工程机械导论思考题

第一章工程机械领域与发展一、工程机械中的“工程”概念内涵是什么？试列举一些你知道的工程项目给以具体说明。

P3工程一词应用广泛，有广义和狭义之分，就广义而言，工程定义为有一群人为达到某种目的，在一段较长的时间内进行协作活动的过程；就狭义而言，工程定义为以某处设想的目标为依据，应有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织活动，将某个（或某些）现有实体，自然的或人造的，转化为具有预期使用价值的人造产品的过程；工程机械中的“工程”二字，指的就是基本建设项目。

二、工程机械有哪些分类方法？“履带式液压沥青混凝土摊铺机”一词涉及到哪几种分类方法。

P5工程机械的分类方法有六种，分别是：①按产品分，②按工程分，③按作业介质分，④按作业功能分，⑤按使用范围分，⑥其他分类方法；履带式（按行走装置类型）液压（按传动方式）沥青混凝土（按作业介质）摊铺机（按作业功能）三、试简单列出20类工程机械产品名称。

P5（1）挖掘机械（2）铲土运输机械（3）起重机械（4）工业车辆（5）压实机械（6）路面施工与养护机械（7）混凝土机械（8）掘进机械（9）桩工机械（10）市政与环卫机械（11）混凝土制品机械（12）高空作业机械（13）装修机械（14）钢筋及预应力机械（15）凿岩机械（16）气动工具（17）军用工程机械（18）电梯及扶梯（19）工程机械配套件（20）其它专用工程机械四、工程机械发展史上经历了哪几次革命。

P71）第一次革命发生在大约200万年前，在原始社会早期，人类学会使用诸如石斧、石刀等最简单的工具；2）第二次革命发生在大约79万年前，人类学会用火制造工具；3）第三次革命发生在大约15000年前，人类进入农耕时代，从学会制造和使用杠杆、桔槔、辘轳、人力车、兽力车等简单工具，发展到较复杂的水力驱动的水碾和风力驱动的风车等较为复杂的机械；4）第四次革命发生在18世纪60年代从英国开始的第一次工业革命和19世纪60年代开始的第二次工业革命。

以蒸汽机、电动机和内燃机作为动力源的近代工程机械促进了交通运输业和工程机械制造业的快速发展，人类开始进入现代化的文明社会；5）第五次革命开始于1946年，那时发明了电子计算机，随后计算机与液压、液力传动技术，电子自动控制技术，信息技术和传感技术有机结合，使工程机械进入现代化的阶段，加速了人类社会的繁荣与进步。

人类可以驰骋陆地、穿越海底、横跨江河、雄居高楼，所有这一切都离不开工程机械。

工程机械的发展已进入智能化阶段。

五、中国工程机械发展史经历过哪几个阶段？每个阶段的特点？P8-9起步、追赶、加速和超越四个阶段。

(1)起步阶段(1949～1957年)新中国成立后，揭开了我国工程机械制造历史的新篇章，开始向自行制造工程机械迈进。

(2)追赶阶段(1958～1978年)此阶段在我国奉行独立自主、自力更生的原则下，形成了初具规模的工程机械专业生产基地。

(3)加速阶段(1978~2000 年)此阶段的特点是国际先进技术的引进、消化、吸收，大型工程机械企业集团创立并上市。

(4) 超越阶段(2001年至今)此阶段的特点是中国工程机械国际化程度逐步提高，自主创新能力不断增强，与世界先进水平的差距逐渐缩小，工程机械产、销量、生产部分产品的能力和技术水平位列世界第一、实现了中国工程机械制造业的超越。

六、工程机械未来发展的技术主流是什么。

P10-13主流技术有：1）整机技术；2）动力技术；3）传动技术；4）控制与信息技术；5）智能化技术；6）节能环保技术；7）人机工程技术第二章工程机械作业介质和行驶地面一、土的物理状态与含水率的关系如何？含水率主要对黏性土的塑性有很大影响。

（p18）随着含水率的降低，黏性土逐渐由液态向塑态、半固态、固态转变，如图W L、W P、W C为转变点。

1）若黏性土中土粒间的孔隙全部被水充满，则土粒处于悬浮状态，土呈液态。

如逐渐蒸发土中水分，必然会伴随土的密度增大和体积收缩，开始呈塑性状态(即塑态)，这一分界含水率称为土的液限W L。

2）随着水分的继续蒸发，体积进一步收缩，而土仍呈塑性状态。

当孔隙中的自由水大致蒸发完毕时，土的强度开始提高，并开始失去可塑性而呈半固体状态，这一分界含水率称为土的塑限W P。

3）若在此基础上继续蒸发土中水分，土的体积仍将随之收缩，直到停止收缩，呈现出图2-3 所示的BO线段，若延长图中直线段AB,并自O点作水平线交AB 的延长线于D,则土的收缩曲线ABO可近似由折线ADO代替，相应的D点含水率称收缩界限，简称缩限W C。

二、土、沥青和混凝土混合料的组成成分分别是什么？1）土是由固相、液相、气相构成的多相体系。

矿物颗粒组成固相骨架，其间有孔隙，孔隙中同时存在着水和气体。

（p14）2）沥青混凝土混合料主要由砂石料矿质骨架、沥青胶结物和空气三相组成，有时还含有水分，是具有空间网络结构的多相成分体系。

（p29）三、工程机械外部行驶阻力的来源是什么？与哪些地面参数有关？工程机械的外部行驶阻力主要是由于压实土壤形成车辙或轮辙而消耗能量所致的。

P31车辆的外部行驶阻力和土壤的物理机械性能有很大的关系。

在干燥、密实的土壤上，车辆的行驶阻力比较小。

当土壤松散时，土壤的变形模量K小；当土壤含水量大时，土壤的变形指数n比较小。

这样在车辆的作用下，土壤变形显著，车辙较深，行驶阻力将大得多。

P32四、工程机械的切线牵引力是如何产生的？与哪些地面参数有关？当车辆行驶时，驱动轮在驱动转矩的作用下转动或带动履带转动而被地面阻止其运动时产生的土壤反作用力，称为切线牵引力F H。

工程机械的切线牵引力主要是在履带作用下土壤发生剪切变形产生切应力所形成的土壤推力。

车辆的切线牵引力主要取决于土的力学特性。

当车辆参数和滑转率不变时，若土壤的抗剪强度增大（即C，φ值增大），剪切变形系数K减小，则车辆的切线牵引力增大。

（P35）习题一作业介质和行驶地面的力学性质的变化如何影响工程机械的性能？第三章工程机械的功能与构成一、工程机械的作业功能主要有哪些？P40工程机械能够进行挖掘、推移、装载、平整、凿岩、钻孔、破碎、铣刨、筛分、搅拌、运输、输送、布料、摊铺、洒布、压实、捣实、成形、搬运、起重、架设、锯切、剪切、清扫、除雪等作业。

有些工程机械具有单一作业功能，有的兼具多种功能。

二、对工程机械有哪些要求？P43生产率要求、作业质量要求、适应性要求、可靠性要求、经济性要求、安全性要求、人性化要求、环保性要求。

三、工程机械总体由哪几部分组成？P44由以下五部分构成：1）作业装置：用于实现工程机械作业功能；2）行走装置（固定式机械无此装置）：用于工程机械在地面或轨面上行走的要求；3）动力及传动装置：为工程机械提供原动力，并将动力按需要传递给工作装置和行走装置；4）控制与信息采集装置：完成对机械和机构状态、动作的信息采集、处理、反馈和操纵，控制机械作业及行走；5）机架结构：将上述装置及各种零部件连接和固定成整体。

四、工程机械的作业装置主要有哪些？P46-53螺旋装置、推土装置、反铲装置、清扫装置、铣刨装置、货叉装置、凿击装置、打桩装置、破碎装置、筛分装置、搅拌装置、捣实装置、起重装置、输送装置。

五、工程机械行走装置的作用是什么？由哪几部分组成？P54-55作用：1）支承整机的质量和载荷;2) 将传动系传来的转矩转变成机械行驶和进行作业所需的牵引力;3) 缓和地面对机械的振动与冲击作用。

组成：工程机械行走装置一般分为轮式和履带式两种，轮式主要构成有车轮和轮胎，履带式主要是四轮一带，即驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮和履带。

另外还有液压传动独立驱动行走装置、电传动独立行走装置。

六、什么是原动机？工程机械的原动机有哪几种？P57动力装置是将某一形式的能量转化为机械能的机器，亦称为原动机。

工程机械的原动机有以下几种：电动机、内燃发动机、蒸汽机、混合动力装置。

七、工程机械传动装置的用途是什么？主要有哪几种类型？各有何特点？P65传动装置可以传送动力，改变施工机械的行驶速度、牵引力、运动方向和运动形式等。

工程机械常用传动装置的基本类型分为机械传动、流体传动和电传动三大类。

机械传动以刚体或挠性构件作为传送介质，直接以机械能的传送方式，将动力装置的机械能传送到做功装置；流体传动分为液压传动、液力传动和气压传动，以流体作为传送介质，间接以流体压力能或动能的变换传送方式，将动力装置的机械能传送到做功装置；电传动以电荷载子作为传送载体，间接以电能的变换传送方式，将动力装置的机械能传送到做功装置；第四章土方工程机械一、全液压式推土机、机械式推土机、液力机械式推土机各有何区别和特点？（1）机械式传动推土机采用机械式传动的推土机具有工作可靠、制造简单、传动效率高、维修方便等优点，但操作费力，传动装置对负荷的自适应性差，容易引起柴油机熄火，降低了作业效率。

目前大中型推土机已较少采用机械式传动。

（2）液力机械式传动推土机这种推土机由于采用液力变矩器与动力换挡变速箱组合的传动装置，因此具有自动无级变扭和自动适应外负荷变化的能力、柴油机不易熄火、可带载换挡、换挡次数少、操纵轻便灵活、作业效率高等优点。

缺点是液力变矩器在工作过程中容易发热，降低了传动效率，同时传动装置结构复杂、制造精度高，提高了制造成本，也给维修带来了不便和困难。

目前大中型推土机用这种传动形式较为普遍。

（3）全液压式传动推土机由液压马达驱动，驱动力直接传递到行走机构。

因为取消了主离合器、变速箱、后桥等传动部件，所以结构紧凑，大大方便了推土机的总体布置，使整机质量减轻，操纵轻便，可实现原地转向。

但全液压式传动推土机制造成本较高，且耐用性和可靠性较差、维修困难，目前只在中等功率的推土机上采用全液压传动。

（4）电传动式推土机由柴油机带动发电机，并向电动机供电，进而驱动行走装置。

这种电传动式推土机结构紧凑，总体布置方便，操作轻便，也能实现原地转向；行驶速度和牵引力可无级调整，对外界阻力有良好的适应性，作业效率高。

但由于质量大、结构复杂、成本高，目前只在大功率推土机上使用。

（P95）二、与轮胎式推土机相比，履带式推土机主要有何优点？履带式推土机与轮胎式推土机相比，其附着性能好、牵引力大，接地比压小，爬坡能力强，能适应恶劣的工作环境，具有优越的作业性能，是推土机的主要机种。

（P93）三、反铲液压挖掘机的工作装置主要由哪几部分组成，简图示意并说明其工作原理。

工作装置如图4-8所示，主要由铲斗1、斗杆2、动臂3及铲斗液压缸7、斗杆液压杆6和动臂液压杆5等组成。

液压式单斗挖掘机的工作原理如图4-9所示。

发动机13 驱动两个液压泵11、12,把高压油输送到两个分配阀9,操纵分配阀将高压油再送往有关的液压执行元件(液压缸或液压马达)，驱动相应的机构进行工作。

挖掘机作业时，接通回转装置液压马达，上部转台转动，带动工作装置转到挖掘地点，同时，操纵动臂液压缸小腔进油，液压缸活塞杆回缩，使动臂下降至铲斗接触挖掘面为止，然后操纵斗杆液压缸和铲斗液压缸，使其大腔进油、活塞杆伸长，迫使铲斗进行挖掘和装载工作。