2014年二級建造師考試科目《機電工程專業(yè)實務》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)復習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重點！

1M411082 工質能量轉換的關系和條件

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換成另一種形式，或從一個系統(tǒng)轉移到另一個系統(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。把這一定律應用于伴有熱現(xiàn)象的能量轉換和轉移過程，即為熱力學第一定律，表明了熱能與機械能在傳遞或轉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)儲存能分為內能和外儲存能兩部分：

● 內能(或稱內儲存能)是工質內部分子動能與分子位能的總和，用U表示，其單位是焦爾(J)，單位質量工質的內能用u表示，其單位是焦爾/千克(J/kg)。系統(tǒng)內能取決于系統(tǒng)本身(內部)的狀態(tài)，與工質的分子結構及微觀運動形式有關。內能是工質的溫度和比容的函數(shù)，因此內能也屬工質的狀態(tài)參數(shù)。

● 外儲存能包括工質以外界為參考坐標的系統(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)外的參考坐標系的高度為重力位能。

● 系統(tǒng)的總儲存能為內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)總儲存能就等于內能。

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

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

系統(tǒng)總儲存能的變化=系統(tǒng)內能的變化。

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

進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、質源)或與其他有關物體之間進行的能量傳遞。系統(tǒng)與外界熱進行的能量傳遞包括：熱量、功和物質流能。

● 熱量：熱量學的熱量定義是：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，即內能，有時習慣上稱為熱能。顯然，熱量與內能(或熱能)之間有原則的區(qū)別。熱量是與過程特性有關的過程量。

●功：在熱力學中，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的過程量功可分為：

膨脹功(也稱容積功)：熱轉換為功，工質容積都要膨脹，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，輸入軸功為負功。軸功可于能量的轉換，如汽輪機中熱能轉換為機械能;也可能是機械能的直接傳遞，如水輪機。

● 物質流能：隨物質流傳遞的能量包括流動工質本身具有的能量(內能、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，我們把內能和流動功稱為焓，焓具有能量意義，它表示流動工質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。焙也是工質的狀態(tài)參數(shù)。如果工質的動能和位能可以忽略，則焓表示隨流動工質傳遞的總能量。

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

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

對于可逆的等溫過程，工質的熵的變化就等于傳遞的熱量與該溫度的比值。

(3)能量的轉換條件

凡是涉及到熱現(xiàn)象的能量轉換過程，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行而不能自發(fā)地反向進行，這個方向就是指系統(tǒng)從不平衡狀態(tài)朝平衡狀態(tài)進行。 反向過程的進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：工質從熱源(T1)可逆定溫吸熱;

b-c：工質可逆絕熱(定熵)膨脹;

c-d：工質向冷源(T2)可逆定溫放熱;

d-a：工質可逆絕熱(定熵)壓縮回復到初始狀態(tài)。工質在整個循環(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)的熱效率與工質的性質無關。

● 逆卡諾循環(huán)：

反方向進行的卡諾循環(huán)稱為逆卡諾循環(huán)，是由工質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制冷。

卡諾定理：

卡諾定理指出所有工作于同溫熱源與同溫冷源之間的一切熱機，以可逆熱機的熱效率為最高。在同溫熱源與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。一切實際熱機進行的都是不可逆循環(huán)，改進實際熱機循環(huán)的方向是以卡諾循環(huán)熱效率為最高標準，盡可能接近卡諾循環(huán)。

機電安裝工程中利用能量轉換的實例如：汽輪機等動力機械利用工質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 掌握起重技術在機電安裝工程中的應用

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、中型設備、構件的吊裝。

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：屬于非標準起重機，可分為獨腳式、人字式、門式和動臂式四類。其結構簡單，起重量大，對場地要求不高，使用成本低，但效率不高。每次使用須重新進行設計計算。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

風載荷概念：

1M412012 吊裝方案的主要內容和吊裝方法，吊具的選用原則

(1)吊裝方案的編制依據(jù)及其主要內容

● 吊裝方案的編制主要依據(jù)：有關規(guī)程、規(guī)范;施工總組織設計;被吊裝設備(構件)的設計圖紙及有關參數(shù)、技術要求等;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;

進度計劃;

資源計劃。

●安全技術措施。

(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、經濟。

(3)吊裝方法基本選擇步驟

● 技術可行性論證。

● 安全性分析。

● 進度分析。

● 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繩、滑輪組跑繩和吊索，纜風繩的安全系數(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和導向角度計算導向輪的載荷并選擇導向輪。

●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，目前標準系列從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 自行式起重機的結構形式及其選用

(1)自行式起重機的結構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

進行，選擇步驟：

●根據(jù)被吊裝設備或構件的就位位置、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)被吊裝設備或構件的就位高度、設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備或構件的重量，則起重機選擇合格，否則重選。

(4)自行式起重機的基礎處理。

IM412014 桅桿式起重機的基本結構，分類和穩(wěn)定性的校驗

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

(1)基本結構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：按桅桿結構形式分可分為格構式和實腹式(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)纜風繩拉力的計算及纜風繩的選擇

纜風繩是桅桿式起重機的穩(wěn)定系統(tǒng)，它直接關系到起重機能否安全工作，也影響著桅桿的軸力。纜風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繩預先拉緊的力。一般，按經驗公式，初拉力取工作拉力的15%一20%。

● 纜風繩的工作拉力是指桅桿式起重機在工作時，纜風繩所承擔的載荷。

●進行纜風繩選擇的基本原則是所有纜風繩一律按主纜風繩選取，不允許因主纜風繩受力大，而選擇較大直徑的鋼絲繩，其他纜風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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（責任編輯：中大編輯）

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