PE400×600復(fù)擺顎式破碎機的設(shè)計【含10張CAD圖紙+文檔全套】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== PE400×600 復(fù)擺顎式破碎機的設(shè)計 THE DESIGN OF PE400 X 600 COMPOUND JAW CRUSHER 摘要 中國有許多破碎機，平時所見最多的就是復(fù)擺鄂式破碎機。它的零件型號越來越普及化，制造方便，構(gòu)造簡單，維護運行可靠。隨著科學(xué)的發(fā)展和進步，破碎機的所需量越來越大。本次的畢設(shè)主要目的是讓破碎機更好的工作，并規(guī)定了以下尺寸：進料口尺寸： 400′600mm ；出料口尺寸：100 ~ 200mm ；進料快最大尺寸：750mm ；產(chǎn)量：150 ~ 300t/h 。研究的重點在于機器的顎板與齒板對工作的要求，電機和帶輪的選擇，構(gòu)件的參數(shù)是否會影響的機器工作。工作的側(cè)重點是主要改善機器的系統(tǒng)和傳動方面的問題。 關(guān)鍵詞 破碎機；傳動；磨損 I ABSTRACT There are many crushers in China, and the most common ones are the swing jaw crusher. It's mechanism parameters and structure are reasonable, convenient to manufacture, simple structure and reliable operation. With the development and progress of the science, the demands for crusher is are higher. The main purpose of this project is to make the crusher work better, meet the requirements of human beings, and stipulate the following dimensions: the size of feed inlet is 400×600mm ， the outlet size is 100 ~ 200mm ,the maximum size of feeding block is 750mm,,This study focused on the requirements of the jaw plate and the tooth plate for the work, the selection of the motor and the belt wheel, and whether the parameters of the component will affect the machine work.The focus of the work is to improve the system and transmission aspects of the machine 9 Keywords wing jaw crusher drive wear and tear 目 錄 摘要 I ABSTRACT 1 緒論 3 1 選題背景 4 1.1 研究的目的和意義 4 1.2 特點和現(xiàn)狀與發(fā)展 5 1.3 國內(nèi)外復(fù)擺式顎式破碎機的進展 9 1.4 基本結(jié)構(gòu)和工作原理 10 1.4.1 基本結(jié)構(gòu)： 10 2 主要參數(shù)的設(shè)定 12 3 電動機的選擇 14 3.1 、電動機的容量 15 3.2 、選擇電動機的型號 15 4 V 帶的設(shè)計 15 5 技術(shù)性能參數(shù) 19 6 分析復(fù)擺顎式破碎機動顎的工作過程 20 6-1 材料在齒板間的受力情況 20 7 偏心軸的改進 21 7.1 改進前狀況 21 7.2 修復(fù)及改進措施 22 7.2.1 更換飛輪端密封套和套筒螺紋旋轉(zhuǎn) 22 7.2.2 修復(fù)偏心軸和錐形配合表面 22 7.2.3 修復(fù)磨損的飛輪端面 22 7.3 改進效果 23 8 磨損 24 8.1 復(fù)合擺顎式破碎機齒面磨損分析 24 8.2 顎板磨損機制 25 8.3 對鄂板材質(zhì)的選擇 27 9 破碎機出口揚塵的解決 28 結(jié)論 29 致謝 30 參考文獻 31 緒論 在通常的建設(shè)項目中，需要消耗各種不同尺寸的砂巖用于生產(chǎn)。而在過去的 140 年里，我們并沒有完整的，系統(tǒng)的破碎機來解決沙石問題。在平時的生產(chǎn)中， 破碎機的構(gòu)造越來越簡單，可以用破碎機來破碎石料。用來滿足日常工程的需求， 所以鄂式破碎機在生產(chǎn)過程中應(yīng)用特別的廣泛。國產(chǎn)的顎式破碎機是工程應(yīng)用中最廣泛的。 破碎機的使用是一種按照規(guī)定的尺寸破壞天然石材的機器。由美國人 E.W.Blake 制作了它。當(dāng)首臺破碎機一面世，工作效率就大大提高，安全性得到保證。 復(fù)擺式鄂式破碎利用制造容易、構(gòu)造簡單、培修便利、工作牢靠等優(yōu)點，在重工業(yè)方面應(yīng)用的十分廣泛。80 年代初以來，中國已經(jīng)在對復(fù)擺型產(chǎn)品發(fā)開和研究有了重大的發(fā)展。在汲取國外的產(chǎn)品優(yōu)點的基礎(chǔ)上，依照我國國情研制了一批效率高的創(chuàng)新型設(shè)備。減小破碎腔的角度，改善蠕蟲運動軌跡，提高蠕蟲的橫向行程，提高破碎比。提高生產(chǎn)力，極大的改善了機器功能，使鄂式破碎機的發(fā)展達到了一個新的高度 復(fù)擺式顎式破碎機主要是由兩塊顎板組成的。動顎是繞著定顎做有規(guī)律的往返運動的構(gòu)件。將二鄂板之間的砂石進行噼裂、擠壓、和彎曲作用完成粉碎工作。復(fù)擺式顎式破碎機分量更輕，構(gòu)造更簡單。生產(chǎn)效率遠高于同規(guī)格破碎機。在工程中，它通常用于制造中等和細碎的破碎設(shè)備，可以分解成 10 個。隨著這些年來重工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，復(fù)擺式顎式破碎機進入了一個新的領(lǐng)域。所以，一個復(fù)擺鄂式破碎機能夠選擇一個適宜的傳動裝置來使運轉(zhuǎn)的正當(dāng)有效。動顎的改善能夠相應(yīng)的降低磨損率，減少震動，適當(dāng)降低工人的勞動力，提升生產(chǎn)品質(zhì)。通過降低制作成本以達到提升生產(chǎn)效率的目的。 然而，復(fù)擺式顎式破碎機缺陷也很明顯，比如： 按照《顆板鑄造技術(shù)條件》表述，齒板的壽命至多只有60h ，依照每天10h 來算。每個齒盤只能用6d 。不單是提高了破碎砂石的本錢，還給培修帶來很大的 困擾，更有可能會延緩工期。 破碎機出口處的粉塵情況十分嚴(yán)重，經(jīng)過礦石帶在破碎機送出的物料會有一些散落在地面上，招致地面會出現(xiàn)一層廢料，其中一些粉狀物質(zhì)會飛散在空氣中， 在生產(chǎn)中產(chǎn)生不利影響。而且很多的粉塵在很大程度上會對員工的健康產(chǎn)生影響，所以破碎機相應(yīng)的防塵設(shè)備是在施工過程中必需裝備的。 現(xiàn)代設(shè)計應(yīng)把人的便利放在首位，促進社會發(fā)展。 1.1 研究的目的和意義 1 選題背景 因為我國 GDP 發(fā)展迅猛，礦產(chǎn)資源的適當(dāng)開發(fā)和和應(yīng)用，在1999年我國大概建成個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和國有大中型礦山，全國礦山總量已突破50億噸，創(chuàng)造了 4000億元的價值。 物料的粉碎是許多行業(yè)生產(chǎn)過程中不能或缺的部分。因為物料的整體差異性比較大，所以為了滿足各式物料的破碎要求，破碎機有很多種類型。對于金屬礦石加工的單一討論，粉碎是濃縮器的第一個過程，以便能夠分解有用的礦物質(zhì)， 但也可以粉碎，粉碎和粉碎，也可以粉碎。因為破碎這道工序很耗能源，所以一些礦場為了能節(jié)省開支，盡量采用技術(shù)是“多碎少磨” [1] 。 因為自動化行業(yè)的迅速發(fā)展，破碎機逐步走向自動化。因為采礦規(guī)模的不停擴大，破碎機也逐漸形成大規(guī)模，例如粗碎機工作能力已經(jīng)到達工作要求。至于新形式和新原則的分裂，由于實驗研究尚不可能進入工作條件。就破碎而言，迄今為止還沒有研究能夠取代傳統(tǒng)破碎機的機器，主要通過現(xiàn)代技術(shù)的提高來改善按破碎機。細碎方面技術(shù)更加的先進，出的新機型也多。其中的佼佼者還屬鄂式破碎機，沖擊式破碎機等等。顎式破碎機是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的[2] 。 傳統(tǒng)顎式破碎機具備工作可靠，制造容易，構(gòu)造簡略等諸多長處，因此在工業(yè)上使用較多。但是，它也有明顯的缺陷。比如生產(chǎn)效率不高，不連續(xù)性破碎， 破損率小以及鉗口磨損不均勻。針對這些狀況，一些國家對此做了以下的改良： 改進部件的運動軌跡，提升破碎比，增加工作效率，減少能源耗損。已經(jīng)成為深碎破碎腔和較小角度的主流，現(xiàn)在大多數(shù)破碎機爪都將使用新的耐磨材料。用來減少磨損，展現(xiàn)它的自身自動化優(yōu)勢。同一時間，還出現(xiàn)了新類型，如雙室雙動破碎機，它的破碎比為20 ~ 50 。產(chǎn)量大，排料口調(diào)節(jié)簡便，復(fù)擺式顎式破碎機因具備大量的破碎機的優(yōu)點，所以產(chǎn)量很高。另外篩分式破碎機是將破碎于篩分相結(jié)合，不僅在工藝流程上得到簡單化，還能快速將物料排除出料口，減少破碎機的負(fù)擔(dān)，提升工作效率。 本 次 設(shè) 計 中 主 要 是 滿 足 進料口尺寸400 ′600mm ； 出料口尺寸100 ~ 200mm ； 進料塊最大尺寸750mm ； 產(chǎn)量150 ~ 300t/h 。 1.2 特點和現(xiàn)狀與發(fā)展 1.2.1 復(fù)擺鄂式破碎機的特點 曲柄搖桿機構(gòu)是復(fù)擺式顎式破碎機的主要組成部分，曲柄作為活動部件。顎式破碎機操作簡略，維修便利，在行業(yè)內(nèi)非常受歡迎。 復(fù)擺擺式顎式破碎機中的動顎作為曲柄搖桿機構(gòu)中的連桿懸掛在偏心軸上。 由于破碎機動顎偏心驅(qū)動，動顎可同時進行水平和垂直運動，顎板上各點的軌跡逐漸從頂部的圓形變?yōu)闄E圓。而且下部分的橢圓形會逐步變小，動鄂的水平行程則是由下而上得逐步變大，所以動顎在對石塊采用噼壓的同時，還能做到粉碎的效果。因為偏心軸是逆時針方向運動的，這種情況會使動顎在擺動的同時進行排料，提高了粉碎效率。 復(fù)擺式顎式破碎機比簡單擺式和復(fù)擺式的分量輕，構(gòu)造也相對簡單，工作效率更是比他們高。然而，復(fù)擺式動顎部分垂直運動幅度達，招致石塊和顎板之間的磨削加快。致使能量消耗增加，影響生產(chǎn)效率[3] 。 目前破碎機在工程中已經(jīng)普遍使用。中國更是如此。它的主要構(gòu)造是顎板， 機架，主軸，側(cè)護板，肘板和飛輪。 機器是底座，它是一個上下開放的四向桶，主要用來支撐破碎物料的反作用力并支撐偏心軸，所以需要足夠的強度，通常情況下鑄造的材料采用的都是鑄鋼， 一些小規(guī)格的則是采用優(yōu)質(zhì)鋼。一些大型破碎機的機座一般都是分兩部分完成： 1 分段鑄成，2 用螺栓裝配。因此制造起來很復(fù)雜。盡管一些小的機器由厚度 40 - 50 毫米的鋼板制成，但是質(zhì)量很差[4] 。 顎板分有動顎和定顎之分，也稱為固定顎板和活動顎板。顎板固定 E 型床外表面上的螺栓和楔形鐵片以保護 E 型床。機架即鄂床，偏心軸上懸掛的則是鄂床，因為動鄂的鄂床會對石料進行擠壓作用，因此規(guī)定需要有夠強的硬度，所以活動鄂床通常應(yīng)用鑄鋼或鑄鐵制造。因為石塊是直接與顎板接觸，所以顎板除了要承載沖擊外，還會與石料產(chǎn)生劇烈的摩擦，因此必須用硬度高的的材料來進行制作。平時用的是鑄錳鋼鄂板，當(dāng)受到條件限制時，可采用白口鑄鐵來替代， 然而極易發(fā)生損壞，所以壽命比較低。為了可以更好的開展破碎工作，顎板的外表經(jīng)常被鑄造成齒形和波浪形，并且其齒峰角為 90°至 110°。齒距和齒高能夠按照產(chǎn)量的大小和碎粒的均勻程度來確定。高齒距和小齒距產(chǎn)生低輸出粒徑和高功耗。齒高和齒距比值通常是 1/2～1/3。因為復(fù)擺式的特點會造成顎板底部的磨損嚴(yán)重，因此顎板一般會做成對稱的樣子，便于機器的安裝。 顎式破碎機的長處是構(gòu)造簡單可靠，生產(chǎn)率高，外形尺寸較小，操作維修方便，零件改換和查看比較容易，不必高水平的工人操作，比其他的破碎機方便， 很少產(chǎn)生埂塞現(xiàn)象。因此，它通常用于工程中粉碎各種硬度的石材，常用于破碎和粗碎的設(shè)備。如果破碎機的承受的壓強低于在2000kg / cm ，就說明顎式破碎機工作情況良好。它的缺點是它不會盡可能地破壞石板，在工作區(qū)間中間有一個空行程，需要一個大的搖擺體來解決這個問題。因此，多余能量的消耗增加，并且當(dāng)水分和塑料材料破裂時，很容易堵塞排放口。因為在生產(chǎn)中會發(fā)生巨大的慣性力，出現(xiàn)工作不暢伴隨沖擊的現(xiàn)象。所以，必須必須對機器本身采用一些防護 設(shè)施。大型破碎機需要放置地基中的剛性梁上。 顎式破碎機的極限裝載阻塞量應(yīng)小于裝載口寬度15 - 20％，這意味著最大的 給料量不能多出裝載口的 85％。在使用顎式破碎機破碎潤滑硬度高的礦石時， 礦石很容易跳出來，所以破碎天然石塊的效率不盡人意。 在鄂式破碎機條件不好的情況下運行時，還需要及時找出修復(fù)磨損部件的同時，提高機器的工作效率。 1.2.2 復(fù)擺式顎式破碎機的現(xiàn)狀和發(fā)展 布萊克，美國人，是他研制了第一臺破碎機。在其發(fā)展過程中，其構(gòu)造不斷改善。顎式破碎機具有研制容易，操作可靠，維修操作方便，構(gòu)造簡單等優(yōu)點， 在重機械工作方面應(yīng)用很廣泛[5] 。為了提高破碎機的生產(chǎn)效率，提升破碎機的功用，我國研發(fā)出一批新型顎式破碎機。它們通過振蕩產(chǎn)生的沖擊將物料粉碎并提升破碎機的性能。前者曾嘗試過，但由于某種緣由，不能繼續(xù)開展。前東德研發(fā)了一種簡便的雙擺顎式顎式破碎機，而美國相繼也開發(fā)了新型破碎機。國內(nèi)的湖南大學(xué)和北京的設(shè)計院都經(jīng)過與工廠合作開發(fā)出新型顎式破碎機。它的特點是可以連續(xù)不停的工作，在工作效率上有很大的提升。 國內(nèi)某設(shè)計院研發(fā)了雙室雙作用往返式破碎機。除了能提升生產(chǎn)效率外，還能夠減輕破碎機的負(fù)擔(dān)。 前蘇聯(lián)研發(fā)過一種的一種和國內(nèi)某高校一樣的項目，是雙動顎式破碎機。該破碎機的設(shè)計原理是去除原來的兩個破碎機前壁組合。為了雙顎可以同步操作， 增添了一對開式齒輪在偏心軸上。因為它的構(gòu)造復(fù)雜，這些年來中國研發(fā)出單軸懸掛式雙作用顎式破碎機。中國上海的一所學(xué)校曾經(jīng)開發(fā)過這種破碎機。比較這兩種破碎機，其特點是讓兩顎同時運動，讓其能夠強制卸料。在這種情況下，由于旋轉(zhuǎn)速度增加以增加輸出量，但是在材料和材料之間不會發(fā)生相對運動，所以可以減少內(nèi)襯磨損，大大延長機器的壽命[6] 。 在早期，英美德研發(fā)了一種叫做為Kun - kan 的擺式顎式破碎機。這種破碎機的特點是鉗口向前傾斜，高度非常高。主軸承是半圓滑動顎軸承，連桿的下行程是工作行程。這臺破碎機曾經(jīng)是由山東引進的，并且在這個基礎(chǔ)上開發(fā)出了一臺34顎式破碎機。 一些國內(nèi)的制作商和設(shè)計院已經(jīng)開發(fā)了一種肘板翻轉(zhuǎn)的顎式破碎機。他的特色是增大傳動角來提升破碎機的工作性能，改善動顎的動態(tài)特性。在中國，破碎機被稱為傾斜式，推式等破碎機。而我感覺可以叫它大傳動角破碎機。 美國的一家公司研發(fā)了一種傾斜的顎式破碎機。這機器的傳動角一般大于 70°。因為它矮小，所以它適宜進行地下工作。中國北京礦冶研究院與一家工廠合作研發(fā)了多種尺寸的破碎機，其中尺寸最大的一臺是400 ′600 。 我國山西省的一座煤礦使用的是了德國WB8 / 26型顎顎式破碎。機器利用了皮帶輸送機，粉碎煤的主要機構(gòu)是曲柄搖桿機構(gòu)。在工作中的表現(xiàn)還算合格 上面所說的破碎機的研究成果，對促進國內(nèi)這行的發(fā)展起到了主導(dǎo)作用。但是，沒有普遍的應(yīng)用在生活中。近年來，傳統(tǒng)破碎機已經(jīng)在國內(nèi)市場上已經(jīng)站住腳跟，雖然會有一些新型的機器面試，但是畢竟少數(shù)[7] 。 中國不同制造商生產(chǎn)的顎式破碎機的技術(shù)仍存在巨大差異。但是整體的水平還是落后世界的整體水平，這個還在彌補當(dāng)中。 所以，根據(jù)上面的內(nèi)容來看，現(xiàn)在我國的首要任務(wù)還是提高自主研發(fā)的水平。打造屬于中國的顎式破碎機，趕超世界先進水平。 確保顎式破碎機能夠保持最佳性能是至關(guān)重要的。所以，改善破碎機的基礎(chǔ)構(gòu)件是提高破碎機整體性能的關(guān)鍵措施。 尚建與我公司合作開發(fā)顎式破碎機軟件，破碎機優(yōu)化設(shè)計基于破碎機優(yōu)化設(shè)計模塊。取得了明顯的成果。實踐證明，該軟件使得破碎機的性能得到顯著改善。工廠顎式破碎機已銷往東南亞國家和歐美，這說明，在破碎機這個行業(yè)，我國已經(jīng)慢慢追上各國。我們認(rèn)為，破碎機機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計將通過施工結(jié)果的推動，被各廠商積極采用。 國外相同規(guī)格的破碎機重量一般低于國內(nèi)顎式破碎機的重量。因此，減輕分量是一個重要的研究項目。破碎機的機架占整體設(shè)計的比例很大，越40% 。焊接框架主要在國外流行，甚至使用焊接的形式。在過去的幾年中，中國的鑄造機架取代了鑄造機架。另外，鑄鋼消耗的能源很高。我國顎式破碎機的努力目標(biāo)是運用焊接機架。因此，機架設(shè)計的不嚴(yán)謹(jǐn)會直接影響到機器的重量。首先，應(yīng)根據(jù)力量設(shè)計機架構(gòu)造，在滿足各個要求的情況下盡可能的減輕機重。橫向筋板承受了機架前壁載荷主要力量。因此，在正常情況下，機器不必添加縱向肋 1,2， 如圖 1-1 所示。因為飛機側(cè)壁加強筋所處的位置有明顯錯誤，增加了大量的側(cè)壁加強筋，導(dǎo)致重量為7.5噸（相同尺寸的破碎機重量為 5.5 噸）。當(dāng)然，這臺機器并不是太重，因為這些原因。側(cè)壁肋骨的安裝方位也會取決于情況。圖 1-2 是英國一家公司大型生產(chǎn)破碎機公司的的機架結(jié)構(gòu)圖。在該機架的側(cè)壁放置了三根筋板，分別標(biāo)注了 1、2、3。主軸承的側(cè)面設(shè)有肋條 1，主軸承的背面設(shè)有肋條 3。肋 2 連接兩個肋條以形成“A”形框架。圖 1-3 是兩肋板的受力情況[8] 。 圖 1-1 焊接破碎機的機架 圖 1-2 大功率破碎機的機架 圖 1-3 大功率破碎機的作用力圖 圖 1-3 中所示軸承所受最大力： HA 方向是作用力方向，這也是圖 1-2 中加強筋 1 的方向。另一方面，圖 1-2 中的肋的位置放置符合題目的要求。 破碎機中的重件也是動態(tài)和復(fù)雜的?；炷两Y(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)動應(yīng)力進行設(shè)計，在強度和剛度條件下盡可能減小其重量。【14】根據(jù)動態(tài)力的分析，最大的斷裂力施加在軸承的上部，向上的力將逐漸減小。由原來的250 ′ 400 ，400 ′ 600 顎式破碎機制造商制造的顎式破碎機的結(jié)構(gòu)與上述條件相反。也就是說，接近頭部的橫截面越小，大軸承附近的橫截面越小，并且下降越差。這種情況導(dǎo)致低水平的力量并且相對較重。而這兩種破碎機的共同點都是在同一個這段，導(dǎo)致?lián)p壞。 動顎上加強筋的規(guī)劃也應(yīng)依照上述力的要求開始設(shè)計。為了滿足輕重量和滿足力的條件，可采用的解決方案是變厚度鋼筋。也就是說，靠近上部的肋的厚度應(yīng)該較小，并且厚度應(yīng)該隨著其下降而變小。換種說法就是加強肋換了個使用對 象，并且這種改進可以確保它們在減小鑼的重量的同時具有足夠的強度。如果想減輕重量的話可以減小軸承間的軸壁厚度[9] 。 此外，還應(yīng)加強對框架有限元和動力學(xué)的研究，優(yōu)化有限元和框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，實現(xiàn)高可靠性和輕量化的可靠性。在其他方面，計算機可以用來優(yōu)化設(shè)計來解決破碎機，破碎腔的動態(tài)平衡等問題。總之，應(yīng)該使用最新的設(shè)計方法而不是傳統(tǒng)的設(shè)計方法。 而且，一些技術(shù)因素在某種程度上也會也會影響機器的性能。所以，我們應(yīng)該改善設(shè)計流程和制造工藝的水平，為我國的鄂式破碎機打入國際市場做好準(zhǔn)備。 1.3 國內(nèi)外復(fù)擺式顎式破碎機的進展 在二十世紀(jì)四十年代，在北美黃金開采熱潮的推動下，顎式破碎機發(fā)展迅速。到大越 1850 年的時候，已經(jīng)研發(fā)出各式各樣的破碎機，并投入到生產(chǎn)中。20 實際 90 年代，全球已經(jīng)有 70 多項顎式破碎機專利。 自 1858 年 出 現(xiàn) 的 雙 肘 式 到 現(xiàn) 在 生 活 中 最 常 見 的 鄂 式 破 碎 機 都 有埃里.布雷克(El.Blake）的影子，可見他的影響是巨大的。只是這種機器最大的缺點就是不能連續(xù)工作。 在二十世紀(jì)八十年代中期，許多外國廠家可以制造很多種類的顎式破碎機， 如美國某公司生產(chǎn)的重型機。規(guī)格為1676 mm ′ 2134 mm ，生產(chǎn)能力達600 t/ h 。德國某公司生產(chǎn)的最大雙臂機，進料口2600mm ′1800mm ，生產(chǎn)能力2000t / h 。 英國某破碎機公司生產(chǎn)的 BCS 類型的顎式破碎機，其最高產(chǎn)能達6000t / h 。 自八十年代以來，中國在破碎機行業(yè)的研發(fā)和改良也獲得了些許成就。王宏勛教授在他與學(xué)生的合作，沿用“動態(tài)嚙合”的方法，成果研發(fā)出了GXPE系列。GXPE系列 深腔顎腔顎式破的研發(fā)成功當(dāng)時在我國引發(fā)了巨大的轟動。與同一型 號的破碎機相比，在工作時間相同的情況下，破碎機的加工性能能夠提高，齒板可以多用1 ~ 2 倍的時間。破碎機采取負(fù)支撐的零懸掛原理，并具備雙彎曲腔體類型。 中國研發(fā)的第二代鄂式破碎機要比第一代優(yōu)秀很多：提高破碎比，減小機器產(chǎn)品尺寸（最大進料尺寸 1220 毫米），生產(chǎn)能力5 ~ 6噸/小時，進料的抗壓強度 低于300MPa ，并且調(diào)節(jié)排出口范圍。我國研發(fā)的型號為 PEY4060 的液壓保護的破碎機[10] 。機器的最大進料尺寸是340mm 作為沃森機械有限公司的技術(shù)工程師，季吉華經(jīng)過常年累積，研發(fā)了我國最大的1200 ′1500 復(fù)擺式顎式破碎機[11] 。 1.4 基本結(jié)構(gòu)和工作原理 1.4.1 基本結(jié)構(gòu)： 顎式破碎機的整體的主要組成構(gòu)件是：固定顎板，機架，移動顎板，偏心軸和支架。還有其他輔助部件，如內(nèi)襯，止推板，固定齒輪板，墊片和鎖定裝置。如圖 1-4 所示。 19 1.4.2 工作原理 圖 1-4 鄂式破碎機大致結(jié)構(gòu) 偏心軸和皮帶輪集成在一體。當(dāng)偏心軸2 和滑輪圍繞軸線A 回轉(zhuǎn)時，運動件 3 做平面回轉(zhuǎn)運動，這樣就可以進行破碎運動。圖 1-5 是鄂式破碎機的機構(gòu)圖， 由偏心軸，固定顎板，活動顎板和止推板組成。偏心軸連接到鉗口的上部，下部由止推板支撐。在偏心軸回轉(zhuǎn)過程中，活動顎板不僅可以繞著定顎做階段性的往返運動，并且可以通過固定顎板做上下移動。 圖 1-5 鄂式破碎機機構(gòu)簡圖 圖 1-6 破碎機動顎的擺動簡圖 2 主要參數(shù)的設(shè)定 如圖 2-1 所示，它是可移動顎板上每個點的軌跡。圖中上部動顎的行程軌跡可視為一個圓，水平振幅逐漸減小，軌跡逐漸呈現(xiàn)為橢圓形。 圖 2-1 動顎的運動軌跡簡圖 主要參數(shù)分析： 根據(jù)我們知道的條件，可以設(shè)計以下的尺寸 進料口尺寸：400 ′600mm ；出料口尺寸：100 ~ 200mm ；進料塊最大尺寸：750mm ； 產(chǎn)量：150 ~ 300t/h 。 2、 鉗角a 夾角的大小決定著粉碎腔的高度大小和生產(chǎn)率多少。夾角小到一定程度，可以提高生產(chǎn)率，但破碎比數(shù)值定下來時，可以提高腔內(nèi)的高度;小夾角會直接影響生產(chǎn)效率。因為在這種情況下，破碎腔的高度降低，因此生產(chǎn)率也降低。另外， 夾角的最大值不允許大于咬合材料的許可值，所以夾角通常取為： amax ￡ 2 tan -1 m  (2-1) 在公式中m— —齒板與物料之間的摩擦系數(shù)。 在實際操作中，為了安全，該機器的a實際值一般為計算值的65％。 即: a= 0.65amax 在這個設(shè)計中，我們?nèi)×藠A角值220 。 3、 動顎水平行程SY = 180 ~ 220 (2-2) 水平行程將對機器的工作效率有非常大的影響。不能過大，因為堆積在機器排料口出的物料會增加機器的負(fù)擔(dān)，減少機器的的壽命。所以，出口處的動顎的 水平行程是： SY ￡ (0.3 ~ 0.4)Smin式中Smin ——進料口的最小尺寸 4、傳動角g (2-3) 機構(gòu)的傳輸效率由傳輸角度的大小決定。當(dāng)推力板的長度一定時，增大傳動 角度可以提高機器的傳動效率，但為了符合行程要求需要增加偏心量。但是，這將導(dǎo)致襯板上的部件的水平行程過大，并且材料的過度粉碎將導(dǎo)致排出口堵塞， 導(dǎo)致功耗增加。同時，也會導(dǎo)致襯板下部加速磨損。所以傳動角的值一取: g= 450 ~ 550 此次我們用g= 500 。 5、偏心距 E 偏心的大小會對機器的的驅(qū)動力和工作效率產(chǎn)生影響。如果條件相同，增加 E 可增加行程距離，提高產(chǎn)量，但由于行程增加會增加功耗。在以前的設(shè)計中， 偏心距的大小最初是通過繪制結(jié)構(gòu)圖來確定的。所以在這個設(shè)計中我們選擇了結(jié)構(gòu)圖中的偏心。對于一些大型破碎機，動顎擺動的行程為25 ~ 45mm ，中型的動顎行程一般為12 ~ 20mm 。復(fù)擺鄂式破碎機的動顎行程是偏心距的 1.3 倍，我們這動顎行程取 13mm。 3 電動機的選擇 電機的選擇取決于運行條件和電源。本次設(shè)計的目的就是破碎各式中硬的礦石。因此，供料塊的極限尺寸為750mm ，在粉碎具有這種硬度的礦石的情況下， 壓力測試儀可以測量使用3100N.m 的力量來破碎750mm 礦石的需要[12] 。 根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)量和礦石的比重，可以得到動顎的轉(zhuǎn)動周期是223r/分。 3.1 、電動機的容量 許多因素與復(fù)合搖擺顎式破碎機所需的功率有關(guān)，例如：角度a， B ′ L ， 動顎水平行程s ，偏心軸轉(zhuǎn)速n ，偏心率，以及破碎機的顆粒尺寸特征，機械性能，這些都會影響破碎機的正常工作。 我們平時經(jīng)常用的是維雅德公式： N a = 0.0114LDmax 式中 Na——主電動機最大功率L ——進料口尺寸 Dmax ——最大的給料尺寸所以 （3-1） N a = 0.0114 ′120 ′ 75 = 102.6kW 3.2 、選擇電動機的型號 JR中型轉(zhuǎn)型轉(zhuǎn)子異步電在生活中的應(yīng)用在驅(qū)動球磨機，絞車，破碎機，壓 縮機，運輸機械等一系列設(shè)備。并可提供機械，煤炭，等大型重工業(yè)的原動機的運用。 除了滿足額定功率之外，如果選擇了電機的型號，還需要考慮其他一些問題。其額定電壓不需要經(jīng)過升壓完成，工作時介入三相電就行，V 也相對符合。比較廉價，在其他的性能方面也有優(yōu)點。所以選用電動機型號的是 JR -126 - 8。 最大 功率 最大電 表 3-1 電機的各個數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)子 最大轉(zhuǎn)矩 最大 最大轉(zhuǎn)速 型號 （ kW 壓（V） 電流 （A） （r/min） 電壓 電流（A） ） JR -125 - 6 110 3000 28 975 164 437 1.8 7400 1450 JR - 115 - 4 110 3000 27 1465 205 314 2.3 6200 1180 JR - 126 - 8 110 380 211 730 244 292 1.9 5100 1550 JR - 127 - 8 110 3000 28.2 730 250 287 2.0 7800 1620 （V） 最大轉(zhuǎn)矩 價格 重量 4 V 帶的設(shè)計 1 、由以上數(shù)據(jù)得到： P = 110kw ， 轉(zhuǎn)速 n1 = 730r / min ， 從動軸轉(zhuǎn)速 n2 = 225r / min ，工時是 16h /天 2、求計算功率 通過表 4-1 得到 K g = 1.4 ； 所以 i Pi = K g P = 1.4 ′110kw = 154kw 表 4-1 工作時間系數(shù) k g  原動機 工作機 類 類 一天工作時天工h）） < 10 10 ~ 16 > 16 < 10 10 ~ 16 > 16 載荷變動較大 破碎機，球磨機，棒磨機，起重機，挖掘機  1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.7 3、選普通 V 帶型號 通過 Pi = 154kw, n1 = 730 r 型計算。  min ，您可以在 E 區(qū)找到這個坐標(biāo)點，所以選擇 E 4，求小，大滑輪基準(zhǔn)直徑 D1、D2 因為考慮到緊湊問題，所以查表 4-2，取 D1 = 500mm 5、大輪計算直徑 D2 可查表 4-3 可得，取 2 D = n1 D (1-e) n 1 2 （4-1） 式中 D1 = 500mm ，n1 = 730r/min ，n 2 = 225r/min 這里取e得值是 0.02，則 D2 為1568.86mm 表 4-2 最小帶輪直徑 型號 O B C D E F Dmin (mm) 71 （63） 140 （125） 200 315 500 800 表 4-3 帶輪理論直徑 理論直徑 D2 (mm) A B C D E 1600 ú ú ú ú ú ú 1800 ú ú ú ú表示優(yōu)先選擇 驗算帶速 ú 表示可以選擇 1500 ú ú v = pD1n1 60 ′1000  （4-2） 式中 D1 = 500mm ， n1 = 730r/min ，則 v 為19.102m/s 。 根據(jù) v 的結(jié)果可以看出，帶速在5 ~ 25 m s 范圍內(nèi)合適。 中心距a0 a0 = 1.5′ (D1 + D2 ) 式中 D1 , D2 的值由上可知，則a0 = 3150mm 滿足 （4-3） V 帶長度 0.7(D1 + D2 )< a0 < 2(D1 + D2 ) p ( ) (D 2 - D1 )2 L0 = 2 a 0 + 2 D1 + D 2 + 4 a 0  （4-4） 式中 D1 , D2 ,a0 的值已知，則 L0 的取值為9693.03mm 通過表 4-4 查得， Lp = 10096mm ， Li = 10000mm 表 4-4 帶輪的長度 內(nèi)周長度 節(jié)線長度 Lp (mm) Li (mm) D E F 9000 9076 9096 9119 10000 10076 10096 10119 11200 11276 11296 11391 9、實際中心距 a = a + Lp - Li 0 2 （4-5） 則a的取值為3198mm 10、主動輪包角 a = 180o - D2 - D1 ′ 60o 1 a  （4-6） 式中 D , D ,a的值可由公式（4-1），（4-5）得到，則a 的值為159.3620 3 1200 ， 2 1 1 符合 11、單根 V 帶所能傳遞的功率 通過v = 19.102m / s 和 D1 = 500mm ，查表 4-6 可得， 表 4-6 帶輪功率計算值 P0 (kW ) 小帶輪 帶速 型號 直徑 D1 (mm) 18 19 20 21 500 25.11 25.62 26.18 26.48 E 560 28.76 29.51 30.23 30.78 630 32.17 33.12 34.02 34.74 3 710 35.24 36.37 37.42 38.32 按比例計算求得 E 型帶 P0 = 25.62kw。 因為傳動比的影響，單根 V 形帶傳遞功率增加。 DP0 = K w n1 (1 - K ) 1 i （4-7） 傳 動 比 i = n1 / n2 = 730 / 225 = 3.244 ， 查 表 4-7 、 4-8 得 Ki = 1.14 ， w K = 49.8 ′10-3 則p0 = 4.463 。  表 4-7 彎曲系數(shù) 帶的類型 A B C D E Kb 1.03 ′10-3 2.65 ′10-3 7.50 ′10-3 26.6 ′10-3 49.8 ′10-3 表 4-8 傳動比 傳動比i Ki 1.00 ~ 1.04 1.05 ~ 1.19 1.20 ~ 1.49 1.50 ~ 2.95 3 2.95 1.00 1.03 1.08 1.12 1.14 包角 a 0 Ka 表 4-9 主動輪包角數(shù)值 180 170 160 150 140 1.00 0.98 0.95 0.92 0.89 12、求 V 帶根數(shù)由  P z = ( c ) P0 + DP0 KaK L （4-8） 查表 4-8、4-9 可得 K L = 1.07 ， Ka = 0.95。則z 的取值為5.03 K 表 4-10 內(nèi)周長度 內(nèi)周長度 Li (mm) L C D E 9000 1.22 1.08 1.05 10000 1.11 1.07 11200 1.14 1.10 所以z = 6 單根 V 帶的初拉力  ? 2.5 ? Pd 2 F0 = 500? è Ka - 1÷ + qv ? z ′ v  （4-9） 查表 4-10 得q = 0.87 kg 則 F0 = 1413.598N m ，Ka = 0.95 。z 和v 可由公式（4-8）（4-2）獲得。 軸上所受的力 F = 2F z sin a1 r 0 2 （4-10） 式中 F0 ,a可由公式（4-9），（4-6）獲得，則 Fr = 16688.88N 5 技術(shù)性能參數(shù) 給料口的尺寸值： 400 ′600mm 出口尺寸值：100 ′ 200mm 給料的最大尺寸值： 750mm 偏心軸的平均轉(zhuǎn)速： 225r / min 偏心距：10mm 電動機的最大功率：110kW 6 分析復(fù)擺顎式破碎機動顎的工作過程 （1）動顎進行的復(fù)雜運動會構(gòu)成一個空間變換的破碎室，對物料起到破碎作用。 （2）該運動導(dǎo)致塊被力向下推。在破碎室進行破碎，然后再從排出口卸料， 簡單方便[13] 。 6-1 材料在齒板間的受力情況 29 7 偏心軸的改進 破碎機主要用在粗碎礦石上，因為機器的部分構(gòu)造還存在缺陷。比如偏心軸， 套筒，飛輪會出常常出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，影響機器的正常生產(chǎn)。因此，我們需要對機器進行改善，延長機器壽命。 7.1 改進前狀況 如圖 7-1 所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)改進時，套筒3安裝在偏心軸2 上，螺紋和套筒與密封套5連接，皮帶輪1和飛輪6 壓緊密封套，軸端螺栓8和軸端蓋7 的零件的同時安裝在偏心軸上。當(dāng)破碎機投入生產(chǎn)時，套筒松動幾次，套筒，飛輪和偏心軸磨損。一是部分零件的螺紋設(shè)計不合理，例如滑輪端和兩個套筒均是右旋。在操作 中，當(dāng)從飛輪端部的方向看時，偏心軸是逆時針的。因為慣性力的原因，套筒會產(chǎn)生順時針的扭矩，由于滑輪和部分套筒的都為右旋。因此，兩個套筒都會產(chǎn)生橫向的移動。將滑輪緊緊拉緊，反過來擰緊偏心軸上端部的錘套，使滑輪套不松動。當(dāng)飛輪一段的套筒向帶輪偏移時，會導(dǎo)致套筒失去張緊力，形成磨損;二是 兩個零件之間的配合面積不足。以往我們在組裝偏心軸零件時沒有掌握該方法， 導(dǎo)致零件之間的配合面積低于80％，導(dǎo)致偏心軸上的零件發(fā)生松動現(xiàn)象。因為松 動現(xiàn)象的出現(xiàn)會導(dǎo)致兩個零件的內(nèi)外圈出現(xiàn)磨損情況，損壞飛輪，讓設(shè)備無法運行。 圖 7-1 偏心軸結(jié)構(gòu)圖 7.2 修復(fù)及改進措施 7.2.1 更換飛輪端密封套和套筒螺紋旋轉(zhuǎn) 當(dāng)螺紋是右旋時，套筒會向帶輪的一端偏移，所以帶輪一段的套筒不會發(fā)生松動，所以不需要改變帶輪端的旋向。當(dāng)套筒的螺紋和飛輪端密封套旋向為左旋時，在慣性力的作用下，套筒會偏移想帶輪端，將帶輪端的錐套固定在偏心軸上。 7.2.2 修復(fù)偏心軸和錐形配合表面 提升零部件間的配合面積，并在粗加工和精加工后焊接磨損的套筒和偏心軸研磨配合面和研磨措施是：將改進的錐套擱置在偏心軸的配合面上。將磨削時間控制在 0.5h，然后取出金剛砂，并用油印機清理。如果失敗，請按照先前的方法進行操作，直到對象符合要求。 7.2.3 修復(fù)磨損的飛輪端面 我們在飛輪的一段安裝了一個100MM 長套筒來彌補飛輪和套筒接觸面發(fā)生磨損帶來的損失。如圖 7-2 所示。 圖 7-2 飛輪結(jié)構(gòu)圖 7.3 改進效果 經(jīng)過五年的改進， PEF400 ′600 顎式破碎機的在投入生產(chǎn)中取得的效果很顯著，套筒和偏心軸之間沒有松動。它不僅降低了很多的零件成本，還減輕了維護工作并提高了效率 設(shè)施的技術(shù)條件保證了其安全運行，提高了機器的工作效率 8 磨損 8.1 復(fù)合擺顎式破碎機齒面磨損分析 1.齒板是用于粉碎材料的工具。因此，此機器的主要零件就是齒板。在中國， 破碎機現(xiàn)有的破碎機的使用壽命較低，按照J(rèn)B / ZQ1032 - 87 “鑄造板材的技術(shù)條件”齒板只有60 h 的壽命，工作時間為10 h ，每塊齒板可以使用6 d ，在不到一周的時間內(nèi)改換齒盤。破碎材料的成本不僅會增加，而且還會給機器的維護帶來很 大的不便。所以，如今很多學(xué)者研究的課題就是怎么減少齒板的磨損率。齒板的磨損是由許多原因產(chǎn)生的，例如破碎材料的硬度，材料本身以及破碎材料顆粒的尺寸。 2.當(dāng)齒形合理時，材料可以一次破碎成幾塊，以減少停留在破腔中的時間。這樣的話，就會減少齒板的磨損次數(shù)。如果齒板的形狀不合格，會造成磨損率加大，影響工作效率。 3、變截面破碎腔 該種腔如圖 8-1 所示。A - A 表示進料口的剖面， B - B 表示粉碎室的中部剖面。SA 為A - A剖面的面積， SB 是B - B 剖面的面積， SC 是C - C剖面的面積。 當(dāng)粉碎室內(nèi)物料的速度相同時，物料的一定體積 V 通過C - C ，B - B 和A - A 。 t A = V S A ×V  ； tB = V S B ×V  ； tc = V Sc ×V 由上述的剖析可以得到一個結(jié)論：材料經(jīng)過 B 截面需要的時間是 C 截面的 1.72倍。經(jīng)過 C 截面的時間是 A 截面的6.25倍。由此我們可以得出結(jié)論：下齒板的磨損程度是上磨損量的6.25倍。因此，一些設(shè)計師會把齒板做成對稱的結(jié)構(gòu)， 提高它的使用時間。當(dāng)下面部位達到一定的磨損程度后，可以使用的它的上半部分，使齒板壽命加倍。 圖 8-1 破碎腔的變截面 圖 8-2 曲柄搖桿機構(gòu) 該構(gòu)件已曲柄作為主動件，最后將動力傳給搖桿，如圖 8-2 所示。讓齒板圍繞圓的中心做簡單的擺動運動，齒板上的點作圓周運動往復(fù)運動。因此，這樣的運動會減少齒板的磨損。 8.2 顎板磨損機制 通過上面的討論，我們能夠?qū)宇€的磨損看作是強應(yīng)力的短切鑿磨損。在實驗室測試動顎的失效分析和動顎磨損表面的微觀分析中，我們能夠看出動顎有幾下幾點磨損方式： （1）因為材料經(jīng)過很多次的受壓，微裂紋形成在顎板的突出突起或地下層的根部上。隨后裂紋沿著夾雜物和晶界等弱點連續(xù)連接。表面材料分離形成灰塵。如圖 8-3 所示 （2）擠壓動顎的材料會導(dǎo)致零件表面上的材料局部翻起或被擠壓。并且隨著被粉碎的材料脫落，將零件變成碎屑，如圖 8-4 所示。 （3）該材料屬于板的短距離滑動，當(dāng)切割鉗口時形成磨損碎屑，如圖 8-5 所示。 圖 8-3 經(jīng)過擠壓造成的磨損碎削 圖 8-3 物料擠壓材料，造成的材料脫落現(xiàn)象 圖 8-4 短程滑動造成的顎板損壞 因此，破碎機的動顎損壞率可以用脆性斷裂損壞，微切損壞和變形疲勞損壞表明： 從上面的公式可以看出造成鉗口磨損的主要因素是材料的韌性和硬度。物料的硬度會對材料的抗壓產(chǎn)生影響。材料越硬，壓入的程度就會越淺，材料外表的形變就越小。當(dāng)物料的韌性更好時，可以適當(dāng)改善受壓過程中造成的脆性斷裂。因為疲勞形成碎屑前的形變大大增加[14] 。 8.3 對鄂板材質(zhì)的選擇 在挑選顎板材料時，我們經(jīng)常挑選中等錳鋼，因為高錳鋼的初硬較低，屈服強度較低。在沖擊小的情況下，它的加工硬化較低，容易產(chǎn)生流變情況。這類鋼 鐵最早是由Climax鉬業(yè)公司發(fā)明者，在1963年成功在美國上市。之后，科學(xué)家們對中錳鋼進行了很多的探索，他們都以為淬火機制是：在錳量減少的情況下， 奧氏體變得不穩(wěn)定，在遭到損壞或撞擊時，發(fā)生變形，這是馬氏體相變的根本原因 ， 招 致 耐 磨 性 增 加 。 一 般 中 錳 鋼 的 成 分 是 : 6% ~ 9% Mn ， 1.2% Cr ， 0.5% ~ 0.8% Si ，0.7% ~ 1.2% C ，和一些別的元素，比如 Nb 、 Ti 、 V 、 RE 等。在平時操作中，中錳鋼也獲得了較好的成果，比如在破碎硅石的時候，使用 時間比它多出20％以上，但他的花費卻與其相當(dāng)。所以平時通常使用中等錳鋼。 9 破碎機出口揚塵的解決 機器出口處的灰塵十分嚴(yán)重。一些材料可能飛濺或飛向地面，導(dǎo)致厚厚的一層材料積聚在地面上。一些灰塵漂浮在空氣中，會對生產(chǎn)有非常大的影響。在本 段的過程中，物料通過料倉進入平板進料器，并通過平板進料器進入 TKPC20.18 AN 錘式破碎機。因為顎式破碎機的生產(chǎn)效率非常高，每小時可生產(chǎn)600噸，所 以會出口處產(chǎn)生很多物料，產(chǎn)生很多的灰塵。根據(jù)我們的分析，這些現(xiàn)象的根本原因是無緩沖的大型河流傾瀉。所以，工廠對以上的情況做了合理的改進，改進情況可看下圖：在皮帶和臨時儲物箱之間添加一個刻度線。在滑槽上設(shè)置流量控制閥。礦石帶與破碎機出口之間設(shè)有臨時倉庫，臨時儲倉用于接收粉塵。提供一個臨時儲存箱也被設(shè)計為能夠緩沖大量材料的直接影響;料流控制閥則是用來穩(wěn)定出口的料流情況，暫存?zhèn)}接收塵器的作用是：可以真是存放將要飄入空氣中的粉塵，以減少出口灰塵，大大增加了無聊輸送機的使用壽命[15] 。 通過改進這些方法，徹底解決了物料飛濺和揚塵問題，為車間的管理和生產(chǎn)做出了巨大貢獻。 圖 9-1 破碎機出口出揚塵改進方案 結(jié)論 本文設(shè)計的是PE400 × 600 復(fù)擺鄂式破碎機，主要對顎板，齒板，齒輪等部件進行了設(shè)計，對電動機，V 帶的參數(shù)進行計算和校核。發(fā)現(xiàn)部件和電動機的選擇，V 帶的型號都會對機器的效率產(chǎn)生影響。設(shè)計過程中還需要考慮不同型號的破碎機，進出口尺寸必須合適，不然會影響整個機器的工作效率。如今中國的破碎機領(lǐng)域雖然還沒達到國際頂尖水平，但是相信在經(jīng)濟的推動下，通過人們不斷的創(chuàng)新，我國自主研發(fā)的破碎機終有一天會走在世界的前沿。 致謝 能完成本次的畢業(yè)設(shè)計，主要感謝的指導(dǎo)老師:田晶老師以及學(xué)校提供的豐富的資源，如果沒有老師的悉心指導(dǎo)，給我提供設(shè)計的主要思路，指出我論文中的錯誤，我不能這么快的完成這次的設(shè)計，如果沒有學(xué)校提供的資源，這次的設(shè)計不能這么完整。最后還需感謝我的家人和同學(xué)，沒有你們的支持和幫助，這篇論文也不會這么快完成。 再次感謝你們的的幫助，祝大家可以順利畢業(yè)，找到滿意的工作 31 參考文獻 [1] 劉紅,郭榮勝.電石初級破碎及輸送系統(tǒng)的優(yōu)化改造[J].水泥工程,2017(06):53-54. 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