第一章工程机械使用过程中技术

第一章 工程机械使用过程中技术 状况的变化
▪ 通过本章的学习，要掌握工程机械的使用性 能与机械运用的基本原理，工程机械的使用 特点 工程机械技术状况变化的规律及影响因 素。
第一节 工程机械的使用性能
• 一般机械均应具备的技术性能，如工作的 可靠性和耐久性，操纵的轻便性和舒适性， 工作的安全性，维修保养的方便性
通过性
▪ 3.行走机械的平均接地压力
▪ 平均接地压力是机械重量与接地面积之 比，它表示了工程机械在软弱土壤上的通 过能力。
四、稳定性
工程机械的稳定性表示了机械在行驶和 作业时不发生倾翻和侧滑的能力，反映了工 程机械的爬坡性能和行驶、工作的安全性。
工程机械的稳定性可分为静稳定性和动 稳定性两种情况。
的工程建筑材料，所以其工作装置和行走部分的磨损
是相当严重的。机械在沼泽地和盐碱地区施工时其机
件还要遭受严重的腐蚀。
工作环境差
施工现场条件
•
有些施工依靠机械本身来创造施工条件；工程
现场空气中含有大量的尘埃和砂石，加速机械另件
磨损的磨料(对发动机和液压系统更加有害)。
•
隧道和傍山沿溪线路艰巨的工点，现场狭窄、
• 直接与机械施工作业的能力，生产效率和 经济效果有关的使用性能主要有：牵引性 能，作业性能，通过性，稳定性，燃料经 济性，以及速度性能和转向性能。
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一．牵引性能和燃料经济性
▪ 机械依靠其行走 机构与地面的相互作 用所发挥的牵引力来 完成作业过程(例如 铲掘土方)的能力， 称为机械的牵引性 能．牵引性能反映 了工程机械在牵引 工况下的工作能力， 是工程机械最基本的 使用性能．
牵引性能和燃料经济性
机械的燃料经济性表 示机械在完成作业过程中 单位工作量消耗燃料的多 寡。
牵引性能和燃料经济 性通常用机器的牵引特性 和牵引特性上的一系列特
征性数值(例如最大牵引 功率，额定牵引力，最大 牵引效率，最低比油耗等)
作为评价的指标。
二、作业性能
工程机械的作业性能是它在单位时间内完 成作业量的能力．作业性能的主要指标是 机器的生产率，亦即在单位时间内所完成 的作业量，例如每小时完成的土方量(立 方／小时)。
三．工程机械在施工运行中经常
处于大负荷或接近大负荷工况下
工作．
1．工程机械在施工运行中，工作装置必须克服强大 的工作阻力，而土石方机械的这一阻力又因切削厚度 的变化，土壤性质的变化和工作现场地质结构的复杂 性而变化，引起机械在运行过程中负荷的突然变化， 对机械本身产生一种冲击载荷和交变载荷，加速了机 械的传动系统、发动机和工作装置等部分技术状况的 恶化。 • ２．机械经常处于大负荷工况下工作，机械的另部件 和发动机的工作温度高，润滑和冷却条件变差，也同 样引起机械技术状况恶化。 • ３．机械过载也是工程机械在运行中经常发生的，虽 然许多机械本身结构上都具有防止过载的装置，但是 经常的过载都难于免除对机械带来巨大的损害和机械 故障。
• 2．机械的预防性保养和计划性修理工作困 难，易使机械在运行中故障率增高、磨损 加剧．
施工条件复杂
• 3．由于施工条件较差，机械在生产运行时 容易发生事故性的损伤和损坏。
• 4．机械和设备在施工时流动性较大，转移 时须进行拆卸、运送和安装，在这些过程 中造成机械损伤。
• 5．施工现场空气含粉尘量大，机械分散点 多，燃润料、工作油液和其它运行材料的 供应，运输，管理和贮存比较困难。
静稳定性的评价指标是机械的纵向和横 向静止坡角以及在静工作阻力作用下支承面 压力中心的偏移量。
动稳定性则还需考虑在行驶和作业过程 中作用在机械上的各种动载荷。机械动稳定 性是否良好，应根据各个具体场合下所导出 的稳定性判别式来加以衡量。
五．速度性能
速度性能表示机器高速行驶的能力， 它是铲土运输机械在运输工况下的主要性 能．速度性能通常以机器的最高行驶速度 和在一定的路面条件下的平均行驶速度作 为评价的指标。
三．通过性
• 通过性表示了机械在越野条件下，例如 在松软潮湿的土地上，泥泞的雨天，积雪、 沼泽地带，以及在坡道和多障碍物的地段上 的通过能力(运动和工作的能力)．工程机械 的通过性通常可以用以下一些指标来评价：
• 1．最小离地间隙
• 最小离地间隙是机器下部轮廓的最低点离支 承面的距离，它反映了工程机械在多障碍物 地段行驶和作业的能力．
通过性
2．最大爬坡角
它反映了工程机械的爬坡性能，亦即在坡道上行驶和 作业的能力。
工程机械的最大爬坡角取决于以下几方面的因素：
1)由机械稳定性决定的爬坡角，即机械在坡道行驶和 作业不军发生倾翻和侧滑；
2)由机械最大牵引力决定的爬坡角，即履带与地面能 发挥出足够的牵引力来克服坡道阻力；
3)在设计考虑不周的情况下，有时当机械在斜坡上作 业时，发动机的机油泵会由于曲轴箱的倾侧吸不到机 油，从而破坏了润滑系的正常工作，此时机械的最大 爬坡角将取决于机油泵正常工作所允许的机器倾角。
第二节 工程机械的使用
特点
一．工作环境差
•
作业自然条件：工程施工受自然因素的影响较大，
地形起伏不定，江河或湖泊纵横交错，经过沙漠、草
原或原始森林等特殊的环境和地区。
•
作业自然环境：同时受自然气候和季节的影响，
高山严寒，低湿炎热，甚至在施工过程中会遭到山洪、
雪崩或塌陷等危险。
•
工程机械的作业对象：大多为泥土、砂石或其它
地形复杂，机械无法正常作业，在每个作业循环中
的空驶增加，作业时机械转向和迥转频繁，同样会
加速机械的磨损和损坏。
• 错综复杂的因素给机械的正常使用和运行 带来了许多困难，使机械在生产过程中不能充
分发挥其原有的技术蛾能，降低生产率，加速
磨损与损坏。
二．施工条件复杂
• 1．机械流动性大，过于分散，很难掌握机 械在运行时技术状况的变化及其规律性， 无法采取及时合理的技术措施以保证机械 经常处于完好的技术状况。
速度性能还和通过性、转向性能—起 反映了机械以自身的行走装置迅速地从一 个工作地点转移至另一工作地点的能力， 称为铲土运输机械的能动性。
六．转向性能
转向性能表示了机器改变行驶方向的 能力，它反映了工程机械在地位受到限制 的情况下，例如在很深的挖方和很高的填 方上转弯和调头的能力．转向性能是决定 机械机动性的主要因素，通常以最小转弯 半径(机械纵向对称平面到回转中心的距 离)作为评价的指标。