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PAGE畢業(yè)論文10t橋式起重機(jī)小車起升機(jī)構(gòu)作者姓名顏景熠指導(dǎo)導(dǎo)師姓名紀(jì)宏畢業(yè)班級冶機(jī)072學(xué)科類別工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱冶金機(jī)械論文提交日期2007年6論文答辯日期2007.06.20答辯委員會成員評閱人遼寧科技學(xué)院2007年6AThesisinMetallurgicalMachinerySteelRollMachinerybyYanJingyiSupervisor:PrelectorJiHongJune2007畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目:10t橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文內(nèi)容:1.傳動方案選擇2.起重機(jī)力能參數(shù)計(jì)算3.常用標(biāo)準(zhǔn)件選擇計(jì)算4.主要零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算5.編寫設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)論文專題部分:指導(dǎo)教師:簽字年月日教研室主任:簽字年月日系主任:簽字年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)論文評語指導(dǎo)教師評語:成績:指導(dǎo)教師:(簽字)年月日評閱人評語:成績:指導(dǎo)教師:(簽字)年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯成績及總成績評定畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯委員會成員于年月日審查了專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文論文題目:10t橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)論文專題:起重機(jī)大車超載限制器設(shè)計(jì)論文說明書共15頁,設(shè)計(jì)圖紙共2張指導(dǎo)教師:紀(jì)宏評閱人:畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯委員會意見:答辯成績:總成績:答辯委員會主任委員:年月日遼寧科技學(xué)院論文摘要PAGEI摘要橋式起重機(jī)運(yùn)行大車中最主要的結(jié)構(gòu)有:電動機(jī),減速器,聯(lián)軸器,等等。橋式起重機(jī)的大車設(shè)有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu),為使小車輪壓呈均勻分布,應(yīng)對大車的機(jī)構(gòu)布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以知大車軌跡和軸矩為例,以車輪輪壓均勻分配為目標(biāo)函數(shù),按單鉤起重大車的條件提出約束條件,對優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行分析如下:首先,電動機(jī)——起重機(jī)械的驅(qū)動電動機(jī)要根據(jù)所需功率、最大轉(zhuǎn)矩、接電持續(xù)率、起動等級、控制類型、速度變化范圍、供點(diǎn)方式、保護(hù)等級、環(huán)境溫度與使用地區(qū)海拔高度等因素進(jìn)行選擇。其次,減速器——起重機(jī)械設(shè)計(jì)時,根據(jù)理論指導(dǎo)和工作經(jīng)驗(yàn),對機(jī)構(gòu)形式、中心距、公稱傳動比及齒輪參數(shù)的選擇應(yīng)遵守原則和注意事項(xiàng)。再次,聯(lián)軸器——起升機(jī)構(gòu)裝有聯(lián)軸器,其電動機(jī)工況驅(qū)動力矩,起升過程,減速傳動裝置的載荷等,與電動機(jī)通過減速器直接驅(qū)動的起重運(yùn)行機(jī)構(gòu)有差別,本文根據(jù)在MH葫蘆橋式起重機(jī)系列設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),提出了把聯(lián)軸器傳動與起重機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,其設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果在該系列試驗(yàn)中得到證實(shí)。關(guān)鍵詞起重大車、機(jī)構(gòu)布置、優(yōu)化設(shè)計(jì)、電動機(jī)選擇、減速器、設(shè)計(jì)原則、聯(lián)軸器.AbstractThemostofstructureofconueyuehicle,whichofthecraneofbridgeisthis:genertor、cushion、coupting.Trolleyofoverheadtravelingcranecomprisesliftingandtraversingmechanisms.Optimizationmethodisappliedtothelayoutdesignofmechanismsontrolleyinordertomaintainanevendistributionofoptimizationdesignonanexampleatrolleywithgivenwheelbaseandtrackgauge,usingevendistributionofwheelloadsasanobjectivefuntionandconditionofasignlehookliftingtrolleyasrestrictiveconditionThedrivingmotoranelectriccanehastobeselectedaccordingtotherequiredpower、maximumtorque、dutyfator、startupfrequency、typeofcontrol、rangeofspeedrariation、methodofpowersupply、classofprotection、ambienttemperatureandelevationoverseelevelatthevacationofuse.Basedontheoreticalandpracticalexperience,thispaperpresentstheprinciplesandattentionsforselectinganddesigningofthestructure,centerdistance,nominaltransmissionratioandgearparameterswhendesigningthereducersforcranes.Cranetravelingmechanismequippedwithhydrauliccouplingisquitedifferentfromordinaryonesofarastheworkingconditionofmotor.Drivingmoment,startingprocessloadappliedtoreduceretc,BasedupontheexperienceofapplicationtotheseriesofMHtypegantrycranewithelectrichoistasliftingmechanism,thispapergivescalculationmethod,whichcombinesthedesignofhydraulictransmissionwiththedesignofcranetravelingmechanism.Thecalculationresultissuccessfullyprovedbythetestofprototypes.Keywords:TrolleyofoverheadtravelingcraneSelectionofelectricmotorforliftingmachineryRedueerDesignPrincipleHydrauliccoupling遼寧科技學(xué)院論文緒論遼寧科技學(xué)院論文緒論緒論起重運(yùn)輸機(jī)械主要用于裝卸和搬運(yùn)物料。它不僅廣泛應(yīng)用于工廠、礦山、港口、車站、建筑工地、電站等生產(chǎn)領(lǐng)域,而且也應(yīng)用到人們的生活領(lǐng)域。使用起重運(yùn)輸機(jī)械,能減輕工人勞動強(qiáng)度,降低裝卸費(fèi)用〖〗,減少貨物的破損,提高勞動生產(chǎn)率,甚至完成人們無法直接完成的某些工作。起重機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在,已成為合理組織大批量生產(chǎn)和流水作業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國冶金、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總臺數(shù)或總重量中,起重運(yùn)輸機(jī)械占25~659f。我們的祖先在古代,雖然也創(chuàng)造了不少結(jié)構(gòu)簡敢適應(yīng)當(dāng)時生產(chǎn)需要的起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備,但真正形成現(xiàn)代的起重運(yùn)輸機(jī)械制造工業(yè),還是在中華人民共和國成立以后。就其發(fā)展,主要有以下幾個階段:1949年到1957年,是我國起重運(yùn)輸機(jī)械制造的創(chuàng)業(yè)階段。當(dāng)時由于缺少設(shè)計(jì)能力,大部分產(chǎn)品是按國外圖紙仿造的。1958年到1965年,各企業(yè)逐漸由仿造走上了自行設(shè)計(jì)的道路。先后進(jìn)行了通用橋式起重機(jī)、帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等八種產(chǎn)品系列設(shè)計(jì),同時,還逐漸開展了以改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)新產(chǎn)品為目標(biāo)的科研工作。1966年到1978年,起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)雖然歷經(jīng)艱難曲折,侶在技術(shù)上仍有發(fā)展。主要表現(xiàn)在;對一些量大面寬的產(chǎn)品進(jìn)行了系列設(shè)計(jì)或系列更新設(shè)計(jì),如CD、MD和CD、MD,型電動葫蘆,LD型電動單梁橋式起重機(jī),LH型電動葫蘆雙梁橋式起重機(jī),TD75型帶式輸送機(jī),DX型鋼絲繩芯帶式輸送機(jī),HS型手拉葫蘆等;發(fā)展和制造了一批國家急需的新產(chǎn)品,如450t橋式和門式起重機(jī)以及2×300t雙小車橋式起重機(jī)。1979年以后,由于實(shí)行改革開放政策,我國起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)的技術(shù)水平有了很大提高。主要是增強(qiáng)了成套設(shè)備的供應(yīng)能力,如國內(nèi)研制的首都機(jī)場行季包裝卸袖送系統(tǒng)和旅客登機(jī)橋全套設(shè)備,與國外合作生產(chǎn)的年產(chǎn)量2000~3000萬t的秦皇島煤炭出口碼頭成套裝卸設(shè)備,寶鋼扎40mm無縫鋼管廠、1900mm板坯連軋廠、2030mm冷連軋廠與2050mm熱連軋廠等冶金專用成套起重設(shè)備;引進(jìn)了一批起重運(yùn)輸機(jī)械產(chǎn)品和通用零部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù),如電動萌蘆、帶式輸送機(jī)、液壓推桿、液力偶合器、起重電磁鐵等;研制了一批新產(chǎn)品;產(chǎn)品的制造工藝水平普遍有了提高??偟膩碚f,我國起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)經(jīng)過了四十多年的發(fā)展,目前已經(jīng)具有一定的生產(chǎn)和研制能力,一部分產(chǎn)品已達(dá)國際水平。但就整個起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)而言,有很大一部分產(chǎn)品的性能和質(zhì)量還有待提高,提供現(xiàn)代化成套設(shè)備的能力還不能滿足社會發(fā)展需要。我國起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)今后幾年內(nèi)的發(fā)展趨勢,主要是:1)對近幾年來與外國合作生產(chǎn)的成套設(shè)備實(shí)行國產(chǎn)化;2)開發(fā)—批國家重點(diǎn)項(xiàng)目和國民經(jīng)濟(jì)各部門急需的品種:3)對量大面寬的起重運(yùn)輸機(jī)械產(chǎn)品和零部件進(jìn)行系列更新;4)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和手段,加強(qiáng)對物流(物質(zhì)資料由供應(yīng)者向需要者移動)系統(tǒng)的研究;5)推廣產(chǎn)品制造的先進(jìn)工藝。遼寧科技學(xué)院論文目錄2目錄TOC\o"1-3"\h\zSteelRollMachinery 1摘要 IAbstract II緒論 I目錄 I第一章起升系統(tǒng)計(jì)算 31.1.確定起升機(jī)構(gòu)的傳動方案,選擇滑輪組和吊鉤組 31.2.選擇鋼絲繩 21.3.確定滑輪主要尺寸 31.4.確定卷筒尺寸并驗(yàn)算 31.5.選擇電動機(jī) 71.6.驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件 81.7.選擇減速器 91.8.驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需要功率 91.9.校核減速器輸出軸強(qiáng)度 91.10.選擇制動器 101.11.選擇聯(lián)軸器 111.12.驗(yàn)算起動時間 111.13.驗(yàn)算制動時間 121.14.電動機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算 131.15.電動機(jī)過載驗(yàn)算 141.16.高速浮動軸計(jì)算 14第二章參考文獻(xiàn) 16結(jié)束語 16 遼寧科技學(xué)院論文設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目橋式起重機(jī)參數(shù)數(shù)值起重量10T起升調(diào)試.18m起升速度13.2m/min運(yùn)行速度38.6m/min工作級別M5接電持續(xù)率Jc=25%遼寧科技學(xué)院論文第一章起升系統(tǒng)計(jì)算PAGE1第一章起升系統(tǒng)計(jì)算1.1.確定起升機(jī)構(gòu)的傳動方案,選擇滑輪組和吊鉤組1.1起升機(jī)構(gòu)計(jì)算按照布置宜緊湊的原則,決定采用以下方案,如圖1-1所示,采用雙聯(lián)滑輪組,按Q=10t,查文獻(xiàn)[1]P21,表(I2-2),取滑輪組倍率a=3,據(jù)文獻(xiàn)[1]P20,式(2-7)知:承載繩索分支數(shù)Z=2a=6查文獻(xiàn)[2]P243,表(15-15),根據(jù)Q=10t,取吊鉤組為短鉤型,重量G0=219公斤。1.2.選擇鋼絲繩據(jù)文獻(xiàn)[1]P22式(2-12):式中:——滑輪組效率,據(jù)文獻(xiàn)[1]P21表(2-3),若滑輪組采用滾動軸承,滑輪組采用滾動軸承,滑輪組倍率a=3,得h=0.985。PQ——起升載荷,指起升質(zhì)量的重力。得:據(jù)文獻(xiàn)[1]P26,式(2-14)n——鋼絲繩安全系數(shù),據(jù)[1]P27,表(2-5),據(jù)工作級別M5知n=5.5。K——鋼絲繩捻制折減系數(shù),據(jù)[1]P27,表(2-4),纖維繩芯,K=0.85得:據(jù)文獻(xiàn)[1]P24知:瓦標(biāo)吞式斷面充填嚴(yán)密,承載能力大,撓性好,是起重機(jī)常用的鋼絲繩類型,選瓦林吞式,據(jù)文獻(xiàn)[2]P195,表(12-10),據(jù)公斤,選鋼絲繩直徑d=14mm,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為108公斤/mm2,繩6W(19)股(1+6+6/6),繩纖維芯,鋼絲繩最小破斷拉力為Sb=108kN14NAT619W+FC1700ZS108GB8918-881.3.確定滑輪主要尺寸據(jù)文獻(xiàn)[1]16式(12-1)得:工作滑輪槽底的直徑D≥(e-1)de——與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù),據(jù)文獻(xiàn)[1]P17表(2-1),據(jù)工作級別為M0,取h2=25得:(e-1)d=(25-1)×14=336據(jù)文獻(xiàn)[2]P207表(13-2),據(jù)D≥336mm,取D=355mm,據(jù)文獻(xiàn)[2]P206式(13-2)平衡滑輪:D平=(0.6~0.8)D=0.7×355=2491.4.確定卷筒尺寸并驗(yàn)算據(jù)文獻(xiàn)[1]P31知,卷筒的槽底直徑D≥(e-1)de——與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù),據(jù)文獻(xiàn)[1]P17表(2-1),據(jù)工作級別為M5,取h1=25得:(e-1)d=(25-1)×14=336據(jù)文獻(xiàn)[2]P213表(14-2),根據(jù)Q=10t,D≥336mm,取D=400mm,據(jù)文獻(xiàn)[1]P33式(2-20)卷筒長度:H——起升高度,15m=15a——滑輪組倍率a=3Z0——附加圈數(shù),一般取Z0=1.5~3,此取Z0=2t——繩圈節(jié)距(mm),光面卷筒t=d,據(jù)文獻(xiàn)[2]P223表(14-5),據(jù)d=14mm,得:t=16L1——雙聯(lián)卷筒中間不切槽部分的長度,據(jù)文獻(xiàn)[2]P213表(14-2),據(jù)起重量Q=10t,得:L1=A=185D0——卷筒直徑,卷筒直徑加上鋼絲繩直徑,D0=D+d=400+14=414mm得:取L=1500mm卷筒壁厚:據(jù)文獻(xiàn)[1]P34,知:鋼卷筒δ=0.02D+(6~10)=0.02×400+(6~10)=14~18mm取δ=15卷筒墻壁壓應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)文獻(xiàn)[1]P34式(2-22)(Mpa)式中:Smax——鋼絲繩最大靜拉力Smax=17290Nδ——卷筒壁厚δ=15mm=15×10-3t——卷筒繩槽節(jié)距t=16mm=16×10-3得————許用壓應(yīng)力(Mpa)鋼卷筒得:故抗壓強(qiáng)度足夠3D=3×400=1L=1500L>3D據(jù)文獻(xiàn)[1]P35知,當(dāng)驗(yàn)算由彎曲和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的復(fù)合應(yīng)力,卷筒受力如圖卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時式中:MF——卷筒受到的最大彎矩(N.m)ω——卷筒抗彎截面系數(shù)D——卷筒槽底直徑D=400mmD1——卷筒內(nèi)徑,查文獻(xiàn)[2]P213,表(14-2)根據(jù)Q=100t知D1=370mm[]許用應(yīng)力,對于鋼卷筒`綜上所知:卷筒合適,驗(yàn)算通過1.5.選擇電動機(jī)據(jù)文獻(xiàn)[1]P103式(6-1)式中:PQ——起升載荷,是抬起升重物的重力PQ=Q+G0=(10000+219)×9.8=10.0146×104(N)Vn——起升速度Vn=7.5m——起升機(jī)構(gòu)的總效率,(包括減速器、卷筒和滑輪組的效率)采用齒輪減速器,一般取=0.90得:橋式起重機(jī)的使用工況較接近S3、S4、S5,根據(jù)Nj和JC=25%,查文獻(xiàn)[1]P225附表4,初選電動機(jī)為三相異步電動機(jī),型號為JZR2-42-8,JC=25%,CZ=5J允許輸出功率N=16KW據(jù)文獻(xiàn)[2],P711,查表(33-1),據(jù)N=16KW,選電動機(jī)型號為82號,轉(zhuǎn)速nd=715r/min,據(jù)文獻(xiàn)[2]P92,式(8-21)電動機(jī)額定輸出功率NeNe≥K電Nj(KW)式中:K電——系數(shù),據(jù)文獻(xiàn)[2]P93,表(8-10),根據(jù)電動機(jī)型號為JZR,起重機(jī)工作特性為中級起重機(jī),取K電=0.8-0.9,K電=0.8得:Ne≥K電Nj≥0.8×0.87×14.73≥9.6KW取:Ne=9.6KW據(jù)文獻(xiàn)[1]P248,附表3,據(jù)功率N=14.3KW,N>11KW,取力矩過載系數(shù)λ=2.8。據(jù)文獻(xiàn)[1]P249,附表4,電動機(jī)型號為YZR315M-8知飛輪矩[GD2]=1.46(kg·m2)據(jù)文獻(xiàn)[1]P104,式(6-3)和式(6-4),得:式中:————電動機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min)————卷筒的轉(zhuǎn)速——-——卷筒的卷繞直徑=414mm=4.14mm1.7.選擇減速器卷筒的轉(zhuǎn)速n=減速器的總傳動比據(jù)文獻(xiàn)[2]P349,表(21-6),據(jù)nd=715r/mini'=41.3,Nm6=11.78KW,初選減速器為ZQ—500—II—3CA,得:高速軸許用功率為12KW,公稱傳動比i=40.171.8.驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需要功率實(shí)際起升速度起升速度誤差:速度誤差一般不超過±4%因?yàn)棣?2.8%所以在范圍之內(nèi)所以減速器速度誤差驗(yàn)算通過由文獻(xiàn)[2]P347表(21-5),知減速器高速軸輸出端直徑d=50mmL=1.9.校核減速器輸出軸強(qiáng)度據(jù)文獻(xiàn)[2]P100,式(8-35)最大徑向力:式中:G筒——卷筒重量,文獻(xiàn)[3]P236表14,估計(jì)為G=4.56KN[R]——減速器輸出軸容評最大徑向載荷,根據(jù)文獻(xiàn)[2]P353,據(jù)減速器型號為ZQ—500—II—3CA,nd=715r/min取[R]=20500公斤=20500所以:Pmax=19570N<[R]=20500N由文獻(xiàn)[2]P100,式8-36:最大力矩:=(0.7~0.8). ——電動機(jī)最大力矩倍數(shù),==2.8——文獻(xiàn)[2]P94,電動機(jī)額定力矩——減速器傳動效率,文獻(xiàn)[2]P92表(8-9),對圓柱齒輪減速器傳動=0.95Mmax=0.7×2.8×218×40.17×0.95=18635(N.m)[M]——減速器輸出軸允許最大扭矩,據(jù)文獻(xiàn)[2]P349,據(jù)減速器型號為ZQ—500—II—3CA,N=715r/min.得:[M]=26500公斤.米=26500N.m綜上所述,所選減速器能滿足工求。1.10.選擇制動器據(jù)文獻(xiàn)[1]P106式(6-9)式中:減速器傳動比起升機(jī)構(gòu)的總效率,,為減速器的效率得:

由文獻(xiàn)[1]P109式(6-29)Kz——制動安全系數(shù),一般取Kz=1.75,Mez——所選制動器能額定制動力矩(N.m)由文獻(xiàn)[2]P300表(18-9),據(jù),初選制動器型號為YWZ—400/45,其,制動輪直徑D=315mm,重量G=23.6公斤,1.11.選擇聯(lián)軸器聯(lián)軸器由文獻(xiàn)[1]P110式(6-31),式(6-32)n——聯(lián)軸器安全系數(shù),對起升機(jī)構(gòu),n=1.5——剛性動載系數(shù),=12~2.0,取=1.5——相應(yīng)于jc值的電動機(jī)額定力矩?fù)Q算到該聯(lián)軸器上的力矩由文獻(xiàn)[2]P281表(17-5),由由,選聯(lián)軸器型號為CL3,帶制動輪D=300mm的齒輪聯(lián)軸器,連接減速器與浮動軸允許的最大扭矩為315公斤.米=0.42公斤.米2,選一個半齒輪聯(lián)軸器聯(lián)接電動機(jī)與浮動軸,由文獻(xiàn)[2]P282,表(17-6),選聯(lián)軸器型號為CLZ3,允許的最大扭矩為315公斤.米,JL2=0.1085kg.㎡,浮動軸直徑為d=45mm,L=85mm1.12.驗(yàn)算起動時間由文獻(xiàn)[1]P108式(6-20)C——由文獻(xiàn)[1]可知(P107):C=0.105[J]——滿載起升時換算到電動機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量,+(1.1~1.2)J1J1——高速軸上各旋轉(zhuǎn)零件轉(zhuǎn)動慣量的總和J1=Jd+JLJd——電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量,由[1]P108知:Jd=J1——Jd+JL=8.5+0.45+0.1085=9.055(kg,㎡)Mq——電動機(jī)的平均起動力矩由[1]P106表(6—3)知三相交流繞線型Mq=1.8Me電動機(jī)的平均起動力矩,由文獻(xiàn)[2]P24得:由文獻(xiàn)[1]P106式(6—9)1.13.驗(yàn)算制動時間根據(jù)文獻(xiàn)[1]P106式(6-9)根據(jù)文獻(xiàn)[1]108式(6-22)[]=式中:[]—————平均速度,根據(jù)文獻(xiàn)[1]表6-4又起重機(jī)的用途及種類一般加工車間,選平均加速度為0.2m/由文獻(xiàn)[2]P99,式(8—32),知:————起升載荷,Q=10000+219=10219公斤V——計(jì)及其他傳動件飛輪矩影響的系數(shù)換算到電動機(jī)上可取K=1.15Mz——制動器動力矩,由以前計(jì)算知:Mz=206.5Nm1.14.電動機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算Mjz=(10000+219)×0.414÷(2×3×40.17)=149公斤.米

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