摘 要
玉米秸稈的粉碎一直是農(nóng)業(yè)與生物工程重點(diǎn)研究的問題，本文主要是通過介紹粉碎機(jī)的各種類別以及粉碎機(jī)的工作原理，來使玉米秸稈粉碎達(dá)到高效的生產(chǎn)率，其主要方式是通過機(jī)械原理來制取微小纖維，以最合理的工作效率與方式達(dá)到工作要求。
通過粉碎機(jī)傳統(tǒng)的工作方式，分別比較其粉碎方法，綜合出各類的粉碎方式比較出相對最優(yōu)的方法。首先，通過對比選用錘式粉碎機(jī)更加合理，在使用錘式粉碎機(jī)時選用相對應(yīng)的合適的錘片，在粉碎裝置內(nèi)加入篩網(wǎng)便于粉碎出的纖維排除通過離心風(fēng)機(jī)將物料從出料口排出。其次，需要計(jì)算電動機(jī)的功率以及帶傳動的計(jì)算。最后，需要對軸和軸承進(jìn)行校核，還有對粉碎機(jī)使用的注意事項(xiàng)和保養(yǎng)的方式。
關(guān)鍵詞：秸稈粉碎；錘式粉碎機(jī)；離心風(fēng)機(jī)
Abstract
The comminution of corn stalk has always been a major research issue in agriculture and bioengineering. This paper mainly introduces the various types of comminutors and the working principle of comminutors to achieve efficient comminution of corn stalks. The main method is through mechanical principles. To make microfibers, work requirements are met with the most reasonable work efficiency and methods.
Through the traditional way of working the crusher and comparing its crushing methods respectively, it is relatively easy to synthesize various types of crushing methods. First of all, it is more reasonable to use a hammer mill in comparison. When using a hammer mill, select the appropriate hammer. Add a mesh in the grinding device to facilitate the removal of the fiber. Remove the material from the discharge port through the centrifugal fan. discharge. Second, the power of the motor and the calculation of the belt drive need to be calculated. Finally, the axis and bearing need to be checked, as well as the precautions and maintenance of the crusher.
Keywords: Straw smashing; Hammer mill; Centrifugal fan
目 錄
第一章 引 言 1
1.1玉米秸稈粉碎的意義 1
1.2 粉碎技術(shù) 1
1.2.1 粉碎的方法種類 1
1.2.2 破碎機(jī)構(gòu)的種類 3
1.2.3 粉碎機(jī)的分類 5
1.2.4 粉碎機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.3 本章小結(jié) 6
第二章 總體方案的確定 7
2.1 方案的確定 7
2.2 本章小結(jié) 7
第三章 錘片玉米秸稈粉碎機(jī)的原理及設(shè)計(jì) 8
3.1 錘片粉碎機(jī)的基本原理 8
3.2 錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu) 8
3.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 11
3.3.1 主要部件零件的設(shè)計(jì) 11
3.3.2 錘擊轉(zhuǎn)子的錘片個數(shù)計(jì)算 11
3.3.3 離心風(fēng)機(jī)的葉輪直徑的計(jì)算 12
3.3.4 功率的相關(guān)計(jì)算 13
3.3.5 帶傳動的設(shè)計(jì) 14
3.3.6 主軸設(shè)計(jì)及校核 15
3.3.7 軸承選取與校核 17
3.4 本章小結(jié) 18
第四章 機(jī)器的使用和維護(hù) 19
4.1 粉碎機(jī)使用注意事項(xiàng) 19
4.2 粉碎機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng) 20
4.3 本章小結(jié) 20
結(jié) 論 22
延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
參考文獻(xiàn) 23
致 謝 24
第一章 引 言
1.1玉米秸稈粉碎的意義
目前，秸稈在中國的使用主要體現(xiàn)在三個方面。首先，秸稈粉碎并作為肥料返回田間，其次是牲畜飼料，包括直接喂養(yǎng)或儲存，加工和喂養(yǎng)。有必要粉碎吸收。第三是提取秸稈中的一些生物纖維作為工業(yè)生產(chǎn)的原料在造紙和織造行業(yè)。在中國的北部和中部大部分地區(qū)，玉米是主要作物。因此，玉米秸稈也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要資源。最后，中國現(xiàn)在贊成可持續(xù)發(fā)展。所以，不能浪費(fèi)能量來積極使用它。
為什么我們說稻草里有很多豐富的資源？這將基于秸稈的化學(xué)組成。根據(jù)生物學(xué)和農(nóng)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜业难芯?，玉米秸稈由大多?shù)有機(jī)物質(zhì)以及微量的無機(jī)物質(zhì)和水組成。此外，莖中的一些粗蛋白約為2％-4％，脂肪約為0.5％-1％，因此從某種意義上說，切碎的秸稈可直接飼喂或作為肥料儲存。這解決了農(nóng)民種植與飼養(yǎng)牲畜的一小部分成本。
但是，為什么我們要通過吸收處理這些谷物的分枝？與往年相比，我們可以加工秸稈，燃燒秸稈。但這不僅會造成嚴(yán)重的空氣污染，而且會造成資源浪費(fèi)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年中國玉米年產(chǎn)量達(dá)到19278.11噸。相比之下，玉米秸稈不僅是牲畜飼料的重要組成部分，而且對造紙和織造行業(yè)也有很大的影響。這主要是由于玉米秸稈主要富含木素纖維素，片纖維素和半纖維素。木質(zhì)素是一種高分子量的芳香醇，由苯丙烷及其衍生物組成。雖然它通常不會被家畜消化，但通常會與半纖維素結(jié)合，以獲得神奇的化學(xué)反應(yīng)。戀愛多年的戀人通常不容易分開，所以他們總是用作粘合劑和填充劑，所以他們在織造和造紙行業(yè)有一定的價值。
目前中國正在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械。通過不斷的研究和開發(fā)，秸稈破碎已達(dá)到一定的高水平的操作要求。秸稈粉碎一些農(nóng)業(yè)機(jī)械，以實(shí)現(xiàn)一系列技術(shù)過程，如收割，粉碎和加工。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)社會中的秸稈粉碎機(jī)已經(jīng)是必要的了。因此，研究中國主要農(nóng)作物玉米籽粒的破壞情況及其機(jī)械研究是中國農(nóng)業(yè)史上前景光明的前景，增長的過程。
1.2 粉碎技術(shù)
1.2.1 粉碎的方法種類
現(xiàn)存的有關(guān)玉米秸稈粉碎的辦法有多種，大致可以分為以下幾種：壓榨，彎曲，沖擊，剪切和研磨。然而，在玉米秸稈研磨機(jī)中，不同力量的影響也不同。在大多數(shù)情況下，同時存在多種力量。但是，有時在不同的力量中，只有一種或兩種力量。就像團(tuán)隊(duì)合作那樣主要依靠力量。
由于玉米秸稈顆粒的形狀不均勻，且玉米秸稈材料的物理性質(zhì)不均勻，所用的破碎方法也可能不同。有以下幾種方法可以通過機(jī)械力來區(qū)分玉米研磨材料所使用的強(qiáng)度差異。
1.2.1.1 壓碎
玉米麥稈放置在兩個工作表面之間，然后施加壓力。 玉米粉碎被壓碎，因?yàn)樗艿降膲毫_(dá)到了其抗壓強(qiáng)度。工作原理見圖1-1（a）。
圖1-1秸稈粉碎種類
1.2.1.2劈碎
玉米被放置在兩架平面之間，在工作平面上有一個鋒利的邊緣。 玉米秸稈被壓在具有尖銳邊緣的平面上，并且玉米秸稈將在施加壓應(yīng)力線的方向上被破壞。 破裂的原因是破壞面上的拉力超過了玉米秸稈的極限強(qiáng)度。工作原理，圖1-1（b）。
1.2.1.3 沂碎
彎曲時玉米秸稈會被壓碎。 當(dāng)被破壞的玉米秸稈經(jīng)受超過玉米秸稈彎曲強(qiáng)度的彎曲應(yīng)力時，它將被破壞和粉碎。其工作原理圖表示如圖1-1(c)(d)所示。
1.2.1.4 沖擊破碎
沖擊破碎是指玉米秸稈在沖擊力的作用下被破碎。如圖1-1（f） 所示，從圖中可以看出此方法的特征是破碎過程中，沖擊力的瞬間工作效率較大，玉米秸稈破碎的指數(shù)越大，其存在以下情況：
1運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的機(jī)器對玉米秸稈的影響;
2玉米秸稈高速運(yùn)動到固定工作表面的作用;
3玉米秸稈間高速運(yùn)動彼此沖擊;
4工作流體的高速運(yùn)動對懸空玉米秸稈的影響。
1.2.1.5 磨碎(研磨)
通過對玉米秸稈與研磨物體連接處給與適當(dāng)?shù)淖饔昧χ?，一段作用時間后，玉米秸稈所受的作用力達(dá)到其臨界值時，就會直接被壓碎。如圖1-1（g）所示，玉米秸稈之間相互的摩擦與切割，也會導(dǎo)致玉米秸稈破裂。
綜上所述，可以根據(jù)不同的玉米秸稈破碎方法所運(yùn)用的原理，設(shè)計(jì)出一些機(jī)械工作按其原理設(shè)計(jì)出不同的粉碎機(jī)器。
1.2.2 破碎機(jī)構(gòu)的種類
1.2.2.1 鄂式破碎
此方法利用的是可移動鄂板的周期性來回作用原理，通過該活動顎板在兩個顎板之間運(yùn)動磨碎玉米秸稈。其工作原理如圖1.2所示。
圖1-2 頸式破碎機(jī)破碎示意目
1.2.2.2 錘式破碎
此方法利用的是錘的快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的作用力作用于玉米秸稈上，使之被碾碎，玉米稈自身暴露于固定的粉碎倉中。圖1-3所示為其工作過程。
圖1-3 錘式破碎機(jī)破碎示意固
1.2.2.3 錐破碎 (旋回破碎)
錐破碎是通過，將玉米秸稈置于錐的兩側(cè)，通過錐的高速旋轉(zhuǎn)將兩側(cè)的玉米秸稈與壁進(jìn)行擠壓摩擦進(jìn)而達(dá)到粉碎的效果。。工作原理見圖1-4。
圖1-4圓錐破碎示意圖
1.2.2.4 輥式破碎
輥式破碎是通過兩個輥相對旋轉(zhuǎn)，將玉米秸稈放置其中間，通過旋轉(zhuǎn)時對中間產(chǎn)生的擠壓和摩擦被帶進(jìn)輥內(nèi)進(jìn)而粉碎達(dá)到要求。。工作原理見圖1-5。
圖1-5 輥式破碎示意圖
1.2.3 粉碎機(jī)的分類
還有各種分類機(jī)器的方法。按照操作原理，可分為破碎，磨碎，破碎和鋸切。根據(jù)待破碎物料的大小，碎碎機(jī)可分為粗碎機(jī)，中碎機(jī)，精磨機(jī)和超薄磨機(jī)。根據(jù)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，可分為低速（小于70 r/min），中速（70?900 r/min）和高速（> 900 r/min）磨床。按照破碎機(jī)的原理，可分為箱式破碎機(jī)，噴射磨，超微研磨機(jī)，冷凍破碎機(jī)，低溫研磨機(jī)，渦輪研磨機(jī)，超細(xì)粉碎機(jī)等。
錘式破碎機(jī)是一種使用高速旋轉(zhuǎn)錘破壞物料的機(jī)器。具有破碎質(zhì)量好，維修簡單方便，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，它非常受歡迎。在正常情況下，現(xiàn)實(shí)生活中的大多數(shù)秸稈模型都是錘磨機(jī)。噴射原理：秸稈從進(jìn)料口加入破碎室，錘子高速重復(fù)進(jìn)行初步研磨。同時，吸收與在齒板更大的速度和固定到破碎室的內(nèi)壁上的篩網(wǎng)排出，并將其與齒板，并通過進(jìn)一步的破壞得到的擦拭篩子碰撞后。粉碎過程在粉碎室中不中斷地重復(fù)，直到切碎的秸稈通過篩網(wǎng)。進(jìn)給方式是切向或上進(jìn)給。影響破碎機(jī)破碎的主要因素是結(jié)構(gòu)特性和粉碎室結(jié)構(gòu)和破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)的數(shù)量，厚度和錘，該孔的篩孔的直徑和所述錘的前端的形狀的速度的玉米秸稈的物理特性。
輥式粉碎機(jī)主要用于破碎和壓制糧食物料?；旧鲜菣C(jī)身，送料機(jī)構(gòu)，磨輥，清潔刷和轉(zhuǎn)印裝置等裝置。由于擠壓，切割，撕裂等作用，玉米秸稈被壓碎。在水平或傾斜的單個或多對滾筒之間。隨著當(dāng)前飼料工業(yè)的快速發(fā)展，工廠規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時也鼓勵使用軋機(jī)。與錘機(jī)相比，具有粒度均勻，溫升低，失水少，轉(zhuǎn)速低，耐磨損，使用壽命長，功耗低，粉塵少，噪音低等優(yōu)點(diǎn)。研磨脆弱的玉米秸稈會限制其不足。在粉碎之后，材料具有不規(guī)則形狀并且大部分是矩形的。錘機(jī)制造的材料主要是球形的。軋機(jī)設(shè)備投資高，維護(hù)成本較高。
顎式破碎機(jī)具有體積小，重量輕，工作速度快，細(xì)節(jié)精細(xì)，對玉米秸稈加工限制少等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是能耗高，噪音大，粉碎產(chǎn)量低。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，破碎機(jī)也在日益發(fā)展。
1.2.4 粉碎機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.4.1 國內(nèi)粉碎機(jī)整機(jī)現(xiàn)狀
自從上世紀(jì)九十年代開始，中國機(jī)械制造業(yè)出現(xiàn)了一些相關(guān)的企業(yè)，其中比較具有代表性的公司要屬江蘇牧羊以及正昌。它們順應(yīng)國內(nèi)市場的需求，采用國外比較發(fā)達(dá)的技術(shù)以及設(shè)備，對自身的產(chǎn)品機(jī)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整。他們開發(fā)了能力為75-350kW的錘式破碎機(jī)和立式軸磨機(jī)，以創(chuàng)造創(chuàng)新著稱，將產(chǎn)品逐漸標(biāo)準(zhǔn)化，開發(fā)出一系列的產(chǎn)品，其中一些產(chǎn)品已經(jīng)符合世界先進(jìn)水平。江蘇牧羊集團(tuán)已經(jīng)形成由一系列?滴水王968" ，破碎機(jī)系列SWFP??外，通過微破碎機(jī)為代表，破碎機(jī)系列?超級音樂?SWFL類型B提供了一個粗破碎機(jī)，破碎機(jī)的機(jī)器。這是一組破碎設(shè)備，以各種超薄破碎機(jī)為代表。牧羊人968破碎機(jī)與短水滴，功率為75-350千瓦，產(chǎn)量12-70噸/小時，適用于篩孔Φ1,2-4,0毫米。據(jù)的比較試驗(yàn)結(jié)果的電流，一系列的網(wǎng)眼968使用Φ3.0毫米研磨玉米和最小功耗噸位可以達(dá)到5,2千瓦時，其索引粗粉碎和穩(wěn)定性都處于領(lǐng)先地位。在結(jié)構(gòu)方面，它采用了屏幕點(diǎn)滴狀型，這有助于提高粉碎，一步法壓力篩選機(jī)構(gòu)的以逐步的機(jī)構(gòu)接觸濾網(wǎng)更換器技術(shù)可調(diào)節(jié)間隙錘屏幕的效率，實(shí)施正常的和細(xì)碎的，提高生產(chǎn)率，SWFP?為”系列微粉磨機(jī)功率為55-200千瓦，篩網(wǎng)使用Φ0.6mm-Φ2.0mm，物料耗電噸數(shù)低，使用絲網(wǎng)Φ1.0毫米破碎玉米，當(dāng)噸材料用電14.5千瓦時，功率消耗使用網(wǎng)篩Φ0,8毫米銑削玉米17.8千瓦時，生產(chǎn)魚材料SWFP66100（132千瓦）的為10微米/ 小時，型號為SWFC B“Super”Le“系列超薄破碎機(jī)，功率90-160千瓦，產(chǎn)量1.2-5.5噸/小時，80目90％透過率。
1.2.4.2 國外典型粉碎機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)如今在國內(nèi)外大部分粉碎工廠中，多數(shù)以錘片式粉碎機(jī)為主要常見的粉碎設(shè)備。例如在美國的北方大部分地區(qū)，農(nóng)場主們多會為了自己的利益考慮，多會選用功率較大的錘片式粉碎機(jī)，可達(dá)到447kw，其直徑最大值為1.9m，設(shè)備的轉(zhuǎn)速最高可有3600r/min，而錘片的線速度就可以有107m/s，同時還會附帶有能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的供風(fēng)系統(tǒng)。但是在最近幾年，輥式粉碎機(jī)適用于粗粉碎加工，而且有著噪聲低，能耗小等優(yōu)點(diǎn)越來越被美國人所推崇。
不過因?yàn)楸局?jīng)濟(jì)卻又能達(dá)到作業(yè)要求的設(shè)計(jì)，我選用的還是錘片式粉碎機(jī)，相比輥式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，不如錘片式粉碎機(jī)那么簡單明了，而且錘片式粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就在于便于維修，且還能高效率生產(chǎn)，這對于我國農(nóng)業(yè)生物工程領(lǐng)域發(fā)展有著重大的意義。
1.3 本章小結(jié)
本章主要先對粉碎機(jī)的種類做出一些大致的了解，通過粉碎機(jī)不同的種類以及不同的工作方式，便于篩選出哪一種方法更適合玉米秸稈的粉碎，其次還分別闡述了不同種類的粉碎機(jī)在工作上的優(yōu)缺點(diǎn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時也好拿捏方向，不過最后無論選用哪種粉碎方式，我們的目的不會改變就是要將玉米秸稈進(jìn)行粉碎，只有通過多種類型的相互比較才能確定最后的最終方案，也能符合實(shí)際的需求。
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延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
第2章 總體方案的確定
2.1 方案的確定
目前，玉米秸稈主要分為兩類。其中之一是蒸汽爆炸法，它要求秸稈浸漬特殊溶液，然后用氣體噴射機(jī)進(jìn)行蒸汽爆炸。在這個過程中，污水將會形成，并且不容易處理。第二種方法主要基于確保其破碎效率和質(zhì)量的機(jī)械原理。通常使用的是錘式粉碎機(jī)和輥式粉碎機(jī)。
輥式粉碎機(jī)。吸收材料落在兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)又g。玉米秸稈受到滾筒表面摩擦力的影響，物料在滾筒之間移動并破碎成滾筒。秸稈顯著優(yōu)點(diǎn)，低溫，低水分損失，低輥速和耐磨損，使用周期長;低功耗;低塵，低噪音。但是，使用輥磨機(jī)有其局限性，并且通常適用于研磨玉米秸稈。破壞后，形成的物料形狀不規(guī)則，大部分為矩形。它不符合項(xiàng)目的要求。
使用錘式破碎機(jī)時，當(dāng)錘頭高速旋轉(zhuǎn)時，玉米秸稈被壓碎，玉米秸稈本身高速暴露于粉碎倉內(nèi)。操作原則：不支持影響。在研磨處理后的玉米秸稈被放置在研磨室并經(jīng)受反復(fù)沖擊并以高速旋轉(zhuǎn)，并且連續(xù)地與齒板碰撞而逐漸研磨成期望的形狀和尺寸達(dá)到篩網(wǎng)要求的過程。
作為上述比較結(jié)果的結(jié)果，決定首先使用錘式粉碎機(jī)來研磨玉米秸稈。供給玉米秸稈原料到內(nèi)破碎機(jī)室，并高速錘擊后，得到粉碎的材料，然后通過篩網(wǎng)篩分以釋放材料，柔順的，不符合，并繼續(xù)離開所述內(nèi)部腔室用于粉碎處理。因此，可以提高粉碎的質(zhì)量并確保生產(chǎn)率。
2.2 本章小結(jié)
系統(tǒng)地介紹了目前秸稈切碎的方法，并通過比較選擇了合適的研磨方法。蒸汽爆炸法效率高，但在生產(chǎn)過程中形成污水，加工難度大，容易造成環(huán)境污染。決定用錘磨機(jī)研磨玉米秸稈。玉米稈被高速錘擊中后，得到碎料，然后通過篩網(wǎng)，釋放符合標(biāo)準(zhǔn)的物料，并由離心風(fēng)機(jī)送到出料口。不滿意的材料留在內(nèi)室進(jìn)行研磨。這不僅可以提高切碎秸稈的質(zhì)量，而且還可以提高工作效率。
第3章 錘片玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)
3.1 錘片粉碎機(jī)的基本原理
錘式粉碎機(jī)主要是靠帶有錘子的轉(zhuǎn)子來進(jìn)行工作的。該轉(zhuǎn)子是由四部分組成，分別包含：主軸、圓盤、銷以及錘子。在電動機(jī)的作用下，轉(zhuǎn)子進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。玉米秸稈是經(jīng)過頂部進(jìn)料活塞進(jìn)入機(jī)器中，并通過反復(fù)沖程，沖擊，切割和高速移動錘子進(jìn)行磨碎。篩板位于轉(zhuǎn)子下方，粉碎的玉米秸稈通過比篩小的篩子卸載。大于篩網(wǎng)尺寸的材料被保持在篩網(wǎng)上，并繼續(xù)用錘子沖壓，直至到達(dá)篩網(wǎng)的開口所需大小。最后通過機(jī)器上的篩網(wǎng)卸下。
3.2 錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)
錘磨機(jī)可以依照其組成結(jié)構(gòu)的不同劃分為以下幾類：
通過對轉(zhuǎn)子的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將其劃成兩類：單轉(zhuǎn)子以及雙轉(zhuǎn)子錘磨機(jī)；
通過判斷轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，將其劃成兩類：可逆以及不可逆錘磨機(jī)；
通過判斷錘子的排數(shù)，將其劃成兩類：單排型以及多排型錘磨機(jī)，其中單排型錘磨機(jī)中的錘子是安裝在同一個旋轉(zhuǎn)表面上，而多排型錘磨機(jī)中的錘子是分布在多個旋轉(zhuǎn)平面上的;
通過對轉(zhuǎn)子上錘子的安裝方式進(jìn)行判斷，可以將錘磨機(jī)劃為固定式錘子以及活動式錘子，其中含固定式錘子的錘磨機(jī)主要用于軟玉米秸稈的細(xì)磨和研磨。
3.2.1單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)
通過判斷轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向可以將單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)劃分為兩類：可逆以及不可逆?？赡驽N磨機(jī)在工作時其轉(zhuǎn)子可以在兩個方向上旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其選取一個方向進(jìn)行工作時，長時間的轉(zhuǎn)動引起襯板，篩板以及錘子的末端發(fā)生磨損，當(dāng)磨損較為嚴(yán)重影響到錘磨機(jī)的工作效率時，轉(zhuǎn)子改變旋轉(zhuǎn)方向，這時工作中的襯板、篩板也就更換了，而錘子也更換為另一端沒有磨損的，這樣錘磨機(jī)就能夠繼續(xù)進(jìn)行工作了。顯然，不可逆的錘磨機(jī)的轉(zhuǎn)子是不能進(jìn)行更改的，其只可以順著一個方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動工作，當(dāng)長時間工作使得錘子的末端產(chǎn)生磨損時，需要對錘子進(jìn)行更換，可以用新的代替也可以將原先的錘子反方向繼續(xù)使用。單轉(zhuǎn)子錘磨機(jī)的主體由兩部分組成，上部和下部與鋼板焊接在一起。其中的零件是通過螺栓相結(jié)合的，機(jī)殼材料是由錳鋼制作的，并且上下機(jī)殼是能夠進(jìn)行拆卸與更換的。
在外殼的前后表面設(shè)置檢查孔，這樣就有利于對篩板進(jìn)行調(diào)節(jié)與替換，為了方便錘子的更換，殼壁還配有銷口。
破碎機(jī)具有安裝在主軸上的多排盤，在轉(zhuǎn)子盤上有兩排銷孔。在錘子末端磨損后，可將銷釘插入外孔以調(diào)整錘子與篩板之間的間隙。錘通過銷樞轉(zhuǎn)地連接在多排盤之間。為了防止盤和錘沿軸向振動，用夾緊錘和螺母對盤進(jìn)行固定，使其穩(wěn)定在盤的兩端，同時將轉(zhuǎn)子的兩端在滾動軸承上進(jìn)行固定，并且通過螺栓將軸承固定在機(jī)體上。主軸和電機(jī)直接連接到聯(lián)軸離合器。為確保轉(zhuǎn)子運(yùn)行平穩(wěn)，主軸的另一端安裝了飛輪。
在轉(zhuǎn)子下面安裝一個弧形卸料篩板。篩板面板的兩端都安裝在橫梁上。元件外部的篩條被壓板壓下。篩條的位置垂直于轉(zhuǎn)子的運(yùn)動方向。屏幕間隙由篩板條的突出部分形成。為了便于卸載玉米秸稈。在篩網(wǎng)的條紋之間，篩網(wǎng)的加寬縫向外突出，并且也向轉(zhuǎn)子傾斜。
在供電部分，還安裝了防震板。這是抵御玉米秸稈影響和磨損的首要場所。托盤和板和其他部件的板被組裝。托盤與鋼板焊接。上板采用的材質(zhì)是是錳鋼材料，將其進(jìn)行裝配之后，需要給錘磨機(jī)安裝兩個底座，當(dāng)給錘磨機(jī)投入原料時，能夠經(jīng)過調(diào)節(jié)螺栓對加料的角度進(jìn)行控制，并且在錘片磨損后可以對其進(jìn)行替換。
3.2.1.1 粉碎機(jī)主要易損部件
粉碎機(jī)容易受到損壞的部件主要有三個，分別是錘子、篩板以及沖擊板，同時，這三者將決定著粉碎機(jī)在工作中所需的成本。當(dāng)選取質(zhì)量較好的部件時可以延長粉碎機(jī)的使用壽命，降低備用部件的消耗，以此來減少更換部件所需的停機(jī)時間，從而將單位時間的產(chǎn)量進(jìn)行了提高。盡管這些質(zhì)量好的部件所需的成本要比普通的高得多，可達(dá)2到3倍，但由此增加的使用壽命卻能夠達(dá)到普通的8到9倍，由此可見選用質(zhì)量高的部件作為可穿戴零件非常重要。是必要的。這不僅節(jié)省了更換和停止備件的時間，還增加了設(shè)備的輸出功率。這也節(jié)省了成本并使收益最大化。破碎機(jī)的形狀，大小，位置和線速度極大地影響破碎效率。各種錘片的使用性能比較見表3-1。
表3-1 錘片性能
上述幾種錘片中，矩形錘片由于其多功能性和低成本而被廣泛使用。中國粉碎機(jī)使用的錘子是都是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格設(shè)計(jì)的。 JB / T 9822.2-1999標(biāo)準(zhǔn)定義有種制造規(guī)格。用于制造錘的材料分別選取的是優(yōu)質(zhì)碳素鋼10號和20號以及65號錳鋼。鋼10和20必須粘結(jié)以達(dá)到均勻的磨損和韌性。為了使錘子更加的耐磨，普遍采取的措施是在錘子制作的過程中在其邊緣生成碳化鎢合金以此來硬化錘的表面。試驗(yàn)結(jié)果表明，碳化鎢和65毫米的由錳鋼錘頭熟石灰的焊接合金系合金相比，盡管其相對于以前的成本提高了2倍，但是由此帶來的效益卻是可觀的，使得錘子的使用壽命延長了7到8倍，是目前使用較為普遍的錘子制作材料。在國外已經(jīng)有先進(jìn)的技術(shù)來使得錘子的使用壽命達(dá)到有1000小時，其利用的是噴涂以及自動沉積的方法來對錘子的保護(hù)層進(jìn)行加固。為了容納錘子，基本上有四種排列類型，分別為螺旋、對稱、逐步以及對稱排列。通過對粉碎機(jī)進(jìn)行建模分析可知，錘子的棋子和對稱棋子布局的平衡性更好；位于軸承兩端的轉(zhuǎn)子如果相隔的距離越短，那么轉(zhuǎn)子的性能就越穩(wěn)定。篩碎機(jī)一般是由冷軋鏜孔進(jìn)行沖擊形成的，往往是一些按照三角形規(guī)則進(jìn)行排列的圓孔，像這樣的屏幕所需的成本比較低，使用也較為普遍?，F(xiàn)今存在的多種篩錐及篩網(wǎng)經(jīng)過測試可得，使用魚油篩比使用圓孔的平篩高20-30％。然而，隨著魚的重量，成品的平均粒度很大，并且在切換雙向旋轉(zhuǎn)時必須改變篩網(wǎng)的方向?？梢圆扇∠嚓P(guān)措施對絲網(wǎng)的使用壽命進(jìn)行提高，例如通過對過濾器熱處理或者滲碳氮化對其硬度進(jìn)行增強(qiáng)。原料輸入端的兩側(cè)一般安裝有沖擊板，用來防止劇烈的運(yùn)動同時加強(qiáng)對玉米桿的沖擊與摩擦。所采用的齒板制造原料一般為鑄鐵，通過將其表面冷卻為白口來使得其更加耐磨。有三種牙齒，即人字形，直齒形和高凹槽。消耗品必須由合適的材料制成，以此來將粉碎機(jī)的工作效率提高到最大值。
3.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是受到多方面的因素影響的，包括使用的制作材料的特性、所需破碎顆粒的大小、錘子的磨損情況以及破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)。如果角速度過大，能量消耗將顯著地增加，并在同一時間，槌頭，條帶和屏幕襯墊被磨損。破碎的易碎材料。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速應(yīng)比粉碎的粘性物質(zhì)高40％。轉(zhuǎn)子周圍的速度通常為30-50米/秒。以上，超過30米/秒的圓周速度歸為快速錘式破碎機(jī)，低于30米/秒的歸為慢速錘式破碎機(jī)。通過對轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理的設(shè)定，能夠使得破碎機(jī)處于最佳的工作環(huán)境中。
3.3.1 主要部件的零件設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)指南中可以找到已知的硬度和生產(chǎn)率，其可以被粉碎，由已知玉米的硬度則需要錘子的動能
可脾性系數(shù)
離心風(fēng)機(jī)所需的風(fēng)量如下所示：
3.3.2 錘擊轉(zhuǎn)子的錘片個數(shù)計(jì)算
錘式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子包括6個部分，分別為錘片、銷軸、錘柄、錘柄蓋、墊片以及端板。其在工作時，轉(zhuǎn)子進(jìn)行高速的旋轉(zhuǎn)，同時錘頭在離心力的作用下呈現(xiàn)徑向，此時玉米秸稈通過進(jìn)料口進(jìn)入粉碎機(jī)，并在破碎室中被錘子破碎。同時，玉米秸稈和玉米秸稈相互摩擦，玉米秸稈和玉米秸稈發(fā)生碰撞，用錘子研磨玉米秸稈，磨碎玉米秸稈。破碎能力通常與錘的動能，槌頭和柄部，玉米秸稈之間的間隙，所含水量，以及原料進(jìn)入機(jī)器的均勻性有關(guān)。
粉碎機(jī)生產(chǎn)能力經(jīng)驗(yàn)公式：
（3-1）
其中 ，;
；
將以下數(shù)據(jù)帶入式（3-1）中可以計(jì)算得到所需結(jié)果。
（數(shù)據(jù)來源于設(shè)計(jì)手冊）
根據(jù)表4-2中的數(shù)據(jù)關(guān)系可以知道錘片頭數(shù)量范圍為15-18之間，將回轉(zhuǎn)平衡的所需要的錘頭數(shù)量計(jì)算進(jìn)去最終可取K值為16。
在選擇錘子的制造材料時首先考慮高錳材料，但是高錳鋼更昂貴并且很少使用。 所有這些錘頭都是采用的含鐵材料進(jìn)行鍛造的。因此這些錘頭具有粘度低、強(qiáng)度高，硬度高，耐磨性好等特點(diǎn)，基本上能夠取代低碳鋼，中碳鋼等材質(zhì)。
3.3.3 離心風(fēng)機(jī)的葉輪直徑的計(jì)算
其計(jì)算公式如式（3-2）所示：
（3-2）
其中，
將數(shù)據(jù)：進(jìn)行整數(shù)處理化為
離心風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算公式如下式（3-3）所示：
（3-3）
結(jié)合式（3-2）以及式（3-3）可得如下結(jié)果：
3.3.4 功率的相關(guān)計(jì)算
3.3.4.1 錘擊轉(zhuǎn)子功率的計(jì)算
錘擊轉(zhuǎn)子的功率與多方面因素有關(guān)，其中包括轉(zhuǎn)子的直徑、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、錘子的質(zhì)量以及進(jìn)料的特性。因此其計(jì)算公式可如下式（3-4）所示：
（3-4）
其中 ： R 所表示的是錘子擊打轉(zhuǎn)子后的回轉(zhuǎn)半徑，單位為m；
η所表示的是粉碎機(jī)的機(jī)械效率，—般在0.85-0.9范圍內(nèi)取值。
通過相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算：
最終可得：
3.3.4.2 離心風(fēng)機(jī)的功率計(jì)算
離心風(fēng)機(jī)的功率是通過實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行計(jì)算的。
代入數(shù)據(jù)得：
3.3.4.3 總功率的計(jì)算
其中 ： P 所表示的是粉碎機(jī)功率，單位為kW；
Pl 表示的是錘擊轉(zhuǎn)子功率，單位為kW；
P2 表示的是離心風(fēng)機(jī)功率，單位為kW；
代入數(shù)據(jù)得：
通過相關(guān)文獻(xiàn)的查詢可得Y160M-4電動機(jī)的額定功率能夠選定為，轉(zhuǎn)速能夠取值為
3.3.5 帶傳動的設(shè)計(jì)
3.3.5.1 確定設(shè)計(jì)功率
公式 ： （3-6）
式中： ；
；
由文獻(xiàn)[1]可知：
得
3.3.5.2 選擇V帶的型號
在對普通V帶的型號進(jìn)行選擇時主要是依照傳動設(shè)計(jì)的功率Pd以及小帶輪的轉(zhuǎn)速n1來進(jìn)行考慮的：
已知：
通過文獻(xiàn)1查閱可知應(yīng)選用B型帶。
3.3.5.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1，dd2并驗(yàn)算帶速
由文獻(xiàn)[1]知GB/T13575.1-92中選取
則：
得
驗(yàn)算帶速
帶速在允許范圍之內(nèi)。
3.3.5.4 驗(yàn)算傳動比誤差
轉(zhuǎn)動比：
原傳動比：
在允許誤差范圍內(nèi)。
3.3.5.5 確定中心距a及帶的基準(zhǔn)長度Ld
可設(shè)定中心距：
則可以計(jì)算
由公式： （3-7）
得
由文獻(xiàn)[1]選取
確定實(shí)際的：
由公式： （3-8）
得：
3.3.5.6 驗(yàn)算小帶輪包角a1
由
所以合適。
3.3.5.7 確定V帶的根數(shù)Z
由公式： （3-9）
查文獻(xiàn)1 帶入數(shù)據(jù)
得
3.3.5.8 確定帶的初拉力F0
由公式：
（3-10）
其中帶入數(shù)據(jù)
得：
3.3.5.9 計(jì)算作用在軸上的壓力Fz
由公式：
（3-11）
得：
3.3.6 主軸設(shè)計(jì)及校核
本次所設(shè)計(jì)的主軸只需考慮其扭矩，無需考慮其承受的徑向力，因此可得計(jì)算公式如下所示： （3-12）
由于其是實(shí)心軸，因此有
其中 ： ；
；
；
；
變形得軸的設(shè)計(jì)公式
為： （3-13）
式中得：
由于軸上有3個鍵槽故軸的直徑應(yīng)增加11%。
最后得主軸直徑為：
校核危險截面軸的強(qiáng)度
圖3-1 軸承支反力
計(jì)算得
最大彎矩
圖3-2平面彎矩圖
粉碎部分轉(zhuǎn)矩
風(fēng)機(jī)部分轉(zhuǎn)矩
圖3-3轉(zhuǎn)矩圖
圖3-4當(dāng)量彎矩圖
確定危險截面為當(dāng)量彎矩最大的
結(jié)論：根據(jù)當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠
3.3.7 軸承選取與校核
參考設(shè)計(jì)軸承文獻(xiàn)[1]，，
軸承校核
由于承受的軸向力很低，因此基本忽略不作考慮，取
因?yàn)? ，所以校核的軸承
當(dāng)量動載荷
查表3-1 ，基本額定
表3-1 軸承參數(shù)
帶入數(shù)據(jù)
基本額定動載，，
帶入數(shù)據(jù)得 ，符合要求
3.4 本章小結(jié)
本章首先對錘式破碎機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹與分析，強(qiáng)調(diào)了其組件中特別脆弱的部分。 其次，根據(jù)破碎機(jī)要求的具體數(shù)據(jù)計(jì)算錘式轉(zhuǎn)子錘的數(shù)量以及離心風(fēng)機(jī)葉輪的直徑和離心力、 風(fēng)機(jī)功率、錘頭轉(zhuǎn)子功率，電機(jī)總功率選定; 第三，皮帶傳動和檢查的設(shè)計(jì); 四，主軸的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證; 第五，選擇和檢查軸承。
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第4章 機(jī)器的使用和維護(hù)
4.1 粉碎機(jī)使用注意事項(xiàng)
（1）當(dāng)破碎機(jī)長時間處于工作狀態(tài)時，需要在水泥基座上對其進(jìn)行加固措施。若是破碎機(jī)的工作地點(diǎn)不局限于一個地方，需要變動，這種情況需要將破碎機(jī)與發(fā)動機(jī)一起都固定在角鐵的基座上，方便移動。當(dāng)破碎機(jī)使用時需要柴油機(jī)時，那么所用的采油機(jī)的功率需要比破碎機(jī)的功率要稍微大一點(diǎn)，但是兩者的皮帶槽要保持一致，皮帶輪的外表面要與之處于相同的平面上。
（2）在安裝好破碎機(jī)之后，對相關(guān)的固件進(jìn)行詳細(xì)的檢查，以防止出現(xiàn)固件松動的情況。
（3）為了檢查皮帶輪的正確張力，電機(jī)軸和破碎機(jī)機(jī)軸是否平行。
（4）在手動啟動集塵器之前，請手動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，以檢查齒，錘和轉(zhuǎn)子是否靈活可靠。 無論轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向是否與機(jī)器上的箭頭所示的方向相同，以及發(fā)動機(jī)和破碎機(jī)是否潤滑良好，如果殼體中有任何碰撞。
（5）不擅自將滑輪改動，避免出現(xiàn)滑輪轉(zhuǎn)速太高使得粉碎室發(fā)生爆炸，或者滑輪轉(zhuǎn)速太小導(dǎo)致破碎效果不理想。
（6）破碎機(jī)開始工作后，它會閑置2-3分鐘。 破碎機(jī)開始工作后，它不會出現(xiàn)異常。 原材料不應(yīng)與鐵，礫石或其他碎片混合。
（7）在使用過程中務(wù)必注意除塵器的工作情況，均勻裝載物料，防止車輛堵塞，不要長時間超載。 如果發(fā)現(xiàn)振動，噪音，軸承和體溫過高，噴涂等外部材料必須立即停止檢查，故障排除可以繼續(xù)。
（8）工作時，操作人員不應(yīng)戴手套，并應(yīng)站在研磨機(jī)的側(cè)面，以防止碎屑脫落并損傷面部。
（9）如果發(fā)生阻塞，嚴(yán)禁手動或用木棒進(jìn)食或取出食物。
（10）工作結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)空轉(zhuǎn)2-3分鐘內(nèi)，在停止破碎機(jī)和風(fēng)扇之前將機(jī)器的秸稈物料完全清除。
4.2 粉碎機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)
（1）.定期對篩網(wǎng)進(jìn)行檢查修理與更換。粉碎機(jī)所使用的篩網(wǎng)是主要是由沖壓薄鋼板或者金屬板來制作的。當(dāng)篩網(wǎng)被異物磨損或損壞時，如果受損區(qū)域很小，可以通過鉚接進(jìn)行修復(fù);如果該區(qū)域損壞，請更換新的篩網(wǎng)。安裝新篩網(wǎng)時，篩網(wǎng)應(yīng)該有一面朝內(nèi)，光面朝外。篩網(wǎng)和篩網(wǎng)框架必須牢固固定。安裝環(huán)形篩網(wǎng)時，重疊處的重疊必須跟隨旋轉(zhuǎn)方向，以防重疊時材料卡住。
（2），定期對軸承進(jìn)行潤滑或者直接更換。當(dāng)破碎機(jī)累積工作有300個小時后，就必須對其進(jìn)行清潔。在對軸承進(jìn)行上油潤滑時，建議在添加新油時，將軸承座的間隙增加1/3。最大數(shù)量不應(yīng)超過1/2。在工作之前，您只能擰上油杯蓋的幾個蓋子。若是發(fā)現(xiàn)破碎機(jī)的軸承產(chǎn)生破損時，需要馬上對其進(jìn)行更換，同時給軸承加油潤滑；需要注意的是若使用的是圓錐滾子軸承，還應(yīng)當(dāng)對軸承軸向之間的間隙進(jìn)行檢查，以便支撐0.2-0.4毫米，如果有的話，可增加或減少。軸承蓋可以在紙墊上調(diào)節(jié)。
（3），更換爪子和錘子。在研磨機(jī)的部件中，研磨鉗和錘子是飼料廠的易損件，以及影響研磨質(zhì)量和生產(chǎn)率的主要部件。研磨鉗口和錘子必須按時更換。用顎式破碎機(jī)更換牙齒時，需要先把光盤拔出。并且在拔出光盤前，還需先用鉤形扳手將處于光盤反面的圓形螺母旋開，然后用專用拔出器拉出光盤。為確保轉(zhuǎn)子平衡，更換齒時應(yīng)注意套件的更換，更換后必須進(jìn)行靜平衡，以使磨床能夠穩(wěn)定工作。擰緊爪時，要確保螺母已經(jīng)擰緊，并且留意避免錯過彈簧墊圈。在進(jìn)行齒輪更換時需要選取適當(dāng)?shù)牧慵活w齒的重量不應(yīng)超過1-1.5克。
錘式粉碎機(jī)的錘子是錘形對稱的，當(dāng)尖錘錘片變鈍時，可用來調(diào)整相反的角度;如果兩個角落的一端都磨損了，則必須轉(zhuǎn)身使用。調(diào)整角度或轉(zhuǎn)動頭部時，所有錘子必須同時執(zhí)行。戴上錘子四角后，必須全部更換。請注意，每套錘子的重量差異不應(yīng)超過5克;主軸，圓盤，定位套，銷，錘。安裝后，必須使用靜平衡來平衡轉(zhuǎn)子并防止振動。另外，由于固定錘銷的銷釘和定位銷的軸的磨損，使得圓孔慢慢的也出現(xiàn)磨損情況，當(dāng)銷的直徑相對初始大小降低了1mm時，就會導(dǎo)致圓孔的直徑比初始的尺寸要小。所以當(dāng)其大于1mm時，需要馬上進(jìn)行修理或更換。
4.3 本章小結(jié)
破碎機(jī)的功率相當(dāng)大。 如果在工作中發(fā)生事故，這會對人員造成嚴(yán)重?fù)p害。 工人應(yīng)定期對機(jī)器進(jìn)行維護(hù)以避免事故，機(jī)器的壽命和工作效率也會受到操作人員習(xí)慣的影響。 工人應(yīng)該認(rèn)真研究機(jī)器的使用和維護(hù)技巧，提高機(jī)器的效率。
結(jié) 論
粉碎設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用。在這些月份的設(shè)計(jì)中，應(yīng)了解破碎機(jī)設(shè)計(jì)的一般程序，以及破碎機(jī)在生產(chǎn)加工過程中所需的環(huán)境，同時還需了解破碎機(jī)的基本構(gòu)成。
在完成本次設(shè)計(jì)期間，主要用到的計(jì)算機(jī)軟件有CAD制圖軟件。通過平時所學(xué)的知識以及老師的專業(yè)指導(dǎo)，我能更加熟練的使用軟件了。通過在軟件上實(shí)現(xiàn)一些非創(chuàng)建的設(shè)計(jì)，大大的降低了無用的工作量，提高了設(shè)計(jì)效率，節(jié)省了很多時間。
在此次項(xiàng)目中，為了達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果，我選取的粉碎機(jī)是錘式帶篩網(wǎng)的，同時附帶有用于風(fēng)力發(fā)電的送風(fēng)系統(tǒng)，以此來提高效率。在設(shè)計(jì)這類粉碎機(jī)時主要將其分為兩部分考慮，一部分是粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及其磨削功率，一部分是風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其功率。
通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅對之前所學(xué)的知識進(jìn)行了復(fù)習(xí)與鞏固，還從中學(xué)到了許多新的知識，增強(qiáng)了動手能力，遇到并解決了許多實(shí)踐問題，在此過程中，自身的能力得到了提升。
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致 謝
四年的大學(xué)學(xué)習(xí)已經(jīng)接近尾聲，在這里，我要對所有在我困難時給予我?guī)椭娜恕⒐餐M(jìn)步的人表示感謝。
感謝我的指導(dǎo)老師樸香蘭老師，本篇設(shè)計(jì)論文是在樸老師的悉心指導(dǎo)下完成的。樸老師在學(xué)術(shù)方面有很深的造詣，工作時勤勞、嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍。在我項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，樸老師給與了專業(yè)性的建立，并且在我遇到難以解決的問題時，總能及時的為我解惑。
感謝我的室友以及同學(xué)在我撰寫論文時給予的幫助與包容。
感謝父母對我的支持與鼓勵，在我求學(xué)的道路上，默默付出，無怨無悔，為我的成長創(chuàng)造了條件。
最后，感謝延邊大學(xué)為我在未來的工作道路上鋪下堅(jiān)定的基石。
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