CN115320305A - 林用底盘和林用车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种林用底盘及林用车辆，包括：前车架体；后车架体；以及俯仰调节机构，所述俯仰调节机构包括调节座、俯仰轴、中间连接架、调节执行组件和调节驱动组件，所述调节座固设于所述后车架体上，所述俯仰轴设置于所述调节座上，且所述俯仰轴与所述中间连接架转动连接，所述中间连接架与所述前车架体相连，所述调节驱动组件设置于所述中间连接架上并与所述调节执行组件驱动连接，所述调节执行组件可在竖直平面内周向转动并与所述调节座滑动配合，以带动所述前车架体相对所述后车架体进行俯仰主动调节。加强林用车辆对于各种复杂林区地形的通过能力，保证车辆自身结构安全，提升使用寿命。

Description

林用底盘和林用车辆

技术领域

本发明涉及林用设备技术领域，特别是涉及一种林用底盘和林用车辆。

背景技术

林用车辆底盘在林区行驶作业是现代林业机械化造林、抚育、间伐及择伐等生产基础，是实现现代林业自动化、智能化的前提。林区行驶条件苛刻，多出现斜坡、障碍、深凹及陡凸等地形环境，普通林用车辆的底盘难以适应林区道路状况，因此设计开发一种适用于林用车辆的特种林用底盘至关重要。

发明内容

基于此，有必要提供一种林用底盘和林用车辆，旨在解决现有技术适应林区道路能力差的问题。

一种林用底盘，其特征在于，包括：

前车架体；

后车架体；以及

俯仰调节机构，所述俯仰调节机构包括调节座、俯仰轴、中间连接架、调节执行组件和调节驱动组件，所述调节座固设于所述后车架体上，所述俯仰轴设置于所述调节座上，且所述俯仰轴与所述中间连接架转动连接，所述中间连接架与所述前车架体相连，所述调节驱动组件设置于所述中间连接架上并与所述调节执行组件驱动连接，所述调节执行组件可在竖直平面内周向转动并与所述调节座滑动配合，以带动所述前车架体相对所述后车架体进行俯仰主动调节。

本方案的林用底盘应用于林用车辆中，其具备主动变形性能，可加强车轮的路面仿形能力，从而达到减振并提高地形通过能力的目的，满足林区路面行驶通过要求。具体地，由于前车架体与后车架体通过俯仰调节机构相连，林用车辆行经坑洼不平或存在越障物的林区路面时，调节驱动组件启动并驱动调节执行组件在竖直平面周向旋转，调节执行组件进而可相对调节座左右往复滑动并同时施加给调节座上下方向的抵推力，在此基础上，调节座通过俯仰轴可带动后车架体在竖直平面内相对前车架体进行向上或向下旋转摆动，也即实现前车架体与后车架体可根据地形地貌条件发生上下偏转浮动的主动俯仰调节，不仅能够对外界振动形成有效缓冲减振，同时有助于林用底盘完成爬越斜坡等障碍，使安装在林用底盘上的车轮可以具备路面仿形能力(即保证车轮根据路面的起伏变化，始终紧贴路面)，加强林用车辆对于各种复杂林区地形的通过能力，保证车辆自身结构安全，提升使用寿命。

在其中一个实施例中，所述调节座设有弧形延伸的滑槽，所述调节执行组件包括滑块、旋转体、连接架、传动轮、驱动件和驱动轮，所述滑块滑动插接于所述滑槽内，所述旋转体转动设置于所述滑块上，且所述旋转体与所述传动轮相连，所述传动轮与所述驱动轮传动配合，且所述驱动轮与所述驱动件驱动连接，所述驱动件设置于所述中间连接架上。

在其中一个实施例中，所述驱动件设置为电机，所述驱动轮设置为驱动齿轮，所述传动轮设置为传动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿轮啮合，且所述驱动齿轮的轮轴和所述传动齿轮的轮轴相互平行并均处于水平面内。

在其中一个实施例中，所述滑块凹设有球面槽，所述旋转体设置为球形体，所述球形体转动安装于所述球面槽内。

在其中一个实施例中，所述林用底盘还包括偏转驱动机构和旋转铰轴，所述旋转铰轴的一端与所述中间连接架转动连接，所述旋转铰轴能够相对所述中间连接架在水平面内旋转摆动，所述旋转铰轴的另一端与所述前车架体转动连接，所述旋转铰轴能够相对所述前车架体在竖直平面内扭转，所述偏转驱动机构连接在所述旋转铰轴与所述中间连接架之间，所述偏转驱动机构用于驱动所述前车架体相对所述后车架体在水平面内向左或向右摆动。

在其中一个实施例中，所述偏转驱动机构包括第一偏转驱动件和第二偏转驱动件，所述第一偏转驱动件的驱动座铰接于所述中间连接架的左侧，所述第一偏转驱动件的驱动杆铰接于所述旋转铰轴的左侧，所述第二偏转驱动件的驱动座铰接于所述中间连接架的右侧，所述第二偏转驱动件的驱动杆铰接于所述旋转铰轴的右侧；其中所述第一偏转驱动件与所述第二偏转驱动件共面设置并呈夹角布置；所述第一偏转驱动件和所述第二偏转驱动件用于输出伸缩直线动力。

在其中一个实施例中，所述林用底盘还包括四个车轮，其中两个车轮转动安装在所述前车架体的左右两侧，其余两个所述车轮转动安装在所述后车架体的左右两侧。

在其中一个实施例中，所述林用底盘还包括四个变幅调节机构，其中两个所述变幅调节机构分别安装在前车架体的左右两侧，其余两个所述变幅调节机构分别安装在所述后车架体的左右两侧，所述车轮一一对应的转动安装在所述变幅调节机构上。

在其中一个实施例中，所述变幅调节机构包括第一变幅架、第二变幅架、第三变幅架、第一变幅驱动件和第二变幅驱动件，所述第一变幅架与所述前车架体以及所述后车架体上的驱动轴相连，所述第二变幅架的一端与所述第一变幅架转动连接，所述第三变幅架转动设置于所述第一变幅架上，所述第一变幅驱动件的驱动座铰接于所述第一变幅架，所述第一变幅驱动件的驱动杆铰接于所述第三变幅架，所述第二变幅驱动件的驱动座铰接于所述第三变幅架，所述第二变幅驱动件的驱动杆铰接于所述第二变幅架；其中，所述第一变幅驱动件和所述第二变幅驱动件用于输出伸缩直线动力。

一种林用车辆，其包括如上所述的林用底盘。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所述的林用底盘的结构示意图；

图2为图1的另一视角的结构示意图；

图3为图2的另一视角的结构示意图；

图4为图3的另一视角的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大结构示意图。

附图标记说明：

10、前车架体；20、中间连接架；30、后车架体；40、偏转驱动机构；41、第一偏转驱动件；42、第二偏转驱动件；50、俯仰轴；60、俯仰调节机构；61、调节座；611、滑槽；62、滑块；63、旋转体；64、连接架；65、传动轮；66、驱动件；67、驱动轮；70、车轮；80、变幅调节机构；81、第一变幅架；82、第二变幅架；83、第三变幅架；84、第一变幅驱动件；85、第二变幅驱动件；90、旋转铰轴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请实施例提供一种林用车辆，其使用于林区的巡检等工作场合中，用于装载伐木、灭火、检测等设备。林用车辆的基体为林用底盘。本方案中林用底盘具备多自由度变形能力，有利于加强林用车辆的减振和地面仿形能力，以及对各种复杂地形的通过能力。

如图1至图4所示，为本申请一实施例展示的一种林用底盘，其包括：前车架体10、后车架体30以及俯仰调节机构60。

所述俯仰调节机构60包括调节座61、俯仰轴50、中间连接架20、调节执行组件和调节驱动组件，所述调节座61固设于所述后车架体30上，所述俯仰轴50设置于所述调节座61上，且所述俯仰轴50与所述中间连接架20转动连接，所述中间连接架20与所述前车架体10相连，所述调节驱动组件设置于所述中间连接架20上并与所述调节执行组件驱动连接，所述调节执行组件可在竖直平面内周向转动并与所述调节座61滑动配合，以带动所述前车架体10相对所述后车架体20进行俯仰主动调节。

本方案的林用底盘应用于林用车辆中，其具备主动变形性能，可加强车轮的路面仿形能力，从而达到减振并提高地形通过能力的目的，满足林区路面行驶通过要求。具体地，由于前车架体10与后车架体20通过俯仰调节机构60相连，林用车辆行经坑洼不平或存在越障物的林区路面时，调节驱动组件启动并驱动调节执行组件在竖直平面周向旋转，调节执行组件进而可相对调节座61左右往复滑动并同时施加给调节座61上下方向的抵推力，在此基础上，调节座61通过俯仰轴50可带动后车架体20在竖直平面内相对前车架体10进行向上或向下旋转摆动，也即实现前车架体10与后车架体20可根据地形地貌条件发生上下偏转浮动的主动俯仰调节，不仅能够对外界振动形成有效缓冲减振，同时有助于林用底盘完成爬越斜坡等障碍，使安装在林用底盘上的车轮70可以具备路面仿形能力(即保证车轮70根据路面的起伏变化，始终紧贴路面)，加强林用车辆对于各种复杂林区地形的通过能力，保证车辆自身结构安全，提升使用寿命。

在本实施例中，所述林用底盘还包括四个车轮70，其中两个车轮70转动安装在所述前车架体10的左右两侧，其余两个所述车轮70转动安装在所述后车架体30的左右两侧。可以理解的，四个车轮70呈矩形结构布置。

采用四轮结构的林用底盘，可使林用车辆着地平稳，转弯时各车轮70具有相对速度瞬心，具有转弯半径小，轻便灵活等特点。同时能够解决传统的多轮结构林用底盘的缺点：转弯时各车轮70无相对速度瞬心，车轮70转弯横向摩擦力大，加速轮胎磨损，同时铰接结构或转向结构受到冲击较大，容易造成该结构破坏。

请继续参阅图2和图5，在一些实施例中，所述调节座61设有弧形延伸的滑槽611，所述调节执行组件包括滑块62、旋转体63、连接架64、传动轮65、驱动件66和驱动轮67，所述滑块62滑动插接于所述滑槽611内，所述旋转体63转动设置于所述滑块62上，且所述旋转体63与所述传动轮65相连，所述传动轮65与所述驱动轮67传动配合，且所述驱动轮67与所述驱动件66驱动连接，所述驱动件66设置于所述中间连接架20上。

如上述方案所述的，俯仰调节机构60用于使前车架体10相对后车架体30进行俯仰调节(俯仰的含义可理解为原本处于共面状态的前车架体10与后车架体30变为非共面状态)，而这种俯仰调节采用主动控制方式实现。具体地，俯仰调节机构60中由调节驱动组件和调节执行组件共同配合提供俯仰动作所需的动力。

当林用车辆行经坑洼不平的路面时，为保证四个车轮70具备路面仿形能力，使车轮70能够始终有效着地，减轻车辆行经时的振动，提高车辆运行稳定性。根据前车架体10和/或后车架体30上安装的倾角传感器的检测信号，驱动件66启动并驱动驱动轮67旋转，驱动轮67同步带动传动轮65带动连接架64在竖直平面内顺时针或者逆时针转动，此时旋转体63对滑块62施压向下或向上的挤压力，旋转体63相对滑块62开始转动，同时旋转体63推动或拉动滑块62在滑槽611内滑动，最终前车架体10相对后车架体30发生向上或向下摆动，达到上述俯仰主动调节的目的。

较佳地，在上述实施例中，所述驱动件66设置为电机，所述驱动轮67设置为驱动齿轮，所述传动轮65设置为传动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿轮啮合，且所述驱动齿轮的轮轴和所述传动齿轮的轮轴相互平行并均处于水平面内。采用电机与齿轮副构成的驱动结构，动力传输平稳，传动比稳定，适用于对大载荷的前车架体10或后车架体30扭转驱动。此外，电机与齿轮副的安装结构紧凑，占用空间小，利于林用底盘实现小型化设计。

请继续参阅图2和图5，在一些实施例中，所述滑块62凹设有球面槽，所述旋转体63设置为球形体，所述球形体转动安装于所述球面槽内。采用球形体与球面槽转动连接可具备万向旋转能力，也即赋予前车架体10相对后车架体30在空间内沿任意方向、以任意角度扭转，使林用底盘可以更好的适应各种复杂多变的地形环境。

请继续参阅图1和图2，此外，所述林用底盘还包括偏转驱动机构40和旋转铰轴90，所述旋转铰轴90的一端与所述中间连接架20转动连接，所述旋转铰轴90能够相对所述中间连接架20在水平面内旋转摆动，所述旋转铰轴90的另一端与所述前车架体10转动连接，所述旋转铰轴90能够相对所述前车架体10在竖直平面内扭转，所述偏转驱动机构40连接在所述旋转铰轴90与所述中间连接架20之间，所述偏转驱动机构40用于驱动所述前车架体10相对所述后车架体20在水平面内向左或向右摆动。

当林用车辆行进坑洼不平的林区路面时，在旋转铰轴90提供转动自由度的条件下，中间连接架20可以连带这后车架体20跟随路面的起伏变化而被动相对前车架体10进行扭转，达到适应路面的目的。

在上述任一实施例的基础上，所述偏转驱动机构40包括第一偏转驱动件41和第二偏转驱动件42，所述第一偏转驱动件41的驱动座铰接于所述中间连接架20的左侧，所述第一偏转驱动件41的驱动杆铰接于所述旋转铰轴10，所述第二偏转驱动件42的驱动座铰接于所述中间连接架20的右侧，所述第二偏转驱动件42的驱动杆铰接于所述旋转铰轴10；其中所述第一偏转驱动件41与所述第二偏转驱动件42共面设置并呈夹角布置；其中，所述第一偏转驱动件41和所述第二偏转驱动件42用于输出伸缩直线动力。

例如，第一偏转驱动件41和第二偏转驱动件42可以是电推杆、液压缸、油缸等。具体地，本实施例中第一偏转驱动件41和第二偏转驱动件42采用液压缸。当第一偏转驱动件41驱动活塞杆伸出同时第二偏转驱动件42驱动活塞杆回收时，可实现驱动前车架体10相对后车架体30朝左侧方向摆动；相反，当第一偏转驱动件41驱动活塞杆回收同时第二偏转驱动件42驱动活塞杆伸出时，可实现驱动前车架体10相对后车架体30朝右侧摆动。如此，林用底盘及其林用车辆具备灵活转向及避障能力。

当然了，有必要说明的是，第一偏转驱动件41和第二偏转驱动件42也可以采用弹簧、弹性柱、弹片等进行替换。

请继续参阅图1和图3，进一步地，在又一些实施例中，所述林用底盘还包括四个变幅调节机构80，其中两个所述变幅调节机构80分别安装在前车架体10的左右两侧，其余两个所述变幅调节机构80分别安装在所述后车架体30的左右两侧，所述车轮70一一对应的转动安装在所述变幅调节机构80上。

通过配装变幅调节机构80，一方面有助于改变林用底盘重心的位置，提高林用底盘在不平整路面作业的稳定性；另一方面，通过调节变幅调节机构80还有助于实现“步进式”跨越障碍，提高林用底盘的越障性能。

请继续参阅图1，具体而言，所述变幅调节机构80包括第一变幅架81、第二变幅架82、第三变幅架83、第一变幅驱动件84和第二变幅驱动件85，所述第一变幅架81与所述前车架体10以及所述后车架体30上的驱动轴相连，所述第二变幅架82的一端与所述第一变幅架81转动连接，所述第三变幅架83转动设置于所述第一变幅架81上，所述第一变幅驱动件84的驱动座铰接于所述第一变幅架81，所述第一变幅驱动件84的驱动杆铰接于所述第三变幅架83，所述第二变幅驱动件85的驱动座铰接于所述第三变幅架83，所述第二变幅驱动件85的驱动杆铰接于所述第二变幅架82；其中，所述第一变幅驱动件84和所述第二变幅驱动件85用于输出伸缩直线动力。

例如，第一变幅驱动件84和第二变幅驱动件85可以是电推杆、液压缸、油缸等。具体地，本实施例中第一变幅驱动件84和第二变幅驱动件85采用液压缸。当第一变幅驱动件84驱动活塞杆伸出且第二变幅驱动件85驱动活塞杆回收时，第三变附架逐渐向下摆转，同时第二变幅架82也向下摆转，车轮70被向地面方向下压，如此在地面的反作用力作用下前车架体10、中间连接架20和后车架体30被抬升变高，完成林用底盘重心调高以及离地间隙调高，加强了林用底盘通过不平整路面的稳定性以及越障能力。相反，则能够降低林用底盘的重心和离地间隙，此时林用底盘及其林用车辆适用于平整路面。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种林用底盘，其特征在于，包括：

前车架体；

后车架体；以及

俯仰调节机构，所述俯仰调节机构包括调节座、俯仰轴、中间连接架、调节执行组件和调节驱动组件，所述调节座固设于所述后车架体上，所述俯仰轴设置于所述调节座上，且所述俯仰轴与所述中间连接架转动连接，所述中间连接架与所述前车架体相连，所述调节驱动组件设置于所述中间连接架上并与所述调节执行组件驱动连接，所述调节执行组件可在竖直平面内周向转动并与所述调节座滑动配合，以带动所述前车架体相对所述后车架体进行俯仰主动调节。

2.根据权利要求1所述的林用底盘，其特征在于，所述调节座设有弧形延伸的滑槽，所述调节执行组件包括滑块、旋转体、连接架、传动轮、驱动件和驱动轮，所述滑块滑动插接于所述滑槽内，所述旋转体转动设置于所述滑块上，且所述旋转体与所述传动轮相连，所述传动轮与所述驱动轮传动配合，且所述驱动轮与所述驱动件驱动连接，所述驱动件设置于所述中间连接架上。

3.根据权利要求2所述的林用底盘，其特征在于，所述驱动件设置为电机，所述驱动轮设置为驱动齿轮，所述传动轮设置为传动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿轮啮合，且所述驱动齿轮的轮轴和所述传动齿轮的轮轴相互平行并均处于水平面内。

4.根据权利要求2所述的林用底盘，其特征在于，所述滑块凹设有球面槽，所述旋转体设置为球形体，所述球形体转动安装于所述球面槽内。

5.根据权利要求1至4任一项所述的林用底盘，其特征在于，所述林用底盘还包括偏转驱动机构和旋转铰轴，所述旋转铰轴的一端与所述中间连接架转动连接，所述旋转铰轴能够相对所述中间连接架在水平面内旋转摆动，所述旋转铰轴的另一端与所述前车架体转动连接，所述旋转铰轴能够相对所述前车架体在竖直平面内扭转，所述偏转驱动机构连接在所述旋转铰轴与所述中间连接架之间，所述偏转驱动机构用于驱动所述前车架体相对所述后车架体在水平面内向左或向右摆动。

6.根据权利要求5所述的林用底盘，其特征在于，所述偏转驱动机构包括第一偏转驱动件和第二偏转驱动件，所述第一偏转驱动件的驱动座铰接于所述中间连接架的左侧，所述第一偏转驱动件的驱动杆铰接于所述旋转铰轴的左侧，所述第二偏转驱动件的驱动座铰接于所述中间连接架的右侧，所述第二偏转驱动件的驱动杆铰接于所述旋转铰轴的右侧；其中所述第一偏转驱动件与所述第二偏转驱动件共面设置并呈夹角布置；所述第一偏转驱动件和所述第二偏转驱动件用于输出伸缩直线动力。

7.根据权利要求6所述的林用底盘，其特征在于，所述林用底盘还包括四个车轮，其中两个车轮转动安装在所述前车架体的左右两侧，其余两个所述车轮转动安装在所述后车架体的左右两侧。

8.根据权利要求7所述的林用底盘，其特征在于，所述林用底盘还包括四个变幅调节机构，其中两个所述变幅调节机构分别安装在前车架体的左右两侧，其余两个所述变幅调节机构分别安装在所述后车架体的左右两侧，所述车轮一一对应的转动安装在所述变幅调节机构上。

9.根据权利要求8所述的林用底盘，其特征在于，所述变幅调节机构包括第一变幅架、第二变幅架、第三变幅架、第一变幅驱动件和第二变幅驱动件，所述第一变幅架与所述前车架体以及所述后车架体上的驱动轴相连，所述第二变幅架的一端与所述第一变幅架转动连接，所述第三变幅架转动设置于所述第一变幅架上，所述第一变幅驱动件的驱动座铰接于所述第一变幅架，所述第一变幅驱动件的驱动杆铰接于所述第三变幅架，所述第二变幅驱动件的驱动座铰接于所述第三变幅架，所述第二变幅驱动件的驱动杆铰接于所述第二变幅架；其中，所述第一变幅驱动件和所述第二变幅驱动件用于输出伸缩直线动力。

10.一种林用车辆，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的林用底盘。

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