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施 工 机 械 及 其 自 动 化 主讲教师：李浩平教授 办公室：M1415 手机课程性质：专业必修课 学时：32 学分：2 教材： 田启华，李浩平主编：《施工机械及其自动化》，中国水利水电出版社 参考书： [1] 杨国平.现代工程机械技术. 机械工业出版社 [2]张洪.现代施工工程机械. 机械工业出版社 [3]焦生杰.工程机械机电液一体化. 人民交通出版社 授课内容 第一章 施工机械概论 第二章 铲土运输机械 第三章 挖掘机械 第四章 起重机械 第五章 混凝土机械 第六章 输送机械（自学） 第七章 凿岩钻孔机械 第八章 施工机械自动化概论 第九章 施工机械控制技术与装置（自学） 第十章 施工机械工作状态监控系统（自学） 第十一章 施工机械动力装置控制系统 第十二章 施工机械工作装置控制系统 第十三章 施工机械行走装置控制系统 第一章 施工机械概论 第一节 施工机械用途和类型 用途：施工机械是各类建筑或工程建设施工作业中所用机械设备的总称，被广泛应用在交通道路修建、水利电力建设、矿山石油开采、机场港口建造、工业民用建筑、国防军事建设等工程中。 施工机械可分为五大类： 1．土方机械 包括铲土运输机械（如推土机、装载机、铲运机和平地机等）、挖掘机械（如单斗挖掘机、多斗挖掘机等）、压实机械（如羊角碾、振动碾和轮胎碾等）。 2．工程运输机械 包括各种工程运输车辆（如公路型自卸汽车、非公路型重型后卸汽车等）和输送机械（如带式运输机、斗式提升机和螺旋输送机）。 施工机械化：指在施工过程中，采用施工机械设备代替手工劳动，以完成工程任务。 施工机械化程度的决定因素： （1）工程量的多少； （2）工程的难易程度； （3）工程经济成本。 第二节 施工机械发展状况及趋势 施工机械发展阶段： 1.机械驱动阶段 2.液压驱动阶段 3.电子控制阶段 4.环保技术和信息技术阶段 国内外施工机械发展现状及趋势： 1.向大型化和微型化两级发展； 2.一机多用； 3.广泛应用机电液一体化技术； 4.人性化设计； 5.研制环保型产品； 6.智能型产品的开发。 第三节 施工机械内燃机 自行式施工机械的总体构造：动力装置、底盘和工作装置。 一、施工机械的动力 电动机：用于电力充裕，固定式设备和移动范围小的施工机械。 最常见的有：混凝土搅拌楼、轨道式起重机、挖掘机、空气压缩机和电动工具等。 内燃机：不依靠外接能源，随时随地可启动工作的移动式机械。 特别适用于开拓作用的施工机械：拖拉机、铲土运输机械、中小型挖掘机和各种运输车辆等。 二、内燃机的类型 按所用燃料分：汽油机、柴油机、煤气机等 按点燃混合气的方式分：点燃式、压燃式 按完成一个工作循环的冲（行）程数分：四冲程、二冲程 按进气方式分:自然吸气式、增压式。 按冷却方式分:风冷式、水冷式。 柴油机与汽油机的比较： 1）柴油机是压燃式，汽油机是点燃式； 2）柴油机输出扭矩大，速度慢，汽油机输出扭矩小，速度快。 四冲程柴油机的工作原理： （1）进气冲程：活塞从上止点向下止点移动，进气门打开，排气门关闭。由于活塞下移，气缸容积增大，缸内形成真空，将新鲜空气吸入气缸内； （2）压缩冲程：活塞从下止点向上止点移动，进、排气门均关闭，气缸容积不断减小，空气受压缩，温度和压力升高，为柴油喷入、点火及燃烧创造条件； （3）作功冲程：压缩接近终了时，喷油嘴将柴油喷入气缸，细小的油雾与空气混合成可燃混合气，并在高温下自行燃烧，使温度和压力急剧上升，从而推动活塞从上向下移动，并推动曲轴旋转； （4）排气冲程：活塞从下向上移动，进气门关闭，排气门打开将废气排出。 二冲程柴油机的工作过程： （1）进气和压缩冲程： 活塞由下止点向上移动，进气孔和排气门均打开，新鲜空气由扫气泵送入气缸，并将缸中残余废气从排气门扫出，这种进气和排气同时进行的过程称为“换气过程”。 活塞继续上移，进气孔被关闭。接着排气门也被关闭，缸内新鲜空气被压缩，压力和温度随之升高。 （2）做功和排气冲程： 当活塞接近上止点时，喷油嘴开始喷油，油雾与空气形成可燃混合气迅速燃烧；使气缸中气体的温度和压力急剧上升，推动活塞下移作功。 排气门打开，作功后的废气通过排气门排出。活塞继续下移，打开进气孔，缸外新鲜空气再次被扫气泵压入缸内，开始了“换气过程”，活塞一直移动到下止点，完成了第二冲程。 工作特点： 四冲程柴油机：进气——压缩——作功——排气 一个工作循环：曲轴旋转两圈，一个作功冲程 两冲程柴油机：进气和