贵州大学矿山机械与设备试题及答案分析.doc

贵州大学20132014期末考试试题 （A）贵州大学矿山机械与设备注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。4. 满分100分，考试时间为120分钟。题 号一二三四五总 分统分人得 分得 分评分人一、填空题（共10分，每空1分）1、 斜井提升可以采用 串车提升 、 斜井箕斗 和 胶带运输 。 2、 列车运行有三种状态，即 牵引状态 、 惯性状态 、 制动状态 。3、 活塞式空压机的理论工作循环包括 吸气 、 压缩 、 排气 三个过程4、 逐点计算法的计算原则是 链条在某一点上的张力等于沿其运行方向后一点的张力与这两点间的运行阻力之和 。得 分评分人二、说明下列设备型号中各参数及字母的含义（共12分，每题3分）1、 SGZ1000/1400答：S为输送机，G为刮板，Z为中双链型，1000为中部槽槽宽，1400为电动机总功率； (D为中单链型、B为边双链型、W为可弯曲型）2、2JK-2.5/20答：2JK-2.520提升机： 2表示双卷筒，（单卷筒可不写）；J表示卷扬机，（也就是提升机）；K表示矿井、矿用； 2.5表示卷简直径为2.5米；20表示名义减速比。3、200D418答：D是多级泵的代号， D为单吸多级节段式离心泵，200表示水泵的流量为200m/h，单级扬程为41米，8是多级泵的级数。4、4L-20/8答：4表示气缸活塞推力二段为4，即排气量大小序号；L表示空气压缩机型式为L型，两极，双作用，水冷往复式，20表示排气量为20m3/min，8表示排气压力为0.8MPa，得 分评分人3、 解答题（共32分） 1、 常见的矿井排水系统有哪两种？试说明这两种排水系统的特点。6答：直接（集中）排水系统和分段排水系统特点：直接排水系统：系统简单；开拓量小；管路敷设容易；基建投 资低；便于管理；上下水平排水设备互不影响。分段排水系统：上水平排水设备故障停机后，两个水平均存在被水淹没的可能。2、 在矿山机械设备中，为何普遍采用液压耦合器作为传动部件？（4）答：电动机与工作机的传动介质为液体，其优点是其它动力连接设备所不可比拟的。液力耦合器的优点：（1）能改善电动机启动性能（2）具有过载保护作用（3）能减缓传动系统的冲击振动（4）在多电动机传动系统中，能均衡各电动机的负载。所以矿山机械设备中，普遍采用液压耦合器作为传动部件。3、胶带运输机的托辊按其作用可分为哪几种？它们各自对运输机的正常运行起何作用?(8分）答：托辊按其作用可分为：上托辊、下托辊、调心托辊、缓冲托辊。作用：上托辊支承胶带重段；下托辊支承胶带空段；调心托辊防止胶带跑偏；缓冲托辊减小下落物料对胶带冲击。4、 为何矿用空压机均采用两级压缩？（6分）答：空压机采用两级压缩的原因有两个：一是由于余隙容积的影响，使一级压缩的排气压力不能太高，否则将造成空压机不能吸气；二是由于排气温度的影响，使一级压缩的排气压力不能太高，否则将造成汽缸润滑油的自燃。此外采用两级压缩还可以节省循环功、降低排气温度、提高容积系数、降低活塞上的作用力。5、 带式输送机的选型计算包括哪些内容？（8分）答：计算的主要内容：（1）满足输送能力的带速确定及带宽计算；（2）胶带运行阻力计算；（3）胶带张力计算；（4）胶带垂度的计算；（5）胶带强度的验算；（6）牵引力和电机功率计算；得 分评分人四、绘图说明箕斗提升的运动规律。（共12）解：箕斗提升的运动规律如图所示：初加速阶段：空箕斗在卸载曲轨中向下时运行速度受到限制，以比较小的加速度a0运行，保证离开曲轨时的速度不超过1.5m/s，以免设备受到过大的冲击；主加速阶段：离开曲轨后，为了短时间使速度从v0增加到vm，所以以较大的加速度a1运动；等速阶段：箕斗以最大速度vm做等速运动；主减速阶段：箕斗接近井口时以加速度a3进行减速保证到井口时速度不大于0.5m/s；爬行阶段：箕斗以爬行速度v4运行，运行一段时间后进入卸载曲轨；抱闸停车阶段：在最后5s左右的时间内箕斗到达停车位置，电动机切断电源，提升机抱闸停车。得 分评分人五、计算题（共34分）1、 煤矿正常用水量220m3/h，最大涌水量260m3/h，竖井排水，井深200m。试确定工作水泵、备用水泵、检修水泵的排水能力，并确定水泵必须的扬程。若选用200D41型水泵（额定流量288m3/h）。计算所需的水泵的台数及级数。（12分）管路效率表：管路铺设角度=909030302020管路效率0.90.890.830.80.80.770.770.74解：、水泵必须的排水能力和扬程的确定 正常涌水时：QB=1.2q=1.2*220=264m3/h 最大涌水时：QBmax=1.2QBmax=1.2*260=312m3/h 水泵必须的扬程：HB=（Hp+Hx）/g=（200+5）/0.9=227.78m 备用水泵的排水能力Q1=70%QB=0.7*264=184.8m3/h 检修水泵的排水能力Q2=25%QB=0.25*264=66m3/h所以：工作水泵、备用水泵、检修水泵的排水能力分别为264、184.8 和66m3/h。、水泵台数的确定 、工作水泵：n1=QB/Qe=264/288=0.917 取1台 、备用水泵：n2=0.7n1=0.7*0.917=0.642 取1台 、检修水泵：n3=0.25n1=0.25*0.917=0.229 取1台、级数确定所选水泵级数为：i=HB/Hi=227.78/41=5.56 取6级 2、2、某矿井的年产量：An=300kg/a；井筒斜长：LT=498m；井筒斜角：=25；矿井上下车场内的倾角：=3；年工作日：br=300d；日工作小时：t=14h；提升不均匀系数及提升能力富裕系数均取1.2；矿井服务年限：40a；矿车采用MG1.16A型1t固定车厢式矿车：自重Mz=595kg；名义载货量M=1000kg；单个矿车长Lc=2m；矿车宽度bc=880m；连接器强度为60000N。煤的散集密度：=1000kg/m3；提升方式为平车场双钩串车提升；矿车电压等级：6kv。若钢丝绳悬垂长度为577m选用26NAT6（1+6）+NF1520ZS400247GB870788钢丝绳，其规格为：d=26m；mp=2047kg/m；=2.8mm；Qp=400500N;B=1520Mpa。（1） 是确定该提升系统一次提升矿车数。（2） 试验算所选钢丝绳是否满足要求。（提示：矿车运行阻力系数取0.015，钢丝绳摩擦系数取0.2）计算各阶段的速度、加速度、行程和时间等参数。如图所示 1 .0 3.7V/ms-1 t/s a/ms-20.30.50.5 0.3 L/mL0=3012.712.7Ln=3025第 8 页 共 8 页