2014年二級建造師考試科目《機電工程專業(yè)實務(wù)》是2014年二級建造師考試中重點考試科目，本文章幫助您系統(tǒng)復(fù)習(xí)2014年二級建造師考試課程，全面了解二級建造師考試教材的相關(guān)重點！

1M411082 工質(zhì)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件

實踐證明;能量既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，或從一個系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個系統(tǒng)，而其總量保持恒定，這一自然界普遍規(guī)律稱為能量守恒定律。把這一定律應(yīng)用于伴有熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移過程，即為熱力學(xué)第一定律，表明了熱能與機械能在傳遞或轉(zhuǎn)換過程中的能量守恒，據(jù)此建立能量方程。

能量方程的一般形式;系統(tǒng)收入能量一支出能量=系統(tǒng)儲存能量的增量

(1)系統(tǒng)能量的組成

系統(tǒng)能量分為兩大類：一類是系統(tǒng)本身的能量，稱為系統(tǒng)儲存能;另一類是系統(tǒng)與外界之間相互傳遞的能量。

系統(tǒng)儲存能分為內(nèi)能和外儲存能兩部分：

● 內(nèi)能(或稱內(nèi)儲存能)是工質(zhì)內(nèi)部分子動能與分子位能的總和，用U表示，其單位是焦?fàn)?J)，單位質(zhì)量工質(zhì)的內(nèi)能用u表示，其單位是焦?fàn)?千克(J/kg)。系統(tǒng)內(nèi)能取決于系統(tǒng)本身(內(nèi)部)的狀態(tài)，與工質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)及微觀運動形式有關(guān)。內(nèi)能是工質(zhì)的溫度和比容的函數(shù)，因此內(nèi)能也屬工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。

● 外儲存能包括工質(zhì)以外界為參考坐標(biāo)的系統(tǒng)宏觀運動所具有的能量(稱為宏觀動能)及系統(tǒng)工質(zhì)與外力場的相互作用時具有的能量(如重力位能)。

宏觀動能：物體以某一速度運動時，其具有的動能為宏觀運動動能。

重力位能：在重力場中物體相對于系統(tǒng)外的參考坐標(biāo)系的高度為重力位能。

● 系統(tǒng)的總儲存能為內(nèi)儲存能與外儲存能之和。對于沒有宏觀運動，并且高度為零的系統(tǒng)，系統(tǒng)總儲存能就等于內(nèi)能。

● 閉口系統(tǒng)能量方程：與外界不發(fā)生物質(zhì)交換(即沒有物質(zhì)穿過邊界)的系統(tǒng)稱為閉

口系統(tǒng)，閉口系統(tǒng)的質(zhì)量保持恒定，其系統(tǒng)能量方程：

系統(tǒng)總儲存能的變化=系統(tǒng)內(nèi)能的變化。

● 開口系統(tǒng)能量方程：有物質(zhì)穿過邊界的系統(tǒng)稱為開口系統(tǒng)，其能量方程：

進(jìn)入控制體的能量一控制體輸出能量=控制體中儲存能量的增量

(2)系統(tǒng)與外界的能量傳遞

系統(tǒng)與外界傳遞能量是指系統(tǒng)與外界熱力源(熱源、功源、質(zhì)源)或與其他有關(guān)物體之間進(jìn)行的能量傳遞。系統(tǒng)與外界熱進(jìn)行的能量傳遞包括：熱量、功和物質(zhì)流能。

● 熱量：熱量學(xué)的熱量定義是：在溫差作用下系統(tǒng)與外界傳遞的能量稱為熱量。熱量一旦通過界面?zhèn)魅?或傳出)系統(tǒng)，就變 成系統(tǒng)(或外界)儲存能的一部分，即內(nèi)能，有時習(xí)慣上稱為熱能。顯然，熱量與內(nèi)能(或熱能)之間有原則的區(qū)別。熱量是與過程特性有關(guān)的過程量。

●功：在熱力學(xué)中，功是系統(tǒng)除溫差以外的其他不平衡勢差所引起的系統(tǒng)與外界之間 傳遞的能量。功也是與過程特性有關(guān)的過程量功可分為：

膨脹功(也稱容積功)：熱轉(zhuǎn)換為功，工質(zhì)容積都要膨脹，也就是說都有膨脹功。閉口系統(tǒng)膨脹功通過系統(tǒng)界面?zhèn)鬟f，而開口系統(tǒng)的膨脹功可通過其他形式(如軸)傳遞。

軸功：系統(tǒng)通過機械軸與外界傳遞的機械功稱為軸功。通常規(guī)定系統(tǒng)輸出軸功為正功，輸入軸功為負(fù)功。軸功可于能量的轉(zhuǎn)換，如汽輪機中熱能轉(zhuǎn)換為機械能;也可能是機械能的直接傳遞，如水輪機。

● 物質(zhì)流能：隨物質(zhì)流傳遞的能量包括流動工質(zhì)本身具有的能量(內(nèi)能、宏觀動能和重力位能)和流動功(或稱推動功)，流動功是為推動流體通過控制體界面而傳遞的機械功，它是維持流體正常流動所必須傳遞的能量。

● 焙的物理意義：對于流動工質(zhì)，我們把內(nèi)能和流動功稱為焓，焓具有能量意義，它表示流動工質(zhì)向流動前方傳遞的總能量中取決于熱力狀態(tài)的那部分能量。焙也是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。如果工質(zhì)的動能和位能可以忽略，則焓表示隨流動工質(zhì)傳遞的總能量。

● 熵：我們把工質(zhì)在可逆過程中傳遞的熱量與當(dāng)時溫度之比的總和稱為工質(zhì)的熵的變化，熵用s表示，其單位是J/K，單位質(zhì)量工質(zhì)的熵用，表示;其單位是J/ksK。

熵也是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，用工質(zhì)的熵的變化來表達(dá)熱力過程特性。

對于可逆的等溫過程，工質(zhì)的熵的變化就等于傳遞的熱量與該溫度的比值。

(3)能量的轉(zhuǎn)換條件

凡是涉及到熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)換過程，都是有一定的方向性和不可逆性，即過程總是朝一個方向進(jìn)行而不能自發(fā)地反向進(jìn)行，這個方向就是指系統(tǒng)從不平衡狀態(tài)朝平衡狀態(tài)進(jìn)行。 反向過程的進(jìn)行必須同時伴有另外的補償過程存在，例如要使熱量由低溫物體傳向高溫物體，可以通過制冷機消耗一定的機械功來實現(xiàn)，這里消耗機械功的過程就是補償過程。

(4)卡諾循環(huán)

● 卡諾循環(huán)是由以下四個過程組成的理想循環(huán)，如圖1M411082所示。

過程a-b：工質(zhì)從熱源(T1)可逆定溫吸熱;

b-c：工質(zhì)可逆絕熱(定熵)膨脹;

c-d：工質(zhì)向冷源(T2)可逆定溫放熱;

d-a：工質(zhì)可逆絕熱(定熵)壓縮回復(fù)到初始狀態(tài)。工質(zhì)在整個循環(huán)過程中從熱源吸熱ql，向冷源放熱q2，對外界作功w1，外界對系統(tǒng)作功w2，循環(huán)凈功w0。

● 卡諾循環(huán)的熱效率：

卡諾循環(huán)熱效率的大小只決定于熱源溫度T1：及冷源溫度T2。要提高其熱效率可通過提高T1及降低T2的辦法來實現(xiàn)。

卡諾循環(huán)熱效率總是小于1。只有當(dāng)T1=∞或T2=0時，熱效率才能等于1，但都是不可能的。

單一熱源的循環(huán)發(fā)動機是不可能實現(xiàn)的。

卡諾循環(huán)的熱效率與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。

● 逆卡諾循環(huán)：

反方向進(jìn)行的卡諾循環(huán)稱為逆卡諾循環(huán)，是由工質(zhì)的定熵降溫膨脹過程、可逆定溫吸熱膨脹過程、定熵升溫壓縮過程和可逆定溫放熱壓縮過程等四個可逆過程組成。逆卡諾循環(huán)的性能系數(shù)(致冷系數(shù)ε1或供熱系數(shù)ε12)也只決定于熱源溫度T1和T2。

逆卡諾循環(huán)可用來制冷，也可用來供熱。這兩個目的可單獨實現(xiàn)，也可在同一設(shè)備中交替實現(xiàn)，即冬季用來作為熱泵采暖，夏季作為制冷機用于空調(diào)制冷。

卡諾定理：

卡諾定理指出所有工作于同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切熱機，以可逆熱機的熱效率為最高。在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆熱機，其熱效率均相等。

卡諾循環(huán)解決了熱機熱效率的極限值問題，并從原則上提出了提高熱效率的途徑。在相同的熱源與冷源之間，卡諾循環(huán)的熱效率為最高，一切其他實際循環(huán)，均低于卡諾循環(huán)的熱效率。一切實際熱機進(jìn)行的都是不可逆循環(huán)，改進(jìn)實際熱機循環(huán)的方向是以卡諾循環(huán)熱效率為最高標(biāo)準(zhǔn)，盡可能接近卡諾循環(huán)。

機電安裝工程中利用能量轉(zhuǎn)換的實例如：汽輪機等動力機械利用工質(zhì)在機器中膨脹獲得機械功;壓氣機消耗軸功使氣體壓縮升高其壓力;制冷機消耗軸功實現(xiàn)制冷;熱泵消耗軸功實現(xiàn)供熱。

1M412010 掌握起重技術(shù)在機電安裝工程中的應(yīng)用

1M412011 起重機械的分類、使用特點、基本參數(shù)及計算載荷

(1)起重機械的分類

起重機械可分為兩大類：輕小起重機具和起重機。

● 輕小起重機具包括：

千斤頂(齒條、螺旋、液壓)、滑輪組、葫蘆(手動、電動)、卷揚機(手動、電動、液 動)、懸掛單軌。

● 起重機又可分為：

橋架式(橋式起重機、門式起重機)、纜索式、臂架式(自行式、塔式、門座式、鐵 路式、浮式、桅桿式起重機)。

(2)起重機械使用特點

建筑、安裝工程常用的起重機有自行式起重機、塔式起重機、桅桿式起重機，它們各有其使用特點。

自行式起重機：分為汽車式、履帶式和輪胎式三類，它們的特點是起重量大，機動性好，可以方便地轉(zhuǎn)移場地，適用范圍廣，但對道路、場地要求較高，臺班費高和幅度利用率低。適用于單件大、中型設(shè)備、構(gòu)件的吊裝。

塔式起重機：分為水平臂架小車式和壓桿式，其吊裝速度快，幅度利用率高，臺班費低，但起重量一般不大，并需要安裝和拆卸。適用于在某一范圍內(nèi)數(shù)量多，而每一單件重量較小 的吊裝。

桅桿式起重機：屬于非標(biāo)準(zhǔn)起重機，可分為獨腳式、人字式、門式和動臂式四類。其結(jié)構(gòu)簡單，起重量大，對場地要求不高，使用成本低，但效率不高。每次使用須重新進(jìn)行設(shè)計計算。主要適用于某些特重、特高和場地受到特殊限制的吊裝。

(3)起重機的基本參數(shù)有：起重量、最大幅度、最大起升高度和工作速度

動載荷：一般取動載系數(shù)K1為1.1

不均衡載荷：一般取不均衡載荷系數(shù)K2為1.1～1.2。

計算載荷：計算載荷的一般公式為：QJ = Kl·K2·Q

風(fēng)載荷概念：

1M412012 吊裝方案的主要內(nèi)容和吊裝方法，吊具的選用原則

(1)吊裝方案的編制依據(jù)及其主要內(nèi)容

● 吊裝方案的編制主要依據(jù)：有關(guān)規(guī)程、規(guī)范;施工總組織設(shè)計;被吊裝設(shè)備(構(gòu)件)的設(shè)計圖紙及有關(guān)參數(shù)、技術(shù)要求等;施工現(xiàn)場情況，包括場地、道路、障礙等。

● 吊裝方案的主要內(nèi)容有：

工程概況;

方案選擇;

工藝分析與工藝布置;

吊裝施工平面布置圖;

施工步驟與工藝崗位分工;

工藝計算;

進(jìn)度計劃;

資源計劃。

●安全技術(shù)措施。

(2)吊裝方法選用原則

吊裝方法的選擇原則為：安全、有序、快捷、經(jīng)濟(jì)。

(3)吊裝方法基本選擇步驟

● 技術(shù)可行性論證。

● 安全性分析。

● 進(jìn)度分析。

● 成本分析。

● 根據(jù)具體情況做綜合選擇。

(4)常用主要吊具的選用

● 鋼絲繩

鋼絲繩是起重工程不可缺少的工具。鋼絲繩一般由高碳鋼絲捻繞而成。在起重工程中，鋼絲繩一般用來做纜風(fēng)繩、滑輪組跑繩和吊索，纜風(fēng)繩的安全系數(shù)不小于3.5，做滑輪組跑繩的安全系數(shù)一般不小于5，做吊索的安全系數(shù)一般不小于8，如果用于載人，則安全系數(shù)不小于10～12.

鋼絲繩的許用拉力丁計算：

理論公式： 丁=P/K

式中 P鋼絲繩破斷拉力(MPa);

● 滑輪組 起重工程中常用的是H系列滑輪組。G-吊鉤 D-吊環(huán) W-吊梁 L-鏈環(huán) K-開口，如：H80×7D，額定載荷為80T，7門，吊環(huán)型閉口。

繩的最小拉力在固定端，最大在拉出端。 常用的穿繞方法有：三門及以下宜采用順穿;4～6門宜采用花穿;7門以上宜采用雙跑頭順穿。

滑輪組的選用按以下步驟進(jìn)行;

根據(jù)受力分析與計算確定的滑輪組載荷Q選擇滑輪組的額定載荷和門數(shù);

計算滑輪組跑繩拉力S。并選擇跑繩直徑;

注意所選跑繩直徑必須與滑輪組相配;

根據(jù)跑繩的最大拉力S0和導(dǎo)向角度計算導(dǎo)向輪的載荷并選擇導(dǎo)向輪。

●卷揚機

卷揚機可按不同方 式分類：

按動力方式可分為手動、電動卷揚機和液壓卷揚機。起重工程中常用電動卷揚機。

按傳動形式可分為電動可逆式(閘瓦制動式)和電動摩擦式(摩擦離合器式)。

按卷筒個數(shù)可分為單筒卷揚機和雙筒卷揚機。

按轉(zhuǎn)動速度可分為慢速卷揚機和快速卷揚機。

卷揚機的基本參數(shù)有：

額定牽引拉力，目前標(biāo)準(zhǔn)系列從1T～32T有8種額定牽引拉力規(guī)格;

工作速度，即卷筒卷入鋼絲繩的速度。

容繩量，即卷揚機的卷筒中能夠卷入的鋼絲繩長度。

1M412013 自行式起重機的結(jié)構(gòu)形式及其選用

(1)自行式起重機的結(jié)構(gòu)形式分類及其使用特點

自行式起重機分為汽車式、履帶式和輪胎式三種o

(2)自行式起重機的特性曲線

反映自行式起重·機的起重能力隨臂長、幅度的變化而變化的規(guī)律和反映自行式起重機的最大起升高度隨臂長、幅度變化而變化的規(guī)律的曲線稱為起重機的特性曲線。

每臺起重機都有其自身的特性曲線，不能換用，即使起重機型號相同也不允許。

規(guī)定起重機在各種工作狀態(tài)下允許吊裝的載荷的曲線，稱為起重量特性曲線，它考慮了起重機的整體抗傾覆能力、起重臂的穩(wěn)定性和各種機構(gòu)的承載能力等因素。

反映起重機在各種工作狀態(tài)下能夠達(dá)到的最大起升高度的曲線稱為起升高度特性曲線。

(3)自行式起重機的選用

自行式起重機的選用必須按照其特性曲線

進(jìn)行，選擇步驟：

●根據(jù)被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位位置、現(xiàn)場具體情況等確定起重機的站車位置，站車位置一旦確定，其幅度也就確定了;

●根據(jù)被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位高度、設(shè)備尺寸吊索高度等和站車位置(幅度)由起重機的特性曲線，確定其臂長·;

●根據(jù)上述已確定的幅度、臂長，由起重機的特性曲線，確定起重機能夠吊裝的載荷;如果起重機能夠吊裝的載荷大于被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的重量，則起重機選擇合格，否則重選。

(4)自行式起重機的基礎(chǔ)處理。

IM412014 桅桿式起重機的基本結(jié)構(gòu)，分類和穩(wěn)定性的校驗

桅桿式起重機是非標(biāo)準(zhǔn)起重機，一般用于受到現(xiàn)場環(huán)境的限制，其他起重機無法進(jìn)行吊裝的場合。因此，目前桅桿式起重機還在工程建設(shè)中扮演著重要角色。

(1)基本結(jié)構(gòu)與分類桅桿式起重機由桅桿本體飛起升系統(tǒng)、穩(wěn)定系統(tǒng)、動力系統(tǒng)組成。

桅桿式起重機分類：按桅桿結(jié)構(gòu)形式分可分為格構(gòu)式和實腹式(一般為鋼管)起重機。按組合形式可分為單桅桿、雙桅桿、人字桅桿、門式桅桿和動臂桅桿起重機。

桅桿式起重機的基本工作形式

直立單桅桿吊裝;

斜立人字桅桿;

雙桅桿滑移抬吊;

扳倒法吊裝;

動臂桅桿吊裝。

(2)纜風(fēng)繩拉力的計算及纜風(fēng)繩的選擇

纜風(fēng)繩是桅桿式起重機的穩(wěn)定系統(tǒng)，它直接關(guān)系到起重機能否安全工作，也影響著桅桿的軸力。纜風(fēng)繩拉力分工作拉力和初拉力。

●初拉力是指桅桿在沒有工作時纜風(fēng)繩預(yù)先拉緊的力。一般，按經(jīng)驗公式，初拉力取工作拉力的15%一20%。

● 纜風(fēng)繩的工作拉力是指桅桿式起重機在工作時，纜風(fēng)繩所承擔(dān)的載荷。

●進(jìn)行纜風(fēng)繩選擇的基本原則是所有纜風(fēng)繩一律按主纜風(fēng)繩選取，不允許因主纜風(fēng)繩受力大，而選擇較大直徑的鋼絲繩，其他纜風(fēng)繩受力小而選擇較小直徑的鋼絲繩。

(3)地錨的種類及計算目前常用的地錨種類有：

全埋式地錨;半埋式;活動式和利用建筑物數(shù)種。

(4)鋼管式桅桿式起重機穩(wěn)定性的校核

●長度洗擇與校核：

●桅桿截面選擇與校驗

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