CN101911884B - 草坪割草机用多齿割草刀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及草坪割草机用多齿割草刀，主要讲侧多齿，顶齿，端多齿，风翅刃口，风翅椭圆孔，风翅蜂巢及刀体的中部通孔，键，凹坑，键槽的构成及制造方法；多齿比单刀大大增加了刀刃的长度，具有多折刃而有多种砍切角及滑切角；被切割物是柔性的，单刃时让草现象多，而多折刃则搂草功能较强，有利于增强切割草杆及秸杆效能，底刃的弓背式底磨结构，使其有自磨性及耐磨的持久性，且因多齿比原单刀更锋利而节省动力消耗。刀的风翅上的风翅椭圆孔(28)和风翅蜂巢(29)，有降噪的辅助作用。

Description

草坪割草机用多齿割草刀

技术领域

本发明涉及一种用于庭院、公园及道路旁边、球场等场所修剪草坪的草坪割草机的割草刀，尤其是草坪割草机的具有侧面多齿及端面多齿的刀称为草坪割草机用多齿割草刀。

背景技术

草坪割草机被广泛用于按人们的喜好所选择的有时自走有时不自走的方式来割草。操作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拨杆，使离合器离合，以便有时自走有时不自走。现有技术的自走机构的驱动齿轮减速离合器，是由装在发动机主轴的皮带轮来带动的。而发动机主轴割草装置，如图5.发动机主轴割草装置爆炸图所示，由主动皮带轮(11)，垫套(12)，键(13)，刀座(14)，原有刀(15)，大压垫圈(16)，紧固螺栓(17)所组成；一般而言，刀座是必不可少的。常规的割草装置所用零件较多较贵；还较重，转动惯量较大，耗费功率较多；且刀是刚性连接，遇到杂物如水管时，是硬碰硬，没有安全防护。普通的单刀的侧面仅有刃而无齿，其刃易鈍，遇到茎杆切不好，常常是撕扯的；特别是其沿圆周的端面无齿，而端面在圆周部位的转速高，切断功能强，故普通单刀的端面无齿是对切割能量的很大损失。

发明内容

为了克服草坪割草机现有技术的常规的割草装置所用零件较多，转动惯量较大，耗费功率较多，且刀是刚性连接，没有安全防护的缺点，本发明提供一种草坪割草机切割机构的改良，是用于草坪割草机的不要独立刀座的刀，称为无刀座的草坪割草机用割草刀，一能使零件减少，造價降低；二能使重量减轻，消耗功率减少；三能使其具有安全防护的功能。又为了弥补普通的单刀的侧面仅有刃而无齿，其刃易鈍，遇到茎杆切不好，常常是撕扯的；特别是其沿圆周的端面无齿，而端面在圆周部位的转速高，切断功能强，故普通单刀的端面无齿是对切割能量的很大损失的缺欠，本发明在多年改进，例如材料，热处理，机构，形态，又如所述的无刀座的草坪割草机用割草刀的基础上，特别提供一种草坪割草机用多齿割草刀，多齿比单刀大大增加了刀刃的长度，具有多折刃而有多种砍切角及滑切角，有利于增强切割草杆及秸杆效能，底刃的弓背式底磨结构，使其有自磨性及耐磨的持久性，且因多齿比原单刀更锋利而节省动力消耗。

本发明解决其技术问题所采取的技术方法是：

这是实质上两类接合方式的巧妙组合，就是省去笨重的刀座，而在刀的钢板上直接冲压可供联接的成型；或用焊接胶接制出，总之是不要独立刀座的刀，是刀座和刀合为一体的，其上还设有安全防护的键，可总称为无刀座的草坪割草机用割草刀。

一种发动机主轴割草装置，特别是无刀座的草坪割草机用割草刀，在刀的钢板上，在发动机主轴和紧固螺栓(17)的安放位置区域，设有凹坑(2)，键(1)，键槽(3)，如图1，图3，图4，图10及图11所示；其特征是：所述的凹坑(2)的内径等于或公差略大于发动机主轴的外径，所述的凹坑(2)的底部的中间有孔，以便穿过紧固螺栓(17)；所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域，设有键(1)，其特征是：所述的键(1)呈长方形，是从刀的钢板上，利用料而冲压弯折而成型的，或是用焊接或胶接制出的，且其方形截面的两侧面，至少一个侧面，安装并卡贴在发动机主轴的键槽内；特别是所述的键(1)的根部，也就是键(1)与刀的钢板及与所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部，有冲压弯折的止裂槽，以便正确地选择合适的剪切强度，使得既能通过键而割草，又能在碰到水管时键的根部超荷而保护。所述的正确地选择合适的剪切强度的方法简明扼要介绍如下：制造所述的键(1)的根部可用次要壁的止裂槽法。次要壁是指连接在其它薄壁上的钣金壁，可以被看作是主要壁的子项。键的根部的止裂槽有缝止裂槽，无止裂槽，伸展止裂槽，矩形止裂槽，长圆形止裂槽，最好是选有缝止裂槽。建议用电脑折弯机及PROE，可用系统默认方程，用Y因子或K因子；或用预定义的折弯表；或用定制的折弯表；由系统来考虑材料特性及补偿。如果未将定制的折弯表指定给钣金件，可用以下公式计算展开长度：

L＝(π/2xR+YxT)xθ/90

式中，L是键的展开长度；R是键的内侧半径；Y因子在此可取0.5；T是钢板厚度，打边折和多处突凸，可提高材料力学的模量，减少钢板厚度；θ是折弯角度，可在80-100间选取。Y因子和K因子是由钣金件材料的相对厚度而言的中性折弯线的位置所定义的零件常数。K因子是从中性折弯线到内侧折弯半径的距离(δ)和材料厚度(T)之间的比值，其公式为K＝δ/T。Y因子是中性折弯线的长度与材料厚度(T)之间的比值，其公式为Y＝Kx(π/2)。可以访问文本和HTML钣金件报告及设置钣金件的精度。选择合适的剪切强度的方法之二是实践证明法，在所述的键(1)的根部，也就是键(1)与刀的钢板及与所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部，无轮是有冲压弯折的止裂槽，或是用焊接或胶接制出的，实践证明若仍然其强度过高，则采取减料挖去法，即在其键的根部，挖料使键的根部部分截面变细，以选择出合适的剪切强度来。所述的键槽(3)的特征是，在所述的凹坑(2)的边缘的安放普通键(13)的位置区域，设有和发动机主轴的键槽一样宽的键槽，这是为某些场合而备用的，例如加半圆键时，例如加备用键时。刀的钢板中部，要打边折和多处突凸以增强减薄。

作为不同的几个款式，如图2所示，可称为实施例1，其特征是在所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部位，设有键(1)，在另一侧设有所述的键槽(3)；所述的凹坑的中间设有通孔(18)。

作为不同的几个款式，如图6所示，可称为实施例2，其特征是在所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部位，在两侧(至少是一侧)设有键槽(4)；所述的凹坑的中间设有通孔(18)。

作为不同的几个款式，如图7所示，可称为实施例3，其特征是在所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部位的一侧，设有向内的键突(5)；所述的凹坑的中间仍设有通孔(18)。

作为不同的几个款式，如图8所示，可称为实施例4，其特征是省去凹坑，而在原所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部位，在一侧设有键槽方孔(6)；在所述的原凹坑的中间仍设有通孔(18)。

作为不同的几个款式，如图9所示，可称为实施例5，其特征是省去凹坑，而在原所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部位，在一侧设有键槽方孔，在另一侧设有所述的键(7)，此键或是固定的例如焊接及粘贴，或是活的另装的键，特别是所述的键局部有削减以适合于所需的安全强度的要求；在所述的原凹坑的中间仍设有通孔(18)。

又为了弥补普通的单刀的侧面仅有刃而无齿，其刃易鈍，遇到茎杆切不好，常常是撕扯的；特别是其沿圆周的端面无齿，而端面在圆周部位的转速高，切断功能强，故普通单刀的端面无齿是对切割能量的很大损失的缺欠，本发明在多年改进，例如材料，如65Mn，如40MnB，热处理如渗碳渗氮，机构如单刀，多刀，定刀，活刀，形态如平刀，折刀，弯刀，发黑，喷黑塑，有座的无座的，如所述的无刀座的草坪割草机用割草刀的基础上，特别提供一种草坪割草机用多齿割草刀。参看图12，图13，图14，所述的草坪割草机用多齿割草刀，主要由侧多齿(24)，顶齿(25)，端多齿(26)，风翅刃口(27)，风翅椭圆孔(28)，风翅蜂巢(29)及刀体的中部通孔(18)，键(1)，凹坑(2)，键槽(3)所组成；其特征是，所述的侧多齿(24)是设在刀体钢板侧面，也就是原来刀刃的地方，是在割草刀旋转的前进方向上，以刀体的中部通孔(18)为参照，一边一个钢板侧面上设有多个齿，至少1个，或多达百个，例如16个。如果齿少，优先靠边即靠旋转圆周的最外端；而在靠旋转圆周的最外端，设有所述的端多齿(26)，至少1个，或多达数十个，例如3个；又在所述的侧多齿(24)和所述的端多齿(26)交接处，设有所述的顶齿(25)。参看图20，是所述的侧多齿(24)，所述的端多齿(26)，及所述的顶齿(25)的齿的横截面的示意图，具有共同的齿的特征。所述的共同的齿的特征是，每个所述的齿的横截面有用钢板冲压拉伸出的弓背(19)，弓背的两侧的钢板有一定的角度，参看图(19)。把弓背的底部磨平即磨出刃口(20)，参看图20。另外，所述的侧多齿(24)，所述的端多齿(26)，及所述的顶齿(25)的齿的(从俯视及立体示意图看)共同的边缘特征是，每个所述的齿有侧边，有尖角；且两侧边或至少一个侧边有刃口；尖角或是圆角，相贯的不太尖的角，但大致形状是齿的头部小而根部粗大；所述的齿的侧边或是直斜边，或是弯的，弧形的，或锯牙形，或突弧形，或凹弧形，特别是所述的齿的侧边是弧形的，最好是渐开线形的。刀的风翅上设有所述的风翅刃口(27)，其特征是，所述的风翅上设有至少一个或多个缺口，例如4个，每个缺口的边缘还设有刃口(27)，以利切断缠草，可参看图(13)。刀的风翅上或设有所述的风翅椭圆孔(28)，所述的椭圆通孔至少一个，或多达百个，例如6个，以利有降噪的辅助作用，可参看图(15)。刀的风翅上或设有所述的风翅蜂巢(29)，所述的风翅蜂巢(29)至少一个，或多达几十个，例如6个，以利有降噪的辅助作用，可参看图(16)；特别是所述的风翅蜂巢(29)是凸起，圆锥或棱锥形，特别是六棱锥形，且中部有通孔(30)，可参看图(17)和图(18)。

本发明的有益效果是：多齿比单刀大大增加了刀刃的长度，具有多折刃而有多种砍切角及滑切角；被切割物是柔性的，单刃时让草现象多，而多折刃则搂草功能较强，有利于增强切割草杆及秸杆效能，底刃的弓背式底磨结构，使其有耐磨性及节省动力消耗。刀的风翅上的风翅椭圆孔(28)和风翅蜂巢(29)，有降噪的辅助作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是无座刀的部分放大的三维示意图。

图2是无座刀的实施例1的二维示意图。

图3是无座刀的三维示意图。

图4是无座刀的另一视角的三维示意图。

图5是原有的发动机主轴割草装置爆炸图，如图所示，由主动皮带轮(11)，垫套(12)，键(13)，刀座(14)，原有刀(15)，大压垫圈(16)，紧固螺栓(17)所组成。

图6是的实施例2的二维示意图。

图7是无座刀的实施例3的二维示意图。

图8是无座刀的实施例4的二维示意图。

图9是无座刀的实施例5的二维示意图。

图10是无座刀的中剖面示意图。

图11是无座刀的中剖面的中部的局部放大示意图。

图12是多齿刀的多半部的俯视示意图。

图13是多齿刀的部分剖的前视示意图。

图14是一种多齿刀的三视示意图。

图15是设有风翅椭圆孔(8)的多齿刀的部分侧视示意图。

图16是设有风翅蜂巢(9)的多齿刀的部分侧视示意图。

图17是风翅蜂巢(9)的剖视示意图。

图18是风翅蜂巢(9)的三视示意图。

图19是用钢板冲压拉伸出的弓背(19)的剖视示意图。

图20是弓背的底部磨平即磨出刃口(20)的剖视示意图。

如图1至图20所示，图中，

1.是键(1)；

2.是凹坑(2)；

3.是键槽(3)；

4.是键槽(4)；

5.是键突(5)；

6.是键槽方孔(6)；

7.是键(7)；

18.是通孔(18)；

19.是弓背(19)；

20.是弓背的底部磨平即磨出的刃口(20)；

24.是侧多齿(24)；

25.是顶齿(25)；

26.是端多齿(26)；

27.是风翅刃口(27)；

28.是风翅椭圆孔(28)；

29.是风翅蜂巢(29)；

30.是风翅通孔(30)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

改进发动机主轴割草装置，首先是制造无刀座的草坪割草机用割草刀。优选适合制刀的钢板的材质，要打边折和多处突凸，以便提高材料力学的模量，减少钢板厚度；还要有适合的前热处理例如半退火及调质处理，拉伸成型或热成型，再冲压成型，制出凹坑2，键1，键槽3，使所述的凹坑2的内径等于或公差略大于发动机主轴的外径。再进行正火及时效处理；及打磨修正及涂油或发黑处理。所述的凹坑2的底部的中间有孔，以便于穿过紧固螺栓17；果有的机型的键较长，又是利用钢板料而直接冲压弯折成型的话，则允许所述的凹坑2的底部的中间的孔是圆孔与长方孔的组合孔。草坪割草机用发动机主轴的外径如果是22.2mm，而紧固螺栓17是3/8-24UNF2B，则中间的孔是圆孔取8-9mm直径，或与长方孔的组合孔；又因为长方孔的宽约等于键宽为4.775mm，故圆孔与长方孔的组合孔是可行的。所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域所设有的键1，亦可用焊接或胶接制出。其方形截面的两侧面，至少一个侧面，安装并卡贴在发动机主轴的键槽内；请注意这里所说的至少一个侧面，是按惯例，即按观测者的眼向地表而观测割草刀是按顺时针方向，而唯一方向旋转的，故键只有一个侧面起推动作用。特别是所述的键1的根部，也就是键1与刀的钢板及与所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域的连接部，最好有冲压弯折的止裂槽，以便实验出合适的剪切强度，使得既能通过键而割草，又能在碰到水管时键的根部超荷而保护。建议在专用的试验台上抽样测后修正。所述的正确地选择合适的剪切强度的方法已简明扼要介绍过，不再赘述。选择合适的剪切强度的方法之二是实践证明法，在所述的键1的根部，也就是键1与刀的钢板及与所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域的连接部，无轮是有冲压弯折的止裂槽，或是用焊接或胶接制出的，实践证明若仍然其强度过高，则采取减料挖去法，即在其键的根部，挖料使键的根部部分截面变细，以选择出合适的剪切强度来。所述的键槽3是在所述的凹坑2的边缘的安放普通键13的位置区域，设置和发动机主轴的键槽一样宽的键槽，这是为某些场合而备用的，例如加半圆键时，例如加备用键时。在发动机主轴上，对于无自走的机型来说，键槽内直接装入本发明的无刀座的草坪割草机用割草刀，使键1对主轴键槽，使所述的凹坑2装在主轴上，再穿入紧固螺栓17，注意常用的螺栓都是反丝而不是正丝的。在发动机主轴上，对于有自走的机型来说，键槽内要先装入一根其上端是弧形端以与主轴键槽上弧端相配，而其下端与键1相接的主带轮键，接着装入主带轮，再装入上述的本发明的无刀座的草坪割草机用割草刀，使键1对主轴键槽，使所述的凹坑2装在主轴上，再穿入紧固螺栓17，注意常用的螺栓都是反丝而不是正丝的。

作为不同的几个款式，如图2所示，可称为实施例1，其特征是在所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域的连接部位，设有键1，在另一侧设有所述的键槽3；所述的凹坑的中间设有通孔18；其键1可对着主轴键槽，其键槽3是备用的；例如当有的客户要求加半圆键时可用之；又例如当键1被损坏后可加入备用键于键槽3，使刀能多次再生利用。

作为不同的几个款式，如图6所示，可称为实施例2，其特征是在所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域的连接部位，在两侧(至少是一侧)设有键槽4；所述的凹坑的中间设有通孔18。其刀的本身不带键，需另放键来对着主轴键槽和其键槽4，用一个，另一个是备用的；例如当有的客户要求加半圆键时可用之；又例如当键1被损坏后可加入备用键于键槽3，使刀能多次再生利用。

作为不同的几个款式，如图7所示，可称为实施例3，其特征是在所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域的连接部位的一侧，设有向内的键突5；所述的凹坑的中间仍设有通孔18。其刀的本身的向内的键突5就是键的作用，不需另放键来对着主轴键槽；也可作为改进，再加另一个备用的键槽。

作为不同的几个款式，如图8所示，可称为实施例4，其特征是省去凹坑，而在原所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域的连接部位，在一侧设有键槽方孔6；在所述的原凹坑放上大压垫圈16，再放紧固螺栓17。

作为不同的几个款式，如图9所示，可称为实施例5，其特征是省去凹坑，而在原所述的凹坑2的边缘的安放键的位置区域的连接部位，在一侧设有键槽方孔，在另一侧设有所述的键7，此键或是固定的例如焊接及粘贴，或是活的另装的键，特别是所述的键局部有削减以适合于所需的安全强度的要求；在所述的原凹坑的中间仍设有通孔18。其刀的本身或不带键，需另放键来对着主轴键槽和其键槽6；其刀的本身或带键即冲出键凸7；刀片的本身设有键槽方孔以作备用；刀的本身不作凹坑，中间仍设有通孔18，使刀平贴在主轴端，使通孔18对准主轴端中孔，还须放上大压垫圈16，再放紧固螺栓17。注意常用的螺栓都是反丝而不是正丝的。还须调节两刀尖平衡及进行假脚测试。

又为了弥补普通的单刀的侧面仅有刃而无齿，特别是其沿圆周的端面无齿的缺欠，本发明多年作了许多改进。例如材料，从65Mn到40MnB，或普通钢板渗碳，试过都可用；但制做多齿时，要多设打折而减薄厚度，以边好加压成型；最好用热冲压成型，齿形较理想。热处理如渗碳渗氮亦可用。机构如单刀，多刀，定刀，活刀，形态如平刀，折刀，弯刀，发黑，喷黑塑，有座的，无座的，各种的草坪割草机用割草刀，都可改进为本发明所述的草坪割草机用多齿割草刀。参看图12，图13，图14，因为所述的草坪割草机用多齿割草刀，主要由侧多齿24，顶齿25，端多齿26，风翅刃口27，风翅椭圆孔28，风翅蜂巢29及刀体的中部通孔18，键1，凹坑2，键槽3所组成；其特征是，所述的侧多齿24是设在刀体钢板侧面，也就是原来刀刃的地方，是在割草刀旋转的前进方向上，以刀体的中部通孔18为参照，一边一个钢板侧面上设有多个齿，至少1个，或多达百个，例如16个。如果齿少，优先靠边即靠旋转圆周的最外端；而在靠旋转圆周的最外端，设有所述的端多齿26，至少1个，或多达数十个，例如3个；又在所述的侧多齿24和所述的端多齿26交接处，设有所述的顶齿25。参看图20，是所述的侧多齿24，所述的端多齿26，及所述的顶齿25的齿的横截面，具有共同的齿的特征；所以能用相同的多个上下模块，把钢板冲压拉伸出弓背19，烧热打压，使弓背的两侧钢板有一定的角度，参看图19。把弓背的底部磨平即磨出刃口20，参看图20。另外，所述的侧多齿24，所述的端多齿26，及所述的顶齿25的齿的(从俯视及立体示意图看)共同的边缘的特征是，每个所述的齿有侧边，有尖角；且两侧边或至少一个侧边有刃口；尖角或是圆角，相贯的不太尖的角，但大致形状是齿的头部小而根部粗大；所述的齿的侧边或是直斜边，或是弯的，弧形的，或锯牙形，不是说整刀的多齿锯牙，而是说每一个牙的刃口亦或是锯牙状；或突弧形，或凹弧形，特别是所述的齿的侧边是弧形的，最好是渐开线形的。多齿比单刀大大增加了刀刃的长度，具有多折刃而有多种砍切角及滑切角，在刀飞旋时，切割草，草杆及秸杆都有较强的效能，底刃的弓背式底磨结构，使其有耐磨性及节省动力消耗。因为被切割物是柔性的，单刃时让草现象多，而多折刃时搂草功能较强。

刀的风翅上设有所述的风翅刃口27，其特征是，所述的风翅上设有至少一个或多个缺口，例如4个，每个缺口的边缘还设有刃口27，以利切断缠草，可参看图13；先打缺口，再磨出刃口，再弯风翅较易加工，当然用复合模也行。刀的风翅上或者设有所述的风翅椭圆孔28，以先冲多孔，再弯翅较好加工；所述的椭圆通孔至少一个，或多达百个，例如6个，当割草刀飞旋时，风翅有推草和煽风的作用，部分气流穿过所述的风翅椭圆孔28，有降噪的辅助作用。刀的风翅上或者设有所述的风翅蜂巢29，所述的风翅蜂巢29至少一个，或多达几十个，例如6个，特别是所述的风翅蜂巢29是六棱锥形，且中部有通孔30；当割草刀飞旋时，风翅有推草和煽风的作用，部分气流穿过所述的风翅蜂巢29，搭配适当就有消声尖劈蜂巢效应及较佳的降噪辅助作用。

Claims (4)

1.一种草坪割草机用多齿割草刀，主要由侧多齿(24)、顶齿(25)、端多齿(26)、风翅刃口(27)、风翅椭圆孔(28)、风翅蜂巢(29)及设在割草刀的刀体中部的通孔(18)、键(1)、凹坑(2)、键槽(3)所组成；其特征是：所述的侧多齿(24)、顶齿(25)、端多齿(26)的头部小而根部粗大；所述的侧多齿(24)设在刀体钢板的侧面，且所述的侧多齿(24)至少为一个；在刀体旋转圆周的最外端，设有所述的端多齿(26)，且所述的端多齿(26)至少为一个；在所述的侧多齿(24)和所述的端多齿(26)的交接处，设有所述的顶齿(25)；所述的侧多齿(24)、端多齿(26)、及顶齿(25)的横截面具有共同的特征，即每个所述的侧多齿(24)、端多齿(26)、及顶齿(25)的横截面有用钢板冲压拉伸出的弓背(19)，所述的弓背的两侧的钢板有一定的角度，且所述的弓背的底部磨出刃口(20)；每个所述的侧多齿(24)、端多齿(26)、及顶齿(25)有侧边，有尖角，且所述的侧多齿(24)、端多齿(26)、及顶齿(25)的至少一个侧边有刃口；而且所述的侧多齿(24)、端多齿(26)、及顶齿(25)的侧边是直斜边、或是锯牙边、或是凸弧形边、或是凹弧形边。

2.根据权利要求1所述的草坪割草机用多齿割草刀，其特征是：所述的刀体的风翅上设有至少一个缺口，所述缺口即为所述的风翅刃口(27)，且缺口的边缘还设有刃口。

3.根据权利要求1所述的草坪割草机用多齿割草刀，其特征是：所述的刀体的风翅上设有所述的风翅椭圆孔(28)，且所述的风翅椭圆孔(28)至少为一个。

4.根据权利要求1所述的草坪割草机用多齿割草刀，其特征是：所述的刀体的风翅上设有所述的风翅蜂巢(29)，且所述的风翅蜂巢(29)至少为一个；所述的风翅蜂巢(29)是凸起的圆锥形、或是六棱锥形，且中部有蜂巢通孔(30)。

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