一级建造师机电讲义.docx
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一级建造师机电讲义.docx
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一级建造师机电讲义
∙1H411000机电工程常用材料及工程设备
1H411010机电工程常用材料
1H411011常用金属材料的类型及应用
金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。
一、黑色金属材料的类型及应用
(一)碳素结构钢(普碳钢)
1.碳素结构钢的分级。
按照碳素结构钢屈服强度的下限值将其分为四个级别,其钢号对应为Q195,Q215,Q235和Q275。
2.碳素结构钢的特性及用途
(1)Q195,Q215,Q235A和Q235B塑性较好,有一定的强度,通常轧制成钢筋、钢板、钢管等;Q235C,Q235D可用于重要的焊接件;
例如,机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等,优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。
(二)低合金结构钢
1.低合金结构钢的分级。
共有Q345,Q390,Q420,Q460,Q500,Q550,Q620和Q690八个强度等级。
2.低合金结构钢的特性及用途
低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造,用它来代替碳素结构钢,可大大减轻结构质量,节省钢材。
(三)铸钢和铸铁
2.铸铁
(1)铸铁是碳质量分数大于2.11%的铁碳合金。
常用铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、特殊性能铸铁等。
(五)钢材的类型及应用
1.型钢。
在机电工程中常用型钢主要有:
圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T型钢、角钢、槽钢、钢轨等。
2.板材。
按其厚度分为厚板、中厚板和薄板。
按其轧制方式分为热轧板和冷轧板两种,其中冷轧板只有薄板。
按其材质有普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌钢薄板等。
3.管材。
在机电工程中常用的有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等,广泛应用在各类管道工程中。
4.钢制品。
在机电工程中,常用的钢制品主要有焊材、管件、阀门等。
二、有色金属的类型及应用
通常将钢铁以外的金属及其合金,统称为有色金属。
1.重金属
(1)铜及铜合金
(2)锌及锌合金
(3)镍及镍合金的特性及应用
导热性差,电阻大。
特别是耐海水腐蚀能力突出。
2.轻金属
(1)铝及铝合金
(2)镁及镁合金(3)钛及钛合金
∙1H411012常用非金属材料的类型及应用
有硅酸盐材料、高分子材料、非金属风管材料。
一、硅酸盐材料的类型及应用
包括水泥、绝热棉、砌筑材料(耐火砖和耐火材料)和陶瓷。
(二)绝热棉(常用于保温、保冷)
通常有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。
(五)特种新型的无机非金属材料
特种新型的无机非金属材料主要指用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。
二、高分子材料的类型及应用
(二)高分子材料的类型及用途
1.高分子材料的类型
按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。
2.塑料
(1)热塑性塑料
热塑性材料受热后又软化,可以反复塑制成型,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
优点是加工成型简便,具有较好的机械性能,缺点是耐热性和刚性比较差。
(2)热固性塑料
热固性塑料受热后不再软化,强热下发生分解破坏,不可以反复成型。
优点是耐热性高,受压不宜变形等,缺点是机械性能不好。
这类塑料如酚醛塑料、环氧塑料等。
(3)塑料制品:
1)聚乙烯塑料管:
无毒,可用于输送生活用水。
2)ABS工程塑料管:
耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管,使用温度为-20℃~70℃,压力等级分为B、C、D三级。
3)聚丙烯管(PP管):
其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯,
其常温下的工作压力为:
Ⅰ型为0.4MPa、Ⅱ型为0.6MPa、Ⅲ型为0.8MPa。
4)硬聚氯乙烯排水管及管件:
硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水,在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下,此种管材也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。
5)铝塑复合管(PAP管):
内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管,无毒、无味、无污染,符合国家饮用水标准;内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压,适用于采暖及高压用管。
5.油漆及涂料
(1)油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护。
(2)涂料的主要功能是:
保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏;具有装饰效果;并能防火、防静电、防辐射。
三、非金属风管材料的类型及应用
酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境,但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用;
聚氨酯复合风管适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境,但对酸碱性环境和防排烟系统不适用;
玻璃纤维复合风管适用于中压以下的空调系统,但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用;
硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。
∙一、电线的类型及应用
1.BLX型、BLV型:
铝芯电线,由于其重量轻,通常用于架空线路尤其是长途输电线路。
2.BX型、BV型:
适合于450/750V及以下的动力装置的固定敷设。
3.RV型、RX型:
铜芯软线主要采用在需柔性连接的可动部位。
4.BVV型:
多芯的平形或圆形塑料护套,可用在电气设备内配线,
RVV,为铜芯塑料绝缘塑料护套多芯软线。
二、电缆的类型及应用
1.VV型、YJV型:
聚氯乙烯型电力电缆、交联聚乙烯型电力电缆,不能受机械外力作用,适用于室内、隧道内的桥架及管道内敷设。
2.VV22型、YJV22型:
内钢带铠装电力电缆,能承受一定的机械外力作用,但不能承受大的拉力。
3.ZR-YJFE型、NH-YJFE型:
阻燃、耐火、阻火等特种辐照交联电力电缆,电缆最高长期允许工作温度可达125℃,可敷设在吊顶内、高层建筑的电缆竖井内,且适用于潮湿场所。
4.YJV32型、WD-ZANYJFE型:
内钢丝铠装型电力电缆、低烟无卤A级阻燃耐火型电力电缆,能承受相当的机械外力作用。
5.LGJ型、LGHJ型:
架空钢芯铝绞线、架空钢芯铝合金导线。
在大档距的高压架空输电线路中使用。
6.KVV型控制电缆:
适用于室内各种敷设方式的控制电路中。
三、绝缘材料的类型及应用
1.绝缘漆2.绝缘胶3.云母制品4.气体介质绝缘材料5.液体绝缘材料6.层压制品
∙1H411021通用机械设备的分类和性能
机电工程项目通用机械设备一般可分为切削设备、锻压设备、铸造设备、输送设备、风机、泵、压缩机等。
一、泵的分类和性能
2.泵的性能
(1)泵的性能参数主要有流量和扬程,此外还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀裕量。
二、风机的分类和性能
2.风机的性能
风机的性能参数主要有流量(风量)、压力(风压)、功率(输入功率),效率和转速,另外,噪声和振动的大小也是风机的指标。
三、压缩机的分类和性能
2.压缩机的性能
压缩机的性能参数主要包括容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、输入功率、输出功率、性能系数、启动电流、运转电流、额定电压、频率、噪声等。
四、输送设备的分类和性能
1.输送设备的分类
输送设备通常按有无牵引件(链、绳、带)分为:
(1)具有挠性牵引件的输送设备,有带式输送机、链板输送机、刮板输送机、埋刮板输送机、小车输送机、悬挂输送机,斗式提升机等。
(2)无挠性牵引件的输送设备,有螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等。
五、切削机床的分类和性能
2.金属切削机床的性能
金属切削机床的技术性能由加工精度和生产效率加以评价。
加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性。
生产效率涉及切削加工时间和辅助时间。
这些指标取决于机床的静态特性(几何精度和刚度等)和机床的动态特性(运动精度、动刚度、热变形和噪声等)。
∙1H411022专用设备的分类和性能
专用设备有:
火力发电设备、水力发电设备、核电设备、矿业设备、轻工设备、纺织设备、石油化工设备、冶金设备、建材设备和其他专用设备等。
适合于单品种大批量加工或连续生产。
二、锅炉设备的分类和性能
1.锅炉设备的分类
(1)按锅炉容量分类:
小型锅炉,蒸发量小于20t/h;
大型锅炉,蒸发量大于75t/h;
中型锅炉,蒸发量介于前两者之间。
(2)按锅炉压力分类
1)低压锅炉,压力小于等于2.5MPa;
2)中压锅炉,压力小于等于3.9MPa;
3)高压锅炉,压力小于等于10.0MPa;
4)超高压锅炉,压力小于等于14.0MPa;
5)亚临界锅炉,压力介于17~18MPa;
6)超临界锅炉,压力介于22~25MPa。
八、矿业设备
1.采矿设备包括:
掘井设备、提升设备、输送设备等。
2.选矿设备包括:
破碎设备、筛分设备、磨矿设备、选别设备等。
∙1H411023静置设备的分类和性能
一、静置设备的分类
静置设备可分为反应设备、塔设备、换热设备、分离设备、储存设备等。
许多类别的静置设备属于特种设备(压力容器)的规定范围。
1.按设备的设计压力分类
常压设备:
P<0.1MPa;
低压设备:
0.1MPa≤P<1.6MPa;
中压设备:
1.6MPa≤P<10MPa;
高压设备:
10MPa≤P<100MPa;
超高压设备:
P≥100MPa;
真空设备:
P<0MPa。
二、静置设备的性能
主要作用有:
贮存、均压、热交换、反应、分离、过滤等。
主要性能参数有:
容积、压力、温度、流量、液位、换热面积、效率及设备的强度、刚度和稳定性等。
∙1H411024电气设备的分类和性能
一、电动机的分类和性能
2.电动机的性能
(1)直流电动机具有较大的启动转矩和良好的启、制动性能以及易于在较宽范围内实现平滑调速的特点。
其缺点是结构复杂、价格高。
(2)同步电动机常用于拖动恒速运转的大、中型低速机械。
它具有转速恒定及功率因数可调的特点。
其缺点是结构较复杂、价格较贵、启动麻烦。
(3)异步电动机具有结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、维护方便、坚固耐用等优点。
其缺点是:
与直流电动机相比,其启动性能和调速性能较差;与同步电动机相比,其功率因数不高,在运行时必须向电网吸收滞后的无功功率,对电网运行不利。
二、变压器的分类和性能
1.变压器的分类
(8)按容量分类,可分为:
中小型变压器(电压在35kV以下,容量在10~6300kVA)、
大型变压器(电压在63~ll0kV,容量在6300~63000kVA)、特大型变压器(电压在220kV以上,容量在31500~360000kVA)。
2.变压器的性能
变压器的性能主要由线圈的绕组匝数、连接组别方式、外部接线方式及外接元器件来决定。
三、高压电器及成套装置的分类和性能
1.高压电器及成套装置的分类
(1)高压电器是指交流电压1200V、直流电压1500V及其以上的电器。
(3)高压电器的种类。
种类很多,按照它在电力系统中的作用可以分为:
1)开关电器,如断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关等。
2)保护电器,如熔断器、避雷器。
3)测量电器,如电压、电流互感器。
4)限流电器,如电抗器、电阻器。
5)成套电器与阻合电器。
6)其他,如电力电容器等。
2.高压电器及成套装置的性能
高压电器及成套装置的性能主要有:
通断、保护、控制和调节四大性能。
四、低压电器及成套装置的分类和性能
1.低压电器及成套装置的分类
我国规定低压电器是指交流电压1200V、直流电压1500V以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。
五、电工测量仪器仪表的分类和性能
1.电工测量仪器仪表的分类
电工仪器仪表分为电工测量指示仪表和较量仪表两大类。
(7)按仪表准确等级分类,可分为七级。
仪表的准确度等级分类表表1H411024
仪表的准确等级
0.1
0.2
0.5
1.0
1.5
2.5
5.0
基本误差(%)
±0.1
±0.2
±0.5
±1.0
±1.5
±2.5
±5.0
例题:
1.低合金结构钢主要使用于()等制造。
A.锅炉汽包B.压力容器
C.起重机轨道D.压力管道
E.高强螺栓
【答案】ABCD。
低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素,而具有较好的综合力学性能。
主要适用于锅炉汽包、压力容器、压力管道、桥梁、重轨和轻轨等制造。
2.直接埋地敷设的照明电缆,应选用()型电缆。
A.VVB.VV22
C.VV32D.YJV32
【答案】B
VV22型、YJV22型:
内钢带铠装电力电缆,能承受一定的机械外力作用,但不能承受大的拉力,可直接敷设在地下。
∙1H412000机电工程专业技术
1H412010测量技术
1H412011测量的方法
二、工程测量的特点
与测图工作相比,具有如下特点:
1.目的不同。
测图工作是将地面上的地物、地貌测绘到图纸上,
工程测量是将图纸上设计的建筑物或构筑物测设到实地。
2.精度要求不同。
一般高层建筑物的工程测量精度要求高于低层建筑物的工程测量精度,
钢结构工程测量精度要求高于钢筋混凝土结构的工程测量精度,
装配式建筑物的工程测量精度要求高于非装配式建筑物的工程测量精度。
工程的细部放样精度要求往往高于整体放样精度。
3.工程测量工序与工程施工工序密切相关。
某项工序还没有开工,就不能进行该项的工程测量。
4.受施工干扰。
三、工程测量的原则和要求
1.工程测量的原则。
工程测量应遵循“由整体到局部,先控制后细部”的原则,即先在施工现场建立统一的施工控制网,然后以此为基础,测设出各个建筑物和构筑物的细部位置。
四、工程测量的基本原理与方法
(一)水准测量原理
水准测量的原理是利用水准仪提供的一条水平视线,测出两地面点之间的高差。
1.高差法2.仪高法
当安置一次仪器,同时需要测出数个前视点的高程时,使用仪高法是比较方便的。
所以,在工程测量中仪高法被广泛地应用。
(二)基准线测量原理
基准线测量原理是利用经纬仪和检定钢尺,根据两点成一直线原理测定基准线。
安装基准线一般都是直线,只要定出两个基准中心点,就构成一条基准线。
平面安装基准线不少于纵横两条。
五、工程测量的程序
无论是建筑安装还是工业安装的测量,其基本程序都是:
建立测量控制网→设置纵横中心线→设置标高基准点→设置沉降观测点→安装过程测量控制→实测记录等。
六、工程测量竣工图的绘制
(三)竣工测量内容
在每一个单项工程完成后,必须由施工单位进行竣工测量。
提交工程的竣工测量成果。
其内容包括:
1.工业厂房及一般建筑物,包括房角坐标,各种管线进出口的位置和高程。
2.铁路和公路,包括起止点、转折点、交叉点的坐标,曲线元素,桥涵等构筑物的位置和高程。
3.地下管网,窖井、转折点的坐标,井盖、井底、沟槽和管顶等的高程。
4.架空管网,包括转折点、结点、交叉点的坐标,支架间距,基础面高程。
七、机电工程中常见的工程测量
(一)设备基础施工的测量
设备基础的测量工作大体包括以下步骤:
1.测量设置大型设备内控制网。
2.进行基础定位,绘制大型设备中心线测设图。
3.进行基础开挖与基础底层放线。
4.进行设备基础上层放线。
(二)连续生产设备安装的测量
1.安装基准线的测设:
中心标板应在浇灌基础时,配合土建埋设,也可待基础养护期满后再埋设。
放线就是根据施工图,按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上,作为设备安装的基准线。
设备安装平面基准线不少于纵、横两条。
2.安装标高基准点的测设:
标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。
标高基准点一般有两种:
一种是简单的标高基准点;另一种是预埋标高基准点。
简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点;
预埋标高基准点主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。
(三)管线工程的测量
3.测量方法
(1)管线中心定位的测量方法
定位的依据:
定位时可根据地面上已有建筑物进行管线定位,也可根据控制点进行管线定位。
(2)管线高程控制的测量方法
水准点一般都选在旧建筑物墙角、台阶和基岩等处。
如无适当的地物,应提前埋设临时标桩作为水准点。
(3)地下管线工程测量
地下管线工程测量必须在回填前,测量出起、止点,窨井的坐标和管顶标高。
(四)长距离输电线路钢塔架(铁塔)基础施工的测量
1.长距离输电线路定位并经检查后,可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况,测设钢塔架基础中心桩。
中心桩测定后,一般采用十字线法或平行基线法进行控制。
3.考虑架空送电线路钢塔之间的弧垂综合误差不应超过确定的裕度值,一段架空送电线路,其测量视距长度,不宜超过400m。
4.大跨越档距测量。
在大跨越档距之间,通常采用电磁波测距法或解析法测量。
∙ 1H412012测量的要求
工程测量由控制网测量和施工过程控制测量两大部分组成。
它们之间的相互关系是:
控制网测量是工程施工的先导,
施工过程控制测量是施工进行过程的眼睛,
两者的目标都是为了保证工程质量。
一、水准测量法的主要技术要求
1.各等级的水准点,应埋设水准标石。
水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。
墙水准点应选设于稳定的建筑物上,点位应便于寻找、保存和引测。
一个测区及其周围至少应有3个水准点。
水准点之间的距离,一般地区应为l~3km,工厂区宜小于lkm。
二、控制网的测设
(一)平面控制网的测量方法和要求
1.平面控制网测量方法:
三角测量法、导线测量法、三边测量法等。
(二)高程控制网的测量方法和要求
1.高程测量的方法:
水准测量、电磁波测距三角高程测量。
常用水准测量法。
三、施工过程控制测量的基本要求
2.建筑方格网的首级控制,可采用轴线法或布网法。
∙1H412013常用测量仪器的应用
一、水准仪(水准仪是测量两点间高差的仪器)
(二)水准仪的应用
水准仪的主要功能是用来测量标高和高程。
1.水准仪的应用范围。
主要应用于建筑工程测量控制网标高基准点的测设及厂房、大型设备基础沉降观察的测量。
设备安装工程项目施工中用于连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设及安装过程中对设备安装标高的控制测量。
2.通常标高测量主要分两种:
绝对标高测量和相对标高测量。
绝对标高是指所测标高基准点、建(构)筑物及设备的标高相对于国家规定的±0.00标高基准点的高程。
相对标高是指建(构)筑物之间及设备之间的相对高程或相对于该区域设定的±0.00标高基准点的高程。
二、经纬仪
(一)经纬仪的组成及用途
3.经纬仪的用途。
主要应用于机电工程建(构)筑物建立平面控制网的测量以及厂房(车间)柱安装铅垂度的控制测量。
三、全站仪
采用全站仪进行水平距离测量时省去了钢卷尺。
四、其他测量仪器
(一)电磁波测距仪
应用电磁波运载测距信号测量两点间距离的仪器。
(三)GPS面积测量仪
GPS是(全球定位系统)的简称,是空间基准的导航系统。
例题:
1.设备安装基准线是要求施工图纸,按()来确定设备的纵横中心线。
A.土建提交的纵横中心线
B.土建预留孔的位置
C.设备底座地脚孔的位置
D.建筑物的定位轴线
【答案】D
设备安装基准线的测量:
放线就是根据施工图,按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横向中心线并标注在中心标板上,作为设备安装的基准线。
∙ 1H412020起重技术
1H412021起重机械的使用要求
一、起重机械的分类、适用范围、基本参数
(二)常用起重机的特点及适用范围
1.流动式起重机
流动式起重机主要有履带起重机、汽车起重机、轮胎起重机、全地面起重机、随车起重机。
(1)特点:
适用范围广,机动性好,可以方便地转移场地,但对道路、场地要求较高,台班费较高。
(2)适用范围:
适用于单件重量大的大、中型设备、构件的吊装,作业周期短。
2.塔式起重机
(1)特点:
吊装速度快,台班费低。
但起重量一般不大,并需要安装和拆卸。
(2)适用范围:
适用于在某一范围内数量多,而每一单件重量较小的设备、构件吊装,作业周期长。
3.桅杆起重机
(1)特点:
属于非标准起重机,其结构简单,起重量大,对场地要求不高,使用成本低,但效率不高。
(2)适用范围:
主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装。
(三)起重机选用的基本参数
主要有吊装载荷、额定起重量、最大幅度、最大起升高度等。
1.吊装载荷
吊装载荷的组成:
被吊物(设备或构件)在吊装状态下的重量和吊、索具重量(流动式起重机一般还应包括吊钩重量和从臂架头部垂下至吊钩的起升钢丝绳重量)。
2.吊装计算载荷
(1)动载荷系数:
kl=1.1。
(2)不均衡载荷系数:
k2=1.1~1.25
(注意:
对于多台起重机共同抬吊设备,由于存在工作不同步而超载的现象,单纯考虑不均衡载荷系数是不够的,还必须根据工艺过程进行具体分析,采取相应措施)。
(3)吊装计算载荷
计算载荷的一般公式为:
Qj=k1k2Q
3.额定起重量
在确定回转半径和起升高度后,起重机能安全起吊的重量。
额定起重量应大于计算载荷。
4.最大幅度
最大幅度即起重机的最大吊装回转半径,即额定起重量条件下的吊装回转半径。
5.最大起升高度
起重机最大起重高度应满足下式要求:
H>h1+h2+h3+h4
式中H——起重机吊臂顶端滑轮的高度起重(m);
h1——设备高度(m);
h2——索具高度(包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的高度)(m);
h3——设备吊装到位后底部高出地脚螺栓高的高度(m);
h4——基础和地脚螺栓高(m)。
二、流动式起重机的选用
(一)流动式起重机的使用特点
1.汽车起重机
吊装时,靠支腿将起重机支撑在地面上。
该起重机具有较大的机动性,其行走速度快,可达到60km/h,不破坏公路路面。
但不可在360°范围内进行吊装作业,其吊装区域受到限制,对基础要求也更高。
2.履带起重机
一般大吨位起重机较多采用履带起重机,其对基础的要求也相对较低。
并可在一定程度上带载行走,但其行走速度较慢,履带会破坏公路路面。
转移场地需要用
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- 一级 建造 机电 讲义