工程機械概論教案(共55頁)

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

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

3、工程機械的作用和使用范圍1)大幅提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)省大量人力、降低勞動強度、完成靠人力難以承擔的高強度工程施工，加快工程建設(shè)速度，確保工程質(zhì)量、降低工程造價、減輕繁重體力勞動、提高經(jīng)濟和社會效益。2)主要用于國防建設(shè)工程、交通運輸建設(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)境保護等領(lǐng)域。圖1.1 大型典型工程機械4.工程施工對工程機械的基本要求1)適應(yīng)性2)可靠性3)經(jīng)濟性4)安全性5.機械化施工水平的主要指標1)機械化程度；2)裝備率；3)設(shè)備完好率；4)設(shè)備利用率。1.2工程機械的類型、技術(shù)參數(shù)與產(chǎn)品型號1.工程機械的類型工程機械涵蓋的產(chǎn)品分

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

5、確定的相對運動，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)件是作相對運動的各個獨立運動單元稱為構(gòu)件。機器中的最小制造單元稱為零件。本章要點：1、工程機械主要類型2、工程機械種類和應(yīng)用。第2章 挖掘機械教學目的：通過本章學習，熟悉挖掘機械的用途分類以及構(gòu)造，了解液壓挖掘機械制系統(tǒng)的前沿技術(shù)。教學重點：熟悉挖掘機械的構(gòu)造及其應(yīng)用。教學難點：挖掘機械液壓控制系統(tǒng)。授課學時：4本章知識結(jié)構(gòu)圖：挖掘機械：第2講第2章 2.1 2.2授課學時2教學目的及要求目的：了解挖掘機械的用途分類以及構(gòu)造。要求：了解挖掘機械電子控制系統(tǒng)的前沿技術(shù)。教學難點及重點及措施重點、難點：挖掘機械的構(gòu)造。措施

6、：突出重點、難點：引用實例分析，掌握單斗挖掘機的結(jié)構(gòu)。授課方法通過實例分析，了解挖掘機械的相關(guān)概念，掌握單斗挖掘機的相關(guān)知識。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體作業(yè)思考題參考教材P100思考題：1、32.1概述1.挖掘機械的用途用途：挖掘機械在建筑、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: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，后者為多斗挖掘機。圖2.1 典型挖掘機械主要應(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，此外還可對碎石、煤

7、等松散物料進行裝載作業(yè)；4）更換工作裝置后還可進行起重、澆筑、安裝、打樁、夯土和拔樁等工作。5）由于單斗挖掘機應(yīng)用普遍，它可以挖掘級以下的土層和爆破后的巖石。2.單斗挖掘機的分類1)按動力裝置分類(1)有電驅(qū)動式(2)內(nèi)燃機驅(qū)動式2)按傳動裝置分類(1)機械傳動式(2)液壓傳動式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)機械式：正鏟、反鏟、拉鏟、抓斗、裝有吊鉤的挖掘機、裝有其他工作裝置的挖掘機。(2)液壓式：反鏟、正鏟、抓斗、起重吊鉤、其他工作裝置

8、。3.液壓挖掘機的主要技術(shù)參數(shù)主要參數(shù)有：斗容量、機重、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)有標準斗容量、機重和額定功率三個。標準斗容量：直接反映了挖掘機的挖掘能力。機重：反映了機械本身的級別和實際工作能力。額定功率：反映了挖掘機的動力性能。4.液壓挖掘機的發(fā)展概況1)我國的三個發(fā)展階段(1)自主開發(fā)階段(19671979年)；(2)技術(shù)的引進、消化、吸收與提高階段(19801994年)；(3)國外液壓挖掘機生產(chǎn)企業(yè)全面進入我國市場，獨資與合資企業(yè)迅速發(fā)展的階段(1994年至今)。2)兩個發(fā)展方向：(1)采用機電液一體化

9、技術(shù)；(2)向大型化和超大型化發(fā)展。2.2 機械式單斗挖掘機構(gòu)造1.組成部分工作裝置：包括鏟斗、動臂及提升用的主鉸車和變幅鉸車；轉(zhuǎn)臺：包括動力裝置、傳動裝置和操縱裝置；行走裝置：包括車座、行走履帶及其傳動裝置。2.單斗挖掘機的機械傳動圖單斗挖掘機的機械傳動圖如圖2.2所示。動力由發(fā)動機1主離合器2與鏈式減速器3換向機構(gòu)水平軸48。然后分成兩條傳動路線：第一條:由圓柱齒輪4、5、11將動力傳遞至主卷揚軸12，驅(qū)動主卷筒回轉(zhuǎn)，控制鏟斗的動作；第二條:由換向機構(gòu)經(jīng)垂直軸41、一個兩擋變速器43，通過圓柱齒輪28、26分別將動力傳遞給回轉(zhuǎn)立軸29和行走立鈾30。圖2.2 單斗挖掘機的機械傳動3.機械式

10、單斗挖掘機的不足1)挖掘力不足2)動作不平穩(wěn)3)機構(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)授課學時2教學目的及要求目的：了解挖掘機械基本構(gòu)造。要求：了解挖掘機械控制系統(tǒng)。教學難點及重點及措施重點、難點：掌握挖掘機械構(gòu)造。措施：突出重點、難點：引用實例分析，掌握挖掘機械結(jié)構(gòu)及控制原理。授課方法通過實例分析，了解挖掘機械構(gòu)造及控制的相關(guān)知識。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體作業(yè)思考題P52思考題：62.3單斗液壓挖掘機構(gòu)造1.工作裝置總體組成：發(fā)動機、機架、傳動系統(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：動臂、斗桿、鏟斗、連桿、搖桿、

11、動臂液壓缸、斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸。主要用于停機面以下作業(yè)，也可以挖停機面以上的土方工程。正鏟工作裝置：正鏟挖掘機主要用于挖掘停機面以上的工作面，也可以挖掘停機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，減少土對運輸車輛的沖擊。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：進行打樁；開挖凍土和巖層；破壞路面表層；搗實土壤。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的前瑞、回轉(zhuǎn)平臺通過回轉(zhuǎn)支承與行走裝置相連?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動裝置(驅(qū)動轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)),回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置使

12、平臺相對于行走裝置作回轉(zhuǎn)運動，并帶動工作裝置繞其回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動。2)回轉(zhuǎn)支承裝置的主要結(jié)構(gòu)形式滾動軸承式回轉(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)動裝置：由雙向液壓馬達經(jīng)一級齒輪減速，帶動驅(qū)動鏈輪。驅(qū)動輪引導(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力通過變速箱由傳動軸輸出給前、后驅(qū)動橋，或經(jīng)輪邊減速器驅(qū)動車輪。圖2.3擺動前橋機構(gòu)示意圖挖掘機工作時，換向閥1把兩個液壓缸的工作腔與油箱的通路切斷，此時液壓缸將前橋的

13、平衡懸架鎖住，減少了擺動，提高了作業(yè)穩(wěn)定性。行走時，換向閥1左移，使兩個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回路，分別進入兩組四路集裝閥I、，形成兩個獨立的回路。進入第一組四路集裝閥的高壓油，可以分別驅(qū)動回轉(zhuǎn)液壓馬達16、鏟斗液壓缸3、輔助液壓缸及右行走液壓馬達26。由執(zhí)行元件返回到四路集裝閥的油進入合流閥13。進入第二組四路組合閥的高壓油，可以分別控制動臂液壓缸4、斗桿液壓缸2、左行走液壓馬達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，并進入限速閥5中。2.4挖掘機電子控制系統(tǒng)簡介1)目前挖掘機電子（微機)控制系統(tǒng)的主要功能電子監(jiān)控，故障自動報警及故障自動排除；節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效率；簡化了操作，降低了勞動強度；實現(xiàn)了對柴油機的自動控制；提高了作業(yè)的自動化或半自動化程度。2)電子控制系統(tǒng)的特點能在-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性能；有較強的抗干擾能力，系統(tǒng)能在各種干擾下可靠地工作。3)液壓挖掘機的特點優(yōu)點：挖掘力及牽引力大，傳動平穩(wěn)，傳動比大，作業(yè)效率高。各元件可以相對獨立布置，合理布局

15、，易于改進變型。液壓傳動有防止過載的能力，使用安全可行，操縱簡便靈活。缺點：液壓元件加工精度要求高，裝配要求嚴格，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，有時有噪音和振動。本章要點：1、挖掘機械的總體構(gòu)造。2、挖掘機械的電子控制系統(tǒng)。第3章 推土機教學目的：通過本章學習，掌握推土機的分類方式和作業(yè)過程，總體結(jié)構(gòu)及其新結(jié)構(gòu)新技術(shù)。教學重點：掌握推土機分類方式總體結(jié)構(gòu)。教學難點：對推土機的新結(jié)構(gòu)新技術(shù)的掌握。授課學時：4本章知識結(jié)構(gòu)圖：第4講第3章 第3.1節(jié) 第3.2節(jié)授課學時2教學目的及要求目的：了解推土機分類方式，掌握推土機的工作過程及構(gòu)造。要求

16、：能夠?qū)ν仆翙C的構(gòu)造進行說明。教學難點及重點及措施重點：推土機分類方式及構(gòu)造難點：推土機的工作過程。措施：1、突出重點：引述國內(nèi)推土機的分類方式。 2、解決難點：通過實例分析，講述推土機的工作過程及主要特點。授課方法通過系統(tǒng)實例分析，介紹相關(guān)的概念及原理。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體作業(yè)思考題無3.1推土機的分類推土機可按功率等級、行走裝置、推土鏟安裝形式、傳動方式、用途等進行分類。按發(fā)動機功率等級：按推土機裝備的發(fā)動機功率等級不同，可分為五類。按行走裝置：按推土機的行走裝置不同，可分為履帶式推土機和輪胎式推土機兩種。圖3.1履帶式和輪胎式推土機按推土鏟安裝形式：1)固定式，2)回轉(zhuǎn)式按傳動方式：

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

18、的構(gòu)造進行說明。教學難點及重點及措施重點、難點：對推土機的總體構(gòu)造、新結(jié)構(gòu)及其智能化相關(guān)知識的掌握。措施：1、突出重點：以國產(chǎn)典型推土機為例，了解總體構(gòu)造。2、解決難點：以國外典型推土機為例，掌握新結(jié)構(gòu)及其智能化相關(guān)知識。授課方法通過實例分析，闡述推土機的總體構(gòu)造、新結(jié)構(gòu)及其智能化相關(guān)知識。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體作業(yè)思考題P22思考題：43.3推土機的總體構(gòu)造不論是履帶式推土機還是輪胎式推土機，都由發(fā)動機、傳動系統(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.傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的作用是將發(fā)動機的動力減速增矩后傳給行走裝置，使推土機具有足夠的牽引力和合適的工作速度，常用的傳動方式有機械傳動

19、、液力機械傳動和靜液壓傳動三種。1）機械式傳動系統(tǒng)機械傳動系由主離合器、聯(lián)軸器、變速器、中央傳動裝置、轉(zhuǎn)向離合器和制動器、終傳動機構(gòu)組成。圖3.2 機械傳動系統(tǒng)傳動路線2）液力機械式傳動系統(tǒng)液力機械傳動系由液力變矩器、動力換擋變速器、中央傳動裝置、轉(zhuǎn)向離合器和制動器、終傳動機構(gòu)組成。圖3.3 液力機械傳動系統(tǒng)傳動路線3)液壓式傳動系統(tǒng)推土機液壓傳動系統(tǒng)由雙向變量液壓泵變量液壓馬達、終傳動機構(gòu)組成，通常采用雙泵雙回路閉式液壓系統(tǒng)。圖3.4 靜液壓傳動系統(tǒng)傳動路線4)轉(zhuǎn)向和制動系采用機械傳動和液力機械傳動的推土機，通常采用轉(zhuǎn)向離合器加轉(zhuǎn)向制動器來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向與制動。采用液壓傳動方式的推土機，無需轉(zhuǎn)向器

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

21、置為推土鏟，是推土機的主要工作裝置，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：其鏟刀正對前進方向安裝，稱為直鏟或正鏟，多用于中，小型推土機。(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，懸掛在推土機后部的支撐架上，是推土機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.推土機操縱控制系統(tǒng)工作裝置液壓操縱系統(tǒng)：現(xiàn)代工程機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。推土板自動找平系統(tǒng)。3.4推土機的新結(jié)構(gòu)新技術(shù)1.推土機的新結(jié)構(gòu)1)行走機構(gòu)推土機作業(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載荷對履帶行走機構(gòu)的不良影響，卡特彼勒公司設(shè)計了與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全不同的高架驅(qū)動鏈輪的三角形履帶行走系統(tǒng)。宣化工程機械集團有限公司引進生產(chǎn)的SD7、SD8屬于此種結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特點：(1)驅(qū)動鏈輪高置，脫離了行走架，避免了行走和作業(yè)

23、時地面直接傳到驅(qū)動鏈輪和通過驅(qū)動鏈輪傳遞到傳動系統(tǒng)的沖擊和振動載荷，減少了鏈輪和履帶銷的磨損，大大提高了傳動系統(tǒng)的壽命，減少了傳動系統(tǒng)的設(shè)計重量。(2)行走架與機架釆用樞軸式鉸接形式，取代傳統(tǒng)的八字梁結(jié)構(gòu)，提高下行走架與機架的連接剛度，同時履帶后部接地位置不受鏈輪位置影響，使得整機重心在履帶接地長度上可調(diào)節(jié)，滿足不同機具對整機重心的使用要求。(3)傳動部件實現(xiàn)了模塊化裝配，特別是終傳動、轉(zhuǎn)向制動、變速器等均可在任何時候方便地拆裝，維修時間短(為普通型推土機的13)。(4)大型推土機行走機構(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特的彈性懸架機構(gòu)。2)主要部件模塊化推土機經(jīng)常

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

25、動換擋，并使發(fā)動機轉(zhuǎn)速與運行工況相匹配，達到節(jié)能目的，且操作方便，提高了生產(chǎn)率。推土作業(yè)自動找平：目前應(yīng)用在推上機上的自動找平控制方式有兩種：GPS找平控制和激光找平控制。計算機控制狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷：卡特被勒推土機上的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(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)具有能同時監(jiān)控發(fā)動機燃油液面高度、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報警。網(wǎng)絡(luò)化與機群控制：通過GPS和無線通信技術(shù)CDMA、CPRS、GSM等使機載電子控制系統(tǒng)與地面基站實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，并通過基站控制

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

27、、解決難點：通過典型液壓系統(tǒng)的分析，會對裝載機進行運動分析。授課方法通過實例分析，說明國產(chǎn)及國外生產(chǎn)的裝載機的相關(guān)知識。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體作業(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械，它的作業(yè)對象主要是各種土壤、砂石料、灰料及其他筑路用散狀物料等，主要完成鏟、裝、卸、運等作業(yè)，也可對巖石、硬土進行輕度鏟掘作業(yè)，如果換裝不同工作裝置，還可以擴大其使用范圍，完成推土、起重、裝卸其他物料的工作。2)分類按發(fā)動機功率劃分：小型、中型、大型、特大型。按傳動形式劃分：機械傳動、液力機械傳動、液壓傳動、電

28、傳動。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.裝載機的主要技術(shù)參數(shù)裝載機的主要技術(shù)參數(shù)有：發(fā)動機額定功率、額定載重量、鏟斗容量、機重、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.裝載機發(fā)展概況裝載機自20世紀20年代問世以來，一直處于不斷發(fā)展之中。傳動系從機械式傳動到液力機械傳動、全液壓傳動和電傳動。目前廣泛采用液力機械傳動。20世紀40年代開始出現(xiàn)全輪驅(qū)動的裝載機，60年代中開始出現(xiàn)鉸接式轉(zhuǎn)向裝載機，這些結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)已為大、中型裝載機普遍采用。近年來，裝載機的發(fā)展趨勢： 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)向機電液一體化、電子化方向發(fā)展 4)裝載機的輪胎化。4.2裝載機底盤構(gòu)造1.裝載機的總體構(gòu)造裝載機以柴油發(fā)動機或電動機為動力裝置，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、卸載及運輸作業(yè)。輪胎式裝載機是由動力裝置、車架、行走裝置、傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和工作裝置等組成。履帶式裝載機是以專用底盤或工業(yè)拖拉機為基礎(chǔ)車，裝上工作裝置并配裝適當?shù)牟倏v系統(tǒng)而構(gòu)成的。2.傳動系統(tǒng)輪胎式裝載機傳動系統(tǒng)其動力傳遞路線（液力機械式）：發(fā)動機-液力變矩器-變速器-傳動軸-前、后驅(qū)動橋-輪邊減速器-車輪。履帶式裝載機傳動系統(tǒng)與履帶式推土機相同。3.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠使裝載機

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，兩個轉(zhuǎn)向液壓缸進出油管路采用交叉連接，即一個轉(zhuǎn)向液壓缸的無桿腔與另一個轉(zhuǎn)向液壓缸的有桿腔相連，轉(zhuǎn)向時使前后車架相對轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鉸接式裝載機的左右轉(zhuǎn)向。4.制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)按功能分為行車制動和駐車制動兩大系統(tǒng)。行車制動用于經(jīng)常性的一般行駛中的車速控制，駐車制動僅供機械長時間制動使用。4.3裝載機工作裝置及液壓系統(tǒng)1.工作裝置裝載機的鏟掘和裝卸物料作業(yè)是通過其工作裝置的運動來實現(xiàn)的。

31、輪胎式裝載機的工作裝置廣泛采用反轉(zhuǎn)六連桿和正轉(zhuǎn)八連桿機構(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裝載機工作裝置常用機構(gòu)形式六連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，但連桿傳動比較小，常用在中小型裝載機上；八連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。但連桿傳動比較大，較適用在大中型裝載機上。正轉(zhuǎn)機構(gòu)在工作時桿件運動干涉小，動臂可做成直線形，加工簡單。反轉(zhuǎn)機構(gòu)為了避免桿件的運動干涉，動臂常做成“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）動臂：動臂用來安裝和支承鏟斗，并通過舉升液壓缸實現(xiàn)鏟斗升降。動臂的結(jié)構(gòu)按其縱向中心形狀可分

32、為曲線形和直線形兩種。曲線形動臂常用于反轉(zhuǎn)式連桿機構(gòu)，其形狀容易布置，也容易實現(xiàn)機構(gòu)優(yōu)化。直線形動臂的結(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)式連桿機構(gòu)。動臂的斷面有單板、雙板和箱形三種結(jié)構(gòu)形式。 3）限位機構(gòu)：在鏟裝、卸料作業(yè)時，對鏟斗的前后傾角度有一定要求，并對其位置進行限制。鏟斗前、后傾限位常采用限位塊限位方式。圖3.2裝載機的可換工作裝置2.工作裝置液壓系統(tǒng)CAT966D型裝載機工作裝置為反轉(zhuǎn)六連桿機構(gòu)，其液壓控制系統(tǒng)由工作液壓泵、分配閥、安全閥、動臂液壓缸、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)和運載過程中，垂直振動和縱向角振動，導(dǎo)致鏟斗內(nèi)物料散落，降低生產(chǎn)率?，F(xiàn)代輪式裝載機采用工作裝置液壓減振系統(tǒng)。本章要點：1、裝載機的總體構(gòu)造。2、裝載機的傳動系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)。第5章 鏟運機教學目的：通過本章學習，熟悉自行式鏟運機的構(gòu)造，了解鏟運機的分類和表示方法。教學重點：掌握自行式鏟運機的構(gòu)造。教學難點：掌握自行式鏟運機工作裝置。授課學時：2本章知識結(jié)構(gòu)圖：第7講第5章授課學時2教學目的及要求目的：熟悉自行式鏟運機的構(gòu)造，了解鏟運機的分類和表示方法。要求：能對鏟運機進行工作原理闡述。教學難

34、點及重點及措施重點：掌握自行式鏟運機的構(gòu)造。難點：掌握自行式鏟運機工作裝置。措施：1、突出重點：引用實例分析鏟運機的結(jié)構(gòu)及工作原理。 2、解決難點：通過實例分析，講述鏟運機的工作裝置。授課方法通過系統(tǒng)實例分析，介紹鏟運機的相關(guān)結(jié)構(gòu)及原理。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體作業(yè)思考題無5.1鏟運機概述1.用途鏟運機是以帶鏟刀的鏟斗為工作部件的鏟土運輸機械，兼有鏟裝、運輸、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.拖式鏟運機；b.自行式鏟運機2)按裝載方式分a.升運式；b.普通式。3)按卸土方式分a.自由式卸土；b.半強制式卸土；c.強制式卸

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自行式鏟運機的構(gòu)造1.傳動方式自行式鏟運機大多采用液力機械式傳動或全液壓傳動。2.自行式鏟運機的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)現(xiàn)代輪胎式自行式鏟運機多采用鉸接式雙作用液壓缸動力轉(zhuǎn)向，有帶換向閥非伺服式和四桿機構(gòu)伺服式兩類。伺服式又有機械發(fā)虧和液壓反饋。3.自行式鏟運機的懸掛系統(tǒng)1)油氣彈性懸掛2)彈性轉(zhuǎn)向樞架4.自行式鏟運機工作裝置1)開頭鏟裝式工作裝置2)其他形式鏟運機工作裝置3)工作裝置的液壓系統(tǒng)第6章 塔

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

37、的穩(wěn)定性計算。 2、解決難點：通過結(jié)構(gòu)簡圖，講述塔式起重機的穩(wěn)定性計算。授課方法結(jié)合圖片介紹塔式起重機的相關(guān)基本知識。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體與板書結(jié)合作業(yè)思考題無6.1塔式起重機的基本類型和穩(wěn)定性計算1.塔式起重機的類型1)上回轉(zhuǎn)塔式起重機按回轉(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)形式可分為動臂式、平頭式和有塔頂水平臂式。 動臂式 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)塔機有以下優(yōu)點：底部輪廓尺寸小

38、，節(jié)省場地；塔身不回轉(zhuǎn)，故轉(zhuǎn)動慣量??；便于改裝成附著式和內(nèi)爬式起重機；能適應(yīng)多種形式建筑物的施工需要。2）下回轉(zhuǎn)塔式起重機下回轉(zhuǎn)塔式起重機多屬自行式，可以快速拆裝。(1)動臂式變幅下回轉(zhuǎn)塔式起重機按塔頭結(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，見圖(a)；固定支撐的下回轉(zhuǎn)塔式起重機，見圖(b)；活動支撐的下回轉(zhuǎn)塔式起重機。圖6.4 下回轉(zhuǎn)動臂式塔機(2)水平臂小車變幅式下回轉(zhuǎn)塔式起重機水平臂下回轉(zhuǎn)塔式起重機的塔身有桁架式和實腹式；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)快裝式塔機下回轉(zhuǎn)塔式起重機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圖6.6 內(nèi)爬式塔機(1)內(nèi)爬式。優(yōu)點：幅度可以設(shè)計的小些，爬升高度不受結(jié)構(gòu)限制，塔身短，自重輕，造價低。缺點：建筑物結(jié)構(gòu)需加強，增加了建筑物的造價，施工結(jié)束后向下卸塔機比較麻煩。(2)外部附著式塔機優(yōu)點：1）建筑物僅承受由起重機傳來的水平載荷；2）附著在建筑物外，附著和頂升可以在施工間隙進行對施工進度影響不大；3）可以在小幅度吊笨重的構(gòu)件；4）司機大多可以看到起吊和卸料的全過程；5）拆裝方便。缺點：吊臂要長一些，塔身高度大，重量和造價均比內(nèi)爬式的高。圖6.7 外部附著式塔機2.塔式起重機的基本參數(shù)基本參數(shù)直接影響著塔機的工作性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計、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、軌距和機構(gòu)的工作速度。而起重力矩是塔機的主要參數(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)定了塔機的代號含義，型式和代號：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.塔式起重機的穩(wěn)定性計算塔式起重機的穩(wěn)定性計算包括，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。對于固定式基礎(chǔ)的塔機還需驗算固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性。工作狀態(tài)穩(wěn)定性分為無風靜載工況(工況1)和有風動載工況(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的自身穩(wěn)定性(工

41、況3)和暴風侵襲下的起重機穩(wěn)定性(工況4)?？紤]各種載荷對穩(wěn)定性的實際影響，各載荷需要乘以一個載荷系數(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載荷坡度載荷說明11.01.500021.31.01.01.0風壓Pw23-0.201.00風壓Pw24001.20風壓Pw31）工作狀態(tài)穩(wěn)定性(1)無風靜載工況(工況1)工況1的驗算公式為：式中：最大幅度；起重機自重力(不含吊具重)；軌距一半；起升載荷；起重機自重的重心離回轉(zhuǎn)重心距離。(2)有風動載工況(工況2) 無風靜載工況(工況1) 有風動載工況(工況2)圖6.8 無風靜載工況圖2)非工作狀態(tài)穩(wěn)定性(1)突然卸載或吊具脫落時的自

42、身穩(wěn)定性(工況3)，見下圖(a)為保證起重機安全工作，必須按下列不等式進行驗算：式中：起升載荷；最小工作幅度；風力平均作用高度；起重機自重；工作狀態(tài)下風力；軌距一半；起重機自重至后傾翻邊距離。(2)暴風侵襲下起重機穩(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，見下圖(b)在非工作狀態(tài)下能隨風自由轉(zhuǎn)動的塔式起重機，見下圖(c) (a) (b) (c)圖6.9暴風侵襲下起重機穩(wěn)定性受力圖3)安裝、拆卸穩(wěn)定性(1)下回轉(zhuǎn)塔式起重機下回轉(zhuǎn)塔式起重機的整體安裝、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；考慮動載等超載因素，。(2)上回轉(zhuǎn)塔式起重機對塔身和平衡重(部分)先安裝，吊臂后裝的塔式起重機，必須驗算起重機安裝時(塔身立起后)的穩(wěn)定性，其計算公式為：式中：安裝狀態(tài)最大風力；風力離地高度；起重機裝配部分的重量；考慮到底座傾斜，起重機裝配部分重量至傾覆邊的水平距離。(4)塔式起重機固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計算固定式塔式起重機使用的混凝土基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)滿足抗傾翻穩(wěn)定性和強度條件。混凝土基礎(chǔ)的抗傾翻穩(wěn)定性按下式驗算。地面壓力按下式驗算：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地面計算壓應(yīng)力，Pa；PB地面計算許用壓應(yīng)力，一般情況取PB2×1053×105Pa。圖6.10 塔機固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計算簡圖第9講第6章 第6.2節(jié)授課學時2教學目的及要求目的：通過本節(jié)的學習，掌握塔式起重機的起重特性，掌握塔式起重機的配重計算方法。要求：能設(shè)計塔式起重機的起重特性。教學難點及重點及措施重點：塔式起重機的起重特性和配重計算。難點：塔式起重機的起重特性曲線。措施：1、突出重點：板書與簡圖相結(jié)合，講述起重特性和配重計算 2、解決難點：繪制草圖，講述塔式起重機的起重特性曲線。授課方法板書與簡圖相結(jié)合介紹塔機的起重特性和配重計算。（現(xiàn)代化）教

45、學手段多媒體與板書結(jié)合作業(yè)思考題作業(yè)：計算塔式起重機的配重，其詳細數(shù)據(jù)見教案P916.2塔式起重機的起重特性和配重的計算1.塔式起重機的起重特性起重特性是指起重機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在不同幅度下起重能力的曲線。在塔式起重機上，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)塔式起重機起重力矩標定定義，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的標定起重力矩?；颈圩畲蠓鹊念~定起重量為：考慮小車重量和吊具重量，這一幅度對較點的力矩為由于力矩限制器的限制，在其它幅度時移動載荷對上鉸點的力矩也應(yīng)為所以：由此得起重特性曲線為：式中：最大額定起載荷；起重機標定的起重力矩；起重小車的重量；吊具的重量；基本臂最大幅度；上鉸點到回轉(zhuǎn)中心的距離；所能到達的最大工作幅度。將代入公式得2.塔式起重機的配重的計算目的：減輕旋轉(zhuǎn)部分的傾覆力矩。計算原則：最大幅度滿載時的前傾力矩，等于最小幅度空載時后傾力矩。最大幅度時滿載前傾彎矩：式中：額定起升載荷；載重小車自重；起重機旋轉(zhuǎn)部分自重；配重重量；、分別為起重機旋轉(zhuǎn)部

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

48、構(gòu)。（現(xiàn)代化）教學手段多媒體與板書結(jié)合作業(yè)思考題無6.3塔式起重機的金屬結(jié)1.金屬結(jié)構(gòu)的主要部件和設(shè)計基本要求塔式起重機金屬結(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。塔式起重機設(shè)計時應(yīng)考慮如下要求：滿足總體設(shè)計要求；堅固耐用，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 塔式起重機的金屬結(jié)構(gòu)2.塔式起重機的吊臂1)吊臂的結(jié)構(gòu)塔式起重機吊臂的結(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)吊臂的計算在變幅平面內(nèi)，吊臂下端用銷軸與轉(zhuǎn)臺或塔身相連，相當于是吊臂的固定鉸支撐。吊臂頭部由變幅拉索拉住，相當于吊臂的可動鉸支撐。其變幅平面內(nèi)的計算簡圖如圖(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鉸支撐，其計算簡圖如圖(b)所示。 (a) 變幅平面內(nèi)的計算簡圖 (b) 回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的計算簡圖圖6.17 吊臂的計算受力分析圖3.塔式起重機塔身的計算塔式起重機的塔身從結(jié)構(gòu)型式來看，分為空間桁架式和實腹式即桁架結(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，同時還承受一定的扭矩。塔身在設(shè)計時，必須計算其強度、整體穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性并考慮震動問題。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)力分析及計算解決塔身結(jié)構(gòu)的計算方法有兩種：一是將空間桁架分解成平面桁架來計算，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：因為此時臨界載荷，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 流動式式起重機教學目的：通過本章學習，了解流動式起重機的分類及應(yīng)用，流動式起重機的主要參數(shù)和輪胎式起重機支腿型式，掌握流動式起重機的構(gòu)造。教學重點：掌握流動式起重機的構(gòu)造及應(yīng)用。教學難點：支腿形式及支腿壓力的計算方法。教學學時：2第11講第7章授課學時2教學目的及要求目的：通過本節(jié)的學習

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

53、車底盤，輪胎起重機使用特殊設(shè)計的輪胎底盤；b.汽車起重機可以和汽車編隊行駛，而輪胎起重機行駛較慢，一般不能和汽車編隊行駛；c.汽車起重機不能吊重行走，輪胎起重機可以吊重慢速行駛。d.汽車起重機只能在車身的側(cè)向和后方吊重，輪胎起重機可以全回轉(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)傳動方式可分為機械傳動、電力-機械傳動和液壓-機械傳動。2.流動式起重機的組成和名稱輪胎式起重機由下列幾部分組成：1)取物裝置。輪胎式起重機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)平臺上。3)上車回轉(zhuǎn)部分。它是在起重作業(yè)時可以回轉(zhuǎn)的部分，它包括裝在回轉(zhuǎn)平臺上，除吊臂、配重、吊鉤等外的全部機構(gòu)和裝置。4)下車行走部分。它是起重機的地盤，是上車回轉(zhuǎn)部分的基礎(chǔ)。5)回轉(zhuǎn)