。改變頻率可以采用交—直—交變頻器或交—交變頻器?!炬溄印吭诘谌碌闹绷麟妱?dòng)機(jī)中,改變電源頻率還有“變頻機(jī)組”,這種方式運(yùn)用很少。第四節(jié)工業(yè)機(jī)器人國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12643-90將工業(yè)機(jī)器人定義為:工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)定位控制,可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)。能搬運(yùn)材料、零件或操持工具,用以完成各種作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人不同于機(jī)械手。工業(yè)機(jī)器人具有獨(dú)立的控制系統(tǒng),可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)動(dòng)作程序的變化;而機(jī)械手只能完成簡(jiǎn)單的搬運(yùn)、抓取及上下料工作,它一般作為自動(dòng)機(jī)或自動(dòng)線(xiàn)上的附屬裝置,工作程序固定不變。一、工業(yè)機(jī)器人的組成和分類(lèi)(一)工業(yè)機(jī)器人的組成(熟悉)工業(yè)機(jī)器人一般由操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)三部分組成。1.操作機(jī)。也稱(chēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),由末端執(zhí)行器、手腕、手臂和機(jī)座組成。末端執(zhí)行器又稱(chēng)手部,是操作機(jī)直接執(zhí)行操作的裝置。其上可安裝夾持器、工具、傳感器等。夾持器分為機(jī)械夾緊、磁力夾緊、液壓張緊和真空抽吸四種。2.驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置為操作機(jī)工作提供動(dòng)力。按所采用的動(dòng)力源分為電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)三種類(lèi)型。3.控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng),其功能是控制工業(yè)機(jī)器人按照要求動(dòng)作。一般設(shè)計(jì)成二級(jí)計(jì)算機(jī)控制或三級(jí)計(jì)算機(jī)控制。(二)工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)(了解)1.按坐標(biāo)形式分。(1)直角坐標(biāo)式(PPP)。機(jī)器人末端執(zhí)行器(手部)空間位置的改變是通過(guò)三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)x、y、z軸的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(2)圓柱坐標(biāo)式(RPP)。機(jī)器人末端執(zhí)行器空間位置的改變是由兩個(gè)移動(dòng)坐標(biāo)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)的。(3)球坐標(biāo)式(RRP)。又稱(chēng)極坐標(biāo)式,機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)組成,即沿x軸的伸縮,繞y軸的俯仰和繞z軸的回轉(zhuǎn)。(4)關(guān)節(jié)坐標(biāo)式(RRR)。又稱(chēng)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)式,分為垂直關(guān)節(jié)坐標(biāo)和平面(水平)關(guān)節(jié)坐標(biāo)。2.按驅(qū)動(dòng)方式分:(1)電力驅(qū)動(dòng)。使用最多,驅(qū)動(dòng)元件可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。目前交流伺服電動(dòng)機(jī)是主流。(2)液壓驅(qū)動(dòng)。有很大的抓取能力(可抓取高達(dá)上千牛力),液壓力可達(dá)7Mpa,液壓傳動(dòng)平穩(wěn),防爆性好,動(dòng)作也較靈敏,但對(duì)密封性要求高,對(duì)溫度敏感。(3)氣壓驅(qū)動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速、價(jià)格低,但由于空氣可壓縮而使工作速度穩(wěn)定性差,氣壓一般為0.7MPa,抓取力小(幾十牛力至一百牛力)。3.按控制方式分。(1)點(diǎn)位控制。適用于上下料、點(diǎn)焊、卸運(yùn)等作業(yè)。(2)連續(xù)軌跡控制。采用這種控制方式的機(jī)器人,常用于焊接、噴漆和檢測(cè)等作業(yè)?!纠}·單選題】(2010)在工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)中,使用最多的是()。A.機(jī)械驅(qū)動(dòng)B.液壓驅(qū)動(dòng)C.電力驅(qū)動(dòng)D.氣壓驅(qū)動(dòng)『正確答案』C『答案解析』工業(yè)機(jī)器人中,電力驅(qū)動(dòng)是最多的驅(qū)動(dòng)方式,主要的驅(qū)動(dòng)元件可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)。參見(jiàn)教材300頁(yè)。二、工業(yè)機(jī)器人的特性參數(shù)和技術(shù)要求(熟悉)(一)特性參數(shù)表5—3工業(yè)機(jī)器人的主要特性參數(shù)項(xiàng)目名稱(chēng)說(shuō)明坐標(biāo)形式常用的坐標(biāo)形式有直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)等運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)自由度數(shù)表示機(jī)器人動(dòng)作的靈活程度;機(jī)器人的自由度一般少于6個(gè),也有多于6個(gè)的(三個(gè)移動(dòng)三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng))各自由度的動(dòng)作范圍自由度的動(dòng)作范圍是指各關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍;各關(guān)節(jié)的基本動(dòng)作范圍決定了機(jī)器人操作機(jī)工作空間的形狀和大小各自由度的動(dòng)作速度各自由度的動(dòng)作速度是指各關(guān)節(jié)的極限速度額定負(fù)載額定負(fù)載是指在規(guī)定性能范圍內(nèi),在手腕機(jī)械接口處所能承受的最大負(fù)載允許值精度精度主要包括位姿精度、位姿重復(fù)性、軌跡精度、軌跡重復(fù)性等(二)技術(shù)要求1.外觀(guān)和結(jié)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人要求布局合理、操作方便、造型美觀(guān)、便于維修;無(wú)漏油、漏氣現(xiàn)象;潤(rùn)滑冷卻情況良好;機(jī)構(gòu)動(dòng)動(dòng)應(yīng)靈活、平穩(wěn)、可靠。2.電氣設(shè)備。動(dòng)力線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn)盡可能分開(kāi)遠(yuǎn)離,信號(hào)線(xiàn)應(yīng)采用屏蔽、雙絞等抗干擾技術(shù);在運(yùn)動(dòng)中突然停電后,恢復(fù)供電時(shí)不得自行接通;非接地處的絕緣電阻不得小于5MΩ;電子元器件一般應(yīng)進(jìn)行老化處理;控制柜應(yīng)具有良好的通風(fēng)、散熱措施;電源電壓波動(dòng)允許±10%,頻率允許50±1HZ。3.可靠性。采用平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)及可維修時(shí)間(MTTR)作為衡量可靠性的指標(biāo)。4.安全性。安全性要求應(yīng)滿(mǎn)足《工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范》(GB11291-89)的規(guī)定。三、工業(yè)機(jī)器人的編程方式(了解)示教編程方式手把手示教編程;示教盒示教編程語(yǔ)言編程方式動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言、對(duì)象級(jí)語(yǔ)言、任務(wù)級(jí)語(yǔ)言動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言,是直接記述工業(yè)機(jī)器人手臂、手腕等動(dòng)作的語(yǔ)言系統(tǒng),如VAL語(yǔ)言。對(duì)象級(jí)語(yǔ)言主要面向作業(yè)對(duì)象和裝配操作,是一種以描述操作物體間關(guān)系為中心的語(yǔ)言系統(tǒng),如AML、AUTOPASS等。任務(wù)級(jí)語(yǔ)言允許使用者對(duì)任務(wù)目標(biāo)直接下達(dá)指令,而不必規(guī)定任務(wù)細(xì)節(jié),是比較高級(jí)的機(jī)器人語(yǔ)言?!咎崾尽繉?duì)于重復(fù)操作型機(jī)器人,所面對(duì)的作業(yè)任務(wù)比較簡(jiǎn)單,一般采用示教編程方式編程。對(duì)于動(dòng)作復(fù)雜,操作精度要求高的工業(yè)機(jī)器人(如裝機(jī)器人),采用工業(yè)機(jī)器人語(yǔ)言編程方式編程。第五節(jié)FMC與FMS一、柔性制造單元FMC(熟悉)柔性制造單元的構(gòu)成常有兩種形式:(一)托板存儲(chǔ)庫(kù)式FMC這種FMC以托板交換為特征,托板可同時(shí)沿托板庫(kù)的長(zhǎng)圓形軌道運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)托板的輸送和定位。托板的選定和定位由PLC進(jìn)行控制。(二)機(jī)器人直接搬運(yùn)式FMC由加工中心、數(shù)控機(jī)床配上工業(yè)機(jī)器人和工件傳輸系統(tǒng)組成。有些單元還包括清洗設(shè)備在內(nèi)。柔性制造單元既可以作為獨(dú)立使用的加工生產(chǎn)設(shè)備,又可作為更大、更復(fù)雜的柔性制造系統(tǒng)和柔性自動(dòng)線(xiàn)的基本組成模塊。二、柔性制造系統(tǒng)FMS(了解)(一)柔性制造系統(tǒng)的組成1.加工系統(tǒng)。由加工中心或加工中心與數(shù)控機(jī)床混合組成的加工設(shè)備。機(jī)床的配置要滿(mǎn)足“互補(bǔ)”和“互替”兩方面的要求。2.物流系統(tǒng)。包括工件與刀具夾具的輸送、裝卸及倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)等裝置。在FMS中,工件夾具的存儲(chǔ)多用立體倉(cāng)庫(kù),并由倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制和管理。3.信息流系統(tǒng)。該系統(tǒng)為協(xié)調(diào)多臺(tái)機(jī)床加和物料輸送的計(jì)算系統(tǒng)。(二)柔性制造系統(tǒng)的基本功能1.自動(dòng)加工功能(包括檢驗(yàn)、清洗等);2.自動(dòng)搬運(yùn)功能;3.將以上兩者綜合起來(lái)的綜合軟件功能。(三)FMS的柔性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.隨機(jī)加工能力。即同時(shí)加工一個(gè)以上零件的能力,并且工件在品種、類(lèi)型、要求或數(shù)量方面有變化時(shí),都能很好地適應(yīng)。2.容忍故障能力。機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí),可自動(dòng)安排其他機(jī)床代替,工件運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)調(diào)整工件的運(yùn)輸路線(xiàn),使之繼續(xù)運(yùn)行。3.工作和生產(chǎn)能力的柔性。4.系統(tǒng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的柔性。三、CIMS概述(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))第六章其他常見(jiàn)機(jī)電設(shè)備考情分析本章主要介紹了內(nèi)燃機(jī)、熔煉設(shè)備、壓力加工設(shè)備、壓力容器、鍋爐、起重機(jī)械等六類(lèi)機(jī)電設(shè)備,內(nèi)容較為豐富,難度不大。歷年考分較重,容易和其他章節(jié)一起考察綜合題,屬于重點(diǎn)章節(jié)。近年考試題型及分值分布年份單選多選綜合合計(jì)20104題4分1題2分—5題6分20095題5分1題2分0.4題6分6.4題13分20085題5分1題2分—6題7分20075題5分1題2分0.6題11分6.6題18分本章重要考點(diǎn)1.汽油機(jī)與柴油機(jī)的主要區(qū)別;2.主要技術(shù)參數(shù)(內(nèi)燃機(jī)、鑄鐵熔煉設(shè)備、剪板機(jī)、通用壓力機(jī)、鍋爐、起重機(jī));3.壓力容器的使用工藝條件、主要分類(lèi);4.鍋爐的分類(lèi);5.橋式起重機(jī)、流動(dòng)起重機(jī)的特點(diǎn)及用途。2012年教材變化2010年教材第311頁(yè),刪除中間部分“7.按可燃混合氣形成的方式分類(lèi)……(如柴油機(jī))”;2010年教材第321頁(yè),第二段“近年來(lái),電子控制技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)控制方面的應(yīng)用迅速發(fā)展,電控汽油機(jī)正在替代傳統(tǒng)的化油器式汽油機(jī)”改為“目前,電控汽油機(jī)已替代傳統(tǒng)的化油式汽油機(jī)”。2010年教材第339頁(yè),最后一段“鍛錘是由重錘下落或強(qiáng)迫高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能對(duì)坯料做功,使之塑性變形的機(jī)械,它”修訂為“鍛錘是鍛造設(shè)備的作業(yè)部件。鍛造是由鍛錘下落或強(qiáng)迫其高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)能對(duì)坯料做功,使之產(chǎn)生塑性形變的工藝過(guò)程。鍛造設(shè)備”第一節(jié)內(nèi)燃機(jī)一、概述(熟悉)熱機(jī)是將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒活塞式內(nèi)燃機(jī)(往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式)燃?xì)廨啓C(jī)外燃機(jī)燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)外部燃燒的熱機(jī)【提示】?jī)?nèi)燃機(jī)與外燃機(jī)相比,具有熱效率高、體積小、起動(dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛地應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、摩托車(chē)、拖拉機(jī)等各種車(chē)輛上。(一)內(nèi)燃機(jī)分類(lèi)使用燃料工作循環(huán)沖程數(shù)氣缸數(shù)和排列方式進(jìn)氣方式冷卻方式著火方式柴油、汽油、煤氣等四、二沖程單缸、多缸;多缸分為直立式、臥式、V型、X型等非增壓(自然吸氣)、增壓水冷、風(fēng)冷點(diǎn)燃式(汽油機(jī))壓燃式(柴油機(jī))(二)內(nèi)燃機(jī)基本名詞術(shù)語(yǔ)1.工作循環(huán):進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣。這一系列連續(xù)的過(guò)程稱(chēng)為內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)。2.上、下止點(diǎn):活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的兩個(gè)極端位置?;钊x曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置稱(chēng)為上止點(diǎn),離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置稱(chēng)為下止點(diǎn)。3.活塞行程:上下止點(diǎn)之間的距離。S=2rr—曲軸半徑4.氣缸工作容積(氣缸排量):活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)所走過(guò)的氣缸容積。燃燒室容積:活塞位于上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部與氣缸蓋之間的容積。用Vc表示。氣缸總?cè)莘e:活塞位于下止點(diǎn)時(shí),活塞頂部與氣缸蓋之間的容積。用Va表示。顯然,氣缸總?cè)莘e=氣缸工作容積+燃燒室容積。5.壓縮比:氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比,表示氣體在氣缸內(nèi)被壓縮的程度。6.工況:一般用功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示,也可用負(fù)荷與轉(zhuǎn)速表示。(三)型號(hào)1.型號(hào)表示方法如圖6-2所示。2.型號(hào)含義內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱(chēng)均按所采用的燃料命名,例如:柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)、沼氣機(jī)、雙(多種)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由阿拉伯?dāng)?shù)字、漢語(yǔ)拼音字母和根據(jù)氣缸布置所規(guī)定的象形字符號(hào)組成。(1)首部:產(chǎn)品特征代號(hào),由制造廠(chǎng)自選相應(yīng)字母表示,包括系列代號(hào)、換代符號(hào)和地方、企業(yè)代號(hào)。每種符號(hào)一般用一個(gè)或兩個(gè)字母表示。(2)中部:由缸數(shù)符號(hào)、氣缸布置形式符號(hào)、沖程符號(hào)和缸徑符號(hào)組成。氣缸數(shù)和缸徑用數(shù)字表示,氣缸布置形式符號(hào),V為V型布置,P為平臥型布置,多缸直列及單缸一般不標(biāo)符號(hào)。四沖程不標(biāo)注。(3)后部:結(jié)構(gòu)特征符號(hào)及用途特征符號(hào)分別按表6-1和表6-2的規(guī)定執(zhí)行。(4)尾部:區(qū)分符號(hào)。表6-1結(jié)構(gòu)特征符號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)特征符號(hào)結(jié)構(gòu)特征無(wú)符號(hào)FNC水冷風(fēng)冷凝汽冷卻十字頭式ZZLDZ增壓增壓中冷可倒轉(zhuǎn)表6-2用途特征符號(hào)符號(hào)用途符號(hào)用途無(wú)符號(hào)TMGQJ通用型及固定動(dòng)力拖拉機(jī)摩托車(chē)工程機(jī)械汽車(chē)鐵路機(jī)車(chē)DCCZYL發(fā)電機(jī)組船用主機(jī)右機(jī)基本型船用主機(jī)左機(jī)基本型農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)林業(yè)機(jī)械【注意1】首部和尾部符號(hào)根據(jù)具體情況允許不表示。由國(guó)外引進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品,若保持原結(jié)構(gòu)性能不變,允許保留原產(chǎn)品型號(hào)?!咀⒁?】最重要的是缸數(shù)、氣缸直徑,是必不可少的;【注意3】排列方式中,多缸直列及單缸一般不標(biāo)符號(hào);四沖程不標(biāo),二沖程用E表示;結(jié)構(gòu)特征省略表示水冷;用途特征省略表示通用型及固定動(dòng)力。舉例:柴油機(jī)165F單缸、四沖程、缸徑65mm;風(fēng)冷、通用型;R175A單缸、四沖程、缸徑75mm;水冷、通用型;R為175產(chǎn)品換代符號(hào)、A為系列產(chǎn)品改進(jìn)的區(qū)分符號(hào)。12V135ZG12缸、V型、四沖程、缸徑135mm;水冷,增壓、工程機(jī)械用。汽油機(jī)1E65F單缸、二沖程、缸徑65mm;風(fēng)冷、通用型。492QA四缸、直列、四沖程、缸徑92mm;水冷、汽車(chē)用;A為區(qū)分符號(hào)?!纠}·單選題】(2010)下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)排氣量的說(shuō)法中,正確的是()。A.內(nèi)燃機(jī)的排氣量等于活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所走過(guò)的容積B.內(nèi)燃機(jī)的排氣量等于各氣缸的總?cè)莘e之和C.內(nèi)燃機(jī)的排氣量等于各氣缸燃燒室容積之和D.內(nèi)燃機(jī)的排氣量等于各氣缸的工作容積之和『正確答案』D『答案解析』活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所走過(guò)的容積稱(chēng)為氣缸的工作容積(氣缸排量);活塞位于上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部與氣缸蓋、氣缸套內(nèi)表面形成的空間,稱(chēng)為燃燒室容積;活塞位于下止點(diǎn)時(shí),活塞頂部與氣缸蓋、氣缸套內(nèi)表面形成的空間,稱(chēng)為氣缸總?cè)莘e;對(duì)于多缸內(nèi)燃機(jī)而言,各氣缸工作容積的總和稱(chēng)為內(nèi)燃機(jī)工作容積或內(nèi)燃機(jī)的排量。參見(jiàn)教材311頁(yè)。二、內(nèi)燃機(jī)工作原理(了解)(一)四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理1.進(jìn)氣沖程。工作時(shí)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),排氣門(mén)關(guān)閉,活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),曲軸旋轉(zhuǎn)180°,新鮮氣體吸入氣缸。2.壓縮沖程。在進(jìn)氣終了,內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)閉,氣缸形成封閉系統(tǒng),活塞開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn),曲軸旋轉(zhuǎn)180°,將氣缸內(nèi)的氣體壓縮,壓力和溫度均有很大提高。3.做功沖程。由于內(nèi)燃機(jī)燃料燃燒,使缸內(nèi)氣體壓力和溫度急劇提高。氣缸內(nèi)高溫高壓氣體膨脹做功,推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),曲軸旋轉(zhuǎn)180°。膨脹功經(jīng)連桿由曲軸輸出,從而把燃料的熱能變?yōu)闄C(jī)械功。4.排氣沖程。為了使能量轉(zhuǎn)換過(guò)程連續(xù)地進(jìn)行下去,缸內(nèi)氣體在膨脹做功以后,排氣門(mén)打開(kāi)活塞由下向上運(yùn)動(dòng),將廢氣從排氣門(mén)排出。內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣過(guò)程,完成一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)活塞再次由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí),又開(kāi)始了下一個(gè)工作循環(huán)。【總結(jié)】由此可見(jiàn),四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)行程中,只有一個(gè)行程是做功的,其余三個(gè)行程是做功的準(zhǔn)備行程。因此單缸內(nèi)燃機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)兩周只有半周是由膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn),其余一周半則靠慣性維持轉(zhuǎn)動(dòng),所以曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的。在多缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中,每個(gè)氣缸的工作過(guò)程是相同的,但是所有氣缸的做功行程并不同時(shí)發(fā)生,如四缸內(nèi)燃機(jī),曲軸每轉(zhuǎn)半周便有一個(gè)氣缸在做功。這樣內(nèi)燃機(jī)氣缸數(shù)增多,不僅功率增加,工作轉(zhuǎn)速也更加平穩(wěn)。(二)柴油機(jī)增壓增壓器按照增壓的程度不同,可分為低增壓器、中增壓器、高增壓器和超高增壓器;按驅(qū)動(dòng)增壓器的動(dòng)力不同,可以分為廢氣渦輪增壓器、機(jī)械增壓器和復(fù)合增壓器。其中,應(yīng)用最多的是廢氣渦輪增壓。廢氣渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)可以增大功率、降低了耗油量率,提高了經(jīng)濟(jì)性、有利于改善內(nèi)燃機(jī)的排放。但是內(nèi)燃機(jī)增壓后增加了內(nèi)燃機(jī)機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷;在性能上要求內(nèi)燃機(jī)與增壓器有良好的配合;同時(shí)由于增壓器轉(zhuǎn)速很高,對(duì)其材料和制造工藝也要求較高?!举Y料】單就效率而言,渦輪增壓系統(tǒng)能以“倍數(shù)”來(lái)提升引擎動(dòng)力輸出,在1988年F1賽車(chē)禁止使用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)之前,排量1.5升的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生1200匹的馬力。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了如今F1賽車(chē)3升自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的900匹馬力?!纠}·單選題】(2008)下列關(guān)于四沖程柴油機(jī)的說(shuō)法中,正確的是()。A.六缸柴油機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)六分之一周便有一個(gè)氣缸做功B.柴油機(jī)活塞從下止點(diǎn)壓縮燃油混合氣到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)自行著火燃燒C.柴油機(jī)的氣缸數(shù)量越多轉(zhuǎn)速越高D.在四個(gè)沖程中,有兩個(gè)沖程進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)同時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)『正確答案』D『答案解析』對(duì)于一個(gè)氣缸而言,曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周,就會(huì)做功一次,對(duì)于六缸柴油機(jī)來(lái)說(shuō),曲軸每旋轉(zhuǎn)三分之一周,便有一個(gè)氣缸做功,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;柴油機(jī)壓縮的主要是空氣和上循環(huán)剩余的廢氣,當(dāng)活塞達(dá)到上止點(diǎn)附近時(shí),缸內(nèi)氣體的壓力、溫度都很高,適時(shí)地噴入柴油,在缸內(nèi)形成可燃混合氣并自行著火燃燒,所以選項(xiàng)B不正確;柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢和氣缸中曲柄旋轉(zhuǎn)的快慢有關(guān),即活塞的行程速度有關(guān),而與氣缸的多少無(wú)關(guān),所以選項(xiàng)C不正確;在四個(gè)沖程中,壓縮和燃燒兩個(gè)沖程的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)同時(shí)關(guān)閉,所以選項(xiàng)D正確。三、內(nèi)燃機(jī)總體結(jié)構(gòu)(熟悉)(一)曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要運(yùn)動(dòng)部件,作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫ψ優(yōu)榕ぞ赝ㄟ^(guò)曲軸輸出?;钊M活塞、活塞環(huán)(氣環(huán)和油環(huán))、活塞銷(xiāo)活塞頂部與氣缸蓋、氣缸共同組成燃燒室。活塞的主要作用是承受氣缸中氣體的作用力,并將此力通過(guò)活塞銷(xiāo)傳遞給連桿,以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。連桿組連桿、連桿蓋、連桿軸瓦、連桿螺栓將活塞承受的力傳給曲軸;并使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸飛輪組曲軸、飛輪、附件承受連桿傳來(lái)的力,并轉(zhuǎn)換成繞曲軸軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)矩,以輸出所需要的動(dòng)力。(二)固定件:由機(jī)體、氣缸蓋、氣缸墊、氣缸套和油底殼等組成。作為內(nèi)燃機(jī)的骨架,用來(lái)安裝和支撐運(yùn)動(dòng)部件和輔助系統(tǒng)。(三)配氣機(jī)構(gòu):由凸輪軸、推桿、挺柱、搖臂、氣門(mén)等組成。(四)燃料供給系統(tǒng):柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等組成,其功用是定時(shí)、定量、定壓地向燃燒室噴入柴油,并創(chuàng)造良好的燃燒條件,滿(mǎn)足燃燒過(guò)程的需要。汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)主要有兩種:化油器式燃油供給系統(tǒng)和電控燃油噴射系統(tǒng)?;推魇饺剂瞎┙o系統(tǒng)主要由油箱、輸油泵、濾清器、化油器等組成功用是將汽油和空氣按比例形成的可燃混合氣連續(xù)地供給氣缸,以滿(mǎn)足混合氣形成、燃燒過(guò)程的需要。汽油機(jī)電控燃料供給系統(tǒng)通過(guò)噴油器,定時(shí)、定量地把汽油噴入進(jìn)氣道或氣缸中,使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種情況下都能獲得最佳濃度的混合氣。電控柴油機(jī)噴射系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行器組成。傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、使用者的操作思想及操作量等信息,并輸送給控制器?;緜鞲衅饔校翰裼蜋C(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、齒桿位移傳感器及噴油提前角傳感器等控制器其核心部分是計(jì)算機(jī),它負(fù)責(zé)處理所有信息,執(zhí)行程序,并將運(yùn)行結(jié)果作為控制指令輸出到執(zhí)行器。它還有通信功能,與其他控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換,輸送出必要的信息;同時(shí),根據(jù)其他系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情況,修改燃油系統(tǒng)的執(zhí)行指令,適當(dāng)修正噴油量、噴油提前角等。執(zhí)行器根據(jù)控制器送來(lái)的執(zhí)行指令,驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)噴油量及噴油定時(shí)的相應(yīng)機(jī)構(gòu),從而調(diào)節(jié)柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。(五)冷卻系統(tǒng):由氣缸、氣缸蓋、水泵、散熱器等組成。(六)潤(rùn)滑系統(tǒng):由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油散熱器、各種閥等組成。(七)點(diǎn)火系統(tǒng):是汽油機(jī)、煤氣機(jī)等所特有的系統(tǒng)。傳統(tǒng)汽油機(jī)采用火花塞點(diǎn)火,點(diǎn)火系統(tǒng)主要由火花塞、點(diǎn)火線(xiàn)圈、分電器和蓄電池組成,其功用是在預(yù)定的時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣?,F(xiàn)代汽油機(jī)采用電控點(diǎn)火定時(shí)和爆燃控制,可使汽油機(jī)在不產(chǎn)生爆燃的條件下,在各種工況下實(shí)現(xiàn)最佳控制,最大限度地提高汽油機(jī)的扭矩和功率。(八)啟動(dòng)系統(tǒng):由啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)、蓄電池、啟動(dòng)按鈕和導(dǎo)線(xiàn)組成。四、汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別(掌握)柴油機(jī):燃料在壓縮終點(diǎn)前噴入氣缸,在氣缸內(nèi)部混合,稱(chēng)為內(nèi)部形成混合氣。汽油機(jī):燃料和空氣在氣缸外部先混合好再進(jìn)入氣缸,稱(chēng)為外部形成混合氣。柴油機(jī):空氣在氣缸內(nèi)被壓縮,產(chǎn)生高溫、高壓,使燃料自行燃燒,稱(chēng)為壓燃式。汽油機(jī):利用火花塞產(chǎn)生的電火花將燃料點(diǎn)燃,稱(chēng)為點(diǎn)燃式。此外,在壓縮比、扭矩、熱效率、轉(zhuǎn)速和功率范圍等方面,也有差別。表6—3汽油機(jī)與柴油機(jī)主要不同點(diǎn)的比較項(xiàng)目柴油機(jī)汽油機(jī)進(jìn)氣純空氣汽油與空氣的混合氣點(diǎn)火方法利用壓縮空氣的高溫自燃點(diǎn)火(壓燃)現(xiàn)代汽油機(jī)廣泛采用電控點(diǎn)火定時(shí)技術(shù)(點(diǎn)燃)燃料的霧化與混合氣的形成方法柴油在燃燒室內(nèi)由噴油器霧化,與被壓縮的高溫空氣混合;采用電控噴射,可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量采用電控噴射技術(shù),定時(shí)、定量地把汽油噴入進(jìn)氣道或氣缸中,可獲得最佳濃度的混合氣壓縮比較高較低扭矩低速時(shí)扭矩較大高速時(shí)扭矩較大機(jī)體結(jié)構(gòu)因燃燒壓力高,機(jī)件強(qiáng)度大,構(gòu)造堅(jiān)固,較笨重因燃燒壓力低,機(jī)件強(qiáng)度低,構(gòu)造輕巧熱效率較高較低適于功率范圍適用于大、中和小功率適用于中、小及微型功率轉(zhuǎn)速較低較高五、內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo)(掌握)動(dòng)力性能參數(shù)是扭矩與功率;經(jīng)濟(jì)性能參數(shù)是熱效率與燃料消耗率。(一)輸出扭矩:曲軸上輸出的扭矩。(二)有效功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間對(duì)外所做的功。有效功率是內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)之一。內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定是制造企業(yè)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途、壽命、可靠性及使用條件等要求,人為地規(guī)定該產(chǎn)品在大氣條件下所輸出的有效功率及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速,被稱(chēng)為標(biāo)定功率及標(biāo)定轉(zhuǎn)速。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,內(nèi)燃機(jī)功率分為以下四級(jí):15分鐘功率允許連續(xù)運(yùn)行15分鐘的最大有效功率,適用于較大功率儲(chǔ)備或需要瞬時(shí)發(fā)出最大功率的汽車(chē)、軍用車(chē)輛、快艇等用途的內(nèi)燃機(jī)。1小時(shí)功率允許連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)的最大有效功率,適用于需要一定功率儲(chǔ)備,以克服突增載荷的工程機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、大型載貨汽車(chē)、船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)。12小時(shí)功率允許連續(xù)運(yùn)行12小時(shí)的最大有效功率,適用于在12小時(shí)內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組等用途的內(nèi)燃機(jī)。持續(xù)功率該功率為內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的最大有效功率,適用于需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固定動(dòng)力、排灌、船舶、電站等的內(nèi)燃機(jī)。【提示】除持續(xù)功率外,其他幾種功率均具有間歇性工作的特點(diǎn),故被稱(chēng)為間歇功率。(三)有效燃料消耗率(比油耗):1小時(shí)內(nèi),發(fā)出1千瓦的功率所消耗的燃料(克)。(四)有效熱效率轉(zhuǎn)換成有效功的熱量與所消耗燃料熱量的比值。一般來(lái)說(shuō):高速柴油機(jī)的熱效率在0.36~0.40中速柴油機(jī)的熱效率在0.38~0.45低速柴油機(jī)的熱效率在0.40~0.48汽油機(jī)的熱效率在0.25~0.36增壓內(nèi)燃機(jī)偏于高值?!窘Y(jié)論】柴油機(jī)中,高速的低于低速的;汽油機(jī)低于柴油機(jī);非增壓低于增壓的。【例題·單選題】(2007)內(nèi)燃機(jī)的熱效率是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),在一般情況下()的熱效率較高。A.高速柴油機(jī)B.中速柴油機(jī)C.低速柴油機(jī)D.汽油機(jī)『正確答案』C『答案解析』對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來(lái)說(shuō),通常情況下,高速的熱效率低于低速的,汽油機(jī)低于柴油機(jī),非增壓的低于增壓的。六、燃?xì)廨啓C(jī)(熟悉)(一)特點(diǎn)和用途功率大,重量輕,體積小,振動(dòng)噪聲小,維修方便;但熱效率低。是新型艦船動(dòng)力裝置,在航空上,也占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。(二)基本結(jié)構(gòu)及作用原理燃?xì)廨啓C(jī)主要由壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪三大部分組成。1.壓氣機(jī):在壓氣機(jī)中進(jìn)行的是壓縮過(guò)程。作用是完成吸氣和壓縮過(guò)程。提高工質(zhì)(氣體)的壓力。壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種基本類(lèi)型。軸流式:空氣沿著與軸線(xiàn)平行的方向流動(dòng)。它的特點(diǎn)是流量大、效率高。離心式壓氣機(jī)中,空氣沿著半徑方向流動(dòng)。與軸流式相比,流量小,效率低?!咀⒁狻繂渭?jí)離心式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形短、重量輕。且小尺寸的壓氣機(jī),離心式的效率反而比軸流式高。所以,航空和大型燃?xì)廨啓C(jī)中以軸流式壓氣機(jī)為主,而小型燃?xì)廨啓C(jī)以離心式壓氣機(jī)為主。2.渦輪:作用是將燃?xì)獾臒崮芎蛪毫δ苻D(zhuǎn)換為軸上的機(jī)械功。渦輪分為軸流式蝸輪和徑流式蝸輪兩類(lèi)。和離心式(徑流式)相比,軸流式在大流量的情況下,效率較高,應(yīng)用廣泛。3.燃燒室:燃燒室中進(jìn)行的是燃燒過(guò)程,將增壓后的空氣同燃料進(jìn)行混合和燃燒,通過(guò)燃燒把燃料的化學(xué)能以熱的形式施放出來(lái)。燃燒室由外殼、火焰管、渦流器、噴油嘴、混合器組成,有圓筒形、管形、環(huán)形三類(lèi)燃料:可用煤油、柴油、重油、原油、天然氣等。第二節(jié)金屬熔煉設(shè)備熔煉目的:獲得預(yù)定成分和一定溫度的金屬液,并盡量減少金屬液中的氣體和夾雜物,提高熔煉設(shè)備的熔化率,降低燃料消耗,以達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一、鑄鐵熔煉設(shè)備(掌握)主要有沖天爐、反射爐、工頻感應(yīng)爐等。其中,沖天爐簡(jiǎn)單、操作方便、熔化率高、成本低,應(yīng)用廣泛。(一)沖天爐的結(jié)構(gòu)沖天爐由爐身、煙囪、爐缸和前爐組成。加料口以下,主風(fēng)口以上部分,稱(chēng)為爐身;高于加料口的部分,稱(chēng)為煙囪;主風(fēng)口以下至爐底部分為爐缸;前爐是儲(chǔ)存鐵水和排渣用。沖天爐生產(chǎn)率是用每小時(shí)能熔化多少?lài)嶈F水表示,通常為0.5~30噸/小時(shí)(t/h),最常用的為1.5~10噸/小時(shí)(t/h),爐子內(nèi)徑越大,其生產(chǎn)率越高。(二)沖天爐的熔化過(guò)程金屬爐料:新生鐵、回爐鐵、廢鋼、鐵合金。爐料熔化后,含碳量增高,硅、錳因燒損而減少,磷基本不變,硫含量增大。所以,脫硫是熔化過(guò)程中的重要問(wèn)題。(三)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1.鐵水出爐溫度1400~1500℃,在燃料消耗相同的條件下,溫度越高,經(jīng)濟(jì)效果越好。2.熔化率(生產(chǎn)率):每小時(shí)熔化的鐵水t/h(噸/小時(shí)),反映熔化能力,公稱(chēng)熔化率系列為2、3、5、8、10。熔化強(qiáng)度:每平方米爐膛面積每小時(shí)熔化金屬爐料的重量。Q熔化率,A沖天爐內(nèi)熔化帶斷面面積。一般在q=6~9t/m2.h,也有超過(guò)9t/m2.h的。3.燃料消耗率:用鐵焦比α或焦炭消耗率β表示。國(guó)內(nèi),沖天爐的鐵焦比α一般為8~10,即,焦炭消耗率β為10%~12.5%。二、鑄鋼熔煉設(shè)備(熟悉)氧化還原反應(yīng)發(fā)生在鋼液內(nèi)、爐渣內(nèi)、鋼液與爐渣間、爐渣與爐氣間,爐渣與爐襯間。常用的設(shè)備:一般工廠(chǎng)為了生產(chǎn)鑄鋼件,采用電弧爐(容量為0.5~20t)和感應(yīng)電爐做為鑄鋼熔煉設(shè)備。(一)電弧爐:依靠石墨電極與爐料之間產(chǎn)生的電弧發(fā)熱進(jìn)行冶煉。爐溫可達(dá)2000℃。酸性爐襯:價(jià)格便宜、壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)率高,但不能去除硫、磷。堿性爐襯:可以去除硫、磷,冶煉優(yōu)質(zhì)鋼,但成本高。最大優(yōu)點(diǎn)是熱效率高達(dá)75%。缺點(diǎn)是鋼液吸收氫氣。(二)感應(yīng)電爐工作原理:當(dāng)工頻電流通過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈時(shí),金屬爐料在交變磁場(chǎng)作用下,表面層產(chǎn)生感應(yīng)電流(稱(chēng)為渦流)而發(fā)熱,使金屬熔化并過(guò)熱達(dá)到所需溫度。感應(yīng)電爐熱效率為60%左右。感應(yīng)電爐的優(yōu)點(diǎn)在于鋼中元素?zé)龘p率較低,可以制得含氣少、非金屬夾渣少、含碳低、合金元素?fù)p失少的各種優(yōu)質(zhì)鋼;其熔煉速度快,能源損耗少,易于實(shí)現(xiàn)真空熔煉,適用于中、小型鑄鋼件熔煉。缺點(diǎn)是爐渣的溫度較低,故其冶金化學(xué)反應(yīng)能力較差,使得煉鋼中的一些冶金反應(yīng)進(jìn)行得不充分,另外其電氣設(shè)備價(jià)格較貴,對(duì)爐襯材料要求較高。(三)有色金屬熔煉1.有色金屬:除鐵與鐵合金以外的其它金屬。常用于鑄造的金屬有銅、鋁、鎂、錫、鉛、鋅等。2.熔煉要求:金屬爐料快速熔化,以免合金元素的燒損,同時(shí)要求燃料及電能消耗盡可能少,爐齡要長(zhǎng),操作力求簡(jiǎn)便。3.常用設(shè)備:坩堝爐、反射爐、電阻爐。坩鍋爐是最簡(jiǎn)單的一種熔煉爐,坩鍋爐特點(diǎn):獲得金屬液質(zhì)量較高,但是生產(chǎn)率和熱效率較低。第三節(jié)金屬壓力加工設(shè)備(熟悉)金屬壓力加工分為鍛造和沖壓兩種。鍛造利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形,以便獲得具有一定機(jī)械性能、形狀和尺寸的鍛件的加工方法。鑄錠和棒料。沖壓靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件的加工方法。熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。沖壓件與鍛件相比,具有薄、輕、均、強(qiáng)的特點(diǎn)。鍛造和沖壓都屬于塑性加工性質(zhì),統(tǒng)稱(chēng)為鍛壓。鍛壓設(shè)備包括各種鍛錘、各種壓力機(jī)和其他輔助設(shè)備。主要有成型用的鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、螺旋壓力機(jī)和平鍛機(jī),以及校正機(jī)、剪切機(jī)、鍛造操作機(jī)等輔助設(shè)備。按照我國(guó)鍛壓機(jī)械分類(lèi)方法,鍛壓機(jī)械的型號(hào)表示方法如圖6-18所示。表6—4通用鍛壓設(shè)備的類(lèi)別代號(hào)類(lèi)別機(jī)械壓力機(jī)液壓機(jī)線(xiàn)材成形自動(dòng)機(jī)錘鍛機(jī)剪切機(jī)彎曲校正機(jī)其他字母代號(hào)JYZCDQwT表6—7鍛壓機(jī)械通用特性代號(hào)特性名稱(chēng)數(shù)控自動(dòng)液壓氣動(dòng)高速精密代號(hào)KZYQGM【鏈接】Y在金屬切削機(jī)床中代表的是齒輪加工機(jī)床;在電動(dòng)機(jī)中代表的是鼠籠式異步電動(dòng)機(jī);在通用鍛壓設(shè)備的類(lèi)別代號(hào)中代表液壓機(jī),在鍛壓機(jī)械通用特性代號(hào)中代表液壓。例如:JB21-60:J—機(jī)械壓力機(jī);B—第二次改型;21—開(kāi)式固定臺(tái);60—主參數(shù)公稱(chēng)壓力60KNJ31-315:J—機(jī)械壓力機(jī);31—閉式單點(diǎn)壓力機(jī);315—主參數(shù)公稱(chēng)壓力3150KN一、鍛壓設(shè)備(熟悉)(一)鍛錘由重錘落下或強(qiáng)迫高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能對(duì)坯料做功,使之塑性變形的機(jī)械。1.空氣錘電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu),使壓縮活塞在壓縮缸中做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)壓縮活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí),壓縮空氣經(jīng)過(guò)操縱機(jī)構(gòu)的上旋閥進(jìn)入工作缸內(nèi)工作活塞上部,使錘頭向下運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)坯料的鍛打;壓縮活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),壓縮空氣通過(guò)下旋閥進(jìn)入工作活塞下部使錘頭提起。這樣,通過(guò)控制機(jī)構(gòu)(手柄或踏桿)對(duì)上、下旋閥位置的控制,能使錘頭完成上懸、連續(xù)打擊、單下打擊和下壓等動(dòng)作。空氣錘的規(guī)格以空氣錘落下部分的質(zhì)量來(lái)表示。鍛錘產(chǎn)生的打擊力,一般是落下部分質(zhì)量的1000倍左右。2.蒸汽—空氣錘使用600–900kPa的蒸汽或壓縮空氣作為動(dòng)力。用來(lái)生產(chǎn)大中型鍛件。蒸汽—空氣錘可分為自由鍛錘和模鍛錘。(1)蒸氣—空氣自由鍛錘砧座與機(jī)身分開(kāi);蒸氣—空氣模鍛錘的機(jī)身直接與砧座連接在一起,錘頭運(yùn)動(dòng)精確,保證上下模對(duì)準(zhǔn),確保導(dǎo)向良好。(2)蒸氣—空氣錘的規(guī)格以落下部分質(zhì)量表示。蒸汽—空氣自由鍛錘的砧座質(zhì)量為落下部分的10~15倍,蒸氣—空氣模鍛錘的砧座質(zhì)量為落下部分的20~25倍。(3)小于1000kg的可以使用空氣錘;1000~5000kg使用蒸氣—空氣自由鍛錘;大于5000kg的可以使用水壓機(jī);蒸汽—空氣自由鍛錘最大鍛件質(zhì)量為5T。蒸氣—空氣模鍛錘的規(guī)格為1000~16000kg;可以模鍛約250kg的工件。(4)蒸汽—空氣錘必須借助于蒸汽或壓縮空氣驅(qū)動(dòng),動(dòng)力供給系統(tǒng)復(fù)雜;噪音大,振動(dòng)大;驅(qū)動(dòng)效率低;操作強(qiáng)度大,勞動(dòng)條件差。(二)機(jī)械壓力機(jī)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),對(duì)坯料進(jìn)行加工的鍛壓設(shè)備。常用的機(jī)械壓力機(jī)有熱模鍛曲柄壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)和水壓機(jī)。1.熱模鍛曲柄壓力機(jī)工作時(shí),滑塊到下止點(diǎn)位置時(shí)速度最慢,所產(chǎn)生的壓力最大,壓力機(jī)的能力即以此時(shí)的壓力表示,一般為2MN~120MN(200~12000t)。表6—8熱模鍛曲柄壓力機(jī)的噸位、鍛件重量和尺寸設(shè)備噸位MN(t)10(1000)16(1600)20(2000)31.5(3150)40(4000)80(8000)鍛件最大重量(kg)在分模面上的投影面積(cm2)能鍛齒輪直徑(mm)2.51501304.02401757.03102001857027030800320801810480熱模鍛曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn):(1)熱模鍛曲柄壓力機(jī)作用于鍛件上的是靜壓力而不是沖擊力,且變形力由機(jī)架承受,不傳給地基;(2)熱模鍛曲柄壓力機(jī)是機(jī)械傳動(dòng),工作時(shí)滑塊行程大小不變,行程取決于曲柄的尺寸;(3)機(jī)身剛度大,導(dǎo)軌與滑塊的間隙小,裝配精度高,因此能保證上下模準(zhǔn)確地合在一起,不產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng);(4)工作臺(tái)設(shè)有頂料裝置,模鍛結(jié)束后,鍛件被自動(dòng)頂出。優(yōu)點(diǎn):工作時(shí)振動(dòng)小、噪聲小、加工精度高,生產(chǎn)率高。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高。適應(yīng)于大批量生產(chǎn),大、中型工廠(chǎng)才有條件使用。2.摩擦壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)的規(guī)格用公稱(chēng)工作壓力來(lái)表示。一般摩擦壓力機(jī)的工作壓力小于3.5MN(350t),最大的可達(dá)25MN。摩擦壓力機(jī)無(wú)固定的下死點(diǎn),對(duì)較大的模鍛件,可以多次打擊成形。工作平穩(wěn),振動(dòng)比鍛錘小得多,不需要很大的基礎(chǔ)。摩擦壓力機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;制造、維修費(fèi)用低;對(duì)基礎(chǔ)、廠(chǎng)房建筑要求低;工藝可能性大。缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低。(三)水壓機(jī)由三梁(上橫梁、下橫梁、活動(dòng)橫梁)、四柱、工作缸、回程缸和操作系統(tǒng)組成。水壓機(jī)規(guī)格以靜壓力表示,一般為8000~120000KN;優(yōu)點(diǎn):工作行程大,在全過(guò)程都能對(duì)工件施加最大工作壓力,能有效地鍛透大斷面工件;靜壓力作用在工件上,沒(méi)有巨大的沖擊和噪聲,避免了地基及建筑物基礎(chǔ)的震動(dòng);勞動(dòng)條件好,環(huán)境污染小。二、沖壓設(shè)備(掌握)(一)剪板機(jī)(剪床)使用剪切的方法,使板料分離。剪板機(jī)用作生產(chǎn)中剪切直線(xiàn)邊緣的板料、條料和帶料,為下一步?jīng)_壓工序提供毛坯。1.剪板機(jī)的分類(lèi)按工藝用途和結(jié)構(gòu)類(lèi)型分類(lèi)按照傳動(dòng)方式的不同分為機(jī)械傳動(dòng)式和液壓傳動(dòng)式。機(jī)械式剪切厚度小于10mm,液壓式剪切厚度大于10mm。機(jī)械傳動(dòng)剪板機(jī)的電動(dòng)機(jī)5通過(guò)皮帶6驅(qū)動(dòng)飛輪軸,再通過(guò)離合器7和齒輪減速系統(tǒng)4驅(qū)動(dòng)偏心軸,然后通過(guò)連桿帶動(dòng)上刀架2,使其做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),進(jìn)行剪切工作。偏心軸左端的凸輪驅(qū)動(dòng)壓料油箱3的柱塞,將壓力油送回壓料腳9,在剪切之前壓緊板料?;爻虝r(shí)由彈簧力使壓料腳返回。按照上刀片與下刀片的相對(duì)位置,分為平刃剪切和斜刃剪切。平刃剪切無(wú)扭曲變形,剪切質(zhì)量好,但剪切力大。平刃剪切剪板機(jī)的傳動(dòng)方式多為機(jī)械傳動(dòng),多用于小型剪板機(jī)和薄板下料。斜刃剪切質(zhì)量不如平刃剪切,有扭曲變形。但是剪切力和能量消耗比平刃剪切要小,故在大、中型剪板機(jī)中采用。按照刀架運(yùn)動(dòng)方式,分為直線(xiàn)式和擺動(dòng)式。和直線(xiàn)式相比,擺動(dòng)式剪切機(jī)上、下剪刃之間的摩擦和磨損較小,刀片變形小,剪切精度高。擺動(dòng)式剪切機(jī)主要用于板厚大于6mm,板寬不大于4000mm的剪板機(jī)。2.剪板機(jī)的技術(shù)參數(shù)剪板機(jī)的主參數(shù)以剪切厚度和剪切板料寬度來(lái)表示。剪板機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有:可剪板厚國(guó)內(nèi)外剪板機(jī)的最大剪切厚度多為32mm以下??杉舭鍖捬刂舭鍣C(jī)剪刃方向,一次剪切完成板料的最大尺寸。目前剪板寬度為6000mm的剪板機(jī)已經(jīng)比較普遍,最大剪板寬度已達(dá)10000mm。剪切角度剪切機(jī)上下刃口間的夾角稱(chēng)為剪切角,一般為0.5°~4°。一般都采用較小的剪切角度。行程次數(shù)機(jī)械傳動(dòng)的小型剪板機(jī),一般每分鐘達(dá)50次以上。(二)剪切沖型機(jī)。又稱(chēng)振動(dòng)剪切機(jī),通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)使刀桿做高速往復(fù)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)沖頭進(jìn)行剪切。行程次數(shù)由每分鐘數(shù)百次到數(shù)千次不等。振動(dòng)剪切機(jī)是一種萬(wàn)能板料加工設(shè)備,刀桿上的沖頭能沿著劃線(xiàn)或板樣對(duì)被加工板料逐步進(jìn)行直線(xiàn)或曲線(xiàn)剪切。此外,增加機(jī)構(gòu)與模具,還可以進(jìn)行折邊、沖槽、壓筋、切口、成形、翻邊等工作。(三)通用壓力機(jī)通用壓力機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)形式分為開(kāi)式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。1.開(kāi)式壓力機(jī):也稱(chēng)為沖床,工作臺(tái)三面敞開(kāi),便于操作,但剛度較差、變形較大,影響模具壽命,多用于小噸位壓力機(jī)??捎糜谇袛唷_孔、落料、彎曲、拉伸、成形等。由于壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸大小有所不同為了保證滑塊的運(yùn)動(dòng)良好,分別有一個(gè)連桿、兩個(gè)連桿、四個(gè)連桿的壓力機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)為單點(diǎn)、雙點(diǎn)、四點(diǎn)壓力機(jī)。此外,壓力機(jī)按曲軸位置可分為縱放式和橫放式;按工作臺(tái)結(jié)構(gòu)可分為固定臺(tái)、可傾式和升降臺(tái)等形式。開(kāi)式固定臺(tái)壓力機(jī)的剛性和抗振穩(wěn)定性好,適用于大噸位??蓛A式壓力機(jī)的工作臺(tái)可傾斜20°~30°,工件或廢料可靠自重滑下。升降臺(tái)壓力機(jī)適用于模具高度變化較大的沖孔、切邊及彎曲。2.閉式壓力機(jī)。機(jī)身呈框架形,機(jī)身前后敞開(kāi),剛性好,精度高,工作臺(tái)面的尺寸較大,適用于壓制大型工件。公稱(chēng)壓力多為1600kN~60000kN。冷擠壓、熱模鍛和雙動(dòng)拉深等重型壓力機(jī)都采用閉式機(jī)身。閉式壓力機(jī)可分為單點(diǎn)、雙點(diǎn)和四點(diǎn);上傳動(dòng)和下傳動(dòng)等形式。例如J31-315型壓力機(jī)公稱(chēng)壓力為3150kN,是指滑塊離下極限位置10.5mm(相當(dāng)于公稱(chēng)壓力角20°)時(shí),滑塊上所容許的最大作用力。3.壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù):公稱(chēng)壓力指滑塊到達(dá)下極限位置前某一特定距離,或曲軸旋轉(zhuǎn)到下極限位置前某一特定角度時(shí),滑塊所容許的最大作用力。滑塊行程滑塊從上極限位置到下極限位置所走的距離?;瑝K行程次數(shù)壓力機(jī)滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘所走行程次數(shù),是反映壓力機(jī)生產(chǎn)率的指標(biāo)。封閉高度壓力機(jī)的封閉高度是指滑塊到達(dá)下極限位置時(shí),滑塊下表面到工作臺(tái)面的距離,它是設(shè)計(jì)沖壓模具的主要依據(jù)。壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸及滑塊底面尺寸對(duì)于閉式壓力機(jī),工作臺(tái)面尺寸A×B與滑塊底面尺寸J×K大體相同;而開(kāi)式壓力機(jī)則(J×K)<(A×B)。【例題·單選題】(2010)通用壓力機(jī)按()可分為單點(diǎn)、雙點(diǎn)、四點(diǎn)壓力機(jī)。A.連桿的數(shù)量B.滑塊的數(shù)量C.滑塊與工件接觸的點(diǎn)數(shù)D.工作臺(tái)數(shù)量『正確答案』A『答案解析』由于壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸大小有所不同,為了保證滑塊的運(yùn)動(dòng)良好,分別由一個(gè)連桿、兩個(gè)連桿、四個(gè)連桿的壓力機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)單點(diǎn)、雙點(diǎn)、四點(diǎn)壓力機(jī)。參見(jiàn)教材332頁(yè)。第四節(jié)壓力容器壓力容器:對(duì)安全性有一定要求,內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力的密封容器。一、壓力容器的使用條件(熟悉)特點(diǎn):多品種、非標(biāo)產(chǎn)品;使用條件苛刻:易燃、易爆、高溫、高壓、低溫、強(qiáng)腐蝕條件下工作;盛裝有毒、有害介質(zhì),對(duì)安全性要求高;對(duì)于承受表壓0.1Mpa以上壓力的各種容器,國(guó)家實(shí)行壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察制度:1.設(shè)計(jì)單位應(yīng)持有壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書(shū);設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)蓋有壓力容器設(shè)計(jì)單位資格印章;審查人員應(yīng)經(jīng)資格認(rèn)可,并持有審查人員資格證書(shū)。2.制造單位應(yīng)持有壓力容器制造許可證。3.使用單位實(shí)行嚴(yán)格的壓力容器定期檢驗(yàn)制度。二、壓力容器的使用工藝條件(掌握)(一)壓力最高工作壓力在正常使用過(guò)程中,容器頂部可能出現(xiàn)的最高表壓力。設(shè)計(jì)壓力在設(shè)計(jì)溫度下,用以確定容器壁厚的壓力。最大允許工作壓力根據(jù)容器受壓元件有效壁厚計(jì)算所得,特殊要求容器中使用。【提示1】容器的操作壓力不得高于容器的最高工作壓力。容器的設(shè)計(jì)壓力不得低于容器的最高工作壓力?!咎崾?】對(duì)裝有安全泄放裝置的壓力容器,其設(shè)計(jì)壓力不得低于安全泄放裝置的開(kāi)啟壓力或爆破壓力;對(duì)盛裝液體、氣體介質(zhì)的容器,視其介質(zhì)按規(guī)定溫度下的飽和蒸汽氣壓確定。容器制成后,設(shè)計(jì)壓力就是安全泄壓裝置調(diào)整的依據(jù)。(二)溫度金屬溫度指沿金屬截面溫度的平均值。在任何情況下金屬表面溫度不得超過(guò)金屬材料的允許使用溫度。設(shè)計(jì)溫度在正常工作條件下,設(shè)定的受壓元件的金屬溫度。標(biāo)注在容器銘牌上的設(shè)計(jì)溫度是指殼體的設(shè)計(jì)溫度。使用溫度容器運(yùn)行時(shí),通過(guò)測(cè)溫儀表測(cè)得的介質(zhì)溫度。試驗(yàn)溫度壓力試驗(yàn)時(shí),容器殼體的金屬溫度。(三)容積按照標(biāo)準(zhǔn)化、系列化所得的公稱(chēng)直徑計(jì)算得到的容積;通常以?xún)?nèi)徑為準(zhǔn)。(四)介質(zhì)按照易燃程度分類(lèi):易燃介質(zhì)和非易燃介質(zhì)。易燃介質(zhì)是指與空氣混合爆炸下限小于10%;或爆炸上下限之差大于等于20%的氣體。按照毒性程度分為:極度危害、高度危害、中度危害、輕度危害。三、壓力容器設(shè)計(jì)的基本要求(熟悉)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算、材料選用、技術(shù)條件等方面,壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的要求:強(qiáng)度要求強(qiáng)度是指容器在外力作用下受壓元件不發(fā)生過(guò)度塑性變形引起斷裂的能力。剛度要求剛度是指容器在外力作用下,受壓元件不發(fā)生過(guò)度彈性變形的能力。穩(wěn)定性要求指容器在外力作用下,保持其幾何形狀不發(fā)生改變的能力。密封要求壓力容器的介質(zhì)一般是易燃、易爆或有毒介質(zhì),一旦泄露,會(huì)造成環(huán)境污染、財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡等,因此密封性能要求至關(guān)重要。使用壽命壓力容器通常應(yīng)具有一定的使用壽命。壓力容器的設(shè)計(jì)使用壽命一般為10~15年,重要的容器設(shè)計(jì)使用壽命為20年。結(jié)構(gòu)要求壓力容器的結(jié)構(gòu)不僅要滿(mǎn)足工藝要求,有良好的承載特性,還要加工、檢驗(yàn)、運(yùn)輸、安裝、操作及維修方便。四、壓力容器的分類(lèi)(掌握)(一)按照使用位置分類(lèi):固定式(大型儲(chǔ)油罐)、移動(dòng)式(液化氣體罐車(chē))。(二)按照設(shè)計(jì)壓力分類(lèi):低壓L、中壓M、高壓H、超高壓U。表6—9壓力容器的壓力等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)代號(hào)設(shè)計(jì)壓力范圍(MPa)低壓容器L0.1≤p<1.6中壓容器M1.6≤p<10高壓容器H10≤p<100超高壓容器UP≥100【鏈接】對(duì)于液壓系統(tǒng)的壓力分級(jí),如下表:壓力分級(jí)低壓中壓中高壓高壓超高壓壓力范圍(兆帕)0~2.5>2.5~8>8~16>16~32>32(三)按照壓力容器在生產(chǎn)工藝過(guò)程中的作用分類(lèi):反應(yīng)壓力容器(代號(hào)R)用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器,如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、煤氣發(fā)生爐等。換熱壓力容器(代號(hào)E)用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器,如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器等。分離壓力容器(代號(hào)S)用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離等的壓力容器,如分離器、過(guò)濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、干燥塔等。儲(chǔ)存壓力容器(代號(hào)C,其中球罐代號(hào)B)用于盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液化氣體等的壓力容器,如各種型式的儲(chǔ)罐。【注意】當(dāng)某種壓力容器同時(shí)具備兩個(gè)以上的工藝功能時(shí),其品種劃分應(yīng)按主要作用來(lái)進(jìn)行。(四)按容器壁厚分類(lèi):薄壁容器:容器壁厚小于等于內(nèi)徑的1/10;或外徑內(nèi)徑之比K=DO/Di≤1.2(式中DO為容器的外徑;Di為容器的內(nèi)徑)厚壁容器:容器壁厚大于內(nèi)徑的1/10;或外徑內(nèi)徑之比K=DO/Di>1.2(五)按壓力容器的壓力等級(jí)、品種劃分及介質(zhì)危害程度分類(lèi):第一類(lèi)一般低壓容器第二類(lèi)一般中壓容器;易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓容器;毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器;低壓管殼式余熱鍋爐;塘玻璃壓力容器。第三類(lèi)毒性程度為極度或高度危害介質(zhì)的中壓容器和壓力p與容積v的乘積≥0.2MPa·m3的低壓容器;易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且p·v≥0.5MPa·m3的中壓反應(yīng)容器和p·v≥10MPa·m3的中壓儲(chǔ)存容器;高壓、中壓管殼式余熱鍋爐高壓容器。五、壓力容器的基本結(jié)構(gòu)(掌握)(一)壓力容器的結(jié)構(gòu)形式:球形、圓筒形、箱形、錐形。球形容器受力最好,在容器直徑、工作壓力、制造材料相同時(shí),球形容器的壁厚只有圓筒形容器的1/2,并且相同的容積,球形容器的表面積最小,所以節(jié)省材料。但是,球形容器制造工藝復(fù)雜,并且內(nèi)件難以安裝,介質(zhì)流動(dòng)困難,故一般用做大型儲(chǔ)罐。圓筒形容器受力優(yōu)于其他形狀,制造方便,并且工藝附件容易安裝,所以使用最廣泛。(二)壓力容器的組成常見(jiàn)的壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、接管、人(手)孔等組成。結(jié)構(gòu)一般比較簡(jiǎn)單,主要由一個(gè)能承受一定壓力的殼體及必要的連接件、密封件和內(nèi)件構(gòu)成。(三)安全附件1.監(jiān)控類(lèi)安全附件。主要起監(jiān)測(cè)和控制工藝操作條件的作用,包括壓力表、溫度計(jì)和液面計(jì)等。2.保護(hù)類(lèi)安全附件。主要包括安全閥、爆破片和緊急切斷閥。安全閥和爆破片都是起超壓泄放的作用。在使用性能上,安全閥和爆破片都要保證工作時(shí)嚴(yán)密不漏,超壓時(shí)能自動(dòng)、迅速地動(dòng)作,達(dá)到安全排放、快速降壓的作用,其泄放能力要設(shè)計(jì)成大于等于容器的安全泄放量。爆破片是一次性使用的安全附件,每次爆破或超壓動(dòng)作后都必須及時(shí)更換新片。爆破片的泄放動(dòng)作時(shí)間短,常用于反應(yīng)快速升高、容積急劇增加、壓力迅速上升的容器上。緊急切斷閥通常用于輸送物料的管道上,在管道發(fā)生泄漏事故時(shí)起緊急止漏作用,以及時(shí)控制危害介質(zhì)的進(jìn)一步泄漏。緊急切斷閥應(yīng)能在10秒鐘內(nèi)準(zhǔn)確閉合。3.靜電接地裝置。為了防止壓力容器及其附件上由于靜電聚焦而引發(fā)燃爆事故,在含有一氧化碳、氫、酒精、液化石油氣等易燃介質(zhì)的容器和管道上均應(yīng)考慮裝設(shè)靜電接地裝置。六、使用管理(熟悉)(一)新容器驗(yàn)收1.首次檢驗(yàn):包括對(duì)圖紙、強(qiáng)度計(jì)算書(shū)、結(jié)構(gòu)、材料、組裝、壁厚、探傷、安全附件以及使用單位的安全操作規(guī)程等做全面的檢查驗(yàn)收。2.申請(qǐng)發(fā)證:首次檢驗(yàn)合格后,必須向當(dāng)?shù)貏趧?dòng)部門(mén)申請(qǐng)發(fā)證,在發(fā)給《壓力容器登記使用證》后,方可投入使用。《壓力容器登記使用證》在檢驗(yàn)周期內(nèi)有效,若容器使用超過(guò)檢驗(yàn)期不予檢驗(yàn)者,則自行失效。(二)容器立卡建檔及使用維護(hù)保養(yǎng)制度1.立卡建檔:一臺(tái)容器一張卡片;容器檔案包括:圖樣、強(qiáng)度計(jì)算書(shū)、產(chǎn)品合格證、質(zhì)量證明書(shū)、運(yùn)行檢驗(yàn)檢修記錄、安全附件校驗(yàn)記錄和事故記錄等。2.操作、維護(hù)檢修(1)正確操作。操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《崗位責(zé)任制》、《安全操作規(guī)程》,正確開(kāi)、停車(chē),按規(guī)定的操作參數(shù)(壓力、溫度、負(fù)荷等)進(jìn)行工作。(2)日常保養(yǎng)。經(jīng)常保持容器安全附件靈敏、可靠;定期擦拭安全附件、儀表和銘牌,使之保持潔凈、指示清晰;防止容器受到腐蝕;潤(rùn)滑轉(zhuǎn)動(dòng)部件;做好清潔工作。(3)定期檢修。壓力容器應(yīng)有定期檢修計(jì)劃,并予以實(shí)施,以保持容器的工作能力,延長(zhǎng)使用壽命,確保安全使用。(三)定期檢驗(yàn)壓力容器的定期檢驗(yàn)分為外部檢查和內(nèi)外部檢驗(yàn),檢驗(yàn)內(nèi)容及程序,按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》執(zhí)行。(四)壓力容器的技術(shù)檔案從設(shè)計(jì)直到報(bào)廢為止,反映壓力容器“一生”各個(gè)階段真實(shí)情況的記錄和技術(shù)條件、狀況的記載。七、壓力容器法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(了解)(一)《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》(簡(jiǎn)稱(chēng)《條例》)《條例》是國(guó)務(wù)院頒發(fā)的,是制定有關(guān)法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。適用于所有的承壓鍋爐和壓力為1個(gè)表壓(0.1MPa)以上的各種壓力容器(船舶、機(jī)車(chē)上的鍋爐和壓力容器除外)。它是從行政管理、技術(shù)監(jiān)察的角度對(duì)于壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造等環(huán)節(jié)做出規(guī)定。(二)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡(jiǎn)稱(chēng)《容規(guī)》)明確規(guī)定了壓力容器的適用范圍、選材要求、試驗(yàn)方法,對(duì)設(shè)計(jì)、制造、探傷、壓力試驗(yàn)做出了明確的規(guī)定。(三)《壓力容器使用登記管理規(guī)則》(簡(jiǎn)稱(chēng)《管規(guī)》)它對(duì)壓力容器的使用登記、注冊(cè)、發(fā)證、定期檢驗(yàn)、使用變更等做出明確的規(guī)定。(四)《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》(簡(jiǎn)稱(chēng)《檢規(guī)》)對(duì)檢驗(yàn)單位、檢驗(yàn)員的資格做出了明確的規(guī)定,還規(guī)定了安全狀況等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。(五)《鋼制壓力容器(GB150—89)》1989年3月作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)的,適用于設(shè)計(jì)壓力不大于35MPa的鋼制壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收,是我國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)、制造的綜合性國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第五節(jié)鍋爐鍋爐是利用燃料或其它能源把水加熱成熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。一、鍋爐的分類(lèi)(掌握)(一)按用途分類(lèi):發(fā)電鍋爐、工業(yè)鍋爐、熱水鍋爐、特種鍋爐。1.發(fā)電鍋爐額定蒸發(fā)量大,蒸汽壓力高。除低壓電站鍋爐有的采用層燃方式外,其余大部分為室燃式。熱效率90%左右。【拓展】燃料在爐排上燃燒的鍋爐,叫層燃鍋爐;室燃鍋爐是指燃料以粉狀(固體燃料,例如煤粉)、霧狀(液體燃料,例如油)或氣態(tài)(氣體燃料,例如天然氣)隨同空氣噴入爐膛(燃燒室)進(jìn)行懸浮燃燒的鍋爐。2.工業(yè)鍋爐容量較小,蒸汽壓力均在2.45MPa以下,一般采用火床燃燒,熱效率為70%~90%(二)按壓力分類(lèi):低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐。表6—10鍋爐的壓力范圍名稱(chēng)壓力范圍(MPa)名稱(chēng)壓力范圍(MPa)低壓鍋爐不大于2.5超高壓鍋爐12.0~l5.0中壓鍋爐3.0~5.0亞臨界鍋爐16.0~20.0高壓鍋爐8.0~11.0超臨界鍋爐大于22.5【拓展】密閉的容器中對(duì)水加壓,水的沸點(diǎn)就會(huì)提高。當(dāng)壓力達(dá)到220個(gè)大氣壓、溫度達(dá)到374℃時(shí),因高溫而膨脹的水的密度和因高壓而被壓縮的水蒸氣的密度正好相同。此時(shí),水的液體和氣體便沒(méi)有區(qū)別,完全交融在一起,成為一種新的呈現(xiàn)高壓高溫狀態(tài)的氣體。這時(shí),水便由一般狀態(tài)變成為“超臨界水”。上述使水氣交融的壓力和溫度,被稱(chēng)作“臨界點(diǎn)”。超過(guò)“臨界點(diǎn)“狀態(tài)的水,就是超臨界水。(三)按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi):水管式鍋爐(最為普遍)、火管式鍋爐。在火管式鍋爐中,燃料在燃燒室中燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鬟^(guò)這些火管加熱鍋水,然后排入煙囪。(如電熱水器)水管鍋爐與火管鍋爐在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是:水管鍋爐的汽水在管內(nèi)流動(dòng),煙氣在管外流動(dòng),這與火管鍋爐恰恰相反。(如燃?xì)鉄崴鳎┧苁藉仩t大多用作容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐。其它分類(lèi):按循環(huán)方式:自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)(輔助循環(huán))。按使用燃料:煤、天然氣、重油、原油、油母頁(yè)巖等?!纠}·單選題】(2009)下列關(guān)于鍋爐的說(shuō)法中,正確的是()。A.除了低壓電站鍋爐有的采用室燃方式外,其余大多數(shù)電站鍋爐采用層燃方式B.工業(yè)鍋爐均為低壓鍋爐C.鍋爐按其出口壓力劃分為低壓、中壓、高壓、超高壓4類(lèi)D.容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐大多為火管式鍋爐『正確答案』B『答案解析』除低壓電站鍋爐有的采用層燃方式外,其余大部分為室燃式,所以選項(xiàng)A不正確;工業(yè)鍋爐的蒸汽壓力均在2.45MPa以下,屬于低壓鍋爐,所以選項(xiàng)B正確;鍋爐按照出口壓力劃分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界和超臨界鍋爐,所以選項(xiàng)C不正確;容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐大多為水管式鍋爐,所以選項(xiàng)D不正確。二、基本參數(shù)(掌握)(一)鍋爐容量1.額定蒸發(fā)量D:在設(shè)計(jì)額定參數(shù)下,連續(xù)運(yùn)行所必須保證的最大蒸發(fā)量,單位為每小時(shí)噸(t/h)。2.額定供熱量Q:使用設(shè)計(jì)燃料、額定熱水溫度,連續(xù)運(yùn)行所必須保證的最大供熱量,也稱(chēng)為銘牌產(chǎn)熱量、最大連續(xù)產(chǎn)熱量(或供熱量),單位為兆瓦(MW)與千卡/小時(shí)(kcal/h)。1MW(兆瓦)=86×104kcal/h(千卡/小時(shí))(二)蒸汽壓力:在額定工況下,過(guò)熱器、再熱器出口或鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力。如果沒(méi)有過(guò)熱器和再熱器,即指鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力。單位為工程大氣壓(at)。1MPa(兆帕)=10.2at(工程大氣壓)(三)蒸汽溫度:過(guò)熱器、再熱器出口過(guò)熱蒸汽溫度或鍋爐出口處的飽和蒸汽溫度(℃)(如沒(méi)有過(guò)熱器和再熱器,即指鍋爐出口處的飽和蒸汽溫度)。(四)給水溫度:省煤器的進(jìn)水溫度,無(wú)省煤器時(shí)指鍋筒進(jìn)水溫度(℃)。(五)熱效率:鍋爐所產(chǎn)生的熱量與燃料所儲(chǔ)存的熱量的比值關(guān)系,熱效率低表示鍋爐的燃燒效率低和熱損失大;反之,燃燒效率高,熱損失小。三、基本結(jié)構(gòu)(熟悉)鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備組成。(一)鍋爐本體的基本結(jié)構(gòu):爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻。1.爐膛。其截面為正方形和矩形。燃料在其中燃燒形成火焰和高溫?zé)煔狻?.鍋筒。儲(chǔ)水、汽水分離、排除鍋水中的鹽水和泥渣。3.燃燒器。使燃料和空氣合理混合,使燃料穩(wěn)定著火,完全燃燒。小型燃煤鍋爐一般采用層燃式,不需要燃燒器。4.水冷壁。水管式鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面之一,其作用是吸收燃燒室的高溫輻射熱、在管內(nèi)產(chǎn)生蒸汽或熱水;降低爐墻溫度,保護(hù)爐墻。5.過(guò)熱器。將蒸汽從飽和溫度進(jìn)一步加熱至過(guò)熱溫度。大部分工業(yè)鍋爐不設(shè)過(guò)熱器。6.省煤器。利用鍋爐尾部煙氣的余熱將水加熱后再進(jìn)入鍋筒,以節(jié)省燃料。7.空氣預(yù)熱器。利用煙氣的余熱加熱參加燃燒的空氣。(二)鍋爐輔助設(shè)備煤粉制備系統(tǒng),包括磨煤機(jī)、排粉機(jī)、粗粉分離器和煤粉管道等;送、引風(fēng)系統(tǒng),包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和煙風(fēng)道。(三)鍋爐附件:安全閥、壓力表、水位表、高低水位報(bào)警器、易熔塞等。安全閥報(bào)警并且排氣減壓蒸發(fā)量大于0.5t/h的鍋爐,每臺(tái)至少安裝兩個(gè)安全閥(不包括省煤器安全閥);蒸發(fā)量小于0.5t/h的鍋爐,至少安裝一個(gè)安全閥。壓力表測(cè)量鍋爐氣壓大小必須安裝有與鍋筒內(nèi)蒸汽空間直接相連的壓力表;在可分式省煤器出口和給水管調(diào)節(jié)閥前,應(yīng)各裝一個(gè)壓力表;在蒸汽過(guò)熱器出口和主汽閥之間也應(yīng)裝設(shè)壓力表。水位表指示鍋爐內(nèi)水位高低應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)彼此獨(dú)立的水位表;對(duì)額定蒸發(fā)量小于或等于0.2t/h的鍋爐,可只裝一個(gè)水位表。水位報(bào)警器當(dāng)水位處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí),予以報(bào)警對(duì)額定蒸發(fā)量大于或等于2t/h的鍋爐,應(yīng)設(shè)置高低水位報(bào)警器。同時(shí),也裝設(shè)低水位連鎖保護(hù)裝置。【例題·單選題】(2008)下列鍋爐部件中,()布置在鍋爐的尾部煙道內(nèi)。A.鍋筒B.水冷壁C.過(guò)熱器D.省煤器『正確答案』D『答案解析』煙氣依次通過(guò)水冷壁、過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器。所以本題應(yīng)該選擇D。四、工作過(guò)程(熟悉)空氣→送風(fēng)機(jī)→空氣預(yù)熱器→與燃料在爐膛中燃燒形成高溫?zé)煔狻浔凇^(guò)熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→引風(fēng)機(jī)→煙囪排出水→省煤器→鍋筒→下降水冷壁→上升水冷壁→鍋筒進(jìn)行汽水分離→蒸汽→飽和蒸汽引出管→過(guò)熱器過(guò)熱→過(guò)熱蒸汽出口輸出第六節(jié)起重機(jī)械一、起重機(jī)械概述起重機(jī)械是吊運(yùn)或頂舉重物的機(jī)械設(shè)備。(一)起重機(jī)械的分類(lèi)(熟悉)按其功能和構(gòu)造特點(diǎn)可分三類(lèi),即輕小型起重設(shè)備、起重機(jī)和升降機(jī)。1.輕小型起重設(shè)備。包括起重滑車(chē)、千斤頂、手動(dòng)葫蘆、電動(dòng)葫蘆、和普通絞車(chē)等。大多數(shù)用人力驅(qū)動(dòng)。2.起重機(jī)。按照構(gòu)造特征可分為橋式和臂架式、旋轉(zhuǎn)式和非旋轉(zhuǎn)式、固定式和運(yùn)行式等。3.升降機(jī)。包括電梯、施工升降機(jī)、簡(jiǎn)易升降機(jī)等。(二)起重機(jī)的主要參數(shù)(掌握)主要性能參數(shù)是起重量、起升高度和工作級(jí)別。1.起重量(1)額定起重量。指起重機(jī)能夠吊起的重物或物料連同可分吊具或?qū)倬撸ㄈ缱ザ贰㈦姶盼P(pán)、平衡梁等)質(zhì)量的總和。對(duì)于吊鉤起重機(jī),額定起重量不包括吊鉤和滑輪組的自重;對(duì)于流動(dòng)起重機(jī),額定起重量包括起重機(jī)上的吊具及臂架到滑輪組的鋼絲繩的重量;橋式起重機(jī)的額定起重量是定值;臂架長(zhǎng)度和幅度可變的臂架式起重機(jī)其額定起重量隨臂架長(zhǎng)度和幅度而改變。表6—11起重機(jī)械最大額定起重系列(GB783--87)單位:噸0.100.1250.160.20.250.320.40.50.630.81.01.251.62.02.53.24.05.O6.38.010(11.2)12.5(14)16(18)20(22.5)25(28)32(36)40(45)50(56)63(71)80(90)100(112)125(140)160(180)200(225)250(280)320(360)400(450)500(560)630(710)800(900)1000(2)總起重量。指起重機(jī)能夠吊起的重物或物料,連同可分吊具或?qū)倬撸ㄈ鐘A鉗、貨叉等)和長(zhǎng)期固定在起重機(jī)上的吊具或?qū)倬撸òǖ蹉^、吊環(huán)、起重吸盤(pán)等)質(zhì)量的總和。(3)有效起重量。指起重機(jī)能夠吊起的重物或物料的凈質(zhì)量。2.起升高度起升高度水平停車(chē)面至吊具允許最高位置的垂直距離。下降升度最低工作位置與起重機(jī)的水平支撐面之間的垂直距離。起升范圍吊具最高和最低工作位置之間的垂直距離?!咎崾尽繉?duì)于吊鉤和貨叉算至它們的支撐表面,對(duì)于其他的吊具,算至它們的最低點(diǎn)(閉合狀態(tài))。3.工作級(jí)別由工作時(shí)間方面的繁忙程度和吊重方面的滿(mǎn)載程度決定。我國(guó)規(guī)定只將起重機(jī)的工作級(jí)別劃分為8級(jí),即A1~A8,輕小型起重設(shè)備、升降機(jī)、架空單軌系統(tǒng)還沒(méi)有劃分級(jí)別。(1)利用等級(jí)表示時(shí)間方面的繁忙程度。根據(jù)有效壽命內(nèi)工作循環(huán)總次數(shù),分為U0~U9共10級(jí)。由0到9利用程度愈加頻繁。表6—12起重機(jī)利用等級(jí)分級(jí)利用等級(jí)總的工作循環(huán)次數(shù)N附注U0U1U2U31.6×1043.2×1046.3×1041.25×105不經(jīng)常使用U42.5×105經(jīng)常輕閑地使用U55×105經(jīng)常中等地使用U61×106不經(jīng)常繁忙地使用U7U8U92×1064×106>4×106繁忙地使用(2)載荷狀態(tài)表明起重機(jī)受載的輕重程度。它與兩個(gè)因素有關(guān),即所起升的載荷與最大起升載荷之比和各個(gè)起升載荷Pi的作用次數(shù)ni與總的工作循環(huán)次數(shù)N之比。根據(jù)計(jì)算所得的載荷譜系數(shù)確定【例題·計(jì)算題】Pmax=100t,N=10000次,m=6其中,P1=100t,n1=9000次P2=10t,n2=1000次『正確答案』根據(jù)載荷譜系數(shù)Kp可以將載荷狀態(tài)分為Q1~Q4共4級(jí),由1到4載荷由輕到重。表6—13起重機(jī)的載荷狀態(tài)及其名義載荷譜系數(shù)KP載荷狀態(tài)名義載荷譜系數(shù)KP說(shuō)明QlQ2Q3Q40.1250.250.51.0很少起升額定載荷,一般起升輕微載荷有時(shí)起升額定載荷,一般起升中等載荷經(jīng)常起升額定載荷,一般起升較重的載荷頻繁地起升額定載荷(3)起重機(jī)的工作級(jí)別的劃分。根據(jù)利用等級(jí)和載荷狀態(tài)的大小,經(jīng)過(guò)查表確定。表6—14起重機(jī)工作級(jí)別的劃分名義載荷譜系數(shù)利用等級(jí)載荷狀態(tài)KpU0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Q1—輕0.125AlA2A3A4A5A6A7A8Q2—中0.25A1A2A3A4A5A6A7A8Q3—重0.5AlA2A3A4A5A6A7A8Q4—特重1.0A2A3A4A5A6A7A8(三)基本結(jié)構(gòu)和專(zhuān)用零部件各種起重機(jī)都具有實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作的起升機(jī)構(gòu),此外有些還有運(yùn)行機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和其他專(zhuān)用機(jī)構(gòu)。專(zhuān)用零部件有:1.鋼絲繩。繩芯有鋼絲繩芯和纖維芯兩種。2.滑輪組。分為定滑輪組和動(dòng)滑輪組。滑輪一般用鑄鐵制造,載荷較大的也可用鑄鋼;對(duì)于大型滑輪(D≥800mm)采用焊接結(jié)構(gòu)。3.卷筒組。由卷筒、連接盤(pán)、軸、支撐架組成。4.吊鉤組。由吊鉤、吊鉤螺母、推力軸承、吊鉤橫梁、護(hù)板組成。80t以上用雙鉤,80t以下用單鉤。吊鉤必須采用模鍛(成批)、自由鍛或板鉤(大噸位、單件生產(chǎn))。5.抓斗。6.車(chē)輪與軌道。7.制動(dòng)裝置。包括制動(dòng)器和停止器兩類(lèi)。制動(dòng)器是利用摩擦元件(閘瓦、制動(dòng)帶、摩擦盤(pán)等)與制動(dòng)輪或制動(dòng)盤(pán)的摩擦阻力使機(jī)構(gòu)減速或停止。停止器是利用機(jī)械的止動(dòng)元件(棘爪、滾柱等)單方向止擋機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。8.起重機(jī)安全保護(hù)裝置。(1)限制起重量或起重力矩的裝置:起重量限制器;起重力矩限制器。(2)限制工作范圍界限的裝置:起重高度限制器、行程限制器。(3)保證起重機(jī)及其機(jī)構(gòu)正常運(yùn)作的裝置:防撞裝置、緩沖器小車(chē)、防滑裝置。二、通用橋式起重機(jī)(掌握)(一)概述1.類(lèi)型種類(lèi)代號(hào)。表6–15。序號(hào)名稱(chēng)小車(chē)代號(hào)1吊鉤橋式起重機(jī)單小車(chē)QD2雙小車(chē)QE3抓斗橋式起重機(jī)單小車(chē)QZ4電磁橋式起重機(jī)單小車(chē)QC5抓斗吊鉤橋式起重機(jī)單小車(chē)QN6電磁吊鉤橋式起重機(jī)單小車(chē)QA7抓斗電磁橋式起重機(jī)單小車(chē)QP8三用橋式起重機(jī)單小車(chē)QS2.基本參數(shù)包括額定起重量、跨度、速度。額定起重量當(dāng)設(shè)有主、副鉤時(shí),額定起重量用分式表示,分子表示主鉤的起重量,分母表示副鉤的起重量??缍瓤缍扔纸锌缇啵侵钙鹬貦C(jī)行走的兩平行軌道之間的距離。起重機(jī)的跨度一般比車(chē)間跨度小1.5m,其跨度每3m為一級(jí),主要分為10.5m、13.5m、16.5m、19.5m、22.5m、25.5m、28.5m、31.5m,大于31.5m的為非標(biāo)準(zhǔn)跨度。速度速度是根據(jù)工作繁忙程度決定的,輕級(jí)工作速度較低,重級(jí)工作速度較快?!咀⒁狻客ㄓ脴蚴狡鹬貦C(jī)的速度包括:①大車(chē)速度。大車(chē)移動(dòng)有三種,即80m/min、100m/min、120m/min。②小車(chē)速度。小車(chē)速度一般在40m/min左右。③吊鉤起升速度。吊鉤起升速度一般為8~20m/min,起重量大,速度要放慢。④起升高度。吊鉤標(biāo)準(zhǔn)起升高度為12m,每增加2m為一級(jí),直至32m。3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。由橋架、大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備組成。橋架沿軌道縱向運(yùn)行;起重小車(chē)沿橋架上的軌道橫向運(yùn)行

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