貴州大學(xué)礦山機(jī)械與設(shè)備試題及答案分析.doc

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貴州大學(xué)2013~2014期末考試試題 （A） 貴州大學(xué)礦山機(jī)械與設(shè)備 注意事項(xiàng)： 1. 請(qǐng)考生按要求在試卷裝訂線內(nèi)填寫姓名、學(xué)號(hào)和年級(jí)專業(yè)。 2. 請(qǐng)仔細(xì)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(nèi)填寫無(wú)關(guān)的內(nèi)容。 4. 滿分100分，考試時(shí)間為120分鐘。 題 號(hào) 一 二 三 四 五 總 分 統(tǒng)分人 得 分 得 分 評(píng)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(yùn)輸 。 2、 列車運(yùn)行有三種狀態(tài)，即 牽引狀態(tài) 、 慣性狀態(tài) 、 制動(dòng)狀態(tài) 。 3、 活塞式空壓機(jī)的理論工作循環(huán)包括 吸氣 、 壓縮 、 排氣 三個(gè)過程 4、 逐點(diǎn)計(jì)算法的計(jì)算原則是 鏈條在某一點(diǎn)上的張力等于沿其運(yùn)行方向后一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)間的運(yùn)行阻力之和 。 得 分 評(píng)分人 二、說明下列設(shè)備型號(hào)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(jī)，G為刮板，Z為中雙鏈型，1000為中部槽槽寬，1400為電動(dòng)機(jī)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(jī)： 2表示雙卷筒，（單卷筒可不寫）；J表示卷?yè)P(yáng)機(jī)，（也就是提升機(jī)）；K表示礦井、礦用； 2.5表示卷簡(jiǎn)直徑為2.5米；20表示名義減速比。 3、200D418 答：D是多級(jí)泵的代號(hào)， D為單吸多級(jí)節(jié)段式離心泵，200表示水泵的流量為200m/h，單級(jí)揚(yáng)程為41米，8是多級(jí)泵的級(jí)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(hào)；L表示空氣壓縮機(jī)型式為L(zhǎng)型，兩極，雙作用，水冷往復(fù)式，20表示排氣量為20m3/min，8表示排氣壓力為0.8MPa， 得 分 評(píng)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(diǎn)。6 答：直接（集中）排水系統(tǒng)和分段排水系統(tǒng) 特點(diǎn)：直接排水系統(tǒng)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單；開拓量??；管路敷設(shè)容易；基建投 資低；便于管理；上下水平排水設(shè)備互不影響。 分段排水系統(tǒng)：上水平排水設(shè)備故障停機(jī)后，兩個(gè)水平均存在被水淹沒的可能。 2、 在礦山機(jī)械設(shè)備中，為何普遍采用液壓耦合器作為傳動(dòng)部件？（4） 答：電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)的傳動(dòng)介質(zhì)為液體，其優(yōu)點(diǎn)是其它動(dòng)力連接設(shè)備所不可比擬的。 液力耦合器的優(yōu)點(diǎn)： （1）能改善電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能（2）具有過載保護(hù)作用 （3）能減緩傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊振動(dòng) （4）在多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中，能均衡各電動(dòng)機(jī)的負(fù)載。 所以礦山機(jī)械設(shè)備中，普遍采用液壓耦合器作為傳動(dòng)部件。 3、膠帶運(yùn)輸機(jī)的托輥按其作用可分為哪幾種？它們各自對(duì)運(yùn)輸機(jī)的正常運(yùn)行起何作用?(8分） 答：托輥按其作用可分為：上托輥、下托輥、調(diào)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(diào)心托輥防止膠帶跑偏；緩沖托輥減小下落物料對(duì)膠帶沖擊。 4、 為何礦用空壓機(jī)均采用兩級(jí)壓縮？（6分） 答：空壓機(jī)采用兩級(jí)壓縮的原因有兩個(gè)：一是由于余隙容積的影響，使一級(jí)壓縮的排氣壓力不能太高，否則將造成空壓機(jī)不能吸氣；二是由于排氣溫度的影響，使一級(jí)壓縮的排氣壓力不能太高，否則將造成汽缸潤(rùn)滑油的自燃。此外采用兩級(jí)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(jī)的選型計(jì)算包括哪些內(nèi)容？（8分） 答：計(jì)算的主要內(nèi)容： （1）滿足輸送能力的帶速確定及帶寬計(jì)算； （2）膠帶運(yùn)行阻力計(jì)算； （3）膠帶張力計(jì)算； （4）膠帶垂度的計(jì)算； （5）膠帶強(qiáng)度的驗(yàn)算； （6）牽引力和電機(jī)功率計(jì)算； 得 分 評(píng)分人 四、繪圖說明箕斗提升的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（共12） 解： 箕斗提升的運(yùn)動(dòng)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(shí)運(yùn)行速度受到限制，以比較小的加速度a0運(yùn)行，保證離開曲軌時(shí)的速度不超過1.5m/s，以免設(shè)備受到過大的沖擊； ②主加速階段：離開曲軌后，為了短時(shí)間使速度從v0增加到vm，所以以較大的加速度a1運(yùn)動(dòng)； ③等速階段：箕斗以最大速度vm做等速運(yùn)動(dòng)； ④主減速階段：箕斗接近井口時(shí)以加速度a3進(jìn)行減速保證到井口時(shí)速度不大于0.5m/s； ⑤爬行階段：箕斗以爬行速度v4運(yùn)行，運(yùn)行一段時(shí)間后進(jìn)入卸載曲軌； ⑥抱閘停車階段：在最后5s左右的時(shí)間內(nèi)箕斗到達(dá)停車位置，電動(dòng)機(jī)切斷電源，提升機(jī)抱閘停車。 得 分 評(píng)分人 五、計(jì)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(yáng)程。若選用200D41型水泵（額定流量288m3/h）。計(jì)算所需的水泵的臺(tái)數(shù)及級(jí)數(shù)。（12分） 管路效率表： 管路鋪設(shè)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(yáng)程的確定 正常涌水時(shí)：QB=1.2q=1.2*220=264m3/h 最大涌水時(shí)：QBmax=1.2QBmax=1.2*260=312m3/h 水泵必須的揚(yáng)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(tái)數(shù)的確定 ①、工作水泵：n1=QB/Qe=264/288=0.917 取1臺(tái) ②、備用水泵：n2=0.7n1=0.7*0.917=0.642 取1臺(tái) ③、檢修水泵：n3=0.25n1=0.25*0.917=0.229 取1臺(tái) <3>、級(jí)數(shù)確定 所選水泵級(jí)數(shù)為：i=HB/Hi=227.78/41=5.56 取6級(jí) 2、2、某礦井的年產(chǎn)量：An=300kg/a；井筒斜長(zhǎng)：LT=498m；井筒斜角：β=25；礦井上下車場(chǎng)內(nèi)的傾角：β=3；年工作日：br=300d；日工作小時(shí)：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(wù)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(gè)礦車長(zhǎng)Lc=2m；礦車寬度bc=880m；連接器強(qiáng)度為60000N。煤的散集密度：ρ‘=1000kg/m3；提升方式為平車場(chǎng)雙鉤串車提升；礦車電壓等級(jí)：6kv。若鋼絲繩懸垂長(zhǎng)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(yàn)算所選鋼絲繩是否滿足要求。（提示：礦車運(yùn)行阻力系數(shù)取0.015，鋼絲繩摩擦系數(shù)取0.2） 計(jì)算各階段的速度、加速度、行程和時(shí)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(yè) 共 8 頁(yè)