Dimensionamiento del depósito de la unidad de potencia hidráulica: comience con el ciclo de la máquina

Una cotización puede decir 'tanque de 30 L' sin decir qué sucede con el aceite cuando la máquina se mueve. En plena extensión, dos cilindros pueden salir de la camioneta cerca de la marca de nivel bajo. En una retracción rápida, los extremos de sus tapas pueden salir hacia la línea de retorno a una velocidad superior a la entrega de la bomba. Esos estados prueban diferentes partes de la unidad. Si los ciclos de producción se vuelven más frecuentes, un aumento constante de la temperatura es otra razón para revisar la oferta.

Los documentos iniciales son un boceto del circuito, un cronograma de movimiento y la sección del tanque propuesta. Marque dónde se almacena el aceite en cada posición relevante, por dónde pasa el retorno más rápido y las superficies de rodadura más bajas y más altas del tanque. La bomba propuesta debe alimentarse en el punto bajo. La ruta de retorno debe soportar el evento de alto flujo sin enviar aceite aireado directamente a la succión. El balance térmico pertenece al trabajo sostenido, incluso si las pruebas de movimiento breve parecen buenas.

BLINCE ofrece una Unidad de potencia hidráulica personalizada con tanque, motor, bomba y válvulas para aplicaciones de cilindro o motor. Su página pública no proporciona un dibujo del depósito, curva de la bomba, rango de nivel utilizable o clasificación térmica para la configuración particular en la cotización del comprador. Los cálculos aquí son una forma de preparar esa revisión de configuración. No son una calificación de tanque BLINCE.

¿Qué mide el número de capacidad?

Cuatro volúmenes se confunden fácilmente. El volumen geométrico del caparazón es el espacio dentro del tanque. El llenado normal es la cantidad de aceite en una marca de llenado y una posición del actuador establecidas. El llenado inicial del sistema incluye aceite que ocupará las mangueras y los actuadores después de la instalación. El rango de funcionamiento utilizable es el volumen de aceite entre los niveles operativos más altos y más bajos permitidos. Estos números pueden ser bastante diferentes para un tanque. Pregunta cuál aparece en la oferta.

Imagine un casco nominal de 18 L como ejemplo construido. El exterior puede ser rectangular, pero una base inclinada, una pared interna o una cubierta formada cambia la forma en que los litros corresponden a milímetros en la mirilla. Una región grande debajo de la pastilla podría contar en el volumen del casco y contribuir poco al alcance utilizable. Una línea de llenado alta podría reducir el espacio de aire necesario cuando regresa el aceite. Para una forma irregular, solicite la tabla de rellenos del fabricante; ancho exterior × largo × alto mide la envolvente, no el aceite disponible para el circuito.

Los criterios de valoración bajos y altos necesitan evidencia diferente. En el punto bajo, compare la condición de entrada real de la bomba con los datos seleccionados, utilizando el aceite especificado con la viscosidad fría o caliente relevante y la peor actitud permitida. En el punto más alto, el aceite devuelto necesita espacio sin desbordamiento ni pérdida del espacio para respirar requerido. Una marca hecha mientras cada cilindro está retraído puede inducir a error al instalador que llena la unidad con un cilindro extendido. Coloque los estados del actuador y del acumulador al lado de las marcas de nivel.

Las mangueras largas pueden hacer que el sistema inicial se llene mucho más que el aceite del depósito por sí solo. Una vez cargada, la mayor parte del volumen de la línea permanece en el circuito. El gráfico de nivel aún debe tener en cuenta los cilindros en movimiento, la carga del acumulador, la expansión de la línea elástica y cualquier drenaje posterior después del apagado. Etiquete el llenado inicial y el rango de ejecución por separado; llenar con un cilindro extendido puede dejar demasiado aceite en la carcasa después de que se retraiga.

Dibuja el ciclo antes de elegir un tanque.

La placa de identificación de la bomba no es una línea de tiempo. Dibuja un ciclo normal y el más rápido que permitan los controles. Deje visibles los agarres y las superposiciones. Una bomba fija que circula a través de una restricción durante una espera pertenece a la estimación de calor, aunque nada se mueva. Marque un evento de descarga o descompresión del acumulador en el trazo de retorno. Bosch Rexroth El documento de diseño de la unidad de potencia incluye los volúmenes de los actuadores y dichos picos de retorno en su guía de especificaciones de la unidad de potencia.

Dos cilindros que se extienden juntos pueden crear el nivel más bajo. Si uno se retrae antes de que el otro se extienda, el retorno del petróleo puede compensar la segunda retirada. Esa oscilación más pequeña sólo es válida si el circuito y los controles imponen la secuencia. 'El operador normalmente los usa uno a la vez' no es un enclavamiento de control. Dibuja cada superposición permitida; el estado que más petróleo consume gobierna el cálculo de bajo nivel.

Siga las líneas de retorno en el esquema. Una rama puede unirse después del filtro; otro puede pasar por alto el enfriador. Un breve impulso de descompresión podría gobernar la entrada al tanque, mientras que un largo recorrido de producción gobernaría el calor. Escriba un máximo separado al lado de cada componente en lugar de llevar el flujo de la placa de identificación de la bomba a lo largo de todo el dibujo.

Calcular la extracción de aceite del cilindro

Tome el diámetro interior D, el diámetro de la varilla d y la carrera S del dibujo del cilindro real. Los siguientes son volúmenes barridos ideales para un cilindro de doble efecto; fugas, compresibilidad, expansión de mangueras y otros actuadores quedan fuera de este primer cálculo.

Para un par de cilindros construido, D = 80 mm, d = 45 mm y S = 500 mm. Divide milímetros cúbicos por 1.000.000 para expresar los resultados en litros:

El tanque ve la diferencia entre los dos volúmenes de la cámara. Los números pertenecen a esta geometría construida, no a un modelo BLINCE.

Ahora supongamos que un dibujo propuesto muestra 1,2 L entre el llenado normal y el nivel de funcionamiento más bajo aprobado en la peor actitud permitida. El resultado del dos cilindros ya es 1.590 L. Esa autonomía propuesta no supera esta verificación de bajo nivel construida antes de agregar un acumulador u otro movimiento. La siguiente elección de diseño no son 0,39 L adicionales garabateados en el pedido: confirme la tabla de llenado real, luego revise la geometría del tanque, un rango de llenado aprobado o la secuencia de movimiento permitida.

La misma fórmula no es un atajo para todos los actuadores. Un cilindro de simple efecto puede devolver el aceite lleno a su cámara bajo la fuerza de un resorte, gravedad o carga. Un cilindro telescópico tiene varias etapas. El volumen de aceite del acumulador depende del rango de presión y de la precarga. Un motor normalmente hace circular el flujo en lugar de almacenar el volumen de carrera del cilindro, pero sus líneas y drenaje de la caja aún afectan el llenado y el recorrido. Coloque cada componente real en la línea de tiempo de la máquina antes de sumar el inventario del tanque.

El retorno más rápido es un cálculo separado.

La oscilación de nivel de 1.590 L es un volumen, no una clasificación de flujo de retorno. Durante la retracción, la cámara de la tapa grande se vacía mientras que el anillo más pequeño se llena. Para el ejemplo de 80/45 mm, su relación de área es 1,463:

Ese es el resultado de un puerto de cilindro. Otras sucursales que regresan pueden unirse a él.

En el filtro, el flujo podría ser diferente. La línea de tapa podría pasarla por alto, unirse a otra rama delante de ella o pasar primero por una hielera. Marque los cruces e identifique el repliegue más rápido permitido. Luego utilice los datos de flujo, caída de presión y derivación del elemento seleccionado con la viscosidad de aceite relevante. La 'bomba de 18 L/min' no establece esas condiciones de retorno.

En el tanque, un retorno rápido mueve la superficie del aceite e intercambia aire a través de un respiradero en una unidad ventilada. La marca de alto nivel y la ubicación del respiradero deben adaptarse a ese movimiento. El aire transportado en el aceite puede provenir de una fuga de entrada, un retorno turbulento o una descompresión. Su recorrido a través del tanque importa más que un volumen dividido por la cifra de flujo.

Por ejemplo, 24 litros de aceite activo a una velocidad constante de 30 litros/min dan 0,8 minutos de rotación nominal. Un avión de regreso que cruzara directamente a la camioneta podría pasar mucho menos tiempo en el tanque; el cálculo no da 48 segundos para cada burbuja. Donaldson La discusión sobre yacimientos explica el papel de la desaireación por permanencia y ingeniería. El dibujo de la sección y el evento de devolución real deciden qué significa ese principio para esta unidad.

Lea el dibujo de la sección desde el retorno hasta la succión.

El espacio visto desde arriba entre dos accesorios es una medida débil de separación. Debajo de la cubierta puede terminar un tubo de retorno al lado del recogedor. Un deflector puede forzar el paso del aceite a través de una abertura cercana al puerto de succión. En el extremo inferior del rango de funcionamiento, una salida que estuvo sumergida durante el llenado normal puede romper la superficie. El dibujo de la sección necesita tanto los extremos del nivel de aceite como las posiciones de los actuadores que los producen.

La aceptación de la entrada de la bomba proviene de los datos de la bomba seleccionada con respecto a la viscosidad, velocidad y actitud reales. Por lo tanto, el conducto de aspiración más allá de la grifería del depósito pertenece al mismo croquis. Parker's El folleto de optimización del tanque muestra cómo se revisan juntos los componentes internos del tanque y la filtración, incluida la validación física. El La guía del deflector del depósito BLINCE es útil si la geometría del divisor es la pregunta abierta.

Tome tres dibujos con el mismo volumen nominal del tanque. El primero sitúa la entrada y la recogida muy juntas. El segundo los divide, pero todo el flujo atraviesa una estrecha abertura. El tercero utiliza un difusor y una región de succión separada. La pregunta útil cambia a lo largo de los dibujos: recorrido de retorno a succión en el primero, pérdida de paso en el retorno máximo en frío en el segundo y sumergimiento y rendimiento del difusor en el tercero. Una cifra de volumen por sí sola no clasifica a ninguno de ellos.

La succión ruidosa merece una lectura en la bomba. El ruido del frío únicamente dirige la atención a la viscosidad, la pérdida de línea y el estado del filtro. El ruido en una pendiente permitida o con los cilindros fuera hace que la superficie de nivel bajo y la posición de recogida sean más relevantes. Parker's El manual de la unidad de potencia de Oildyne brinda cifras separadas del tanque total y utilizable y describe el nivel bajo, el desbordamiento después de un llenado en la posición incorrecta del cilindro y el funcionamiento en seco como diferentes problemas. Sus números de modelo son ejemplos, no límites BLINCE.

Calcule el calor a partir del servicio, no de los litros del tanque.

La masa de aceite de un tanque almacena calor; su superficie expuesta y cualquier refrigerador rechazan el calor. A continuación se muestra una pérdida ilustrativa de un componente, separada de cualquier compilación de BLINCE:

Esos 0,467 kW duran lo que duran el flujo y la caída asumidos. Agregue otras restricciones, fugas y pérdidas de unidades para obtener una estimación a nivel de máquina. Más aceite cambia el tiempo de calentamiento; la pérdida continua todavía requiere una ruta de rechazo de calor.

La hoja de servicio puede contener tanto los estados del nivel de aceite como estos aportes de calor:

Para una unidad existente, registre un rastro de temperatura en un punto designado junto con la temperatura ambiente, la carga y la tasa de ciclo. Un ciclo más rápido cambia el tiempo dedicado a perder energía, incluso si las placas de identificación del hardware siguen siendo las mismas. Para una construcción nueva, pruebe el presupuesto en la máquina ensamblada con el servicio acordado. El La guía de tamaño del enfriador de aceite BLINCE cubre la selección del enfriador una vez que se conocen las condiciones de pérdida y enfriamiento.

El entorno del caparazón importa. Un tanque expuesto y uno encerrado debajo de una plataforma de máquina caliente no rechazarán el calor de manera idéntica. En el arranque en frío, la viscosidad puede controlar la succión y la restricción de retorno. Coloque un calentador propuesto en relación con el nivel de aceite más bajo y enumere las condiciones de arranque en frío y de funcionamiento en caliente. Si se ve aire en el aceite de retorno, tenga en cuenta esa observación junto al rastro de temperatura del mismo estado de la máquina.

Coloque el paquete alrededor de la máquina.

El rango de nivel preferido puede apuntar a un tanque más alto, mientras que el único espacio disponible está debajo de una protección baja. En cambio, aumentar el ancho puede hacer que los accesorios de retorno y succión estén muy juntos. Un caparazón expuesto más grande cuesta espacio y petróleo inicial; una unidad compacta diseñada necesita más evidencia sobre su difusor, enfriamiento y entrada. Coloque el sobre físico al lado de los dibujos del nivel de aceite y de la ruta de flujo. Esto convierte el 'tamaño del tanque' en una decisión global.

La posición de la bomba cambia la ruta hacia su entrada. En una modernización, la altura y el diámetro de la manguera existente siguen siendo relevantes incluso cuando se reemplaza la carcasa del tanque. Compare la ubicación propuesta de la línea y la bomba con los límites de entrada del fabricante de la bomba en los estados de funcionamiento frío y caliente.

El dibujo ensamblado debe mostrar cómo se retira el filtro, cómo se llena y drena el tanque y por dónde pasan las conexiones de enfriamiento. Un elemento de retorno externo también necesita soporte de línea y una verificación de caída de presión de aceite en frío. Rastree el retorno más rápido a través de cualquier filtro y enfriador en su orden real. Donaldson la descripción general de la filtración analiza la variación del flujo y la diferencia entre las disposiciones de la línea de retorno y del tanque; la calificación del componente elegido debe provenir de sus propios datos.

En una unidad ventilada, el movimiento nivelado intercambia aire a través del respiradero. Marque cualquier exposición al polvo, aerosol o lavado donde se ubicará ese respirador. Registre la pendiente y la vibración permitidas. Un diseño sellado o presurizado necesita su propia base de sistema y protección, más allá de un cambio en el tapón de llenado. Verifique la protección de la máquina contra el camino de extracción del filtro y el acceso al drenaje.

Investigue la espuma antes de pedir una carcasa más grande

Considere una modernización construida: la velocidad del ciclo de la máquina aumenta, pero las placas de identificación de la bomba y el tanque no cambian. Aparece espuma. 'Duplicar el volumen del tanque' es una respuesta propuesta, pero todavía faltan las observaciones necesarias para juzgarla. ¿La espuma sigue una retracción rápida o se desarrolla durante una carrera prolongada en caliente? ¿Qué tan bajo está el nivel de aceite cuando ambos cilindros están apagados? ¿La salida de retorno está expuesta a ese nivel? ¿Ha cambiado la línea de succión o el respiradero? Cada respuesta conduce a un dibujo o medida diferente.

Si el nivel de funcionamiento cae por debajo del mínimo aprobado de la bomba seleccionada durante la extensión combinada, compare el equilibrio del cilindro con la secuencia permitida y la tabla de nivel del tanque. El nivel más alto después del regreso también importa; simplemente mover la marca de llenado hacia arriba puede provocar que se desborde. Si el nivel permanece dentro del rango pero el chorro de retorno llega al recogedor, inspeccione la entrada y el divisor. Es posible que el volumen adicional sin una ruta interna diferente no solucione el cortocircuito. Si el aceite se calienta de manera constante sin un evento de bajo nivel ni aireación visible, revise las pérdidas creadas por el trabajo más rápido y el rechazo de calor disponible.

Un informe puede ser limitado: 'Espuma después de la segunda retracción rápida a una temperatura del aceite de 45 °C; nivel por encima del mínimo marcado; presión de entrada de la bomba no medida'. Esta es una línea de informe ilustrativa, no un resultado de campo BLINCE. Preserva la observación y la medida faltante sin declarar culpable al tanque. Cuando la máquina levante o sostenga una carga suspendida, utilice su procedimiento de prueba de seguridad y aislamiento aprobado. El tamaño del depósito no puede validar el circuito de retención de carga.

Poner dos ofertas de yacimientos sobre la misma base.

'30 L' en dos citas no necesariamente describe lo mismo. Podría ser el volumen de la carcasa, el aceite en la marca de llenado o la designación nominal del modelo. La comparación comienza con un dibujo, no con la columna de precios. En ese dibujo, marque la superficie de aceite más baja mientras los actuadores están en el estado que elimina la mayor cantidad de aceite del tanque. Luego marque la superficie más alta después de que regrese el aceite. La distancia disponible entre esas marcas es la que utiliza el circuito. Ninguno de los proveedores podrá liquidarlo repitiendo la capacidad nominal.

Utilice una hoja de derechos para ambas ofertas. Incluir la retracción más rápida permitida de la máquina y cualquier movimiento superpuesto; un componente de retorno puede ver un flujo mayor que el suministro de la bomba. Pregunte por el rendimiento de la bomba a la presión y velocidad de funcionamiento, en lugar de un máximo de catálogo como 'hasta 40 L/min'. La ruta de regreso a la recogida en una carcasa compacta puede decidir su idoneidad. Si esa ruta es deficiente, el volumen adicional de la cáscara por sí solo puede dejar petróleo recientemente regresado cerca de la entrada. El listado de unidades personalizadas de BLINCE identifica el tipo de equipo disponible; no publica una curva de bomba ni una sección de depósito para la construcción que se compara.

¿A qué se debe un espacio de 20 L entre ofertas en la misma máquina? Primero verifique las suposiciones de movimiento. Si los controles permiten que ambos cilindros salgan a la vez, el tanque ve ambos volúmenes de desplazamiento de varilla antes de que cualquiera de ellos regrese. Una cotización basada en una moción alternativa responde a un deber diferente. Es posible que un proveedor también haya diseñado un difusor de retorno que el otro no. Coloque esas diferencias en el registro de cotización y compárelas con los controles y tuberías reales. La conocida cifra de 'tres veces el flujo de la bomba' puede reservar espacio con antelación; no contiene ningún cálculo de volumen del cilindro, pulso de retorno o calor.

Qué enviar a BLINCE sobre el tanque.

Un paquete inicial puede caber en un boceto de circuito y en un diagrama de ciclo. Dar movimientos simultáneos a barras superpuestas en el gráfico; marcar un enclavamiento en el control que lo aplica. Agregue el comportamiento de la bomba durante una espera y el entorno de instalación de la unidad. Para una modernización, incluya el dibujo de la unidad anterior o fotografías marcadas. Las medidas faltantes se pueden mencionar en la primera respuesta del proveedor.

Para una revisión de ingeniería, utilice los siguientes campos. Un espacio en blanco es más honesto que un número copiado de una máquina similar.

Una sola fotografía del tanque no puede revelar un tubo de retorno interno. La placa de identificación de una bomba no proporciona flujo al tanque en la retracción más rápida del cilindro. Si una avería motivó la consulta, descríbala por estado: 'aparece espuma en la segunda entrada rápida con aceite a 45 °C' es una observación útil, mientras que 'depósito demasiado pequeño' ya es un diagnóstico. Las medidas deben estar etiquetadas con su ubicación. Una presión medida delante de una válvula no puede responder a una pregunta sobre la presión después de un enfriador de retorno.

Solicite al proveedor que le devuelva la configuración y el plano elegidos, incluidos los volúmenes de llenado bruto y normal, los niveles de funcionamiento permitidos, la base de entrada de la bomba, las clasificaciones para la ruta de retorno real y la ruta interna desde la entrada hasta la recogida. Separe los valores calculados, las calificaciones del catálogo y los resultados de las pruebas de la máquina. El La página de la unidad de potencia hidráulica personalizada de BLINCE es el destino comercial para esa solicitud de configuración. La solicitud debe viajar con el ciclo de la máquina, no con un tamaño de tanque deseado aislado.

El La guía de la unidad de potencia de dos cilindros aborda el flujo combinado y el orden de movimiento cuando dos cilindros comparten una unidad. Utilice el resultado de su secuencia en la revisión del tanque. El La guía de bombas de CA versus CC ayuda con el suministro y el funcionamiento, una parte separada de la elección del paquete.

Acordar la prueba antes de construir el tanque.

El dibujo propuesto debe nombrar los estados que serán evaluados. De lo contrario, un proveedor puede ejecutar una carrera descargada a temperatura ambiente mientras la condición difícil de la máquina es una retracción rápida y caliente seguida de un ciclo continuo. Los límites de aceptación deben provenir de la bomba, el fluido, el filtro, el enfriador y las especificaciones de la máquina seleccionados. No se puede pegar un número genérico de nivel de aceite o temperatura en una construcción no seleccionada.

Mantenga el punto de medición en el registro. '140 bar' en un puerto de válvula aguas arriba no es una lectura de presión de retorno. El 'aceite a 60 °C' en la pared del tanque no se puede comparar directamente con un sensor de línea caliente. Una carrera sin carga no proporciona tendencia de temperatura ni presión de retorno máxima bajo servicio de producción. Utilice el procedimiento de prueba y aislamiento aprobado por la máquina para medidores y líneas presurizadas; las cargas suspendidas requieren sus controles separados.

Escriba el estado operativo fallido al lado de la lectura, luego elija la siguiente verificación de ese estado:

Después de un cambio de circuito o tanque, utilice el mismo estado de la máquina y ubicaciones de instrumentos para la ejecución de comparación.

Preguntas que quedan después del primer cálculo

¿Puede un flujo múltiple establecer la capacidad del depósito?

Para un dibujo de diseño inicial, un flujo múltiple proporciona un margen de espacio. Para la orden de compra utilice el ciclo. La extracción de aceite del cilindro gobierna un nivel extremo, un aumento de retorno puede gobernar el filtro y la entrada, y la pérdida continua de energía gobierna el servicio térmico. La asignación de volumen sobrevive sólo si el diseño del tanque seleccionado pasa esas comprobaciones separadas.

¿Un tanque más grande solucionaría el ruido de la bomba?

Solo si la nueva geometría y nivel abordan la causa del suministro de entrada deficiente. El ruido del arranque en frío puede implicar restricción de viscosidad y succión; El ruido en una pendiente permitida indica que la cobertura de recogida es otra posibilidad. Tome la lectura de entrada mientras se produce el ruido y compárela con el límite de la bomba seleccionada. Retener una manguera de succión alta y estrecha durante el reemplazo del tanque deja su restricción en el circuito.

¿Por qué el filtro de retorno podría necesitar más capacidad de flujo de la que ofrece la bomba?

Un cilindro retráctil de doble acción escapa a través del área más grande de la tapa mientras recibe aceite a través del área más pequeña del lado del vástago. Para el ejemplo de un diámetro de 80 mm y una varilla de 45 mm, la relación de área ideal es 1,463. A 18 L/min en el puerto de varilla, el escape calculado del puerto de tapa es de aproximadamente 26,3 L/min. El filtro ve ese flujo sólo si la válvula seleccionada y la tubería de retorno lo dirigen a través del filtro; Identifique la rama en el esquema antes de especificar el elemento.

¿Cómo se debe comprobar el difusor de un depósito compacto?

Un difusor cambia la forma en que el chorro de retorno ingresa al aceite. Por lo tanto, su posición y sumersión pertenecen a un dibujo en sección en ambos extremos del nivel. Verifique la separación de aire y la entrada de la bomba según el servicio previsto. El difusor no puede recuperar el aceite contenido en un cilindro extendido ni eliminar el calor del circuito.

¿Qué volumen va en la orden de compra?

Adjunte el plano de configuración aprobado e identifique el volumen bruto, el llenado normal y los niveles operativos permitidos como cifras separadas. Indique las posiciones del actuador que producen los extremos. La cantidad de llenado inicial para todo el circuito es otra entrada. En una sustitución, los mismos litros nominales pueden ocultar una altura de recogida o entrada de retorno diferente.

Un cilindro más grande en la unidad existente: ¿qué se debe recalcular?

Vuelva a calcular el volumen de la tapa, el volumen de la varilla y la secuencia. El nuevo cilindro puede producir un nivel más bajo durante la extensión y un flujo de retorno mayor al retraerse. Verifique el tanque existente, la bomba, el variador, la válvula, los componentes de retorno y el servicio de enfriamiento en comparación con esos estados. Una clasificación de presión coincidente por sí sola no aprueba el cambio; el comportamiento de retención de carga y falla también necesita su propia revisión del circuito.

El documento útil al final de la consulta es un ciclo de máquina marcado al lado del dibujo de la sección del depósito propuesto. El rango de nivel del tanque, la ruta de retorno, la entrada de la bomba y el rendimiento térmico se pueden evaluar para la misma construcción.

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Descargo de responsabilidad

Este artículo es una guía de ingeniería general. La selección final de componentes debe basarse en los dibujos de la máquina, los datos hidráulicos medidos, las condiciones de trabajo, los requisitos de seguridad y la confirmación de un ingeniero o proveedor hidráulico calificado.

Equipo Hidráulico Blince

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