貴州大學礦山機械與設備試題及答案分析.doc

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貴州大學2013~2014期末考試試題 （A） 貴州大學礦山機械與設備 注意事項： 1. 請考生按要求在試卷裝訂線內填寫姓名、學號和年級專業(yè)。 2. 請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫答案。 3. 不要在試卷上亂寫亂畫，不要在裝訂線內填寫無關的內容。 4. 滿分100分，考試時間為120分鐘。 題 號 一 二 三 四 五 總 分 統(tǒng)分人 得 分 得 分 評分人 一、填空題（共10分，每空1分） 1、 斜井提升可以采用 串車提升 、 斜井箕斗 和 膠帶運輸 。 2、 列車運行有三種狀態(tài)，即 牽引狀態(tài) 、 慣性狀態(tài) 、 制動狀態(tài) 。 3、 活塞式空壓機的理論工作循環(huán)包括 吸氣 、 壓縮 、 排氣 三個過程 4、 逐點計算法的計算原則是 鏈條在某一點上的張力等于沿其運行方向后一點的張力與這兩點間的運行阻力之和 。 得 分 評分人 二、說明下列設備型號中各參數(shù)及字母的含義（共12分，每題3分） 1、 SGZ—1000/1400 答：S為輸送機，G為刮板，Z為中雙鏈型，1000為中部槽槽寬，1400為電動機總功率； (D為中單鏈型、B為邊雙鏈型、W為可彎曲型） 2、2JK-2.5/20 答：2JK-2.5／20提升機： 2表示雙卷筒，（單卷筒可不寫）；J表示卷揚機，（也就是提升機）；K表示礦井、礦用； 2.5表示卷簡直徑為2.5米；20表示名義減速比。 3、200D418 答：D是多級泵的代號， D為單吸多級節(jié)段式離心泵，200表示水泵的流量為200m/h，單級揚程為41米，8是多級泵的級數(shù)。 4、4L-20/8 答：4表示氣缸活塞推力二段為4，即排氣量大小序號；L表示空氣壓縮機型式為L型，兩極，雙作用，水冷往復式，20表示排氣量為20m3/min，8表示排氣壓力為0.8MPa， 得 分 評分人 3、 解答題（共32分） 1、 常見的礦井排水系統(tǒng)有哪兩種？試說明這兩種排水系統(tǒng)的特點。6 答：直接（集中）排水系統(tǒng)和分段排水系統(tǒng) 特點：直接排水系統(tǒng)：系統(tǒng)簡單；開拓量?。还苈贩笤O容易；基建投 資低；便于管理；上下水平排水設備互不影響。 分段排水系統(tǒng)：上水平排水設備故障停機后，兩個水平均存在被水淹沒的可能。 2、 在礦山機械設備中，為何普遍采用液壓耦合器作為傳動部件？（4） 答：電動機與工作機的傳動介質為液體，其優(yōu)點是其它動力連接設備所不可比擬的。 液力耦合器的優(yōu)點： （1）能改善電動機啟動性能（2）具有過載保護作用 （3）能減緩傳動系統(tǒng)的沖擊振動 （4）在多電動機傳動系統(tǒng)中，能均衡各電動機的負載。 所以礦山機械設備中，普遍采用液壓耦合器作為傳動部件。 3、膠帶運輸機的托輥按其作用可分為哪幾種？它們各自對運輸機的正常運行起何作用?(8分） 答：托輥按其作用可分為：上托輥、下托輥、調心托輥、緩沖托輥。 作用：上托輥支承膠帶重段；下托輥支承膠帶空段；調心托輥防止膠帶跑偏；緩沖托輥減小下落物料對膠帶沖擊。 4、 為何礦用空壓機均采用兩級壓縮？（6分） 答：空壓機采用兩級壓縮的原因有兩個：一是由于余隙容積的影響，使一級壓縮的排氣壓力不能太高，否則將造成空壓機不能吸氣；二是由于排氣溫度的影響，使一級壓縮的排氣壓力不能太高，否則將造成汽缸潤滑油的自燃。此外采用兩級壓縮還可以節(jié)省循環(huán)功、降低排氣溫度、提高容積系數(shù)、降低活塞上的作用力。 5、 帶式輸送機的選型計算包括哪些內容？（8分） 答：計算的主要內容： （1）滿足輸送能力的帶速確定及帶寬計算； （2）膠帶運行阻力計算； （3）膠帶張力計算； （4）膠帶垂度的計算； （5）膠帶強度的驗算； （6）牽引力和電機功率計算； 得 分 評分人 四、繪圖說明箕斗提升的運動規(guī)律。（共12） 解： 箕斗提升的運動規(guī)律如圖所示： ①初加速階段：空箕斗在卸載曲軌中向下時運行速度受到限制，以比較小的加速度a0運行，保證離開曲軌時的速度不超過1.5m/s，以免設備受到過大的沖擊； ②主加速階段：離開曲軌后，為了短時間使速度從v0增加到vm，所以以較大的加速度a1運動； ③等速階段：箕斗以最大速度vm做等速運動； ④主減速階段：箕斗接近井口時以加速度a3進行減速保證到井口時速度不大于0.5m/s； ⑤爬行階段：箕斗以爬行速度v4運行，運行一段時間后進入卸載曲軌； ⑥抱閘停車階段：在最后5s左右的時間內箕斗到達停車位置，電動機切斷電源，提升機抱閘停車。 得 分 評分人 五、計算題（共34分） 1、 煤礦正常用水量220m3/h，最大涌水量260m3/h，豎井排水，井深200m。試確定工作水泵、備用水泵、檢修水泵的排水能力，并確定水泵必須的揚程。若選用200D41型水泵（額定流量288m3/h）。計算所需的水泵的臺數(shù)及級數(shù)。（12分） 管路效率表： 管路鋪設角度α α=90 90>α>30 30>α>20 α<20 管路效率η 0.9~0.89 0.83~0.8 0.8~0.77 0.77~0.74 解：<1>、水泵必須的排水能力和揚程的確定 正常涌水時：QB=1.2q=1.2*220=264m3/h 最大涌水時：QBmax=1.2QBmax=1.2*260=312m3/h 水泵必須的揚程：HB=（Hp+Hx）/ηg=（200+5）/0.9=227.78m 備用水泵的排水能力Q1=70%QB=0.7*264=184.8m3/h 檢修水泵的排水能力Q2=25%QB=0.25*264=66m3/h 所以：工作水泵、備用水泵、檢修水泵的排水能力分別為264、184.8 和66m3/h。 <2>、水泵臺數(shù)的確定 ①、工作水泵：n1=QB/Qe=264/288=0.917 取1臺 ②、備用水泵：n2=0.7n1=0.7*0.917=0.642 取1臺 ③、檢修水泵：n3=0.25n1=0.25*0.917=0.229 取1臺 <3>、級數(shù)確定 所選水泵級數(shù)為：i=HB/Hi=227.78/41=5.56 取6級 2、2、某礦井的年產(chǎn)量：An=300kg/a；井筒斜長：LT=498m；井筒斜角：β=25；礦井上下車場內的傾角：β=3；年工作日：br=300d；日工作小時：t=14h；提升不均勻系數(shù)及提升能力富裕系數(shù)均取1.2；礦井服務年限：40a；礦車采用MG1.1—6A型1t固定車廂式礦車：自重Mz=595kg；名義載貨量M=1000kg；單個礦車長Lc=2m；礦車寬度bc=880m；連接器強度為60000N。煤的散集密度：ρ‘=1000kg/m3；提升方式為平車場雙鉤串車提升；礦車電壓等級：6kv。若鋼絲繩懸垂長度為577m選用26NAT6（1+6）+NF1520ZS400247GB8707—88鋼絲繩，其規(guī)格為：d=26m；mp=2047kg/m；δ=2.8mm；Qp=400500N;σB=1520Mpa。 （1） 是確定該提升系統(tǒng)一次提升礦車數(shù)。 （2） 試驗算所選鋼絲繩是否滿足要求。（提示：礦車運行阻力系數(shù)取0.015，鋼絲繩摩擦系數(shù)取0.2） 計算各階段的速度、加速度、行程和時間等參數(shù)。如圖所示 1 .0 3.7 V/ms-1 t/s a/ms-2 0.3 0.5 0.5 0.3 L/m L0=30 12.7 12.7 Ln=30 25 第 8 頁 共 8 頁