BR112021004259B1 - Mesa de longarina para uma pá, tira e pá - Google Patents

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Abstract

MESA DE LONGARINA, TIRA, MÉTODO PARA FABRICAR UMA MESA DE LONGARINA, PÁ E TURBINA EÓLICA. A presente invenção revela uma tira, uma mesa de longarina e um método de fabricação da mesma, uma pá e uma turbina eólica. A mesa de longarina de uma forma de realização da presente invenção inclui uma pluralidade de grupos de tiras dispostas em uma direção lateral, cada grupo de tiras inclui uma pluralidade de tiras empilhadas em uma direção longitudinal e cada uma das tiras se estende em sua própria direção axial e compreende uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral disposta de forma oposta em uma direção de espessura e uma primeira superfície curva e uma segunda superfície curva disposta de forma oposta em uma direção de largura, em que as primeiras superfícies curvas de todas as tiras em cada grupo de tiras são dispostas lado a lado para formar uma primeira estrutura de dente curva, as segundas superfícies curvas de todas as tiras em cada grupo de tiras são dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes estão ajustadas com folga ou encostadas uma na outra. Na mesa de longarina da forma de realização da presente invenção, as tiras são dispostas de forma compacta e a resina flui mais suavemente.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA
[001] A presente invenção reivindica prioridade do pedido de patente chinesa n° 201911159039.7, depositado em 22 de novembro de 2019, intitulado “Tira, mesa de longarina e método de fabricação da mesma, pá e turbina eólica”, que é incorporado neste documento por referência em sua totalidade.
CAMPO TÉCNICO
[002] A presente invenção se refere ao campo da geração de energia eólica, em particular a uma tira, uma mesa de longarina (spar cap) e um método de fabricação da mesma, uma pá e uma turbina eólica.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de geração de energia eólica, tornou-se uma tendência de desenvolvimento na indústria fornecer uma turbina eólica mais estável e com maior potência. Por um lado, uma turbina eólica de alta potência fará uma pá cada vez mais longa. Um aumento no comprimento da pá apresenta novos requisitos para um projeto de estrutura de pá.
[004] Um contorno externo de uma pá de turbina eólica geralmente consiste em duas carcaças, isto é, uma carcaça superior e uma carcaça inferior, uma estrutura de malha de mesa de longarina interna é usada para suportar uma carga e uma mesa de longarina é um componente de sustentação principal. Conforme o comprimento da pá aumenta, a carga suportada pela mesa de longarina também aumenta, e a necessidade de uma capacidade de sustentação de carga da mesa de longarina fica cada vez mais alta. Uma placa como uma estrutura de mesa de longarina tem as vantagens de uma excelente propriedade mecânica e um método de processamento simples. É uma ideia técnica importante em um projeto de pás no campo da geração de energia eólica usar uma placa como uma tira e empilhar placas para formar uma parte estrutural reforçada.
[005] No entanto, o membro da mesa de longarina formado pelo empilhamento das tiras no estado da técnica geralmente tem problemas de arranjo desmedido das tiras e formato de superfície desmedido das tiras. Isso faz com que um arranjo das tiras não seja compacto o suficiente e um enriquecimento excessivo de resina em locais específicos e, assim, a resistência estrutural da mesa de longarina é afetada e um fluxo de resina é afetado pelo formato da superfície da tira quando a resina é preenchida.
DESCRIÇÃO RESUMIDA
[006] A presente invenção fornece uma tira, uma mesa de longarina e um método de fabricação da mesma, uma pá e uma turbina eólica. As tiras da mesa de longarina são dispostas de forma compacta e fazem com que a resina flua mais suavemente.
[007] Em um primeiro aspecto, uma forma de realização da presente invenção fornece uma mesa de longarina para uma pá, compreendendo uma pluralidade de grupos de tiras dispostas em uma direção lateral, cada grupo de tiras compreendendo uma pluralidade de tiras empilhadas em uma direção longitudinal, e cada uma das tiras se estendendo em sua própria direção axial e compreendendo uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral disposta de forma oposta em uma direção de espessura e uma primeira superfície curva e uma segunda superfície curva disposta de forma oposta em uma direção de largura, em que as primeiras superfícies curvas de todas tiras em cada grupo de tiras são dispostas lado a lado para formar uma primeira estrutura de dente curva, as segundas superfícies curvas de todas as tiras em cada grupo de tiras são dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes estão ajustadas com folga ou encostadas uma na outra.
[008] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, uma lacuna em forma de ampulheta é formada entre as tiras adjacentes ao longo da direção lateral nos grupos de tiras adjacentes.
[009] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, as tiras adjacentes na direção lateral nos grupos de tiras adjacentes são dispostas de forma correspondente.
[010] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, a primeira superfície lateral e a segunda superfície lateral em conjunto com a primeira superfície curva e a segunda superfície curva definem uma seção transversal da tira e uma linha de contorno de cada uma dentre a primeira superfície curva e a segunda superfície curva correspondente à seção transversal é uma curva contínua.
[011] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, a seção transversal da tira é centralmente simétrica ou simétrica em espelho.
[012] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, cada uma dentre a primeira superfície lateral e a segunda superfície lateral se cruza com cada uma dentre a primeira superfície curva e a segunda superfície curva em um ângulo obtuso.
[013] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, a primeira superfície curva compreende uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à primeira superfície lateral na direção de espessura; a segunda superfície curva compreende uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à segunda superfície lateral na direção de espessura.
[014] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, a primeira superfície lateral compreende uma primeira ranhura que se estende na direção axial da tira, a segunda superfície curva compreende uma primeira ranhura lateral que se estende na direção axial da tira e a primeira ranhura se comunica com a primeira ranhura lateral.
[015] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, a segunda superfície lateral compreende uma segunda ranhura que se estende na direção axial da tira, a primeira superfície curva compreende uma segunda ranhura lateral que se estende na direção axial da tira e a segunda ranhura se comunica com a segunda ranhura lateral.
[016] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, uma dimensão de cada uma dentre a primeira ranhura lateral e a segunda ranhura lateral na direção de espessura é maior do que metade de uma espessura da tira.
[017] De acordo com um aspecto de uma forma de realização da presente invenção, uma camada intermediária de desvio é disposta entre as tiras e a camada intermediária de desvio é um tecido de fibra.
[018] Em um segundo aspecto, uma forma de realização da presente invenção fornece uma tira. A tira se estende ao longo de sua própria direção axial e compreende uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral disposta de forma oposta entre si em uma direção de espessura e uma primeira superfície curva e uma segunda superfície curva disposta de forma oposta entre si em uma direção de largura, permitindo que as primeiras superfícies curvas de uma pluralidade de tiras lado a lado formem uma primeira estrutura de dente curva e as segundas superfícies curvas da pluralidade de tiras lado a lado formem uma segunda estrutura de dente curva.
[019] Em um terceiro aspecto, uma forma de realização da presente invenção fornece um método para fabricar uma mesa de longarina, compreendendo: fornecer uma pluralidade de tiras, cada uma das tiras se estendendo em sua própria direção axial e compreendendo uma primeira superfície e uma segunda superfície lateral dispostas de forma oposta em uma direção de espessura e uma primeira superfície curva e uma segunda superfície curva disposta de forma oposta em uma direção de largura; empilhar as tiras em um molde de modo que uma pluralidade de tiras sejam empilhadas em uma direção longitudinal para formar uma pluralidade de grupos de tiras que são dispostos em uma direção lateral, de modo que as primeiras superfícies curvas de todas as tiras em cada grupo de tiras sejam dispostas lado a lado para formar uma primeira estrutura de dente curva, e as segundas superfícies curvas de todas as tiras em cada grupo de tiras sejam dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes estejam ajustadas com folga ou encostadas uma na outra; fornecer resina às lacunas entre os grupos de tiras e entre as tiras adjacentes na direção longitudinal em cada grupo de tiras; e curar a resina para unir as tiras.
[020] Em um quarto aspecto, uma forma de realização da presente invenção fornece uma pá que compreende a mesa de longarina de acordo com qualquer uma das formas de implementação acima.
[021] Em um quinto aspecto, uma forma de realização da presente invenção fornece uma turbina eólica que compreende a pá de acordo com qualquer uma das formas de implementação acima.
[022] Na mesa de longarina da forma de realização da presente invenção, as primeiras superfícies curvas de todas as tiras em cada grupo de tiras são dispostas lado a lado para formar uma primeira estrutura de dente curva, as segundas superfícies curvas de todas as tiras em cada grupo de tiras são dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes estão ajustadas com folga ou encostadas uma na outra. Portanto, as tiras são dispostas de forma compacta, uma resina é uniformemente distribuída entre as tiras e não será enriquecida em excesso. A resistência estrutural da mesa de longarina é mais forte e a estrutura de dente é curvada para que a resina flua mais suavemente quando a resina é preenchida, o que melhora a eficiência da aspersão e a qualidade da aspersão e evita defeitos, tais como vazios e bolhas entre as tiras.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[023] Características, vantagens e efeitos técnicos de formas de realização exemplificativas da presente invenção serão descritos abaixo com referência aos desenhos.
[024] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma mesa de longarina de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[025] A Figura 2 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura em seção transversal de uma mesa de longarina de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção.
[026] A Figura 3 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura em seção transversal parcial da mesa de longarina de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção.
[027] A Figura 4 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura em seção transversal de uma tira na mesa de longarina de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção.
[028] A Figura 5 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura em seção transversal de uma tira em uma mesa de longarina de acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção.
[029] A Figura 6 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura em seção transversal parcial da mesa de longarina de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção.
[030] A Figura 7 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma tira de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[031] A Figura 8 mostra um diagrama de estrutura em seção transversal esquemático de uma tira de acordo com uma terceira forma de realização da presente invenção.
[032] A Figura 9 mostra um fluxograma de um método para fabricar uma mesa de longarina de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[033] A Figura 10 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma pá de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[034] A Figura 11 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma região A em uma pá de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[035] A Figura 12 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma turbina eólica de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[036] Nos desenhos, os desenhos não são desenhados na escala real.
[037] Descrição dos sinais de referência: (1)- rotor; (2)- gerador; (3)- nacela; (4)- torre; (10)- pá; (11)- carcaças; (12)- alma de cisalhamento (shear web); (13)- mesa de longarina; (20)- cubo; (100)- tira; (10a)- grupo de tiras; (110)- primeira superfície lateral; (111)- primeira ranhura; (120)- segunda superfície lateral; (121)- segunda ranhura; (130)- primeira superfície curva; (131)- segunda ranhura lateral; (140)- segunda superfície curva; (141)- primeira ranhura lateral; (210)- primeira camada de casca (peel ply); (220)- segunda camada de casca; (X)- direção lateral; (Y)- direção longitudinal; (L)- direção de comprimento.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[038] Uma forma de implementação da presente invenção será descrita em mais detalhes abaixo em conjunto com desenhos e formas de realização. Uma descrição detalhada e desenhos das seguintes formas de realização são usados para ilustrar de forma exemplificativa um princípio da presente invenção, mas não podem ser usados para limitar o escopo da presente invenção, isto é, a presente invenção não está limitada às formas de realização descritas.
[039] Características e formas de realização exemplificativas de cada aspecto da presente invenção serão descritas em detalhes abaixo. A fim de tornar mais claros os objetos, soluções técnicas e vantagens da presente invenção, a presente invenção será ainda descrita em detalhes abaixo em conjunto com desenhos e formas de realização específicas. Deve ser entendido que as formas de realização específicas descritas aqui são configuradas apenas para explicar a presente invenção e não configuradas para limitar a presente invenção. Para os técnicos no assunto, a presente invenção pode ser implementada sem alguns desses detalhes específicos. A descrição a seguir das formas de realização é apenas para fornecer uma melhor compreensão da presente invenção, mostrando exemplos da presente invenção.
[040] As palavras de orientação que aparecem na descrição a seguir são todas as direções mostradas nos desenhos e não limitam uma estrutura específica da presente invenção. Na descrição da presente invenção, também deve ser observado que, a menos que claramente definido e limitado de outra forma, os termos “instalação”, “conexão” e semelhantes devem ser entendidos em um sentido amplo, por exemplo, pode ser uma conexão fixa ou uma conexão destacável ou uma conexão integrada; e pode ser uma conexão direta ou uma conexão indireta. Para os técnicos no assunto, um significado específico dos termos acima mencionados na presente invenção pode ser entendido de acordo com circunstâncias específicas.
[041] A fim de compreender melhor a presente invenção, uma tira, uma mesa de longarina e um método de fabricação da mesma, uma pá e uma turbina eólica de acordo com formas de realização da presente invenção serão descritas em detalhes abaixo com referência às Figuras 1 a 12.
[042] Consulte as Figuras 1, 2 e 3. A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma mesa de longarina de acordo com uma forma de realização da presente invenção. A Figura 2 mostra uma estrutura esquemática em seção transversal de uma mesa de longarina de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção. A Figura 3 mostra um diagrama de estrutura em seção transversal parcial da mesa de longarina da primeira forma de realização da presente invenção.
[043] Uma forma de realização da presente invenção fornece uma mesa de longarina para uma pá, especialmente para uma pá de uma turbina eólica. Como mostrado na Figura 1, uma mesa de longarina fornecida por uma forma de realização da presente invenção é, de modo geral, alongada e há uma direção lateral (X), uma direção longitudinal (Y) e uma direção de comprimento (L), como mostrado na figura. Como mostrado na Figura 2 e na Figura 3, uma forma de realização da presente invenção fornece uma pluralidade de grupos de tiras (10a) disposta ao longo da direção lateral (X). Pode haver uma lacuna entre grupos de tiras adjacentes (10a) que pode ser uma pequena lacuna, ou os grupos de tiras adjacentes (10a) estão dispostos proximamente. Cada grupo de tiras (10a) inclui uma pluralidade de tiras (100) empilhadas na direção longitudinal (Y). Especificamente, os eixos da pluralidade de tiras (100) são substancialmente paralelos. Pode ser entendido que em um processo de empilhar e organizar as tiras (100), devido a um erro de operação, haverá um ligeiro desvio de posição, de modo que os eixos das tiras (100) sejam aproximadamente paralelos dentro de uma certa faixa de erro permitida.
[044] A tira (100) pode ser uma pré-forma, por exemplo, uma pré- forma formada por técnicas tais como pultrusão, aspersão, pré-cura e semelhantes. A tira (100) pode, preferencialmente, ser um elemento pultrudado. A tira (100) se estende ao longo de sua própria direção axial e inclui uma primeira superfície lateral (110) e uma segunda superfície lateral (120) disposta de forma oposta em uma direção de espessura, e uma primeira superfície curva (130) e uma segunda superfície curva (140) disposta de forma oposta em uma direção de largura. Especificamente, uma curva de superfície de cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) pode ser uma parábola, uma curva logarítmica, uma curva seno, uma curva exponencial, uma curva cosseno ou uma seção de uma curva composta das anteriores curvas. No grupo de tiras (10a), a primeira superfície lateral adjacente (110) e a segunda superfície lateral (120) das tiras adjacentes (100) estão dispostas de forma correspondente. Em uma forma de realização opcional, a primeira superfície lateral adjacente (110) e a segunda superfície lateral (120) são fixadas uma à outra.
[045] As primeiras superfícies curvas (130) de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) formam uma primeira estrutura de dente curva lado a lado. Na primeira estrutura de dente curva, todos os dentes são dispostos lado a lado ao longo da direção longitudinal (Y) e são dispostos curvos e ondulados ao longo da direção lateral (X). As segundas superfícies curvas (140) de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) são dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva. Na segunda estrutura de dente curva, todos os dentes são dispostos lado a lado ao longo da direção longitudinal (Y) e são dispostos curvos e ondulados ao longo da direção lateral (X). A primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva de grupos de tiras adjacentes (10a) estão ajustadas com folga entre si. Isto é, uma posição convexa da primeira estrutura de dente curva está correspondentemente engatada com uma posição côncava da segunda estrutura de dente curva com uma lacuna formada entre as mesmas. Consequentemente, uma posição convexa da segunda estrutura de dente curva é correspondentemente engatada com uma posição côncava da primeira estrutura de dente curva e uma lacuna é deixada. Em outras formas de realização alternativas, a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes (10a) estão encostadas uma na outra. Especificamente, a primeira estrutura de dente curva e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes (10a) podem estar encostadas uma na outra em uma posição específica, por exemplo, para formar um ponto de contato. Pode ser entendido que, de acordo com um requisito de processo ou um erro de processo, uma pequena lacuna pode ser formada em alguns pontos de contato.
[046] Na mesa de longarina da forma de realização da presente invenção, as primeiras superfícies curvas (130) de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) são dispostas lado a lado para formar uma primeira estrutura de dente curva, as segundas superfícies curvas (140) de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) são dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes estão ajustadas com folga ou encostadas uma na outra. Portanto, as tiras são dispostas de forma compacta, uma resina é distribuída uniformemente entre as tiras (100) e não será enriquecida em excesso. A estabilidade estrutural e a resistência da mesa de longarina são mais fortes. A capacidade de sustentação de carga da mesa de longarina é melhorada. A estrutura de dente é curvada para que a resina flua mais suavemente quando a resina é preenchida, o que melhora a eficiência da aspersão e a qualidade da aspersão e evita defeitos tais como vazios e bolhas entre as tiras.
[047] Em algumas formas de realização, uma lacuna em forma de ampulheta é formada entre as tiras (100) adjacentes na direção lateral (X) em grupos de tiras adjacentes (10a). Especificamente, continue a se referir às Figuras 2 e 3, a lacuna em forma de ampulheta pode transitar gradualmente de uma posição de lacuna mais ampla para uma posição de lacuna mais estreita e, em seguida, transitar gradualmente da posição de lacuna mais estreita para outra posição de lacuna mais ampla. A lacuna em forma de ampulheta pode ser inclinada em relação à direção longitudinal (Y). Além disso, a posição de lacuna mais ampla na direção lateral (X) neste tipo de lacuna de ampulheta pode estar localizada entre as tiras (100) adjacentes na direção longitudinal (Y). Uma pluralidade de lacunas em forma de ampulheta formadas entre a primeira estrutura de dente curva e a segunda estrutura de dente curva adjacente são sequencialmente conectadas. A lacuna em forma de ampulheta faz com que a resina flua mais suavemente, melhora a eficiência da aspersão e a qualidade da aspersão e evita defeitos tais como vazios e bolhas entre as tiras.
[048] Em algumas formas de realização, continuando a se referir às Figuras 2 e 3, as tiras (100) adjacentes umas às outras na direção lateral (X) em grupos de tiras adjacentes (10a) estão dispostas de forma correspondente. Em uma forma de realização preferida, as tiras (100) entre os grupos de tiras adjacentes (10a) são dispostas niveladas na direção longitudinal (Y). Desta forma, durante o processo de organizar a pluralidade de tiras (100) em uma mesa de longarina, as tiras (100) podem ser dispostas em uma superfície plana sem protuberâncias ou enchimentos adicionais para ajustar as posições na direção longitudinal (Y) das tiras (100). Além disso, as tiras (100) no grupo de tiras (10a) são alinhadas na direção lateral (X). Desta forma, no processo de organizar a pluralidade de tiras (100) em uma mesa de longarina, as tiras (100) podem ser simplesmente empilhadas ao longo da direção longitudinal (Y), o que melhora a eficiência de produção. Pode ser entendido que no processo de empilhar e organizar as tiras (100), devido a um erro de operação, haverá um ligeiro desvio de posição, de modo que as tiras (100) estejam aproximadamente niveladas dentro de uma certa faixa de erro permitida.
[049] Em algumas formas de realização, pelo menos parte de uma superfície de cada uma das tiras (100) no grupo de tiras (10a) é, de preferência, uma superfície áspera. Especificamente, camadas adicionais, tais como uma camada de casca, tecido de fibra etc., ou processos comumente usados, tais como trituração, moagem, gravação etc. podem ser usados para formar a superfície áspera.
[050] Consulte também a Figura 4, que mostra um diagrama de estrutura em seção transversal esquemático da tira na mesa de longarina de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção.
[051] Em algumas formas de realização, continuando a se referir à Figura 4, a primeira superfície lateral (110) e a segunda superfície lateral (120), juntamente com a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) da tira (100), definem uma seção transversal da tira (100). Uma linha de contorno da seção transversal correspondente de cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) é uma curva contínua. Cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) é uma superfície curva na direção de largura e na direção de espessura. Quando a resina é preenchida, a curva contínua faz com que a resina flua mais suavemente, melhorando a eficiência de enchimento da resina e formando uma boa ligação entre a resina e a tira (100). Além disso, a superfície curva pode se ajustar melhor ao formato da casca de uma pá, de modo que a lacuna entre a pá e a casca seja menor, e uma quantidade da resina usada entre a superfície curva e a casca possa ser reduzida.
[052] Em algumas formas de realização, continuando a se referir à Figura 4, a seção transversal da tira (100) é centralmente simétrica. Desta forma, no processo de empilhamento das tiras (100) na mesa de longarina, a tira (100) pode ser colocada em uma direção dianteira ou em uma direção inversa ao longo da direção longitudinal (Y), o que não afeta a cooperação da tira com outras tiras (100). Portanto, a eficiência de um processo de empilhamento de tiras (100) é maior, economizando tempo e custos de mão de obra. Em outras formas de realização opcionais, a seção transversal da tira (100) pode ser simétrica em espelho, desde que uma superfície curva possa ser fornecida e as superfícies curvas das tiras adjacentes (100) possam ser ajustadas com folga ou encostadas uma na outra.
[053] Especificamente, a primeira superfície curva (130) da tira (100) tem uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à primeira superfície lateral (110) na direção de espessura. Além disso, a segunda superfície curva (140) da tira (100) tem uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à segunda superfície lateral (120) na direção de espessura. A seção transversal da tira (100) tem a forma de um paralelogramo. Desta forma, uma direção de extensão da lacuna entre as tiras (100) adjacentes na direção lateral (X) é inclinada em relação à direção lateral (X), o que pode aumentar uma área de ligação entre a resina e a tira (100), aumentar a força de ligação e, assim, aumentar a resistência da mesa de longarina.
[054] Em algumas formas de realização, continuando a se referir à Figura 4, cada uma dentre a primeira superfície lateral (110) e a segunda superfície lateral (120) da tira (100) se cruza com cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) em um ângulo obtuso. Uma concentração de tensão facilmente causada por uma estrutura de ângulo agudo e uma rachadura que aparece facilmente quando a estrutura de ângulo agudo é carregada pode ser evitada, melhorando assim a resistência de cada uma da tira (100) e da mesa de longarina. Além disso, é mais vantajoso colocar uma camada de casca ou outra camada destacável que pode tornar a superfície da tira (100) áspera no primeiro lado (110) e na segunda superfície curva (140) ou no segundo lado (120) e na primeira superfície curva (130) e evitar dificuldade de remover a camada de casca ou outras camadas destacáveis.
[055] Consulte a Figura 5 e a Figura 6. A Figura 5 mostra um diagrama de estrutura em seção transversal esquemático de uma tira em uma mesa de longarina de acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção. A Figura 6 mostra um diagrama de estrutura em seção transversal parcial da mesa de longarina de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção.
[056] Em algumas formas de realização, a primeira superfície lateral (110) inclui uma primeira ranhura (111) se estendendo ao longo da direção axial da tira (100) e a segunda superfície curva (140) inclui uma primeira ranhura lateral (141) se estendendo ao longo da direção axial da tira (100). A primeira ranhura (111) é rebaixada da primeira superfície lateral (110) para a tira (100) e uma profundidade de rebaixo é, de modo geral, uniforme. Cada uma dentre uma profundidade da primeira ranhura (111) e uma profundidade da primeira ranhura lateral (141) pode estar entre 50 μm e 500 μm. A primeira ranhura lateral (141) é rebaixada da segunda superfície curva (140) para a tira (100) e uma profundidade de rebaixo é, de modo geral, uniforme. A primeira ranhura (111) se comunica com a primeira ranhura lateral (141). Uma superfície inferior de ranhura da primeira ranhura (111) e uma superfície inferior de ranhura da primeira ranhura lateral (141) se cruzam em um ângulo obtuso, e a superfície inferior de ranhura da primeira ranhura (111) é definida para ser substancialmente paralela à primeira superfície lateral (110). Tanto a superfície inferior de ranhura da primeira ranhura (111) como a superfície inferior de ranhura da primeira ranhura lateral (141) podem ser superfícies ásperas.
[057] Em algumas formas de realização, continue a consultar as Figuras 5 e 6, a segunda superfície lateral (120) inclui uma segunda ranhura (121) que se estende ao longo da direção axial da tira (100) e a primeira superfície curva (130) inclui uma segunda ranhura lateral (131) que se estende ao longo da direção axial da tira (100). A segunda ranhura (121) é rebaixada da segunda superfície lateral (120) para a tira (100) e uma profundidade de rebaixo é, de modo geral, uniforme. Cada uma dentre uma profundidade da segunda ranhura (121) e uma profundidade da segunda ranhura lateral (131) pode estar entre 50 μm e 500 μm. A segunda ranhura lateral (131) é rebaixada da primeira superfície curva (130) para a tira (100) e uma profundidade de rebaixo é, de modo geral, uniforme. A segunda ranhura (121) se comunica com a segunda ranhura lateral (131). Uma superfície inferior de ranhura da segunda ranhura (121) e uma superfície inferior de ranhura da segunda ranhura lateral (131) se cruzam em um ângulo obtuso e a superfície inferior de ranhura da segunda ranhura (121) é ajustada para estar substancialmente paralela à segunda superfície lateral (120). Tanto a superfície inferior de ranhura da segunda ranhura (121) quanto a superfície inferior de ranhura da segunda ranhura lateral (131) podem ser superfícies ásperas. As superfícies ásperas permitem que a resina flua e preencha melhor entre as superfícies ásperas de fixação.
[058] Em algumas formas de realização, continue a consultar as Figuras 5 e 6, uma dimensão de cada uma dentre a primeira ranhura lateral (141) e a segunda ranhura lateral (131) na direção de espessura é maior do que metade da espessura da tira (100). Ou seja, uma posição de uma parede de ranhura da primeira ranhura lateral (141) longe da primeira ranhura (111) está mais perto da segunda superfície lateral (120) em relação à primeira superfície lateral (110). Correspondentemente, uma posição de uma parede de ranhura da segunda ranhura lateral (131) longe da segunda ranhura (121) está mais perto da primeira superfície lateral (110) em relação à segunda superfície lateral (120). Desta forma, a primeira ranhura lateral adjacente (141) e a segunda ranhura lateral (131) entre as tiras (100) adjacentes na direção lateral se sobrepõem na direção longitudinal (Y), de modo que as tiras adjacentes (100) podem ser ainda mais próximas, e uma lacuna suficiente para preencher a resina é deixada. Portanto, as tiras (100) podem ser dispostas de forma mais apertada e a resistência da mesa de longarina pode ser aumentada.
[059] Em algumas formas de realização, tanto o primeiro lado (110) quanto o segundo lado (120) são substancialmente planos. Em outras formas de realização, tanto a primeira superfície lateral (110) quanto a segunda superfície lateral (120) são superfícies curvas, que podem se conformar melhor a um contorno curvo da pá.
[060] Em algumas formas de realização, uma camada intermediária de desvio é fornecida entre as tiras (100) e a camada intermediária de desvio é um tecido de fibra, tal como um tecido de fibra tecida bidimensional. Em algumas formas de realização opcionais, a camada intermediária de desvio é disposta entre os grupos de tiras (10a). Correspondentemente, as tiras adjacentes (100) no grupo de tiras (10a) estão dispostas para serem fixadas umas às outras. Em outras formas de realização opcionais, a camada intermediária de desvio circunda a primeira superfície lateral (110), a segunda superfície curva (140), a segunda superfície lateral (120) e a primeira superfície curva (130) da tira (100). Correspondentemente, uma camada intermediária de desvio também é fornecida entre as tiras adjacentes (100) no grupo de tiras (10a). A camada intermediária de desvio é benéfica para a resina se infiltrar entre as tiras (100) uniformemente e bem, e para reduzir o risco das tiras (100) não serem penetradas pela resina. A camada intermediária de desvio pode ser uma folha tecida. Especificamente, a camada intermediária de desvio é um tecido de fibra tecida bidimensional, um peso de superfície da camada intermediária de desvio é de 100-1200 kg/m2 e um modo de tecelagem da camada intermediária de desvio pode ser 0°/90° de entrelaçamento ou ±45° de entrelaçamento.
[061] Em algumas formas de realização, as tiras (100) são dispostas de forma plana ou curva ao longo da direção lateral (X). As tiras (100) são dispostas ao longo da direção lateral para se adaptar ao contorno da pá. Na forma de realização em que as tiras (100) são dispostas de forma curva, uma vez que as superfícies em ambos os lados da lacuna são curvas e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes (10a) estão engatadas uma com a outra para formar uma lacuna em forma de ampulheta. A lacuna em forma de ampulheta pode ser adaptada automaticamente ajustando uma posição de largura mais estreita. Não formará um espaço fechado na lacuna nem afetará o fluxo da resina na lacuna, evitando assim uma aspersão pobre da resina.
[062] Consulte também a Figura 7, que é um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma tira de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[063] Uma forma de realização da presente invenção fornece a tira (100), que se estende ao longo de sua própria direção axial e inclui a primeira superfície lateral (110) e a segunda superfície lateral (120) disposta de forma oposta na direção de espessura e a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) dispostas de forma oposta na direção de largura, de modo que as primeiras superfícies curvas (130) lado a lado da pluralidade de tiras (100) possam formar a primeira estrutura curva em forma de dente e as segundas superfícies curvas (140) lado a lado da pluralidade de tiras (100) podem formar um segunda estrutura curva em forma de dente. Especificamente, as primeiras superfícies curvas (130) e as segundas superfícies curvas (140) da pluralidade de tiras (100) empilhadas e dispostas ao longo da direção longitudinal (Y) formam as estruturas de dente curvas em dois lados e formam a lacuna em forma de ampulheta, à medida que as tiras (100) adjacentes na direção lateral (X) estão engatadas umas com as outras. A tira (100) pode ser uma estrutura de fibra de alta resistência. A tira (100) pode ser uma placa de formato longo, e a Figura 7 mostra apenas esquematicamente uma seção da tira (100) ao longo da direção do comprimento. A largura da tira (100) pode estar entre 50 mm e 250 mm, e uma espessura da mesma pode estar entre 2 mm e 15 mm.
[064] Especificamente, a primeira superfície lateral (110) e a segunda superfície lateral (120) junto com a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) da tira (100) definem uma seção transversal da tira (100), e uma linha de contorno de uma seção transversal correspondente de cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) é uma curva contínua. A seção transversal da tira (100) é centralmente simétrica. A primeira superfície curva (130) da tira (100) inclui uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à primeira superfície lateral (110) na direção de espessura. A segunda superfície curva (140) da tira (100) inclui uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à segunda superfície lateral (120) na direção de espessura. A seção transversal da tira (100) tem a forma de um paralelogramo. Cada uma dentre a primeira superfície lateral (110) e a segunda superfície lateral (120) da tira (100) se cruza com cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) em um ângulo obtuso.
[065] Além disso, a primeira superfície lateral (110) inclui a primeira ranhura (111) que se estende ao longo da direção axial da tira (100) e a segunda superfície curva (140) inclui a primeira ranhura lateral (141) que se estende ao longo da direção axial da tira (100). Em algumas formas de realização, a segunda superfície lateral (120) inclui a segunda ranhura (121) se estendendo ao longo da direção axial da tira (100) e a primeira superfície curva (130) inclui a segunda ranhura lateral (131) se estendendo ao longo da direção axial da tira (100).
[066] Consulte a Figura 8 que mostra um diagrama esquemático de uma estrutura em seção transversal de uma tira de acordo com uma terceira forma de realização da presente invenção.
[067] Em algumas formas de realização, cada uma dentre a superfície inferior de ranhura da primeira ranhura (111) e a primeira ranhura lateral (141) é pelo menos parcialmente coberta por uma primeira camada de casca (210). A primeira camada de casca (210) é alongada e uma superfície da mesma é fixada a uma superfície inferior da primeira ranhura (111) e a uma superfície inferior da primeira ranhura lateral (141). A primeira camada de casca (210) pode ser uma camada de casca. Isto é, a primeira camada de casca (210) é formada de forma liberável em parte da primeira superfície lateral (110) e parte da segunda superfície curva (140) da tira (100) durante um processo de pultrusão da tira (100). Após a primeira camada de casca (210) ser removida, tanto a primeira ranhura (111) quanto a primeira ranhura lateral (141) são expostas.
[068] Em algumas formas de realização, cada uma das superfícies inferiores da segunda ranhura (121) e da segunda ranhura lateral (131) é pelo menos parcialmente coberta por uma segunda camada de casca (220). A segunda camada de casca (220) é alongada, e uma superfície da mesma é fixada tanto na superfície inferior da segunda ranhura (121) quanto na superfície inferior da segunda ranhura lateral (131). A segunda camada de casca (220) pode ser uma camada de casca. Isto é, a segunda camada de casca (220) é formada de forma liberável em uma parte da segunda superfície lateral (120) e uma parte da primeira superfície curva (130) da tira (100) durante o processo de moldagem por pultrusão da tira (100). Após a segunda camada de casca (220) ser removida, a segunda ranhura (121) e a segunda ranhura lateral (131) são expostas.
[069] Consulte a Figura 9, que mostra um fluxograma de um método para fabricar uma mesa de longarina de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[070] Uma forma de realização da presente invenção fornece um método para a fabricação de uma mesa de longarina, incluindo as etapas de:(S110): fornecer uma tira (100) se estendendo ao longo de uma direção de comprimento (L) e incluindo uma primeira superfície lateral (110) e uma segunda superfície lateral (120) disposta de forma oposta na direção longitudinal (Y) e uma primeira superfície curva (130) e uma segunda superfície curva (140) disposta de forma oposta em uma direção lateral (X); em que, em algumas formas de realização, a seção transversal da tira (100) é centralmente simétrica; (S120): empilhar as tiras (100) em um molde de modo que uma pluralidade de tiras (100) sejam empilhadas na direção longitudinal (Y) para formar um grupo de tiras (10a) e uma pluralidade de grupos de tiras (10a) sejam dispostos na direção lateral (X), em que as primeiras superfícies curvas (130) de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) são dispostas lado a lado para formar uma primeira estrutura de dente curva e as segundas superfícies curvas (140) de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) são dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes estão ajustadas com folga ou encostadas uma na outra; (S130): fornecer resina às lacunas entre os grupos de tiras (10a) e entre as tiras (100) adjacentes na direção longitudinal (Y) nos grupos de tiras (10a); e (S140): curar a resina para unir as tiras (100).
[071] Especificamente, as tiras (100) são empilhadas entre uma tampa hermética e o molde para formar um espaço de aspersão em torno das tiras (100), e uma ou mais portas de aspersão e portas de vácuo são dispostas na tampa hermética. Uma bomba é usada para fazer vácuo no espaço de aspersão através das portas de vácuo. A resina entra no espaço de aspersão em estado de vácuo através das portas de aspersão, enquanto a bomba é mantida funcionando, de modo que a resina é preenchida na lacuna entre os grupos de tiras (10a) e uma superfície de junta entre as tiras (100) no grupo de tiras (10a). Em seguida, a resina pode ser curada por aquecimento do molde para unir as tiras (100).
[072] De acordo com o método para fabricar a mesa de longarina da forma de realização da presente invenção, as tiras (100) são dispostas para incluir a primeira estrutura de dente curva e a segunda estrutura de dente curva, e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura curva dos grupos de tiras adjacentes (10a) e estão engatadas uma na outra. Portanto, a estrutura da mesa de longarina formada é mais forte e as estruturas de dentes são curvas. Durante um enchimento da resina, a resina pode fluir rápida e suavemente e é uniformemente distribuída na lacuna, e o enriquecimento excessivo não aparecerá.
[073] Consulte as Figuras 10 e 11. A Figura 10 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma pá de acordo com uma forma de realização da presente invenção. A Figura 11 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma área A em uma pá de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[074] Uma forma de realização da presente invenção fornece uma pá (10). A pá (10) fornecida na forma de realização da presente invenção inclui uma carcaça (11) e uma alma de cisalhamento (12). A alma de cisalhamento (12) é disposta e conectada à carcaça (11). A pá (10) também inclui a mesa de longarina (13) de acordo com qualquer uma das formas de realização acima. As mesas de longarina (13) estão respectivamente localizadas em duas extremidades da alma de cisalhamento (12) que estão conectadas à carcaça (11) e a mesa de longarina (13) se estende ao longo da direção do comprimento da pá (10). A pá (10) fornecida pela forma de realização da presente invenção inclui a mesa de longarina (13) de acordo com qualquer uma das formas de realização acima, de modo que a pá (10) tenha alta estabilidade e resistência estrutural e tenha uma capacidade de sustentação de carga mais forte.
[075] Com referência à Figura 12, a Figura 12 mostra um diagrama esquemático de uma estrutura tridimensional de uma turbina eólica de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[076] Uma forma de realização da presente invenção fornece uma turbina eólica. A turbina eólica fornecida pela forma de realização da presente invenção inclui principalmente uma torre (4), uma nacela (3), um gerador (2) e um rotor (1). A nacela (3) está disposta no topo da torre (4). O gerador (2) está disposto na nacela (3) e pode estar localizado dentro da nacela (3), é claro, e também pode estar localizado fora da nacela (3). O rotor (1) inclui um cubo (20) conectado ao gerador (2) e fixado em uma base da nacela (3). A turbina eólica fornecida por a forma de realização da presente invenção inclui a pá (10) de acordo com qualquer uma das formas de realização acima. Mais de duas pás (10) estão conectadas ao cubo (20), respectivamente, e as pás (10) acionam o cubo (20) para girar sob uma ação de carga eólica, realizando assim uma geração de energia do gerador (2). A turbina eólica fornecida pela forma de realização do presente a invenção inclui a pá (10) de acordo com qualquer uma das formas de realização acima. A pá (10) tem alta estabilidade estrutural e alta resistência, de modo que a turbina eólica pode operar continuamente de forma mais estável e confiável.
[077] De acordo com as formas de realização acima mencionadas da presente invenção, essas formas de realização não descrevem todos os detalhes em detalhes, nem limitam a presente invenção apenas às formas de realização específicas descritas. Obviamente, muitas modificações e mudanças podem ser feitas com base na descrição acima. Este relatório descritivo seleciona e descreve especificamente essas formas de realização a fim de explicar melhor um princípio e aplicação prática da presente invenção, de modo que os técnicos no assunto possam fazer bom uso da presente invenção e fazer modificações com base na presente invenção. A presente invenção é limitada apenas pelas reivindicações e seu escopo total e equivalentes.
[078] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às formas de realização preferidas, várias melhorias podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente invenção e os componentes nela podem ser substituídos por equivalentes. Em particular, desde que não haja conflito estrutural, várias características técnicas mencionadas nas várias formas de realização podem ser combinadas de qualquer maneira. A presente invenção não está limitada às formas de realização específicas reveladas no texto, mas inclui todas as soluções técnicas que caem dentro do escopo das reivindicações.

Claims (14)

1. MESA DE LONGARINA (13) PARA UMA PÁ (10),caracterizada por compreender uma pluralidade de grupos de tiras (10a) dispostas em uma direção lateral (X), cada grupo de tiras (10a) compreendendo uma pluralidade de tiras (100) empilhadas em uma direção longitudinal (Y) e cada uma das tiras (100) se estendendo em sua própria direção axial e compreendendo uma primeira superfície lateral (110) e uma segunda superfície lateral (120) disposta de forma oposta em uma direção de espessura e uma primeira superfície curva (130) e uma segunda superfície curva (140) disposta de forma oposta em uma direção de largura,em que as primeiras superfícies curvas de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) são dispostas lado a lado para formar uma primeira estrutura de dente curva, as segundas superfícies curvas de todas as tiras (100) em cada grupo de tiras (10a) são dispostas lado a lado para formar uma segunda estrutura de dente curva e a primeira estrutura de dente curva adjacente e a segunda estrutura de dente curva dos grupos de tiras adjacentes (10a) estão ajustadas com folga ou encostadas uma na outra.
2. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por uma lacuna em forma de ampulheta ser formada entre as tiras adjacentes (100) ao longo da direção lateral (X) nos grupos de tiras adjacentes (10a).
3. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelas tiras adjacentes (100) na direção lateral (X) nos grupos de tiras adjacentes (10a) serem dispostas de forma correspondente.
4. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela primeira superfície lateral (110) e a segunda superfície lateral (120) em conjunto com a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) definirem uma seção transversal da tira (100) e uma linha de contorno de cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) correspondente à seção transversal ser uma curva contínua.
5. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pela seção transversal da tira (100) ser centralmente simétrica ou simétrica em espelho.
6. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada uma dentre a primeira superfície lateral (110) e a segunda superfície lateral (120) se cruzar com cada uma dentre a primeira superfície curva (130) e a segunda superfície curva (140) em um ângulo obtuso.
7. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela primeira superfície curva (130) compreender uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à primeira superfície lateral (110) na direção de espessura; a segunda superfície curva (140) compreende uma extremidade saliente na direção de largura que é adjacente à segunda superfície lateral (120) na direção de espessura.
8. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pela primeira superfície lateral (110) compreender uma primeira ranhura (111) que se estende na direção axial da tira (100), a segunda superfície curva (140) compreender uma primeira ranhura lateral (141) que se estende na direção axial da tira (100) e a primeira ranhura (111) se comunicar com a primeira ranhura lateral (141).
9. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pela segunda superfície lateral (120) compreender uma segunda ranhura que se estende na direção axial da tira (100), a primeira superfície curva (130) compreender uma segunda ranhura lateral (131) que se estende na direção axial da tira (100) e a segunda ranhura se comunicar com a segunda ranhura lateral (131).
10. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por uma dimensão de cada uma dentre a primeira ranhura lateral (141) e a segunda ranhura lateral (131) na direção de espessura ser maior do que metade de uma espessura da tira (100).
11. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por uma camada intermediária de desvio ser disposta entre as tiras (100), e a camada intermediária de desvio ser um tecido de fibra.
12. MESA DE LONGARINA (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelas tiras (100) serem empilhadas em um molde de modo que a pluralidade de tiras (100) seja empilhada em uma direção longitudinal (Y) para formar uma pluralidade de grupos de tiras (10a) que são dispostos em uma direção lateral (X);fornecer (S130) resina às lacunas entre os grupos de tiras (10a) e entre as tiras adjacentes (100) na direção longitudinal (Y) em cada grupo de tiras (10a); e curar (S140) a resina para unir as tiras (100).
13. TIRA (100), caracterizada pela tira (100) se estender ao longo de sua própria direção axial e compreender uma primeira superfície lateral (110) e uma segunda superfície lateral (120) disposta de forma oposta em uma direção de espessura e uma primeira superfície curva (130) e uma segunda superfície curva (140) disposta de forma oposta em uma direção de largura, permitindo que as primeiras superfícies curvas de uma pluralidade de tiras (100) lado a lado formem uma primeira estrutura de dente curva e as segundas superfícies curvas da pluralidade de tiras (100) lado a lado formem uma segunda estrutura de dente curva.
14. PÁ (10), caracterizada por compreender a mesa de longarina (13) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
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