《工程机械》课件

工程机械概论课程介绍与学习目标课程概述学习目标本课程旨在系统介绍工程机械的基本知识、工作原理、结构特点以及维护保养等方面的内容我们将从工程机械的定义与分类入手，逐步深入到各种典型工程机械的工作原理和结构组成，并介绍其在工程实践中的应用工程机械的定义与分类定义分类12工程机械是指用于土石方工程工程机械的分类方法有很多种、筑路工程、起重运输工程以，可以按照用途、功能、结构及其他工程建设中所使用的各等进行分类常见的分类方法种机械设备的总称它是一种包括土方机械、筑路机械、重要的生产工具，广泛应用于起重机械、混凝土机械、桩工建筑、交通、水利、矿山等各机械等每种类型的机械都有个领域其特定的用途和适用范围重要性工程机械发展历史早期阶段1工程机械的发展可以追溯到古代早期的工程机械主要是一些简单的工具和设备，如锹、镐、滑轮等这些工具和设备主要依靠人力或畜力驱动，效率较低近代阶段2随着工业革命的到来，蒸汽机、内燃机等动力机械开始应用于工程机械这大大提高了工程机械的效率和能力例如，蒸汽铲、内燃机推土机等开始出现现代阶段3现代工程机械的发展进入了高速发展阶段液压技术、电子技术、计算机技术等被广泛应用于工程机械，使其性能更加优越，功能更加完善，操作更加方便例如，液压挖掘机、智能化推土机等开始普及现代工程机械的特点高性能现代工程机械具有高性能的特点，如作业效率高、作业能力强、作业精度高等这使得工程机械能够更好地满足现代工程建设的需求高可靠性现代工程机械具有高可靠性的特点，如故障率低、使用寿命长、维护方便等这使得工程机械能够长时间稳定运行，降低维护成本智能化现代工程机械具有智能化的特点，如自动控制、远程监控、故障诊断等这使得工程机械的操作更加方便，管理更加高效环保性现代工程机械越来越注重环保性，如低排放、低噪声、节能等这使得工程机械能够更好地适应环保要求，减少对环境的污染土方机械概述定义土方机械是指用于土石方工程施工的各种机械设备的总称主要用于土方的开挖、运输、填筑、压实等作业分类土方机械的种类繁多，常见的有推土机、挖掘机、装载机、铲运机、平地机等每种机械都有其特定的用途和适用范围应用土方机械广泛应用于建筑、交通、水利、矿山等各个领域是现代工程建设中不可或缺的重要设备推土机的工作原理推送21铲土卸土3推土机主要依靠其铲刀进行铲土、推送和卸土作业其工作原理是利用发动机的动力，通过传动系统驱动行走机构，使推土机前进；同时，利用液压系统控制铲刀的升降和倾斜，实现铲土、推送和卸土等动作推土机的结构组成动力系统传动系统工作装置包括发动机、散热器、包括变速器、变矩器、包括铲刀、松土器等，燃油系统等，为推土机驱动桥等，将发动机的用于进行铲土、推送、提供动力动力传递到行走机构松土等作业底盘系统包括行走机构、转向机构、制动机构等，支撑推土机的整个机体，并实现行走、转向和制动等功能推土机的工作装置铲刀松土器是推土机的主要工作部件，用于铲土、推送和卸土根据不同的用于松动坚硬的土壤或岩石，以便于铲刀进行作业通常安装在作业要求，可以选择不同类型的铲刀，如直铲、角铲、U型铲等推土机的后部，可以根据需要进行升降和调整铲刀和松土器是推土机最重要的工作装置，直接影响推土机的作业效率和作业质量因此，选择合适的工作装置对于提高推土机的作业效率至关重要推土机的传动系统机械传动液力传动静液压传动123采用齿轮、轴等机械元件传递动力采用液力变矩器、液力变速器等液采用液压泵、液压马达等液压元件，结构简单，可靠性高，但传动效压元件传递动力，传动效率较高，传递动力，传动效率高，操作灵活率较低，操作较为笨重操作轻便，但结构复杂，维护要求，可实现无级变速，但成本较高较高挖掘机的类型按行走方式按动力来源可分为履带式挖掘机和轮胎式挖可分为内燃机驱动挖掘机和电动掘机履带式挖掘机适用于在松挖掘机内燃机驱动挖掘机以柴软、泥泞的地面上作业，轮胎式油发动机为动力，电动挖掘机以挖掘机适用于在硬质地面上作业电动机为动力按用途可分为通用挖掘机和专用挖掘机通用挖掘机适用于各种土石方工程，专用挖掘机适用于特定的作业环境，如矿山挖掘机、水利挖掘机等液压挖掘机结构特点液压系统回转机构采用液压系统传递动力，具有动力强劲、操作灵活、控制精确等可以使挖掘机在水平方向上进行360度回转，大大提高了挖掘机优点是现代挖掘机的主要结构特点之一的作业范围和作业效率液压系统和回转机构是液压挖掘机最重要的结构特点，直接影响挖掘机的作业性能和作业效率因此，了解液压系统和回转机构的工作原理对于掌握液压挖掘机的操作和维护至关重要挖掘机工作装置动臂斗杆铲斗挖掘机的工作装置主要由动臂、斗杆和铲斗组成动臂与机身铰接，可以上下摆动；斗杆与动臂铰接，可以前后摆动；铲斗与斗杆铰接，可以旋转通过液压缸的伸缩，可以控制动臂、斗杆和铲斗的运动，实现挖掘、装载和卸载等作业挖掘机动力系统柴油发动机燃油系统冷却系统是挖掘机的主要动力来为柴油发动机提供燃油为柴油发动机散热，防源，为液压系统提供动，保证发动机的正常运止发动机过热力行挖掘机液压系统液压泵将发动机的机械能转换为液压能，为液压系统提供压力油液压阀控制液压油的流量和方向，实现对工作装置的精确控制液压缸将液压能转换为机械能，驱动工作装置进行运动液压油箱储存液压油，并为液压系统提供散热和过滤功能液压系统是挖掘机的核心组成部分，其性能直接影响挖掘机的作业效率和作业质量因此，了解液压系统的工作原理和结构特点对于掌握挖掘机的操作和维护至关重要装载机工作原理提升21铲装卸载3装载机主要依靠其铲斗进行铲装、提升和卸载作业其工作原理是利用发动机的动力，通过传动系统驱动行走机构，使装载机前进；同时，利用液压系统控制铲斗的升降和倾斜，实现铲装、提升和卸载等动作装载机主要结构工作装置底盘系统驾驶室包括铲斗、动臂等，用于进行铲装、提升包括行走机构、转向机构、制动机构等，为驾驶员提供操作空间和安全保障、卸载等作业支撑装载机的整个机体，并实现行走、转向和制动等功能装载机传动系统机械传动液力传动12结构简单，可靠性高，但传动传动效率较高，操作轻便，但效率较低，操作较为笨重结构复杂，维护要求较高静液压传动3传动效率高，操作灵活，可实现无级变速，但成本较高装载机操作控制行走控制转向控制工作装置控制装载机的操作控制主要包括行走控制、转向控制和工作装置控制行走控制通过油门和制动器来实现，转向控制通过方向盘来实现，工作装置控制通过液压操纵杆来实现熟练掌握这些操作控制技巧是安全高效地操作装载机的关键装载机性能参数额定载重装载机能够安全装载的最大物料重量铲斗容量铲斗能够容纳的最大物料体积卸载高度铲斗能够提升到的最大高度最大牵引力装载机能够产生的最大牵引力了解装载机的性能参数对于选择合适的装载机和合理利用装载机的性能至关重要在实际应用中，应根据具体的作业要求选择合适的装载机，并合理利用装载机的性能，以提高作业效率和作业质量压实机械分类按压实原理按碾轮类型可分为静力压实机械和振动压实可分为光轮压路机、轮胎压路机机械静力压实机械依靠自身的、羊足碾等不同类型的碾轮适重力进行压实，振动压实机械则用于不同的压实材料和压实要求利用振动产生的动能进行压实按行走方式可分为自行式压路机和牵引式压路机自行式压路机具有独立的动力系统，可以自行行走，牵引式压路机则需要依靠其他机械牵引才能行走振动压路机原理冲击21振动压实3振动压路机利用振动产生的动能对压实材料进行冲击和压实其工作原理是利用振动器产生高频振动，通过碾轮将振动传递到压实材料，使压实材料颗粒之间产生相对运动，消除空隙，提高密实度压实机械结构特征碾轮振动机构洒水系统是压实机械的主要工作部件，用于对压实用于产生高频振动，提高压实效果用于对压实材料进行洒水，提高压实效果材料进行碾压和压实压实机械应用领域道路建设机场建设12用于压实路基、路面等，提高用于压实跑道、滑行道等，保道路的承载能力和使用寿命证飞机的安全起降水利工程3用于压实堤坝、水库等，提高水利工程的稳定性和安全性起重机械概述定义起重机械是指用于垂直升降和水平移动重物的机械设备的总称主要用于物料的装卸、搬运、安装等作业分类起重机械的种类繁多，常见的有汽车起重机、塔式起重机、履带式起重机、桥式起重机等每种机械都有其特定的用途和适用范围应用起重机械广泛应用于建筑、交通、港口、矿山等各个领域是现代工程建设中不可或缺的重要设备汽车起重机结构起重臂吊钩支腿用于悬挂和提升重物用于连接重物用于提高起重机的稳定性塔式起重机特点起升高度高适用于高层建筑施工作业半径大覆盖范围广，作业效率高安装拆卸方便便于在不同的施工现场进行安装和拆卸安全性高配备各种安全装置，保证作业安全塔式起重机具有起升高度高、作业半径大、安装拆卸方便、安全性高等特点，广泛应用于高层建筑施工是高层建筑施工中不可或缺的重要设备履带式起重机应用大型构件吊装复杂地形作业长距离移动123用于吊装大型钢结构、桥梁构件等适用于在松软、泥泞的地面上进行可以进行长距离移动，适应不同的起重作业施工场地起重机安全操作持证上岗严格遵守操作规程定期检查维护起重机安全操作至关重要，必须严格遵守操作规程，定期检查维护，确保作业安全只有持证上岗的专业人员才能操作起重机，严禁违章作业，确保人员和设备的安全混凝土机械分类混凝土搅拌机混凝土泵送设备用于搅拌混凝土用于输送混凝土混凝土浇筑设备用于浇筑混凝土混凝土搅拌机原理搅拌21进料卸料3混凝土搅拌机通过旋转的搅拌筒或搅拌臂将水泥、砂石、水等原材料进行混合，制成均匀的混凝土其工作原理是将各种原材料按比例加入搅拌筒或搅拌机内，通过旋转的搅拌筒或搅拌臂进行搅拌，使各种原材料充分混合，形成均匀的混凝土混凝土泵送设备混凝土泵车固定式混凝土泵混凝土泵送设备主要包括混凝土泵车和固定式混凝土泵混凝土泵车集混凝土泵送和布料功能于一体，可以灵活地进行混凝土输送和浇筑；固定式混凝土泵则需要配合输送管道才能进行混凝土输送混凝土输送系统输送管道用于输送混凝土弯管用于改变输送方向软管用于连接输送管道和浇筑地点混凝土输送系统是混凝土泵送设备的重要组成部分，其性能直接影响混凝土的输送效率和输送质量因此，选择合适的输送管道和弯管，并合理布置输送线路，对于提高混凝土的输送效率至关重要混凝土浇筑设备振动器抹平机12用于振捣混凝土，使其密实用于抹平混凝土表面，使其平整切割机3用于切割混凝土，控制裂缝的产生工程机械动力系统内燃机电动机液压马达工程机械的动力系统主要包括内燃机、电动机和液压马达内燃机以柴油或汽油为燃料，具有动力强劲、适应性强等优点；电动机以电力为能源，具有节能环保、噪音低等优点；液压马达以液压油为介质，具有体积小、重量轻、控制灵活等优点柴油发动机工作原理进气压缩124排气做功3柴油发动机的工作原理是通过活塞的往复运动，将空气吸入气缸并进行压缩，使空气温度升高；然后，将柴油喷入气缸，与高温空气混合并燃烧，产生高温高压气体，推动活塞做功；最后，将燃烧产生的废气排出气缸发动机维护保养定期更换机油保证发动机的润滑，减少磨损定期更换滤清器保证进入发动机的空气和燃油的清洁，防止杂质进入发动机定期检查冷却系统保证发动机的正常散热，防止发动机过热发动机是工程机械的核心部件，其维护保养至关重要只有定期进行维护保养，才能保证发动机的正常运行，延长发动机的使用寿命液压系统基础液压油液压泵液压阀是液压系统的介质，传将机械能转换为液压能控制液压油的流量和方递动力和能量，为液压系统提供压力向，实现对工作装置的油精确控制液压泵的工作原理压油21吸油排油3液压泵通过旋转的叶片或齿轮将液压油从油箱吸入，并加压后排出，为液压系统提供压力油其工作原理是利用旋转的叶片或齿轮的运动，将液压油从低压区吸入，并输送到高压区，然后排出液压缸的结构特点缸筒承受液压油的压力活塞在缸筒内往复运动，将液压能转换为机械能活塞杆连接活塞和工作机构，传递动力液压缸是液压系统的重要执行元件，其结构特点直接影响液压系统的性能因此，了解液压缸的结构特点对于掌握液压系统的操作和维护至关重要液压控制元件方向控制阀压力控制阀12控制液压油的流动方向，实现控制液压系统的压力，保证液对工作装置的运动方向控制压系统的安全运行流量控制阀3控制液压油的流量，实现对工作装置的运动速度控制液压系统故障诊断观察听诊触摸测试液压系统故障诊断主要通过观察、听诊、触摸和测试等方法进行观察液压系统是否有泄漏、变形等现象；听诊液压系统是否有异常噪音；触摸液压系统是否有异常振动；测试液压系统的压力、流量等参数通过这些方法，可以初步判断液压系统的故障原因和故障部位电气控制系统传感器线路PLC电气控制系统是现代工程机械的重要组成部分，主要包括PLC、传感器、线路等PLC用于实现对工程机械的自动控制，传感器用于检测工程机械的各种状态参数，线路用于连接各个电气元件传感器应用压力传感器检测液压系统的压力温度传感器检测发动机和液压油的温度位移传感器检测工作装置的位置传感器在工程机械中应用广泛，可以用于检测各种状态参数，为自动控制提供依据常用的传感器有压力传感器、温度传感器、位移传感器等电控系统维护定期检查线路定期清洁电气元件12检查线路是否有松动、老化、清洁电气元件上的灰尘和污垢破损等现象，保证电气元件的正常散热定期更换电池3保证电控系统的正常供电工程机械底盘系统行走机构转向机构制动机构工程机械的底盘系统主要包括行走机构、转向机构和制动机构行走机构用于支撑工程机械的整个机体，并实现行走功能；转向机构用于改变工程机械的行驶方向；制动机构用于控制工程机械的行驶速度和停车行走机构设计履带式轮胎式行走机构的设计主要有两种形式履带式和轮胎式履带式行走机构适用于在松软、泥泞的地面上作业，具有接地面积大、附着力强等优点；轮胎式行走机构适用于在硬质地面上作业，具有行驶速度快、maneuverability强等优点制动系统原理减速21制动停车3制动系统通过摩擦力将工程机械的动能转换为热能，实现减速和停车其工作原理是通过制动器对车轮或制动鼓施加压力，产生摩擦力，将工程机械的动能转换为热能，实现减速和停车转向系统特点液压助力转向操作轻便，灵敏度高电液助力转向节能环保，控制精确转向系统是工程机械的重要组成部分，其性能直接影响工程机械的maneuverability和安全性常用的转向系统有液压助力转向和电液助力转向工程机械智能化定位GPS远程监控自动控制工程机械智能化是未来工程机械发展的重要趋势通过应用GPS定位系统、远程监控技术和自动化控制系统，可以实现对工程机械的智能化管理和控制，提高作业效率和安全性定位系统应用GPS车辆定位轨迹跟踪12实时掌握车辆的位置信息记录车辆的行驶轨迹电子围栏3设定车辆的行驶范围，超出范围报警远程监控技术实时监控数据分析远程控制远程监控技术可以实现对工程机械的实时监控、数据分析和远程控制通过远程监控技术，可以实时掌握工程机械的运行状态，及时发现和处理故障，提高作业效率和安全性自动化控制系统自动驾驶实现工程机械的自动驾驶，减少人为干预自动找平实现路面的自动找平，提高路面的平整度自动挖掘实现土方的自动挖掘，提高挖掘效率自动化控制系统可以实现工程机械的自动驾驶、自动找平和自动挖掘等功能，减少人为干预，提高作业效率和作业质量智能故障诊断故障预测故障诊断12预测工程机械可能发生的故障快速诊断工程机械的故障原因和故障部位远程修复3通过远程控制修复工程机械的故障工程机械维护保养日常检查定期维护故障预防工程机械的维护保养是保证工程机械正常运行，延长工程机械使用寿命的重要措施工程机械的维护保养主要包括日常检查、定期维护和故障预防日常检查要点检查发动机机油油位保证发动机的润滑检查冷却液液位保证发动机的正常散热检查液压油油位保证液压系统的正常运行检查轮胎气压保证轮胎的正常使用日常检查是工程机械维护保养的基础，可以及时发现工程机械的潜在问题，防止小问题变成大故障日常检查的主要内容包括检查发动机机油油位、检查冷却液液位、检查液压油油位、检查轮胎气压等定期维护制度更换机油和滤清器更换液压油和滤清器12定期更换机油和滤清器，保证定期更换液压油和滤清器，保发动机的润滑和清洁证液压系统的正常运行检查和调整制动系统3定期检查和调整制动系统，保证制动系统的灵敏度和可靠性故障预防措施加强日常检查规范操作及时发现工程机械的潜在问题避免违章操作，减少人为损坏及时维修发现故障及时维修，防止小问题变成大故障安全操作规程持证上岗严格遵守操作规程定期进行安全培训工程机械安全操作至关重要，必须严格遵守操作规程，定期进行安全培训，确保作业安全只有持证上岗的专业人员才能操作工程机械，严禁违章作业，确保人员和设备的安全工程机械未来发展趋势智能化电动化12工程机械将更加智能化，实现工程机械将更加电动化，减少自动驾驶、自动控制和智能故对环境的污染障诊断等功能轻量化3工程机械将更加轻量化，提高作业效率和maneuverability。