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guī)程，達(dá)到預(yù)計(jì)的質(zhì)量要求；維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單容易；安裝拆卸搬遷方便；利于快速鉆進(jìn)；鉆進(jìn)輔助時(shí)間短；鉆孔施工周期短；體力勞動(dòng)強(qiáng)度低等。概括起來說，是鉆機(jī)要為多、快、好、省地完成鉆探生產(chǎn)任務(wù)創(chuàng)造有利條件。根據(jù)鉆機(jī)的基本功用，對(duì)鉆機(jī)具體要求如下1通過回轉(zhuǎn)鉆具等鉆進(jìn)方式將動(dòng)力傳給鉆頭，使鉆頭具有適合鉆進(jìn)規(guī)程需要的轉(zhuǎn)速及調(diào)節(jié)范圍，以便有效地破碎巖石；2能通過鉆具向鉆頭傳遞足夠的軸心壓力，并有相當(dāng)?shù)恼{(diào)整范圍，使鉆頭有效地切入或壓碎巖石；3能調(diào)整和控制鉆頭給進(jìn)速度，保證連續(xù)鉆進(jìn)；4能完成升降鉆具的工作，并能隨著鉆具重量的變化而改變提升速度，以充分利用動(dòng)力機(jī)的功率和縮短輔助時(shí)間；5能變換鉆進(jìn)角度和按一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)舊響應(yīng)深度的直徑的鉆孔，以滿足鉆孔設(shè)計(jì)的要求和提高鉆進(jìn)效率。123鉆機(jī)的組成目前常用的鉆機(jī)由如下各部分組成1機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)將輸入的動(dòng)力變速并分配到回轉(zhuǎn)、升降機(jī)構(gòu)。對(duì)與液壓鉆機(jī)還要有驅(qū)動(dòng)油泵，以使液壓系統(tǒng)工作的裝置。2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763利用油泵輸出的壓力油驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、油缸等液動(dòng)機(jī)，以使立軸回轉(zhuǎn)和控制給進(jìn)機(jī)構(gòu)、移動(dòng)鉆機(jī)、松緊卡盤等；3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)鉆具，以帶動(dòng)鉆頭破碎孔底巖石。4給進(jìn)機(jī)構(gòu)調(diào)整破碎巖石所需要的軸心壓力和控制給進(jìn)速度。在出現(xiàn)孔內(nèi)事故時(shí)，可以進(jìn)行強(qiáng)力拔出。5升降機(jī)構(gòu)用于升降鉆具（提取巖心和更換鉆頭）和進(jìn)行起下套管等作業(yè)。6機(jī)架支承上述各機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)，使之組裝成一個(gè)整體，成為完整的機(jī)器。124鉆機(jī)的分類和名稱隨著鉆探工程在國民經(jīng)濟(jì)各部門中的廣泛應(yīng)用，鉆機(jī)類別和型號(hào)也在增多。為此將鉆機(jī)實(shí)行科學(xué)分類和確定名稱，對(duì)識(shí)別、評(píng)價(jià)和選擇鉆機(jī)是很有意義的。1分類按用途分類按用途不同，可將現(xiàn)行廣泛使用的鉆機(jī)分為三大類，即地質(zhì)勘探用巖心鉆機(jī)；石油鉆探用鉆機(jī)；專用鉆機(jī)（水文水井鉆機(jī)、物探鉆機(jī)、工程鉆機(jī)等）；按鉆機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)孔深分類根據(jù)不同孔深范圍，將各種不同鉆進(jìn)孔深的鉆機(jī)分成三類或四類。按三類分見表11。表11M）類別淺孔鉆機(jī)中深孔鉆機(jī)深孔鉆機(jī)1030010300300800300800800120010002000按四類分類見表12。表12（M）淺孔鉆機(jī)次深孔鉆機(jī)中深孔鉆機(jī)深空鉆機(jī)下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或130413976310150200400500800900以上按原來地質(zhì)總局設(shè)備管理分類鉆機(jī)可分為六類，即淺孔鉆機(jī)、巖心鉆機(jī)、石油鉆機(jī)、水文水井鉆機(jī)、汽車鉆機(jī)和砂礦鉆機(jī)；按裝載方式分類可以分為滑橇式、卡車式、拖車式；按破碎巖石方式分類可分為回轉(zhuǎn)式、沖擊式和沖擊回轉(zhuǎn)式；按回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)型式分類可分為立軸式、轉(zhuǎn)盤式、動(dòng)力頭式；按進(jìn)給機(jī)構(gòu)分類可以分為手輪（把）式、油壓式、螺旋差動(dòng)式、長(zhǎng)油缸式、油馬達(dá)鏈輪式。2名稱鉆機(jī)的名稱是按照鉆機(jī)綜合特征及主要性能，以漢字拼音字母及數(shù)字編排成的代號(hào)來表示的。通常把這種代號(hào)稱為型號(hào)，并以銘牌指示在鉆機(jī)上。國產(chǎn)鉆機(jī)名稱一般有三部分組成首部為用途類別和結(jié)構(gòu)特征代號(hào)，用漢語拼音中的一個(gè)字母表示。如“X”是漢字“心”的拼音首字母，表示鉆機(jī)用于巖心鉆進(jìn)?！癠”是漢字“油”的首字母，表示給進(jìn)機(jī)構(gòu)類型屬于油壓式。中部為主要性能參數(shù)代號(hào)，用鉆機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)深度數(shù)字表示。如標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)深度為200米的鉆機(jī)，中部代號(hào)為200。尾部為變型代號(hào)，可用漢語拼音字母中的一個(gè)字母或數(shù)字為代號(hào)。無尾部的是指首次產(chǎn)品。如是第二次修改后的產(chǎn)品，尾部代號(hào)為2。13本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1設(shè)計(jì)題目200米液壓鉆機(jī)變速箱的設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)見表11表11鉆探深度200M下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763立軸轉(zhuǎn)速120、240、350、600R/MIN開孔直徑89MM終孔直徑60MM鉆機(jī)角度0360下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第2章鉆機(jī)的總體設(shè)計(jì)21本設(shè)計(jì)鉆機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合200米型鉆機(jī)主要用于鉆探深度為200米的各種角度的放水孔、地質(zhì)構(gòu)造孔、滅火孔、抽放瓦斯孔及鐵路、公路、橋梁、隧道、國防建設(shè)、工業(yè)民用建設(shè)、農(nóng)田打井及地質(zhì)勘探、工程爆破以及其它用途的各種工程孔。該機(jī)可用于不同硬度的巖石中鉆探任何角度的鉆孔，而在煤層、軟巖層、硬巖層中鉆孔和農(nóng)田打井時(shí)效率為最高。整個(gè)機(jī)組由兩部分組成，即200米鉆機(jī)、TBW150/30泥漿泵。鉆機(jī)沖洗液為泥漿或清水。在地面鉆探不需要使用鉆塔，只要有一定高度的三角架可供提升使用就可以。本200米鉆機(jī)配備動(dòng)力為電動(dòng)或柴油機(jī)，適用于井上、井下或野外沒有電源的場(chǎng)地作業(yè)。22設(shè)計(jì)方案的確定221本設(shè)計(jì)鉆機(jī)的特點(diǎn)通過市場(chǎng)調(diào)研了解到，目前鉆探工程對(duì)鉆孔深度200米左右的鉆機(jī)需求量日趨增加，而當(dāng)前的200米鉆機(jī)，存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、適應(yīng)性差等缺點(diǎn)。鑒于以上原因，我們決定改進(jìn)200米鉆機(jī)。經(jīng)幾次方案討論決定，鉆機(jī)應(yīng)具有以下特點(diǎn)1經(jīng)濟(jì)耐用可靠、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉；2便于解體搬運(yùn)；3體積小，重量輕；4操作簡(jiǎn)單，維修方便；5適用于42、50MM兩種鉆桿；6適用于合金鉆頭或金剛石鉆頭鉆進(jìn)；7鉆進(jìn)速度快，效率高；8動(dòng)力為電機(jī)或柴油機(jī)。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763222總體設(shè)計(jì)方案的確定經(jīng)過調(diào)研和幾次方案論證，考慮到現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，從實(shí)用角度出發(fā)，確定方案如下1考慮到井下、井上和野外作業(yè)，動(dòng)力可選電機(jī)或柴油機(jī)；2考慮到有軟巖石、硬巖石的鉆進(jìn)，除了正常的鉆進(jìn)速度外，增加高速600R/MIN；3鉆機(jī)除配機(jī)動(dòng)絞車外，增加了液壓卡盤減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約時(shí)間，提高有效鉆進(jìn)速度；4考慮到高轉(zhuǎn)速時(shí)，絞車速度不能太快，所以增加了互鎖裝置，安全可靠；5由于本機(jī)動(dòng)力較大，動(dòng)力由V型帶傳動(dòng)到變速箱的傳動(dòng)軸上易使傳動(dòng)軸彎曲，所以增加了卸荷裝置；6采用二級(jí)回歸式變速箱，減少變速箱體積，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選用不同的鉆進(jìn)速度；7在滿足上述要求的同時(shí)，盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適于整體或解體搬運(yùn)。盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化,通用化，系列化。23鉆機(jī)的技術(shù)特性和要求考慮到鉆機(jī)的實(shí)際工作情況，根據(jù)我國當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)和工藝水平，本TXU200型鉆機(jī)的技術(shù)特性為1鉆進(jìn)深度使用42或50鉆桿200M2鉆孔直徑開孔直徑89M終孔直徑60MM3鉆孔傾斜角度03604立軸轉(zhuǎn)速120、240、350、600R/MM5立軸行程500MM6最大液壓給進(jìn)壓力4MPA7卡盤最大工作壓力（彈簧常閉式液壓卡盤）6MPA8立軸內(nèi)孔直徑52MM下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605缸最大起拔力285KN10油缸最大給進(jìn)力20KN11絞車提升速度026、061、070M/S12絞車轉(zhuǎn)速33、79、91R/MIN13絞車提升負(fù)荷070M/S335KN061M/S600KN026M/S12KN14卷筒直徑140MM寬度100M鋼絲繩直徑88MM容繩長(zhǎng)度328M15配備動(dòng)力電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB160L4電壓380/660V功率15KW轉(zhuǎn)速1460R/MIN下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第3章動(dòng)力機(jī)的確定31輸出功率計(jì)算根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，動(dòng)力機(jī)的選擇偏大些，加大儲(chǔ)備系數(shù)，這樣可以提高鉆進(jìn)效率。輸出功率為0N（31）01JN式中鉆機(jī)所需功率KWJHYJ式中回轉(zhuǎn)鉆及破壞巖石、土層所需功率KWHN效率09油泵所需功率KWY32回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)及破碎巖石、土層所需功率回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)及破碎巖石、土層所需功率計(jì)算公式如下（32）HN123式中井底破碎巖石、土層所需功率KW1N1406AMN式中M鉆頭切削刃數(shù)取M6N立軸轉(zhuǎn)速（R/MIN）R/MINH鉆進(jìn)速度CM/MIN當(dāng)轉(zhuǎn)速130R/MIN、250R/MIN時(shí),H5CM/MIN當(dāng)轉(zhuǎn)速350R/MIN、600R/MIN時(shí),H15CM/MIN巖石抗壓強(qiáng)度,其值見表31井底環(huán)狀面積，取鉆頭直徑D77CM,內(nèi)孔直徑D59CMA下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763CM2227591344DDA鉆頭與孔底摩擦所需功率KW2N（33）219480FENNRR式中孔底壓力或巖石抗壓強(qiáng)度；鉆具與巖石直接的摩擦系數(shù)F05FE側(cè)摩擦系數(shù)E11立軸轉(zhuǎn)速R/MINNR鉆頭外圓半徑CMR385CMR鉆頭內(nèi)孔半徑CMR295CM將立軸不同轉(zhuǎn)速和不同孔底壓力代入式（33）中,所得相應(yīng)數(shù)值見表31?；剞D(zhuǎn)鉆桿所需功率KW3N當(dāng)200R/MIN時(shí)121339NR式中孔深MM，硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時(shí)，取200000MMLL金剛石鉆進(jìn)時(shí)，取75000MM鉆桿直徑MM取50MMDD立軸轉(zhuǎn)速R/MINN沖洗液比重,115RR下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763將上述參數(shù)及立軸不同轉(zhuǎn)速代入上式，所得值列表32中。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或130413976333給進(jìn)油缸所需功率的計(jì)算331給進(jìn)油缸的基本參數(shù)1給進(jìn)油缸的基本參數(shù)給進(jìn)油缸的數(shù)量2N油缸直徑55MMD活塞桿直徑30MMD活塞桿有效行程500MML油缸面積2375CM21A活塞桿面積7CM22有效面積1676CM2332油缸工作壓力的計(jì)算鉆機(jī)大水平孔時(shí)，油缸的最大推力為MWCF式中油缸最大推力NW孔底最大壓力NC13345NC鉆桿與孔壁間的摩擦力NMFMFQLF式中鉆桿單位長(zhǎng)度重量N/M5546N/MQQ鉆桿長(zhǎng)度M200MLL摩擦系數(shù)035FFN546203582MF故N13817W下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763油泵的工作壓力PMPA172086WA333油泵最大工作流量計(jì)算油缸回程時(shí)的最大容油量L123750187VL油缸送進(jìn)時(shí)的最大容油量L263A當(dāng)選用立軸的鉆進(jìn)速度005M/MIN05DM/MIN時(shí),立軸送進(jìn)時(shí)每分鐘V所需的油量為L(zhǎng)/MIN0175016Q令活塞回程時(shí)間為03MIN,則回程所需油量為L(zhǎng)/MIN18293334給進(jìn)油缸功率計(jì)算根據(jù)以上的計(jì)算，可以得到給進(jìn)油缸的功率KW1027860286GYPQN335油泵滿負(fù)荷工作時(shí)所需要的功率根據(jù)上面的計(jì)算,選用YBC12/80型齒輪油泵排油量12L/MIN,額定壓力8MPA,最大壓力12MPA。油泵滿負(fù)荷時(shí)所需功率是341260YPN式中額定壓力N/CM2800N/CM2PP額定流量L/MIN12L/MINQQ下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763機(jī)械效率0911容積效率07122將上述參數(shù)代入式（34）中可以得到801245697YNKW上式油泵排量在額定轉(zhuǎn)速1460R/MIN時(shí)是12L,在995R/MIN時(shí)是8L。34動(dòng)力機(jī)功率的確定通過上述的計(jì)算說明，立軸鉆進(jìn)時(shí)給進(jìn)所需功率很小，而且油泵滿負(fù)荷工作時(shí)一般是立軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，液壓卡盤松開時(shí)，必須停止鉆進(jìn)。所以參考表31，本機(jī)選用15電機(jī)或柴油機(jī)，基本能滿足表31中粗線以上各種工KW作狀態(tài)。表31各種類型巖層的抗壓強(qiáng)度（N/CM2）巖石名稱抗壓強(qiáng)度粘土、頁巖、片狀砂巖4000石灰?guī)r、砂巖8000大理石、石灰?guī)r10000堅(jiān)硬的石灰?guī)r、頁巖12000黃鐵況、磁鐵礦14000煤2000表32電機(jī)功率選擇計(jì)算功率N（KW）轉(zhuǎn)速R/MIN抗壓強(qiáng)度N/CM2120240350600200002176802588701153201319540000435370517750230640263918000087075103550046128052782N110000108844129438057660065978下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或130413976312000130613155326069192079173140001523821812140807240923692000046153092307134615230769400009230718461526923046153880001846153692305384619230761000023076946153867307611538412000276923553846807692138461N214000323076646153942307161538N32677754898320003349228931956261471226964000402845101139772295147093800053869112477810645919588510000606613136597121073220282120006745364148417213568852446789N回轉(zhuǎn)器N1N2N3140007424592160236815030332690754N油泵002800280028002820003377227895995462894751229765400040564551014191775095147373800054149112505821067391961659100006094137136877712135382205624120006773364148697213596852449589NN油N回）140007452592160516815058332693554N/09J82806581126879134838136640110NJ91087241239567148321150304下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第4章機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)41主要參數(shù)的選擇411回轉(zhuǎn)器立軸的轉(zhuǎn)速，主要取決于地質(zhì)條件、鉆頭直徑及鉆進(jìn)方式，當(dāng)使用直徑為75MM鉆頭時(shí)，采用硬質(zhì)合金和鉆粒，根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，立軸轉(zhuǎn)速取N90400R/MIN比較適宜；采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，立軸轉(zhuǎn)速取N4001000R/MIN比較適宜。本機(jī)選用120600R/MIN，即適合合金鉆頭鉆進(jìn)，由適合金剛石鉆頭鉆進(jìn)。412絞車為了減輕鉆機(jī)重量，不使動(dòng)力機(jī)過大，絞車的纏繩速度不宜過高，基本上采用低速，本機(jī)升降機(jī)速度為026070M/S。卷筒纏繩速度為三種，見表41表41絞車卷筒纏繩速度413變速箱參考國內(nèi)外現(xiàn)有小型鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速系列，本機(jī)采用了不規(guī)則排列的中間轉(zhuǎn)速系列。立軸有四種轉(zhuǎn)速，120、240、350R/MIN轉(zhuǎn)速適合合金鉆頭鉆進(jìn)，600R/MIN轉(zhuǎn)速適合金剛石鉆頭鉆進(jìn)。42機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)初步計(jì)算421立軸的轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)路線，立軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算如下檔檔檔檔立軸轉(zhuǎn)速R/MIN120240350600纏繩速度M/S026061070下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763310124ZDN式中立軸的第一檔轉(zhuǎn)速R/MINN電機(jī)轉(zhuǎn)速R/MINN1460R/MIN主動(dòng)皮帶輪直徑MMD1160MM1D大皮帶輪直徑MMD2355MM2Z1Z11傳動(dòng)鏈中各齒輪的齒數(shù),Z125,Z231,Z319,Z440Z1020,Z1139故R/MIN6059014561034N第二檔、第三檔和第四檔轉(zhuǎn)速分別計(jì)算如下第二檔510126ZD式中Z528,Z631故R/MINN60814245035139第三檔1024ZD內(nèi)式中Z4內(nèi)24故3515350R/MINN1605439第四檔7810126ZD內(nèi)式中Z746,Z821,Z6內(nèi)21故N054214091/MIN313R考慮到皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、軸承等的效率，所以各檔轉(zhuǎn)速確定為下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763120、240、350、600R/MIN。422絞車的纏繩速度第一檔速度M/S391311242460ZDN式中MM048DD式中140MM為卷筒直徑,88MM為鋼絲繩直徑。D故0281160258318460354/MS同樣方法可以得到M/SM/S計(jì)算從略2837考慮到皮帶、軸承、齒輪等的效率，確定絞車提升速度分別為026MS061M/S070M/S。1U23U下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第5章變速箱的設(shè)計(jì)與計(jì)算51變速箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求511結(jié)構(gòu)特點(diǎn)變速箱的結(jié)構(gòu)有變速部分、分動(dòng)部分、操縱部分和箱體組成。本設(shè)計(jì)中變速部分和分動(dòng)部分合為一整體，縮小了箱體的結(jié)構(gòu)尺寸。其具體特點(diǎn)是1采用了回歸式的傳動(dòng)形式，箱體呈扁平狀，有利于降低鉆機(jī)的高度，齒輪Z4即使移動(dòng)齒輪又是結(jié)合子，因此結(jié)構(gòu)緊湊；2變速、分動(dòng)相結(jié)合，減少了零件的數(shù)目，有效利用變速箱內(nèi)的空間；3操縱機(jī)構(gòu)采用了齒輪齒條撥叉機(jī)構(gòu)，操縱靈活可靠，每個(gè)移動(dòng)齒輪單獨(dú)控制，并有互鎖裝置，這種互鎖裝置安全可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；4增加了卸荷裝置，減少了齒輪的受力。512設(shè)計(jì)要求1在校核零件強(qiáng)度時(shí)，假設(shè)電機(jī)的功率全部輸入變速箱，然后再輸入絞車和回轉(zhuǎn)器；2變速箱在不更換齒輪的情況下，可連續(xù)工作10000小時(shí)，純機(jī)動(dòng)時(shí)間每班16小時(shí)，可連續(xù)工作20個(gè)月。每種速度的工作時(shí)間分配情況見表61。表51變速箱四種速度工作時(shí)間分配情況轉(zhuǎn)速（R/MIN）占總工作時(shí)間百分率工作時(shí)間H12030300024030300