CN118010518B - 一种小空间杠杆式施力检测装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小空间杠杆式施力检测装置及其使用方法,包括基座,其上前后滑动安装移动座,移动座侧面安装上行施力机构,上行施力机构底端转动安装杠杆,杠杆一端穿过移动座并在端部上方设置施力点,杠杆另一端配设压力传感器;上行施力机构包括安装于移动座上的直线动力一,直线动力一朝下的输出端安装支座,支座内安装直线动力二,直线动力二输出端安装升降块,升降块下方转动安装杠杆;压力传感器相对于升降块固装,压力传感器触点向下朝向杠杆;从而能够经由直线动力一或是直线动力二的动作,经升降块拉动杠杆上行,使得杠杆一端反作用于待测产品,另一端则作用于压力传感器,实现两种不同模式的施力检测,极大地拓展了使用灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及力检测设备技术领域,尤其是一种小空间杠杆式施力检测装置及其使用方法。
背景技术
在玻璃管、陶瓷管的生产过程中,需要对管子的强度、应力进行检测,对于医药用玻璃管来说,为了确保药液的安全存放,还需要对管子壁面的特定位置进行设定力检测,并结合抽样进行破坏力检测,来判断合格情况,确保产品质量。
由于管子管径小,现有技术中的测力机构都较为复杂,难以在管子内部狭小的空间内进行力的检测。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种结构合理的小空间杠杆式施力检测装置及其使用方法,从而能够在狭小空间内进行施力、测力,并兼容了设定力、破坏力两种不同的测试模式,极大地保证了测量需求。
本发明所采用的技术方案如下:
一种小空间杠杆式施力检测装置,包括基座,基座上前后滑动安装有移动座,移动座侧面安装有上行施力机构,上行施力机构底端转动安装有杠杆,杠杆一端穿过移动座并在端部上方设置施力点,杠杆另一端配设有压力传感器;
所述上行施力机构的结构为:包括安装于移动座上的直线动力一,直线动力一朝下的输出端安装有支座,支座内安装有直线动力二,直线动力二输出端安装有升降块,升降块下方转动安装杠杆;所述压力传感器相对于升降块固装,压力传感器触点向下朝向杠杆。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述升降块底面安装有倒置U型结构的杠杆座,杠杆座两竖向壁之间经转轴转动安装杠杆;位于杠杆下方的杠杆座两竖向壁端部安装有支块,支块顶面与杠杆之间安装有弹性件;所述弹性件与压力传感器位于转轴同侧。
所述支座底面安装有竖向板,竖向板侧面安装有直线动力二;所述升降块水平布设,升降块顶面间隔安装有竖板一和竖板二,竖板一配装于直线动力二的输出部,竖板二与竖向板之间安装有竖向导向组件。
所述支座左右两侧安装有框型结构的侧板,侧板上安装有限位座,限位座顶端向着侧板框型内部延伸形成折边,折边上安装有限位件;所述升降块边缘伸至侧板与限位件之间,构成升降块上下移动的限位结构。
位于杠杆施力点前方安装有夹持撑管组件,朝向杠杆的夹持撑管组件端部支撑轴向水平的圆管;还包括碎屑清洁组件,碎屑清洁组件包括与外部负压相通的吸管,吸管端部正对着圆管的受力部。
位于杠杆下方的移动座上安装有支承辅助组件,支承辅助组件中的外凸弧形结构随杠杆水平伸入圆管内,外凸弧形结构位于杠杆施力点下方。
所述支承辅助组件的结构为:包括安装于移动座的支承座,支承座内前后安装有导向轴,导向轴上套装有缓冲块,位于缓冲块与支承座内壁面之间的导向轴上套装有弹性体;所述缓冲块端部向上延伸伸出支承座,缓冲块顶端向着圆管方向延伸形成外凸弧形结构。
所述夹持撑管组件上方还布设有下压辅助组件,下压辅助组件与夹持撑管组件由同一夹持动力驱动动作;所述下压辅助组件的下压块下压于圆管外壁面上部。
所述夹持撑管组件和下压辅助组件中均包括有固定座,固定座内上下滑动安装有压块,还包括左右水平布设的导销,固定座上开设有供导销前后滑动配装的横向长槽,压块上开设有供导销滑动配装的斜向长槽,两个导销由夹持动力驱动同时移动;
所述夹持动力水平的输出端端部衔接有推杆,推杆端部安装下压辅助组件中的导销,推杆底面安装有L型支臂,L型支臂端部推动施力于夹持撑管组件的导销。
一种所述的小空间杠杆式施力检测装置的使用方法,包括有定力测试和破坏力测试两种使用模式,直线动力一选用输出力大的电缸,直线动力二选用输出力精确的气缸;
两种使用模式均包括如下步骤:
圆管由夹持撑管组件夹持支承,圆管轴向呈前后水平设置;
移动座朝向圆管方向移动,使得杠杆端部伸入圆管内,施力点正对着圆管预设待测位置;
所述定力测试包括如下步骤:
直线动力二带动升降块向上回缩,由减压阀控制驱使直线动力二动作的气压,杠杆随升降块上行,伸入圆管的施力点上行受阻反作用于圆管壁面,杠杆自转动,杠杆另一端作用于压力传感器,实现对于圆管壁面的定力测试;
所述破坏力测试中直线动力一动作,经升降块拉动杠杆上行,经施力点施力作用于圆管壁面,直至圆管受力处破坏,由压力传感器反馈施力值。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明结构紧凑、合理,通过杠杆的移动进行施力、测力传递,满足于狭小空间内的测力需求,构思巧妙,结构简单;并且,能够经由直线动力一或是直线动力二的动作,经升降块拉动杠杆上行,使得杠杆一端反作用于待测产品,另一端则作用于压力传感器,从而实现了设定力、破坏力两种不同模式的施力检测,极大地拓展了使用灵活性,有效保证了测量检测需求,实用性好;
本发明还包括如下优点:
直线动力一可以选用输出力大的电缸,由电缸带动杠杆上行,对产品施加破坏力,由压力传感器持续反馈力值,最终获得破坏力峰值;直线动力二可以选用输出力相对小的气缸,经精密调压阀控制,对产品施加额定压力,能够有效保证压力精度在±1N范围内,实现设定力的精确检测;从而满足于两种不同检测模式下的测量需求;
通过杠杆下方支块、弹性件的设置,结合后方压力传感器与杠杆的接触,有效保证杠杆的平稳,使得杠杆能够顺利顺畅地伸入待测位置;
通过支承辅助组件、下压辅助组件的设置,在杠杆施力时,能够对圆管两端进行辅助支撑,使得圆管受力点不受影响,助力于保证施力测试的准确性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明上行施力机构的结构示意图。
图3为本发明上行施力机构的爆炸图。
图4为本发明支承辅助组件的剖视图。
图5为本发明下压辅助组件、夹持撑管组件的布设示意图。
图6为本发明下压辅助组件的剖视图。
图7为本发明夹持撑管组件的剖视图。
图8为本发明在施力检测时的状态示意图。
图9为图8中A处的局部放大图。
其中:1、基座;2、支承辅助组件;3、杠杆;4、压力传感器;5、移动座;6、上行施力机构;7、碎屑清洁组件;8、夹持撑管组件;9、下压辅助组件;10、圆管;20、夹持动力;
11、滑动导向机构;12、直线驱动动力;
21、外凸弧形结构;22、导向轴;23、缓冲块;24、支承座;25、弹性体;
31、杠杆座;32、转轴;33、弹性件;34、支块;
61、直线动力一;62、支座;63、直线动力二;64、升降块;65、传感器座;66、限位座;621、竖向板;622、侧板;641、竖板一;642、竖板二;643、竖向导向组件;
81、杆座;82、弹簧;83、内撑杆;84、导销二;85、外撑块;811、竖向通槽;812、横向长槽二;851、弧形块;852、斜向长槽二;
90、L型支臂;91、推杆;92、导销一;93、下压块;94、下压座;931、斜向长槽一;932、内凹弧形结构;941、横向长槽一。
具体实施方式
下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本实施例的一种小空间杠杆式施力检测装置,包括基座1,基座1上前后滑动安装有移动座5,移动座5侧面安装有上行施力机构6,上行施力机构6底端转动安装有杠杆3,杠杆3一端穿过移动座5并在端部上方设置施力点,杠杆3另一端配设有压力传感器4。
本实施例中,通过杠杆3的移动进行施力、测力传递,满足于狭小空间内的测力需求,构思巧妙,结构简单。
基座1顶面可以经由滑动导向机构11,比如导轨滑块机构,来滑动安装移动座5,而移动座5相对于基座1沿着滑动导向机构11导向方向的移动,则可以经由直线驱动动力12驱动;直线驱动动力12可以选用现有电缸、油缸等直线动力。
如图2所示,上行施力机构6的结构为:包括安装于移动座5上的直线动力一61,直线动力一61朝下的输出端安装有支座62,支座62内安装有直线动力二63,直线动力二63输出端安装有升降块64,升降块64下方转动安装杠杆3;压力传感器4相对于升降块64固装,压力传感器4触点向下朝向杠杆3。
可以在升降块64底面依次安装传感器座65、杠杆座31,从而实现压力传感器4相对于升降块64的固装,杠杆座31在升降块64的安装。
本实施例中,能够经由直线动力一61或是直线动力二63的动作,经升降块64拉动杠杆3,使得杠杆3一端反作用于待测产品,另一端则作用于压力传感器4,从而实现了设定力、破坏力两种不同模式的施力检测。
本实施例中,直线动力一61可以选用输出力大的电缸,由电缸带动杠杆3上行,对产品施加破坏力,由压力传感器4持续反馈力值,最终获得破坏力峰值;直线动力二63可以选用输出力相对小的气缸,经精密调压阀控制,对产品施加额定压力,能够有效保证压力精度在±1N范围内,实现设定力的精确检测;从而将两种检测需求进行有效集成,满足于两种不同检测模式下的测量需求。
如图3所示,升降块64底面安装有倒置U型结构的杠杆座31,杠杆座31两竖向壁之间经转轴32转动安装杠杆3,实现杠杆3在升降块64底部的转动安装;位于杠杆3下方的杠杆座31两竖向壁端部安装有支块34,支块34顶面与杠杆3之间安装有弹性件33;弹性件33与压力传感器4位于转轴32同侧。
本实施例中,通过杠杆3下方支块34、弹性件33的设置,结合后方压力传感器4与杠杆3的接触,有效保证杠杆3的平稳,使得杠杆3能够顺利顺畅地伸入待测位置。
当然,可以在支块34上经竖销套装弹性件33,来实现、保证弹性件33的安装、使用。
支座62底面安装有竖向板621,竖向板621侧面安装有直线动力二63;升降块64水平布设,升降块64顶面间隔安装有竖板一641和竖板二642,竖板一641配装于直线动力二63的输出部,竖板二642与竖向板621之间安装有竖向导向组件643;从而实现直线动力二63在直线动力一61与最终升降块64之间的布设和安装。
本实施例中,直线动力二63动作时,驱动竖板一641相对上或下移动,升降块64、竖板二642随竖板一641同时移动,竖向导向组件643为直线动力二63动作时的上下移动提供导向作用。
支座62左右两侧安装有框型结构的侧板622,侧板622上安装有限位座66,限位座66顶端向着侧板622框型内部延伸形成折边,折边上安装有限位件;升降块64边缘伸至侧板622与限位件之间,构成升降块64上下移动的限位结构,用于限制在直线动力二63动作下,升降块64上下移动的位移由侧板622内底面、限位件限定。
在实际使用中,可以旋动限位件相对于限位座66上下调整,从而调节对于升降块64限位的上下位移范围。
位于杠杆3施力点前方安装有夹持撑管组件8,朝向杠杆3的夹持撑管组件8端部支撑轴向水平的圆管10。
测试时,圆管10由夹持撑管组件8夹持而相对固定,而后由杠杆3伸入进行施力测试。
当然,本实施例也可以用于其他类型的测试产品,比如平面玻璃等,杠杆3的端部能够施力、施力值能够满足使用即可,尤其适用于小空间、有精度要求的产品的测试使用。
还包括碎屑清洁组件7,碎屑清洁组件7包括与外部负压相通的吸管,吸管端部正对着圆管10的受力部,经由碎屑清洁组件7的工作,及时吸附清理测试产生的碎片碎渣,尤其是在破坏力测试中。
位于杠杆3下方的移动座5上安装有支承辅助组件2,支承辅助组件2中的外凸弧形结构21随杠杆3水平伸入圆管10内,外凸弧形结构21位于杠杆3施力点下方。
本实施例中,在杠杆3上行,施力点向上施力于圆管10壁面时,支承辅助组件2的外凸弧形结构21支承于施力点下方的圆管10壁面上,以保持受力状态下圆管10结构的稳定性,保障测试的顺利进行。
如图4所示,支承辅助组件2的结构为:包括安装于移动座5的支承座24,支承座24内前后安装有导向轴22,导向轴22上套装有缓冲块23,位于缓冲块23与支承座24内壁面之间的导向轴22上套装有弹性体25;缓冲块23端部向上延伸伸出支承座24,缓冲块23顶端向着圆管10方向延伸形成外凸弧形结构21。
本实施例中,外凸弧形结构21随杠杆3同时前行进入圆管10内部,在外凸弧形结构21下部缓冲块23触碰到圆管10端部后,外凸弧形结构21岁缓冲块23相对于支承座24、导向轴22后移,直至杠杆3端部伸入圆管10内预设位置,外凸弧形结构21保持位于圆管10内部管口处,弹性体25在该过程中压缩蓄能。
如图5所示,夹持撑管组件8上方还布设有下压辅助组件9,下压辅助组件9与夹持撑管组件8由同一夹持动力20驱动动作;下压辅助组件9的下压块93下压于圆管10外壁面上部。
本实施例中,通过支承辅助组件2、下压辅助组件9的设置,在杠杆3施力时,能够对圆管10两端进行辅助支撑,使得圆管10受力点不受影响,助力于保证施力测试的准确性和可靠性;支承辅助组件2、下压辅助组件9的配合作用尤其适用于圆管10受力大的情况下,比如对圆管10进行破坏力测试时。
本实施例中,夹持撑管组件8、下压辅助组件9由同一夹持动力驱动,不仅有效、合理运用了驱动动力,而且有效保证了动作的同时性和一致性。
如图6和图7所示,夹持撑管组件8和下压辅助组件9中均包括有固定座,固定座内上下滑动安装有压块,还包括左右水平布设的导销,固定座上开设有供导销前后滑动配装的横向长槽,压块上开设有供导销滑动配装的斜向长槽,两个导销由夹持动力20驱动同时移动;随着导销的移动,导销相对于固定座在横向长槽内移动,导销相对于压块在斜向长槽内移动,驱使压块相对于固定座上移或是下移。
在实际使用中,可以根据实际设计、动作需求,将压块上的斜向长槽开设为向上倾斜或是向下倾斜,在导销相同的移动下,向上或向下倾斜的斜向长槽将引导压块向上或是向下移动。
本实施例中,夹持撑管组件8、下压辅助组件9对于圆管10的作用状态是相反的;在需要对圆管10施加较大的测试力时,比如,对圆管10施加破坏的测试力时,夹持撑管组件8解锁撑管,下压辅助组件9对圆管10下压,结合圆管10另一端的支承辅助组件2的作用,而在其他情况下,则由夹持撑管组件8对圆管10进行内撑夹持,下压辅助组件9则脱离圆管10。
本实施例中,将夹持撑管组件8、下压辅助组件9设置为相似的传动、动作结构,可以在同一夹持动力20的驱动下,有效、可靠保持动作的一致性。
夹持动力20水平的输出端端部衔接有推杆91,推杆91端部安装下压辅助组件9中的导销,推杆91底面安装有L型支臂90,L型支臂90端部推动施力于夹持撑管组件8的导销,实现一驱二的动作切换。
在图6所示的实施例中,下压辅助组件9的结构可以为:包括衔接于夹持动力20水平输出端的推杆91,左右贯穿推杆91端部安装有导销一92;还包括安装于外部平台上的下压座94,下压座94内上下滑动安装有下压块93,推杆91端部伸至下压块93内,下压块93上开设有供导销一92滑动配装的斜向长槽一931,下压座94上开设有供导销一92滑动配装的横向长槽一941;下压块93端部延伸有向外伸出下压座94的内凹弧形结构932;随着下压块93的下行,内凹弧形结构932将下行靠近并接触于圆管10外壁面上。
在图7所示的实施例中,夹持撑管组件8的结构可以为:包括杆座81,杆座81内滑动安装有内撑杆83,内撑杆83一端伸出杆座81,内撑杆83另一端安装有导销二84,内撑杆83与杆座81之间安装有弹簧82;所述杆座81上开设有竖向通槽811,竖向通槽811内配装有外撑块85,外撑块85上开设有供导销二84滑动配装的斜向长槽二852,杆座81上开设有供导销二84滑动配装的横向长槽二812,外撑块85底端向下伸出竖向通槽811后配装弧形块851,随着外撑块85的下行,弧形块851将下行内撑于圆管10内壁面上;L型支臂90正对着内撑杆83外端头。
本实施例的小空间杠杆式施力检测装置的使用方法,包括有定力测试和破坏力测试两种使用模式,直线动力一61选用输出力大的电缸,直线动力二63选用输出力精确的气缸;
两种使用模式均包括如下步骤:
第一步:圆管10由夹持撑管组件8夹持支承,圆管10轴向呈前后水平设置;
第二步:移动座5朝向圆管10方向移动,使得杠杆3端部伸入圆管10内,施力点正对着圆管10预设待测位置。
如图8和图9所示,在杠杆3端部伸入圆管10时,杠杆3下方支承辅助组件2的外凸弧形结构21随之进入圆管10内,在测试时,由外凸弧形结构21对施力点下方的圆管10壁面起到辅助支撑。
定力测试包括如下步骤:
直线动力二63带动升降块64向上回缩,由减压阀控制驱使直线动力二63动作的气压,杠杆3随升降块64上行,伸入圆管10的施力点上行受阻反作用于圆管10壁面,杠杆3自转动,杠杆3另一端作用于压力传感器4,实现对于圆管10壁面的定力测试。
破坏力测试中直线动力一61动作,经升降块64拉动杠杆3上行,经施力点施力作用于圆管10壁面,直至圆管10受力处破坏,由压力传感器4反馈施力值。
定力测试和破坏力测试的区别在于,所施加的力值不同,所施加力值的精度要求不同。本实施例中,将直线动力一61、直线动力二63集成于同一机构中,能够经由不同的使用需求,灵活切换不同的施力模式,以满足测试需求。
在破坏力测试中,考虑施加力值大,可以由夹持撑管组件8上方下压辅助组件9的下压块93端部内凹弧形结构932对圆管10外壁面进行结构支撑,以保证圆管10在测试过程中的平衡和稳定,满足、保障破坏力测试。
本发明结构紧凑、布设巧妙,实现了设定力、破坏力两种不同模式的施力检测,极大地拓展了使用灵活性,有效保证了测量检测需求,实用性好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。
Claims (7)
1.一种小空间杠杆式施力检测装置,其特征在于:包括基座(1),基座(1)上前后滑动安装有移动座(5),移动座(5)侧面安装有上行施力机构(6),上行施力机构(6)底端转动安装有杠杆(3),杠杆(3)一端穿过移动座(5)并在端部上方设置施力点,杠杆(3)另一端配设有压力传感器(4);
所述上行施力机构(6)的结构为:包括安装于移动座(5)上的直线动力一(61),直线动力一(61)朝下的输出端安装有支座(62),支座(62)内安装有直线动力二(63),直线动力二(63)输出端安装有升降块(64),升降块(64)下方转动安装杠杆(3);所述压力传感器(4)相对于升降块(64)固装,压力传感器(4)触点向下朝向杠杆(3);
所述升降块(64)底面安装有倒置U型结构的杠杆座(31),杠杆座(31)两竖向壁之间经转轴(32)转动安装杠杆(3);位于杠杆(3)下方的杠杆座(31)两竖向壁端部安装有支块(34),支块(34)顶面与杠杆(3)之间安装有弹性件(33);所述弹性件(33)与压力传感器(4)位于转轴(32)同侧;
位于杠杆(3)施力点前方安装有夹持撑管组件(8),朝向杠杆(3)的夹持撑管组件(8)端部支撑轴向水平的圆管(10);还包括碎屑清洁组件(7),碎屑清洁组件(7)包括与外部负压相通的吸管,吸管端部正对着圆管(10)的受力部;
位于杠杆(3)下方的移动座(5)上安装有支承辅助组件(2),支承辅助组件(2)中的外凸弧形结构(21)随杠杆(3)水平伸入圆管(10)内,外凸弧形结构(21)位于杠杆(3)施力点下方。
2.如权利要求1所述的一种小空间杠杆式施力检测装置,其特征在于:所述支座(62)底面安装有竖向板(621),竖向板(621)侧面安装有直线动力二(63);所述升降块(64)水平布设,升降块(64)顶面间隔安装有竖板一(641)和竖板二(642),竖板一(641)配装于直线动力二(63)的输出部,竖板二(642)与竖向板(621)之间安装有竖向导向组件(643)。
3.如权利要求1所述的一种小空间杠杆式施力检测装置,其特征在于:所述支座(62)左右两侧安装有框型结构的侧板(622),侧板(622)上安装有限位座(66),限位座(66)顶端向着侧板(622)框型内部延伸形成折边,折边上安装有限位件;所述升降块(64)边缘伸至侧板(622)与限位件之间,构成升降块(64)上下移动的限位结构。
4.如权利要求1所述的一种小空间杠杆式施力检测装置,其特征在于:所述支承辅助组件(2)的结构为:包括安装于移动座(5)的支承座(24),支承座(24)内前后安装有导向轴(22),导向轴(22)上套装有缓冲块(23),位于缓冲块(23)与支承座(24)内壁面之间的导向轴(22)上套装有弹性体(25);所述缓冲块(23)端部向上延伸伸出支承座(24),缓冲块(23)顶端向着圆管(10)方向延伸形成外凸弧形结构(21)。
5.如权利要求1所述的一种小空间杠杆式施力检测装置,其特征在于:所述夹持撑管组件(8)上方还布设有下压辅助组件(9),下压辅助组件(9)与夹持撑管组件(8)由同一夹持动力(20)驱动动作;所述下压辅助组件(9)的下压块(93)下压于圆管(10)外壁面上部。
6.如权利要求5所述的一种小空间杠杆式施力检测装置,其特征在于:所述夹持撑管组件(8)和下压辅助组件(9)中均包括有固定座,固定座内上下滑动安装有压块,还包括左右水平布设的导销,固定座上开设有供导销前后滑动配装的横向长槽,压块上开设有供导销滑动配装的斜向长槽,两个导销由夹持动力(20)驱动同时移动;
所述夹持动力(20)水平的输出端端部衔接有推杆(91),推杆(91)端部安装下压辅助组件(9)中的导销,推杆(91)底面安装有L型支臂(90),L型支臂(90)端部推动施力于夹持撑管组件(8)的导销。
7.一种权利要求1所述的小空间杠杆式施力检测装置的使用方法,其特征在于:包括有定力测试和破坏力测试两种使用模式,直线动力一(61)选用输出力大的电缸,直线动力二(63)选用输出力精确的气缸;
两种使用模式均包括如下步骤:
圆管(10)由夹持撑管组件(8)夹持支承,圆管(10)轴向呈前后水平设置;移动座(5)朝向圆管(10)方向移动,使得杠杆(3)端部伸入圆管(10)内,施力点正对着圆管(10)预设待测位置;
所述定力测试包括如下步骤:
直线动力二(63)带动升降块(64)向上回缩,由减压阀控制驱使直线动力二(63)动作的气压,杠杆(3)随升降块(64)上行,伸入圆管(10)的施力点上行受阻反作用于圆管(10)壁面,杠杆(3)自转动,杠杆(3)另一端作用于压力传感器(4),实现对于圆管(10)壁面的定力测试;
所述破坏力测试中直线动力一(61)动作,经升降块(64)拉动杠杆(3)上行,经施力点施力作用于圆管(10)壁面,直至圆管(10)受力处破坏,由压力传感器(4)反馈施力值。
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