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1、学习任务1 工程机械电气设备认知 工作情境描述：工程机械营销专业毕业后所从事的工作岗位就是销售工程机械。作为一名销售人员，须懂得工程机械组成的相关知识。就目前来看，所有工程机械启动运行及控制都离不开电器设备及控制元件，工程机械电气控制已成为工程机械的一大卖点。在我们接触具体电器系统之前，首先应该对电器系统应用、组成、工作原理及特点有一个基本的认知。学习目标通过本任务学习，应能：1.说出电器系统在工程机械上的应用2叙述电气系统的一般组成。3.分析电气系统的工作原理及特点。学习时间2学时学习引导应用重要性电系特点基本组成工程机械控制系统一、知识准备一、工程机械电气设备的重要性1.电气设备是工程机械
2、装备的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到工程机械装备的动力性、经济性、可靠性与施工质量。举例：汽、柴油机电喷；平地机自动找平；摊铺机恒速控制及自动找平；挖掘机的恒功率控制；搅拌设备的称量控制等。2.机械电器设备的先进程度是机械设备先进的重要标志。举例：工程机械在施工中标中各项性能指标应满足要求二、工程机械装备对电气设备的基本要求1.操纵的方便性2.安全节能3.控制精度要求4.寿命长5.能有效监控机械装备的工作过程6.能满足施工对机械装备提出的性能要求三、基本组成1.车辆基本电器1）电源2）点火装置3）用电设备（启动、照明及仪表等）4）电子控制装置：柴油机电喷等。5）配电设备：开关等。2.控制
3、电器及系统（主要用于设备）1）电源部分（包括强电和弱电）2）低压电器：接触器及继电器等。3）计算机、PLC及传感器等。4）用电设备：三相电机等.四、工程机械车辆基本电系特点工程机械电器设备有五个特点：1、单线制：电源到用电设备只有一根 导线，用汽车的金属机体作为公共（导线）回路，这种电路连接方式称为单线制。2、负极搭铁：蓄电池负极接公共（导线），用电器负极也接公共（导线）3、两个电源：蓄电池、发电机4、低压直流供电：目前有12V、24V两种电源5.各用电器并联五、工程机械装备电子控制技术1传感器（检测部分）：实现对信号的检测并将被测的物理量变换为另一个物理量 (通常是电量) ，例如热电偶；2变
4、送器：与传感器配套，使输出成为标准信号,便于PLC接受。例如DDZ 电动单元组合仪表，标准信号为4 20mA。3控制器（调节器）：采用模拟信号的调节器使用较多，它接受来自被控对象的测量值和给定值或它们的误差，并根据一定的控制（调节）规律产生输出信号以推动执行机构（执行器）。控制器起了（给定环节、比较环节和控制器）三者的作用；如PLC或单片机等4放大器：用以增加信号的幅度或(和)功率，如如晶体管放大器，也可以由电信号放大到气动信号（如电-气转换器）；5执行机构：接受控制器来的信息并对被控对象施加控制作用，如电动机。工业控制常用的执行机构是气动薄膜调节阀、液压伺服马达、电磁调节阀等。二、任务实施项
5、目 电气系统在工程机械上的应用认知1.项目说明： 根据我校条件，选用ZL40、小松挖掘机两种机械电器系统的应用2.技术标准与要求： （1）每个学员在教师指导下完成此项目 （2）技术标准如下：ZL40：电源、电起动、照明、电器仪表；挖掘机：电源、电启动、照明、电器仪表及电气控制5部分3.设备器材 （1）装载机一台 （2）挖掘机一台4.作业准备 将两台机械准备好，要注意安全5.操作步骤观察各部分在机械上的布置6记录分析三、学习评价1.装载机电气系统包括那些？2挖掘机电气系统包括那些？3工程机械电器有哪些特点？学习任务2蓄电池的结构与检修工作情境描述一辆福田FL956装载机在起动时，出现起动机转动无
6、力、按喇叭声音弱、开启大灯，灯光暗淡等现象，经技术人员检测为蓄电池故障，请排除该故障。学习目标通过本任务学习，应能：1叙述蓄电池的功用、结构、规格型号、工作原理及特性；2分析蓄电池技术状态检测；3叙述蓄电池的维护；4分析蓄电池的充电种类与充电方法；5叙述蓄电池维修技术标准及安全操作程序； 6解释维修工、量具的选择与正确使用。学习时间14学时学习引导绪论蓄电池的构造与型号蓄电池的充电方法与充电种类蓄电池的原理与特性蓄电池的技术状况检测一、知识准备1.铅蓄电池的功用蓄电池: 是将化学能转换成电能的一种低压可逆直流电源。按构造材料可分为酸性蓄电池和碱性蓄电池两类。 (1) 柴油发动机起动时，向起动机
7、和用电设备供电； (2) 当同时接入较多用电设备、交流发电机超载时，协助交流发电机供电； (3) 交流发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电； (4) 当交流发电机端电压高于铅蓄电池的电动势时，可将交流发电机的一部分电能转换成化学能贮存起来(即充电)。 (5) 铅蓄电池还相当于一个较大的电容器，能吸收电路中随时出现的瞬间过电压，以保护晶体管元件不被击穿，延长其使用寿命。2.蓄电池的结构普通的铅酸蓄电池主要是由极板、隔板、电解液、外壳、联条等组成。（1）极板是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。极板一般由栅架和活性物质组成，分正极板和负极板两种。电能和化学能的转换是依靠极板
8、上活性物质和电解液的化学反应来实现的。（2）隔板的主要作用是将正负极板隔开，防止相互接触而短路。（3）电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质，由纯净硫酸和蒸馏水按照一定比例配制而成。蓄电池电解液密度一般为1.241.31g/cm3，使用中密度应根据地区、气候条件和制造厂的要求而定。气温条件 充足电的蓄电池在25时的电解液密度 冬 季夏 季冬季温度低于-40的地区 1.31.26冬季温度在-40以上的地区 1.281.24冬季温度在-30以上的地区 1.271.24冬季温度在-20以上的地区 1.261.23冬季温度在0以上的地区 1.231.23不同地区和气温条件下电解液相对密度（4）外壳用
9、来盛放电解液和极板，必须耐酸、耐温、耐寒、抗振。（5）联条是将单体电池连接起来，提高蓄电池的端电压。3.蓄电池的工作原理蓄电池的工作过程就是化学能与电能相互转换的过程；当蓄电池内化学能转变为电能时为放电过程，反之为充电过程。当蓄电池接上负载后，在电动势的作用下，电流从正极经过负载流往负极(即电子从负极到正极)，使正极电位降低，负极电位升高，破坏了原有的平衡。放电时的化学反应过程如图所示。充电时，应将蓄电池接直流电源。当电源电压高于蓄电池电动势时，在直流电源电压作用下，电流从蓄电池正极流人，负极流出。这时正负极板发生的反应正好与放电过程相反，其化学反应过程如图所示。 蓄电池的充放电反应是可逆的，
10、可用下式表示：+4.蓄电池技术状况的检测蓄电池技术状况的检测包括：电解液液面高度的检查、蓄电池端电压的检测、电解液密度的检测。蓄电池电解液液面高度的检查必须定期的检查电解液的高度，如有必要必须添加蒸馏水。蓄电池的壳体为透明或半透明材料制成的，在蓄电池上面有正常液位范围标记。电解液的液位必须在该范围之内。透明壳体蓄电池液面高度检查液面高度需在上液位和下液位之间，否则需要加注蒸馏水。在极冷气候下，加注蒸馏水时，蓄电池必须立即加以充电，直到电解液充分搅动，以防冻结。不透明壳体液面高度检查液面高度在隔板上方1015mm合适。蓄电池容量的检测 用高率放电计测量单格电池的端电压，测量时按以下步骤进行：（1
11、）放电叉的两触针紧压在蓄电池单格的正负极桩上；（2）测量5s，观察放电计的电压，记录电压值；（3）分别测得6个单格的电压。此时蓄电池是在大电流放电情况下的端电压，各单格的端电压应在1.5V以上，且能稳定5s。 如果各单格的电压低于1.5V，但5s内尚能稳定者则为放电过多应及时进行充电恢复； 单格电压低于1.5V且5s内电压迅速下降，则表示有故障； 某单格无电压指示，说明内部有短路、断路或严重硫化故障。高率放电计测量单格电池的端电压用万用表测量蓄电池的端电压：（1）将万用表置直流 10V挡；（2）将万用表的正表笔接蓄电池单格的正极端，负表笔接负极端；（3）读出指示电压值，2V为正常值；（4）电压
12、值低于 1.7 V，表明蓄电池已放电，需进行补充充电。万用表测量蓄电池端电压电解液密度的检查电解液密度与放电程度的关系是密度每下降0.01g/cm3相当于蓄电池放电 6，当判定蓄电池在夏季放电超过50，冬季放电超过25时不宜再使用，应及时进行补充充电，否则会使蓄电池损坏。测量前捏紧密度计的橡皮头，排除空气，将橡皮管插入电解液，慢慢放松橡皮球，吸取蓄电池中的电解液，直至浮子浮起。根据浮子高度和浮子刻线之间的关系可以读出电解液密度的值。电解液密度的测量5.蓄电池的使用与维护蓄电池的正确使用：（1）不要连续使用起动机。每次起动的时间不得超过5s，如果一次未能起动，应停顿15s以上再作第二次起动，连续
13、三次起动不成功者，应查明原因，排除故障后再起动发动机；（2）安装和搬运蓄电池时，应轻搬轻放，不可敲打或在地上拖拽。蓄电池在工程机械上应固定牢靠、以防行车时振动和移位；（3）冬季使用的注意事项；冬季使用蓄电池时应特别注意保持其处于充足电状态，以免电解液密度降低而结冰；冬季补加蒸馏水，应在充电前进行，以使蒸馏水较快的与电解液混合而不致结冰；冬季蓄电池容量降低，因此在起动冷态发动机前，应进行预热，以减少起动阻力矩；冬季气温低，充电较困难，因此可以适当调高调节器的调节电压，以改善蓄电池的充电状态，但仍需避免过量充电。（4）要经常检查蓄电池的电解液和蓄电池的放电情况，如发现电解液不足或蓄电池充电不足，要
14、及时进行补充和充电。蓄电池的维护：（1）经常清除蓄电池表面的灰尘污物，电解液溅到蓄电池表面时，应用抹布蘸10%浓度的苏打水或碱水擦净，电极桩和电线夹头上出现氧化物时应及时清除；（2）经常疏通加液孔盖上的通气孔；（3）检查各单格内电解液的液面高度，如发现不足及时补充；（4）根据当时的季节，及时调整电解液密度；（5）放完电的蓄电池在 24h内应及时充电；（6）停驶车辆的蓄电池，每两个月应进行一次补充充电；（7）常用车辆的蓄电池，放电程度冬季达25、夏季达50%时即应充电，必要时及时进行补充充电；（8）拆卸蓄电池电缆时，应先拆下蓄电池负极，再拆下蓄电池正极；安装蓄电池电缆时，应先安装蓄电池正极，再安装蓄电池负极，以免拆卸过程中造成蓄电池断路。6.蓄电池的常见故障的诊断 极板硫化：（1）故障现象： 电池容量降低，用高率放电计检测，单格电压迅速下降； 电解液的密度下降到低于规定的正常数值； 蓄电池在开始充电及充电完毕时电压过高，可达 2.7V 以上； 蓄电池在充电时过早地产生气泡，甚至一开始充电就有气泡； 蓄电池在充电时电解液温度上升得过快，易超过 45 ； 蓄电池放电时电压下降过快（用低放电率放电），过早地降至终止电压；
