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注冊(cè)資產(chǎn)評(píng)估師考試-機(jī)電設(shè)備評(píng)估基礎(chǔ)第四章其他常見(jiàn)機(jī)電設(shè)備講義-13版

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注冊(cè)資產(chǎn)評(píng)估師考試-機(jī)電設(shè)備評(píng)估基礎(chǔ)第四章其他常見(jiàn)機(jī)電設(shè)備講義-13版

)                           第四章 其他常見(jiàn)機(jī)電設(shè)備 【思維導(dǎo)圖】      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)械和變壓器等七類機(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)。   最近三年本章考試題型、分值分布 題 型 2012 2011 2010 單選題 7題6分 6題6分 5題5分 多選題 1題2分 1題2分 2題4分 綜合題 0.3題14分 1題16分 — 合 計(jì) 8.3題14分 8題24分 7題9分 第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)   一、概述   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、內(nèi)燃機(jī)車、摩托車、拖拉機(jī)等各種車輛上。   (一)內(nèi)燃機(jī)分類 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、天然氣等 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)的位置稱為上止點(diǎn),離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置稱為下止點(diǎn)。            3.活塞行程:上下止點(diǎn)之間的距離。   S=2r   r—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V c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V a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。   【例題·單選題】?jī)?nèi)燃機(jī)壓縮比等于(?。?。   A.燃燒室容積與氣缸的工作容積之比值加1   B.氣缸的工作容積與燃燒室容積之比值加1   C.燃燒室容積與氣缸總?cè)莘e的比值   D.氣缸總工作容積與燃燒室總?cè)莘e的比值   [答疑編號(hào)6153040101]   『正確答案』B 『答案解析』內(nèi)燃機(jī)的壓縮比是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值,由于氣缸總?cè)莘e等于氣缸工作容積和燃燒室容積之和,所以內(nèi)燃機(jī)的壓縮比又等于氣缸工作容積和燃燒室容積之比加1。參見(jiàn)教材P239。   (三)型號(hào)   1.型號(hào)表示方法如圖所示。      2.型號(hào)含義   內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱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。  ?。?)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。  ?。?)后部:結(jié)構(gòu)特征符號(hào)及用途特征符號(hào)分別按表4-1和表4-2的規(guī)定執(zhí)行。  ?。?)尾部:區(qū)分符號(hào)。   表4-1 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) F N S 水冷 風(fēng)冷 凝汽冷卻 十字頭式 Z ZL DZ    增壓 增壓中冷 可倒轉(zhuǎn)   表4-2 用途特征符號(hào) 符 號(hào) 用 途 符 號(hào) 用 途 無(wú)符號(hào) T M G Q J 通用型及固定動(dòng)力 拖拉機(jī) 摩托車 工程機(jī)械 汽車 鐵路機(jī)車 D C CZ Y L 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 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)。   【注意2】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)。 12V135ZG 12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、汽車用;A為區(qū)分符號(hào)。   【2011考題·單選題】某492QA內(nèi)燃機(jī)的曲柄半徑為90mm,燃燒室容積為0.4升,該發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量為( )升。   A.1.2    B.1.6   C.4.8    D.6.4   [答疑編號(hào)6153040102]   『正確答案』C 『答案解析』該內(nèi)燃機(jī)為4缸,缸徑為92mm,活塞行程為90×2=180mm,所以每一個(gè)氣缸的工作容積=3.14×(92/2)×(92/2)×180=1195963.2(立方毫米)=1.2(升),所以排氣量為1.2×4=4.8(L)。參見(jiàn)教材P239、241。   二、內(nèi)燃機(jī)工作原理   (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)氣門打開(kāi),排氣門關(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,排氣門打開(kāi)活塞由下向上運(yùn)動(dòng),將廢氣從排氣門排出。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)。      【例題·單選題】四缸四沖程柴油機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一周,在做功的氣缸有( )。   A.0.5個(gè)    B.1個(gè)   C.2個(gè)     D.4個(gè)   [答疑編號(hào)6153040103]   『正確答案』C 『答案解析』一個(gè)氣缸曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周,完成吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程,所以曲軸完成兩周的旋轉(zhuǎn),對(duì)于四缸四沖程柴油機(jī)來(lái)說(shuō),四個(gè)氣缸分別做一次做功沖程。曲軸完成一周的旋轉(zhuǎn),有4×0.5=2個(gè)氣缸在做功。參見(jiàn)教材P243。   【例題·單選題】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)氣門和排氣門同時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)   [答疑編號(hào)6153040104]   『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)氣門和排氣門同時(shí)關(guān)閉,所以選項(xiàng)D正確。參見(jiàn)教材P242~243。  ?。ǘ┎裼蜋C(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。   【資料】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3升自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的900匹馬力。   三、內(nèi)燃機(jī)總體結(jié)構(gòu)  ?。ㄒ唬┣B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?,通過(guò)曲軸輸出。       活塞組 活塞、活塞環(huán)(氣環(huán)和油環(huán))、活塞銷 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)換成繞曲軸軸線的轉(zhuǎn)矩,以輸出所需要的動(dòng)力。        ?。ǘ┕潭河蓹C(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)安裝和支承運(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、氣門等組成。  ?。ㄋ模┤剂瞎┙o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)。   化油器式燃料供給系統(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)。  ?。ㄎ澹├鋮s系統(tǒng):由氣缸、氣缸蓋、水泵、散熱器等組成。  ?。?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。   現(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)起動(dòng)系統(tǒng):由起動(dòng)電動(dòng)機(jī)、蓄電池、起動(dòng)按鈕和導(dǎo)線組成。   四、汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別   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,稱為內(nèi)部形成混合氣??諝庠跉飧變?nèi)被壓縮,產(chǎn)生高溫、高壓,使燃料自行燃燒,稱為 壓燃式。   汽油機(jī):燃料和空氣在氣缸外部先混合好再進(jìn)入氣缸,稱為外部形成混合氣。利用火花塞產(chǎn)生的電火花將燃料點(diǎn)燃,稱為 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4-3 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   【例題·多選題】下列論述正確的有(?。?。   A.內(nèi)燃機(jī)的壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比   B.柴油機(jī)采用增壓器,只能增加進(jìn)氣量,改善排放,不能提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率   C.8E430Z型柴油機(jī)是一臺(tái)八缸、二沖程、缸徑為430mm,并具有增壓特性的柴油機(jī)   D.柴油機(jī)采用電控燃油噴射技術(shù),可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量,提高柴油機(jī)的功率降低噪聲與排放污染   E.一般汽油機(jī)比柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速高是因?yàn)槠蜋C(jī)的壓縮比較大   [答疑編號(hào)6153040201]   『正確答案』ACD 『答案解析』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。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。與汽油機(jī)相比,柴油機(jī)的壓縮比更大。參見(jiàn)教材P240、250。   五、內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo)   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。  ?。ㄒ唬┹敵雠ぞ兀呵S上輸出的扭矩。  ?。ǘ┯行Чβ剩?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、軍用車輛、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、大型載貨汽車、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、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),故被稱為間歇功率。  ?。ㄈ┯行剂舷穆剩ū扔秃模?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。   【結(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】?jī)?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(?。┑臒嵝瘦^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)   [答疑編號(hào)6153040202]   『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。參見(jiàn)教材P252。   六、燃?xì)廨啓C(jī)           ?。ㄒ唬┨攸c(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)。  ?。ǘ┗窘Y(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型。      軸流式:空氣沿著與軸線平行的方向流動(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。   【注意】單級(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。   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      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)。   【例題·多選題】金屬熔煉的目的有( )。   A.獲得一定形狀的零件   B.獲得預(yù)定成分和一定溫度的金屬液體   C.減少金屬液中的氣體   D.減少金屬液中的夾雜物   E.改變金屬硬度,以便進(jìn)行切削加工   [答疑編號(hào)6153040301]   『正確答案』BCD 『答案解析』金屬熔煉的目的: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)。參見(jiàn)教材P251。   一、鑄鐵熔煉設(shè)備   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,稱為爐身;高于加料口的部分,稱為煙囪;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)能熔化多少噸鐵水表示,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。  ?。ǘ_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。  ?。ㄈ┥a(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)   1.一般可達(dá)1400℃,較好的可達(dá)1450~1500℃,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,公稱熔化率系列為2、3、5、8、10。   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%。   4.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=Q/A   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。   【例題·單選題】使用沖天爐生產(chǎn)鐵水,( )是熔化過(guò)程中的重要問(wèn)題之一。   A.脫磷   B.脫硫   C.脫碳   D.脫錳   [答疑編號(hào)6153040302]   『正確答案』B 『答案解析』在熔煉過(guò)程中,鐵水中的硫含量增大,由于硫是鑄鐵中的有害物質(zhì),所以脫硫是熔化過(guò)程的重要問(wèn)題之一。   【鏈接】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。   二、鑄鋼熔煉設(shè)備   常用的方法:氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法、堿性平爐煉鋼法和電弧爐煉鋼法。   常用的設(shè)備:一般工廠為了生產(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。(平爐容量較大,轉(zhuǎn)爐靈活性較差)   【2011考題·單選題】下列煉鋼方法中,(?。┘瓤梢杂糜跓掍搹S也可以用于一般工廠。   A.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼   B.堿性平爐煉鋼   C.電弧爐煉鋼   D.水壓機(jī)   [答疑編號(hào)6153040303]   『正確答案』C 『答案解析』大多數(shù)工廠所需要的鋼液是為了生產(chǎn)鑄件,其鋼液的需求量比煉鋼廠需求量小很多,平爐容量太大,轉(zhuǎn)爐靈活性較差,所以一般工廠采用的是電弧爐。參見(jiàn)教材P254。  ?。ㄒ唬╇娀t            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。  ?。ǘ└袘?yīng)電爐         工作原理:當(dāng)工頻電流通過(guò)感應(yīng)線圈時(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。   【例題·單選題】某車間擬更新鑄鋼熔煉設(shè)備,要求制得的鋼液含氣少、非金屬夾渣少、含碳低、合金元素?fù)p失少,并且要易于實(shí)現(xiàn)真空熔煉。下列設(shè)備中,符合上述要求的熔煉爐是(?。?。   A.酸性電弧爐   B.堿性電弧爐   C.感應(yīng)電爐   D.坩堝爐   [答疑編號(hào)6153040304]   『正確答案』C 『答案解析』鑄鋼的熔煉設(shè)備有電弧爐、感應(yīng)電爐。感應(yīng)電爐的優(yōu)點(diǎn)在于鋼中元素?zé)龘p率低,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;并且其熔煉速度快,能源損耗少,易于實(shí)現(xiàn)真空熔煉。所以本題應(yīng)該選擇C。參見(jiàn)教材P256。  ?。ㄈ┯猩饘偃蹮?      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。   【例題·多選題】熔煉鑄鐵常用(?。?。   A.工頻感應(yīng)爐   B.電弧爐   C.沖天爐   D.平爐   E.坩堝爐   [答疑編號(hào)6153040305]   『正確答案』AC 『答案解析』熔煉鑄鐵常用的設(shè)備主要有沖天爐、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。參見(jiàn)教材P257。 第三節(jié) 金屬壓力加工設(shè)備   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)械分類方法,鍛壓機(jī)械的型號(hào)表示方法如圖4-18所示。      表4—4 通用鍛壓設(shè)備的類別代號(hào) 類 別 機(jī)械壓力機(jī) 液壓機(jī) 線材成形自動(dòng)機(jī) 錘 鍛機(jī) 剪切機(jī) 彎曲校正機(jī) 其 他 字母代號(hào) J Y Z C D Q w T   表4—7 鍛壓機(jī)械通用特性代號(hào) 特性名稱 數(shù) 控 自 動(dòng) 液 壓 氣 動(dòng) 高 速 精 密 代 號(hào) K Z Y Q G M   【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)公稱壓力60KN   J31-315:J—機(jī)械壓力機(jī);31—閉式單點(diǎn)壓力機(jī);315—主參數(shù)公稱壓力3150KN   一、鍛壓設(shè)備        ?。ㄒ唬╁戝N   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。  ?。?)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。  ?。?)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。  ?。?)選擇: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)特點(diǎn):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4—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) 2.5 150 130 4.0 240 175 7.0 310 200 18 570 270 30 800 320 80 1810 480   熱模鍛曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn):  ?。?)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;  ?。?)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);  ?。?)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。   加工特點(diǎn):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)、廠房建筑要求低;工藝可能性大。   缺點(diǎn):生產(chǎn)率低。  ?。ㄈ┧畨簷C(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。   【例題·單選題】下列壓力加工設(shè)備中,(?。┑囊?guī)格是以落下部分的質(zhì)量來(lái)表示的。   A.水壓機(jī)   B.熱模鍛壓力機(jī)   C.蒸汽-空氣模鍛錘   D.摩擦壓力機(jī)   [答疑編號(hào)6153040401]   『正確答案』C 『答案解析』空氣錘、蒸汽-空氣錘均以落下部分質(zhì)量來(lái)表示其規(guī)格;水壓機(jī)的規(guī)格是以水壓機(jī)的靜壓力大小來(lái)表示;熱模鍛壓力機(jī)的規(guī)格是用滑塊到下止點(diǎn)位置所產(chǎn)生的壓力來(lái)表示;摩擦壓力機(jī)的規(guī)格用公稱工作壓力來(lái)表示。參見(jiàn)教材P263。   【鏈接】水壓機(jī)規(guī)格以靜壓力表示,一般為8000kN~200000kN。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。參見(jiàn)教材P274。   【2011考題·單選題】下列鍛壓設(shè)備中,( )可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)工作行程中完成對(duì)工件的一個(gè)變形。   A.蒸汽-空氣模鍛錘   B.摩擦壓力機(jī)   C.模鍛曲柄壓力機(jī)   D.水壓機(jī)   [答疑編號(hào)6153040402]   『正確答案』C 『答案解析』模鍛曲柄壓力機(jī)用靜壓力工作,一次即加工成型。參見(jiàn)教材P265。   二、沖壓設(shè)備   (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   按工藝用途和結(jié)構(gòu)類型分類      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,分為直線式和擺動(dòng)式。和直線式相比,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。 可剪板寬 沿著剪板機(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。  ?。ǘ┘羟袥_型機(jī)。   又稱振動(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或板樣對(duì)被加工板料逐步進(jìn)行直線或曲線剪切。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。     ?。ㄈ┩ㄓ脡毫C(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)公稱壓力為3150kN,是指滑塊離下極限位置10.5mm(相當(dāng)于公稱壓力角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。 滑塊行程次數(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·多選題】下列壓力加工設(shè)備中,(?。儆跊_壓設(shè)備中的通用壓力機(jī)。   A.開(kāi)式壓力機(jī)   B.閉式壓力機(jī)   C.摩擦壓力機(jī)   D.水壓機(jī)   E.熱模鍛曲柄壓力機(jī)   [答疑編號(hào)6153040501]   『正確答案』AB 『答案解析』摩擦壓力機(jī)、水壓機(jī)、熱模鍛曲柄壓力機(jī)屬于鍛造設(shè)備中的機(jī)械壓力機(jī)。參見(jiàn)教材P273。   【鏈接】鍛造設(shè)備包括鍛錘(空氣錘、蒸汽-空氣錘),機(jī)械壓力機(jī)(熱模鍛曲柄壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)和水壓機(jī));沖壓設(shè)備包括剪板機(jī),剪切沖型機(jī)和通用壓力機(jī)(開(kāi)式壓力機(jī)、閉式壓力機(jī))。   【2010考題·單選題】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   [答疑編號(hào)6153040502]   『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)稱單點(diǎn)、雙點(diǎn)、四點(diǎn)壓力機(jī)。參見(jiàn)教材P274。 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   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  ?。ㄒ唬毫? 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。   【提示2】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)。  ?。ǘ囟? 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、系列化所得的公稱直徑計(jì)算得到的容積;通常以內(nèi)徑為準(zhǔn)。  ?。ㄋ模┙橘|(zhì)   按照易燃程度分類: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   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   (一)按照使用位置分類:固定式(大型儲(chǔ)油罐)、移動(dòng)式(液化氣體罐車)。  ?。ǘ┌凑赵O(shè)計(jì)壓力分類:低壓L、中壓M、高壓H、超高壓U。   表4—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 L 0.1≤p<1.6 中壓容器 M 1.6≤p<10 高壓容器 H 10≤p<100 超高壓容器 U P≥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  ?。ㄈ┌凑諌毫θ萜髟谏a(chǎn)工藝過(guò)程中的作用分類: 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。  ?。ㄋ模┌慈萜鞅诤穹诸悾?   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  ?。ㄎ澹┌磯毫θ萜鞯膲毫Φ燃?jí)、品種劃分及介質(zhì)危害程度分類: 第一類 一般低壓容器 第二類 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 高壓容器 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。   【例題·單選題】高壓、中壓管殼式余熱鍋爐屬于(?。?。   A.第一類壓力容器   B.第三類壓力容器   C.第二類壓力容器   D.第四類壓力容器   [答疑編號(hào)6153040601]   『正確答案』B 『答案解析』參見(jiàn)教材P283~284。 第一類 一般低壓容器 第二類 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; 搪玻璃壓力容器。 第三類 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)  ?。ㄒ唬毫θ萜鞯慕Y(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。  ?。ǘ毫θ萜鞯慕M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。   【例題·多選題】下列關(guān)于壓力容器安全附件的說(shuō)法中,正確的是(?。?。   A.壓力表、溫度計(jì)和液面計(jì)屬于監(jiān)控類安全附件   B.爆破片是一次性使用的安全附件,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   C.安全閥起穩(wěn)定系統(tǒng)壓力作用,也是一次性使用的安全附件   D.緊急切斷閥通常用于輸送物料的管道上,要求動(dòng)作靈活,應(yīng)能在10秒鐘內(nèi)準(zhǔn)確閉合   E.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   [答疑編號(hào)6153040602]   『正確答案』ABDE 『答案解析』參見(jiàn)教材P285。   六、使用管理  ?。ㄒ唬┬氯萜黩?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。  ?。ǘ┤萜髁⒖ńn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,按規(guī)定的操作參數(shù)(壓力、溫度、負(fù)荷等)進(jìn)行工作。  ?。?)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。  

注意事項(xiàng)

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