1H411011 常用金属材料的类型及应用
一、黑色金属材料的类型及应用
碳素结构钢 | 碳素结构钢的分级。分为四个级别,其钢号对应为 Q195、Q215、Q235 和 Q275,其中 Q 代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值,数字后面标注的字母 A、B、C、D 表示钢材质量等级，即硫、磷 质 量分数不同，A 级钢中硫、磷含量最高，D 级钢中疏、磷含量最低。（D 级质量等级最高） |
低合金结构钢 | 1. 低合金结构钢的分级（有 Q345、Q390、Q420、Q460 （鸟巢）、Q500、Q550、Q620、Q690 八个强度等级。 2. 低合金结构钢的特性及用途 （1）低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而津有高强度、高韧性、良好的冷成形和 焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐蚀性等综合力学性能。 ▲ （2）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。 |
钢材的类型及 应用 | ①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电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘 H 型钢（HK300b）,③炉墙刚性梁采用工字钢。 |
二、有色金属的类型及应用有色金属的种类很多，密度大于 4.5×103kg/m3 的金属称为重金属,如铜、锌、镍等；密度小于等于 4.5×103kg/m3 的金属称为轻金属,如铝、镁、钛等。
重金属 | 1.铜及铜合金的特性及应用 工业纯铜密度为 8.96×103kg/m3,具有良好的导电性、导热性以及优良的焊接性能，纯铜强度不高，硬度较低，塑性好。主要用作导体、制造抗磁性干扰的仪器和仪表零件。纯铜是玫瑰红色金属， 表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜。 机电工程中广泛使用的铜合金有黄铜、青铜和白铜。 |
轻金属 | 1. 铝及铝合金的特性及应用：纯铝的密度只有 2.7×10kg3/m3，仅为铁的 1/3.铝的导电性好其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。 2. 镁及镁合金的特性及应用：镁合金主要优点是密度小，强度高，刚度高，抗振能力强可承受 较大冲击荷载。 3. 钛及钛合金的特性及应用：纯钛的强度低，高熔点，但比强度高，塑性及低温韧性好，耐腐 蚀性好，容易加工成型。钛合金是比强度最高的金属材料。 |
三、常用金属复合材料的类型及应用
2. 金属基复合材料的特点及用途
金属基复合材料具有I 高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性|等主要性能特点。用于制造各种航 天、航空、汽车、电子、先进武器系统等高性能结构件。
1H411012 常用非金属材料的类型及应用
一、硅酸盐材料的类型及应用
以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料，经粉碎、配料、成型和高温烧结等工序制成的无 机非金属固体材料，包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷。
常用的保温棉有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。二、高分子材料的类型及应用
（一）塑料
1. 热塑性塑料（带“烯”字）
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。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
优点是耐热性高，受压不宜变形等,缺点是机械性能不好,但可加入填料来提高强度。这类塑料如酚醛塑料、环氧塑料等。
三、非金属材料应用
（一）非金属板材的应用（记忆技巧：带氯字耐酸碱、玻璃适用范围最小、聚字的高压适用）
名称 | 适用范围 | 不适用范围 |
酚醛复合风管 | 低、中压空调系统、潮湿环境 | 高压、洁净空调、酸碱性、防排烟 |
聚氨酯复合风管 | 低、中、高压洁净空调及潮湿环境 | 酸碱性环境和防排烟系统 |
玻璃纤维复合风管 | 中压以下的空调系统 | 洁净空调、酸碱性环境、湿度 90%以上系统 |
硬聚氯乙烯风管 | 洁净室含酸碱的排风系统 |
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（二）非金属管材的应用
塑料制品 | 特性及适用范围 |
聚乙烯（PE）塑料管 | 无毒，可用于输送生活用水 常使用的低密度聚乙烯水管（简称塑福来水管） |
ABS 工程塑料管 | 耐腐蚀、耐温、耐冲击，压力等级 B、£. D 三级 |
使用温度-20〜70T | |
聚丙烯管（PP） | 刚性、强度、硬度和弹性高于聚乙烯，耐低温性差易老化 |
硬聚氯乙烯排水管（PVC） | 建筑工程排水 |
铝塑复合管（PAP） | 内中密度聚乙烯：饮水管；无毒、无味、无污染 |
内交联聚乙烯：耐高温、耐高压，用于采暖及高压用管 |
1H411021 通用设备的分类和性能
机电工程项目通用机械设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备。主要有：泵、风机、压缩机、输送设备。
一、泵的分类和性能
（一）泵的分类
1. 按照泵设备安装工程类别划分
可分为：离心式泵、旋涡泵、电动往复泵、柱塞泵、蒸汽往复泵、计量泵、螺杆泵、齿轮油泵、真 空泵、屏蔽泵、简易移动潜水泵等。其中离心泵效率高，结构简单，适用范畴最广。
2. 按泵的工作原理和结构形式分类
（1） 容积式泵包括往复泵和回转泵两类,往复泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等；回转泵有齿轮泵 、螺杆泵和叶片泵等。
（2） 叶轮式泵分为离心泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵等。
（二）泵的性能
1.泵的性能参数：主要有流量和扬程，还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀余量。例如，一幢 30 层的高层建筑，其消防水泵的扬程应在 130m 以上。
二、风机的分类和性能
（一）风机的分类
1. 按照气体在旋转叶轮内部流动方向分类，包括离心式风机、轴流式风机、混流式风机。
2. 按结构形式分类，包括单级风机、多级风机。
3. 按照排气压强的不同分类，包括通风机、鼓风机、压气机。
（二）风机的性能
1.风机的性能参数：主要有流量、压力、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
（一）压缩机的分类
3.按照压缩气体方式分类：容积式压缩机和动力式压缩机两大类。
（1） 容积式压缩机按结构形式和工作原理，可分为往复式（活塞式、膜式）压缩机和回转式（滑片式、螺杆式、转子式）压缩机：
（2） 动力式压缩机可分为轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。
（二）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、噪声等。
名称 | 作用 | 性能参数 |
泵 | 输送流体 | 流量、扬程、轴功率、转速、效率、必要汽浊余量 |
风机 | 提高气体压力并排送气体 | 流量、压力、功率、效率、转速、噪声、振动 |
压缩机 | 压缩气体体积 提高气体压力 | 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、噪声 |
四、输送设备的分类和性能
（一）输送设备的分类
1. 具有挠性牵引件的输送设备：有带式输送机（一起移动）、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类型（分别移动）：螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等。
1H411023 电气设备的分类和性能
一、电动机的分类和性能
分类 | 优点 | 应用 | |
直流 |
直流电动机 （调速要求高 |
1. 较大的启动转矩 2. 良好的启动、制动性能 ） 3. 平滑调速 | 1. 机床 2. 轧钢机 3. 电力机车 4. 需要经常启动并调速的电气传动装置 |
交流 | 同步电动机 （转速恒定） | 1. 转速恒定 2. 电源频率保持恒定 |
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异步电动机 （最广泛） | 结构简单、制造容易、 价格低廉、运行可靠、 维护方便、坚固耐用、重量轻 |
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二、变压器的分类和性能
（一）变压器的分类
变压器是输送交流电时所使用的一种变换电压和变换电流的设备。
3. 按绕组数量分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。
4. 按冷却介质分类：油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器等。（记忆技巧：汽油肝）
5. 按冷却方式分类：自冷（含干式、油浸式）变压器、蒸发冷却（氟化物）变压器。
（二）变压器的性能
变压器的性能由多种参数决定，主要包括：①工作频率、②额定功率、③额定电压、④电压比、
⑤ 效率、⑥空载电流、⑦空载损耗、⑧绝缘电阻。三、电器及成套装置的分类和性能
（二）高压电器及成套装置的性能
1. 高压断路器的性质
（1） 具有控制、保护和安全隔离作用
（2） 具有灭弧特性
2. 高压开关柜的性质（与高压断路器的性质一致）
3. 电抗器的性质
电抗器是依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器，具有保证断路器能切断短路电路，保证电气设备的 动、热稳定性，通过提高阻抗来限制短路电流等性质。
4. 接触器、继电器的性质
接触器具有接通或分断电路、控制容量大、可远距离操作、配合继电器定时操作，联锁控制，失欠压保的等性能。继电器具有根据电流、电压、温度、压力等输入信号的变化进行自动调节、安全保护、 转换电路等性能。
5. 互感器的性能
互感器具有将电网高电压、大电流变换成低电压、小电流：与测量仪表配合，可以测量电能；使测量仪表实现标准化和小型化：将人员和仪表与高电压、大电流隔离等性能。
1H412011 工程测量的方法一、机电工程测量的作用和内容
（一）机电工程测量的作用
1. 机电工程测量包括对设备及钢结构的①变形监测、②沉降观测，③设备安装划线、定位、找正测量，④工程竣工测量等，以保证将设计的各类设备的位置正确地测设到地面上，作为施工的依据。
2. 工程测量贯穿于整个施工过程中。从基础划线、标高测量到设备安装的全过程，都需要进行工程 测量，以使各部分的尺寸、位置符合设计要求。
（二）机电工程测量的主要内容
1. 基础检查、验收。
2. 毎道施工工序完工之后，都要通过测量检查工程各部位的实际位置及高程是否与设计要求相符合。
3. 变形观测。
4. 交工验收检测。
四、机电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，然后根据已知点
的高程和高差，推算出另一个点的高程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。
1. 高差法（一对一）:采用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差,通过计算得到待定点的高程的方法。
2. 仪高法（一对多）:采用水准仪和水准尺,只需计算一次水准仪的高程，就可以简便地测算几个前视点的高程。（工程测量中被广泛采用）
（二）基准线测量原理
基准线测到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。测定待定位点的方法有水平角测量和竖直角测量.这是确定地面点位的基本方法。
例如，对于埋设在基础上的基准点，在埋设后就开始第一次观测,随后的观测在设备安装期间连续进行。
五、工程测量的程序
基本程序都是：确认永久基准点、线一设置基础纵横中心线一设置基础标高基准点一设置沉降观测点一安装过程测量控制一实测记录等。
▲六、机电工程中常见的工程测量
▲（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理设。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。
例如，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。
3. 连续生产设备只能共用一条纵向基准线和一个预埋标高基准点。
（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。例如， 管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。其位置已在设计时确定,管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩或混凝土桩标定。
（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。
（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、窖井的坐标和管顶标高，应根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。
（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，其直线投点允许偏差和基础之间的距离丈量允许偏差应符合枚定。中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法|进行控制,控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差应符合规定。
2. 当采用钢尺量距时，其丈量长度不宜大于 80m,同时，不宜小于 20m。
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 400mo
4. 大跨越挡距测量。在大跨越挡距之间，通常采用电磁波测距法或解析法测量。
