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履带式推土机的设计
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Horizontal Directional Drill Hole Drill end of the study and applicationof a drill hole end of a composition and function.Construction of drill hole orientation : drill pipe, a launcher tube and a guide to accommodate bit. Construction of drill hole orientation with drilling, to change, through magnetic and drilling fluid delivery functions. Coordinated by computer control, in strict accordance with the design of the track has been completed oriented hole. Drilling is drilling high pressure liquid jet cutting board and bit accomplished; Bits board and the installation of boards of drilling teeth. Rotary drilling bit at the time supporting Cutting role in promoting the drill pipe at changes to the role; transmitters placed to accommodate tube launcher, to accommodate the opening of a Magnetic planters, Non-metallic materials and sealed to prevent the entry of high pressure drilling fluid, launch vehicles by the electromagnetic field Magnetic tank fired. Internal drill pipe and drill should provide sufficient access to meet the drilling fluid flow needs. 2, the construction of bore hole : drill pipe, the first to expand, the rotary joint drill pipe and back to Rafah. When the guide hole drilling is completed, unloaded oriented bit, to accommodate tube launchers and connect with reverse bore bit and rotary joint, Then after the rotary joint drill pipe connected to Rafah, to Reamer drilling. The large diameter holes, a number of bore drilling, hole diameter gradually expanded to the size requirement. 3, back to Rafah Pipeline Construction hole : drill pipe to Rafah, to expand first, rotating joints and pipe-drawing tools. When the bore drilling is completed, the drill pipe to Rafah after expanding access to the first and rotary joint, After the rotary connector connected pipe-drawing tools and the laying of pipelines to be anti-expansion Pipeline. 2, the main drill a research and application, the drill pipe drilling pipe construction quality is the key to success. Construction of the pipe and caused damage to the drill pipe connecting the end of drill hole of the lost, whether to expand or expensive first mud motors, and pipelines. As the drill pipe construction of HDD technology to the success of a basic role, in recent years, drill pipe manufacturers have continued to adopt advanced technology to improve the structure of the pipe to improve its performance and quality. Currently, the main HDD drill pipe into the overall style and welded two structural forms. Friction welding type of drill pipe drilling pipe achieve the best combination of structure, which means that in order to meet different needs. Performance of different materials can be used in different parts of the pipe. Friction welding drill pipe with high mechanical properties, wear resistance, light weight, good flexibility, a convenient way to different forms of threaded joints with different specifications of the pipe welding portfolio. Mount Sassafras drill pipe-welding technology is the key to the quality of welding, welding and heat treatment process control properly, Friction welding connection strength should reach even higher than the base material itself intensity. To ensure the quality of welding. foreign manufacturers for the manufacture of drill pipe friction welding equipment has been used advanced computer control and data recording technology. Through the monitoring system to ensure that every root of all drill pipe welding parameters in accordance with prior to the numerical implementation. In other words, a group of drill pipe in any one drill pipe, are strictly controlled in the context of tolerance, by the computer monitoring system to ensure that the welding performance consistency. And drill pipe through a single test, a number of drill pipe to provide each of the roots of the pipe complete, reliable performance data. After welding overall electromagnetic induction heat treatment, the whole process is an important stage. In recent years, considerable research through research and testing, now be able to make a welded seam mechanical properties to meet or surpass the performance of the base material itself, including durability, welding safety aspects. In order to improve the surface hardness thread, thread itself to prevent any possible occlusion, the post-processing on the surface of the nipple. Thread particular part should be carried out nitriding treatment. Drill pipe used in the manufacture of steel pipes used high-grade seamless steel tubes, and after quenching and tempering. Friction welding drill pipe Another advantage is being able to drill pipe internal drilling fluid channel design. Within which the nipple holes in the design of the Corridor full consideration to minimize the liquid through the hydraulic losses Special connecting thread is the first reduction of the loss, will greatly enhance the drilling fluid system efficiency. Threaded joints in the design using the top of the basket, the landscape of conical threaded design that can connect to increase strength, can in no additional washers with the help of the enclosed play a very good role. Practice shows that the use of more powerful drill holes and underground drilling equipment, maximum hole diameter and the smallest curvature radius, on the special needs of high-quality design of the drill pipe to meet the construction requirements. 2, guided boring BHA (1) Universal : Universal Detection device for capacity, Variable bit to the plate-and cutting tools. It is normally used in soft soil and backfill soil construction, replacement of hard-bit teeth, hard formation for the construction, including the hard soil, rock, gravel and soft rock. (2) Rigid-formation comprising : Definitive detection devices installed capacity, belt-injection tube bending and (a) separate from the spray head, apply to soft soil controllable jet construction; (b) rock drill, as applied to drilling mixed layer, In hard rock section allows rotary drilling bits. (3) soft-rock composition : Definitive detection devices installed capacity, hammer, Hammerhead applicable to the hard ground and soft rock drilling high penetration and to (4) Rock : Definitive detection devices to accommodate devices, change the connector, mud motors, bits of rock to rock Drilling 3, used to expand drilling hole (1) with long shafts to extend the first features : 30 degrees cone shape, conducive to efficient cutting and squeezing soil; access to a variety of back end and threaded connection forms; forward and backward drilling fluid spray nozzle of the can for TC-rock teeth; Groove can be used to efficiently remove cuttings; Dimensions 8 (200mm) a 20 (500mm) applicable to the general condition of the project, in the density of clay, gravel and mud-rock clay soil (gravel, cobble, etc.) construction, both warm-cutting with a knife and squeezed Cone for the composite function with high efficiency of the construction. Installation TC rock cutting teeth, can improve cutting. Generally applied to medium hardness of the soil, and are particularly suited to the hard rock and soil layer construction. (2) mid-knife to expand on features : open drilling body 30 degrees conical cutting arm, In comparison with the extrusion is excellent BTA and mixed role. Is a unique way to expand is omnipotent, in the sand, soft soil, clay and concrete compound layer construction with excellent performance, to be effective so that the soil mixed with the mud flow into the mixture has the ideal BTA and powerful mixing. Dimensions 8 (200mm) a 20 (500mm). (3) spin-barrel-back expansion device features : suitable for medium and large drilling rig; open drilling body, three-arm design. with high efficiency and the cutting ability of BTA. Replacement rock cutting teeth can be replaced by the forward and backward nozzle, the standard size of 12 (300mm). Welding with industry standard API 5C6. generally used, broken clay soil superior extrusion type, This trace was excellent cutting properties and BTA, often with a barrel-to expand the use of devices together. (4) barrel-type device to expand features : suitable for medium and large rigs. 30 degrees around the cone; Replacement rock cutting teeth; both before and after the end can be replaced with the nozzle; standard size 12 (300mm). Barrel - type device to expand in clay, gravel soil, aggregates and construction with the rock cutting and excellent extrusion properties, used mainly for extrusion soil (soft clay, peat), in soil squeezed out holes and maintain.水平定向钻机孔底钻具的研究与应用湖南工业大学机械工程学院机本0302班12号 李洪光（译）一、孔底钻具的组成与功能、导向孔施工钻具组成：钻杆、发射器容纳管和导向钻头。 导向孔施工钻具具有钻孔、变向、通磁和输送钻液的功能。通过人机协调控制，严格按已设计的轨迹完成导向孔施工。钻孔施工是以高压钻液射流和钻头板切削共同完成的；钻头板以及安装板上的钻牙，在钻头旋转钻进时起辅助的切削作用，在钻杆推进时起变向作用；发射器容纳管用来放置发射器，在容纳管上开有通磁槽，并用非金属材料密封以防止高压钻液进入，发射器发射的电磁波经通磁槽向外发射。钻杆和钻头内部应提供足够大的通道以满足对钻液流量的需求。、扩孔施工 钻具组成：钻杆、回扩头、旋转接头和回拉钻杆。当导向孔钻进完成后，卸下导向钻头、发射器容纳管，接上反向扩孔钻头和旋转接头，然后在旋转接头后接上回拉钻杆，进行回拉扩孔钻进。对直径较大的孔，可进行多次扩孔钻进，使钻孔直径逐渐扩大至尺寸要求。、回拉铺管施工 钻具组成：回拉钻杆、回扩头、旋转接头和拉管头。当扩孔钻进完成后，在回拉钻杆后接上回扩头和旋转接头，在旋转接头后接上拉管头和待铺设的管线进行反扩铺管。二、主要钻具的研究与应用、钻杆 钻杆的质量是施工成功的关键，施工中钻杆的损坏将导致与钻杆连接的孔底钻具的丢失，无论是回扩头还是价格昂贵的泥浆马达、管线等。由于钻杆对施工技术的成功起着基础性的作用，所以近年来，钻杆制造商们不断采用先进技术致力于改进钻杆的结构，提高其性能和质量。 目前，钻杆主要分为整体式和焊接式两种结构形式。 摩擦焊接式钻杆实现了钻杆最佳结构组合，这就意味着为满足不同需要的、不同性能的材料能够被用来做钻杆的不同部位。磨擦焊接钻杆具有很高的机械性能、耐磨性能，而且重量轻、柔韧性好，可方便地实现不同形式的螺纹接头与不同规格的钢管的焊接组合。 摩檫焊接式钻杆的技术关键是焊接质量，如果焊接及热处理过程控制得当，摩擦焊接的连接强度应达到甚至高于母材本身强度。为了保证焊接质量，国外制造商用于制造摩擦焊接钻杆的设备均采用先进的计算机监控和数据记录技术。通过监控系统确保每根钻杆所有焊接重要参数均按照预先给定的数值执行。也就是说，一批钻杆中的任何一根钻杆，均控制在严格的公差范围内，由计算机监控系统确保其焊接性能的一致性。而且通过单根钻杆试验测试，能够提供一批钻杆中的每根钻杆的完整的、可靠的性能数据。焊后整体电磁感应热处理，是整个处理过程的重要阶段。近年来通过科研部门不断研究与试验，目前能够使得焊接后焊缝的机械性能达到甚至超过母材本身性能，包括耐久性能、焊接安全方面等。 为了提高螺纹表面硬度，防止螺纹本身产生任何可能的咬合，加工后的螺纹接头的表面，特别是螺纹部分都要进行渗氮处理。 用于制造钻杆的钢管采用高等级无缝钢管，且经过淬火和回火处理。摩擦式焊接钻杆另一好处是，可以对钻杆内部钻液通道进行设计。其中螺纹接头内孔通道的设计充分考虑了尽量减少液体通过时的液压损失，特别是减少螺纹连接头部分造成的损失，能大大提高钻液系统的工作效率。在螺纹接头设计上采用了切去顶端的、园锥型的螺纹设计，这种设计既能增加连接强度，又能在不用附加垫圈的帮助下起到很好的密封作用。实践表明，要使用更强有力的孔底钻具和钻进设备，获得最大的钻孔直径和最小的曲率半径，就需要特殊设计的高品质的钻杆以满足施工要求。、导向钻进钻具组合（）通用型组成：通用探测装置容纳器、变向钻头体和板式切削刀具。 通常用于中软土壤和回填土层施工，可更换硬地型钻头牙齿，用于硬地层的施工，包括硬土、岩土、砾石和软岩层。（）硬地层型组成：通用探测装置容纳器、带弯曲式喷射管和（）可分开的喷射头，适用于在软土层可控喷射施工；（）岩石钻头，适用于混合层钻进，在坚硬的部分允许岩石钻头旋转钻进。（）软岩层型 组成：通用探测装置容纳器、锤体、锤头 适用于在硬地面和软岩层中进行高穿透钻进和转向（）岩石型组成：通用的探测装置容纳器、转换接头、泥浆马达、岩石钻头适用于岩石层钻进施工、回扩钻进用钻具（）带长槽的回扩头特点：度锥体形状，有利于高效率的切削和挤压土壤；可获得多种螺纹和背端连接形式；向前和向后喷射钻液的喷嘴为可换式；岩石牙齿；凹槽体用来高效率排除钻屑；标准尺寸（）一（） 适用于普遍的工程条件，在中密度粘土、砾泥粘土和含岩土壤（砾石、鹅卵石等）中施工，兼有飞旋刀式切割器和锥形挤扩器的复合功能，具有很高的施工效率。 安装岩石切削牙齿，可提高切削作用。普遍适用于中等硬度土层，特别适合在硬土和岩石土层中施工。（）飞旋刀式回扩器特点：开放式钻体，度锥型切削臂，与挤压式相比具有极好的排屑和混合的作用。是一种独特地万能回扩器，在沙地、软土层、粘土层和混凝料中施工具有极好的性能，可有效的使泥浆与土壤混合成流动的混合物，具有理想的排屑和强大的混合作用。标准尺寸（）一（）。（）旋桶式回扩器特点：适合于中大型钻机；开放式钻体，三臂式设计，具有高效率的切削和排屑能力。可更换岩石切削牙齿，可更换的向前和向后喷嘴，标准尺寸（），焊接符合工业标准。 一般用于，破碎黏土型土壤优于挤压式，这种飞刀具有卓越的切削和排屑特性，常常与桶式回扩器一起使用。（）桶式回扩器特点：适合于中大型钻机。度前后锥体；可更换的岩石切削牙齿；前后端均带有可更换的喷嘴；标准尺寸（）。桶式回扩器在黏土、砾泥、混凝料和岩土中施工具有极好的切削和挤压性能，主要用于挤压土壤（软黏土、泥炭土），在土壤中挤扩出洞孔并保持.102010届本科毕业设计（论文）资料第二部分 过程管理资料过程管理资料目录一、2010届毕业设计（论文）课题任务书(1)二、湖南工业大学本科毕业设计（论文）开题报告(3)三、本科毕业设计（论文）中期报告(8)四、毕业设计（论文）指导教师评阅表(9)五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表(10)六、毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表(11)2010届毕业设计（论文）课题任务书学院（部）：机械工程学院 专业：机械工程及自动化指导教师李睿学生姓名周勇课题名称履带式推土机的设计内容及任务设计的主要参数作业重量G=173.85kN，行驶速度v=3.8-13.6km/h，提升高度H=1.095m，铲入深度（地面下）h=0.545m。内容1. 履带式推土机的综合评述，包括结构、特点、机构布置和国内外研究现状及发展趋势；2. 推土机总体方案确定，包括结构的确定和执行机构和传动系统的确定；3. 推土机的总体布置；4. 工作装置的设计，包括结构分析，铲斗设计，连杆系统参数设计和强度设计；5. 完成推土机工作装置图和受力图；6. 按照有关要求，完成开题报告并编写说明书。拟达到的要求或技术指标在设计推土机时，必须力求满足以下几个方面的要求：1、机构要紧凑，重量要轻；2、工作机构、传动及控制方案合理可行；3、设计计算正确，标准件及设备选型合理；4、图纸绘制要符合国家标准，布图合理，图面整洁、美观；进度安排起止日期工作内容2009.12.162010.1.15完成开题报告2010.2毕业实习2010.3查阅相关资料，完成方案设计2010.45完成设计说明书及施工图设计2010.6完成毕业论文，进行毕业答辩主要参考资料1张茂生.工程机械设计M.武汉:武汉大学出版社,2006.4:61-70. 2.诸文农.履带推土机结构与设计M.1986.123.刘鸿文.材料力学（第四版）M.高等教育出版社,2004.1. 4徐希民.铲土运输机械设计M.1989.5. 5周自祥,李强.筑路机械构造与修理M.北京:人民交通出版社,2001.5:252-257. 6赵昱东.履带式推土机发展现状和趋势J,建筑机械化,1999No5:12-14. 7丁兴华.推土机工作装置的选择J,建筑机械化,2005No5:49-50. 8杨士敏.推土机作业过程中推土阻力的测量J.工程机械,1995(3):20-35. 9王建明,刘才心,马军海.装载机前车架有限元参数化建模J.工程机械,1997(7):20-21. 10张洪，贾志絢.工程机械概论J.冶金工业出版社.2006.9:1-17.11成大先.机械设计手册S.北京化学工业出版社.2004.12王魏主编.机械制图.北京高等教育出版社.2003.13 郑文纬,吴克坚主编.机械原理（第七版）.北京高等教育出版社.2004.系（教研室）意见签名：年 月 日学院（部）主管领导意见签名：年 月 日湖 南 工 业 大 学本科毕业设计（论文）开题报告 （2010届）学 院（部）： 机械工程学院 专 业： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 周勇 班 级： 机设064 学号06410200213 指导教师姓名： 李睿 职称 讲师 2009年 12 月 16 日题目：履带式推土机设计1. 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写15002000字左右的文献综述。1.履带式推土机介绍（1）。历史介绍履带式推土机是由美国人Benjamin Holt在1904 年研制成功的，它是在履带式拖拉机前面安装人力提升的推土装置而形成，当时的动力是蒸汽机，之后又先后研制成功由天然气动力驱动和汽油机驱动的履带式推土机，推土铲刀也由人力提升发展为钢丝绳提升。随着技术的不断进步，目前推土机动力已经全部采用柴油机，推土铲刀和松土器全部由液压缸提升。推土机除履带式推土机外，还有轮胎式推土机，它的出现要比履带式推土机晚十年左右。我国生产推土机，是新中国成立以后才开始的。（2）。推土机分类按行走方式，推土机可分为履带式和轮胎式两种。履带式推土机附着牵引力大，接地比压小(0.04一0.13MPa)，爬坡能力强，但行驶速度低。轮胎式推土机行驶速度高，机动灵活，作业循环时间短，运输转移方便，但牵引力小，适用于需经常变换工地和野外工作的情况。按用途可分为通用型及专用型两种。通用型是按标准进行生产的机型，广泛用于土石方工程中。专用型用于特定的工况下，有采用三角形宽履带板以降低接地比压的湿地推土机和沼泽地推土机、水陆两用推土机、水下推土机、船舱推土机、无人驾驶推土机、高原型和高湿工况下作业的推土机等。 我国目前生产的主要是通用型推土机、湿地型推土机以及适应西部大开发达高原型推土机。经历了20多年的稳步发展，目前我国推土机行业已形成从59kW(80马力，山推的SD08推土机，在5.12汶川地震中，由俄罗斯米-26直升机吊起到施工现场)到309kW(420马力，为山推近年来开发的SD42推土机，主要出口到俄罗斯，另据山推内部消息，2009年山推将开发520马力的推土机纳入科研计划)规格齐全的产品系列。而且还出现了根据不同作业工况的需要，采用不同配置模块的变型产品，基本上满足了国内土石方工程对推土机产品的需求。（3）。结构和原理 履带式推土机主要由发动机、传动系统、工作装置、电气部分、驾驶室和机罩等组成。其中，机械及液压传动系统又包括液力变矩器、联轴器总成、行星齿轮式动力换挡变速器、中央传动、转向离合器和转向制动器、终传动和行走系统等。 动力输出机构以齿轮传动和花键连接的方式带动工作装置液压系统中工作泵、变速变矩液压系统变速泵、转向制动液压系统转向泵；链轮代表二级直齿齿轮传动的终传动机构（包括左和右终传动总成）；履带板包括履带总成、台车架和悬挂装置总成在内的行走系统。2.推土机的应用推土机采用机械传动或带液力变矩器的液力机械传动系统，也有少数采用液压传动系统。推土机是填埋场应用最为广泛的机械。主要功能是将垃圾从卸车地点推到填埋位置，配合压实机作业并兼有压实效果，特别是在雨季由于垃圾含水量大承载能力下降压实机作业往往非常困难，就更需要推土机来作业协助垃圾压实。为保证雨季填埋场的作业可持续进行推土机的机械性能，必须要考虑所选用的推土机要能够保证在较湿的垃圾上行走，并进行作业选择履带较宽的湿地型。 推土机是必要的，国内现有多家机械制造厂可生产湿地型推土机，所有厂家的技术资料应不难得到下面只以山推工程机械股份有限公司产品为例作一介绍：其中的一些性能特点在选购任何厂家的产品时可参考比较卫型推土机，飞轮功率额定转速操作质量山推环卫型推土机系列产品是山推工程机械股份有限公司，根据中国国情和我国城市生活垃圾散碎杂等具体情况，研制开发的是按照市场需求并经多次改进反复试验生产的技术成熟，性能优异的经济型推土机。变型机种按适用范围可分为环卫型推土机环卫型推土机环卫型推土机主要适用于垃圾场的填埋平整压实堆积等工作也可用于牵引。3.我国推土机产品的发展前景一、开发小型推土机 除高速公路建设需要大、中马力推土机外，高等级公路建设和县乡级公路网的建设和水利工程、环保工程建设，势必造就大批量的个体施工者。这样，对小型推土机（100马力以下）的需求量必然要增加。同时，我国已建成的高速公路和高等级公路已逐渐进入维修期，随着东部沿海地区经济的发展和人民生活水平的提高，小型推土机将逐步成为人们替代体力劳动的工具。这正是小型推土机的市场所在。 与北美、西欧和日本市场相比，中国小型推土机市场无论是销量，还是小型推土机与重型推土机销售总量中所占的比重，都有相当大的差距。推土机行业必须借这次机遇，努力满足这一新市场的需求。据有关杂志介绍，目前小型机市场已进入成长期，2008-2012年前后进入成长期后期和成熟期前期，2020年前后进入成熟期。 所以，推土机行业的有关企业，应从战略角度着眼，决不能忽视小型产品的未来市场。但，在中国这样的发展中国家开发小型工程机械产品，其定位一定要准。应该用不同的技术、针对不同用户群来解决定位准的问题。应首先开发满足发达地区广大农村市场的低端产品。而高端产品更多应考虑未来用户的需求。 二、尽快完善和解决适应西部高原地区作业的关键技术 1、采用功率恢复型的增压技术。由于以一般的自然吸气发动机而言，当海拔高度每升高1000m时，其输出功率就会降低812%。若整机作业海拔高度达4000m时，则其输出功率，只有在平原地区的55%左右。所以西部高原地区施工使用的推土机必须采用这种功率恢复型增压技术，以使柴油机在高原地区使用时，其输出功率和经济指标及其热负荷指标等恢复到原东部低海拔地区时的标定水平。目前，全国推土机的柴油机配套厂家，如上海柴油机厂、潍坊柴油机厂、重庆康明斯柴油机公司等都做了不少工作，已基本满足市场的需求。 2、热平衡技术。工程机械在西部高压地区施工，要解决液力系统的冷却问题。既要解决柴油机因增压产生的热负荷升高问题，又要解决传动散热系统因高原散热能力下降所引起的比东部低海拔地区的较高的温升。在进行热平衡计算时，要把冷却风量、空气重度、环境温差、散热器的散热能力等等因素考虑到。 3、防风沙技术的应用。由于西部地区风沙比较大，若采用一般的空气滤清器，极易造成空气滤清器堵塞或滤清不充分，损坏柴油机的零部件。目前，各柴油机厂家一般采用三级滤清器或四级滤清器来解决这一问题。 4、自救防护设备及机具的配置。由于西部高原地区交通不便，人烟稀少。因此，机械应安装液压绞盘，以便在其陷入沙坑或沼泽地时，可被拖拽出来。同时，由于西部地区温差大、风沙大，驾驶室应提高密封性能，并配备冷暖空调，防紫外线玻璃。驾驶室内应配备必要的生活设施以及食用水与食品储藏柜。甚至应配备全球定位系统和小型的制氧设备。5、低温预热系统的采用。为提高机械的冷起动性能。除采用高性能的免维护电瓶外，采用柴油机冷却系统预热或油底壳预热技术也是两种很有效的方法。这两种技术尤其适用于气温低于-35的高寒地区。 6、多自由度推土装置的开发应用。随着城建设施建设的增多和农田水利建设的需要，应逐渐完善多自由度推土装置的开发和应用。2.选题依据、主要设计内容、设计思路及方案。（1） 选题依据： 履带式推土机是一种在各种建筑工地、土地开发等方面用于推土填埋的重要机械，尤其在湿地环境中需要使用履带式推土机而非其它类型，可大大提高劳动效率，快速完成填埋任务。履带式推土机具有很好的发展前景，对它的研究具有很好的实际意义。（2） 主要研究内容履带式推土机总体方案的设计，包括工作装置，传动装置，这次设计重点对工作装置，传动装置进行结构研究，以满足设计要求。（3）研究思路及方案 （1）先查阅履带式推土机设计相关资料，了解其发展状况及发展趋势（2）履带式推土机总体方案设计（3）工作装置方案确定（4）传动和控制方案确定（5）对方案的设计计算 （6）进行强度校核 参考文献1张茂生.工程机械设计M.武汉:武汉大学出版社,2006.4:61-70. 2.诸文农.履带推土机结构与设计M.1986.123.刘鸿文.材料力学（第四版）M.高等教育出版社,2004.1. 4徐希民.铲土运输机械设计M.1989.5. 5周自
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