JP2017223631A - Slider wear measurement device and measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、線路上のトロリ線としゅう動するパンタグラフに適用されて、すり板の摩耗度合を容易に確認することが可能なすり板摩耗測定装置および測定方法に関する。 The present invention relates to a sliding plate wear measuring apparatus and a measuring method which are applied to a pantograph that slides on a trolley line on a track and can easily check the wear level of the sliding plate.
鉄道分野において、電車等の集電装置として使用されているパンタグラフには、線路上のトロリ線と接触するすり板が設けられている。
このすり板では、電車の走行に伴うトロリ線との接触及びしゅう動により摩耗が生ずる。このため、定期的にすり板の摩耗量を測定し、摩耗量が摩耗限度を超えた場合には、すり板を交換する必要がある。
このようなすり板の交換は現場の経験的な判断で行うことが多く、判断を誤った場合にはトラブルに発展する恐れもある。
In the railway field, a pantograph used as a current collector for a train or the like is provided with a sliding plate that comes into contact with a trolley wire on the track.
In this sliding plate, wear occurs due to contact and sliding with the trolley wire as the train travels. For this reason, it is necessary to periodically measure the wear amount of the sliding plate and replace the sliding plate when the wear amount exceeds the wear limit.
Such replacement of the sliding plate is often performed based on on-site empirical judgment, and if the judgment is wrong, there is a risk of developing into trouble.
そして、このような問題解決のために現場の経験に頼らずに、すり板の交換時期を知る技術が提供されている。例えば特許文献1に示される摩耗量測定装置では、第1の接触部と第2の接触部とを接触状態で相対移動させながらこれらの接触部の摩耗量を測定する技術が提供されている。
具体的には、上記摩耗量測定装置では、固定点を基準として第1の接触部の非摩擦部の変位量を測定する第1の変位量測定部と、固定点を基準として第2の接触部の非摩擦部の変位量を測定する第2の変位量測定部と、固定点を基準として第1及び第2の接触部の摩擦部の変位量を測定する第3の変位量測定部と、これら第1〜第3の変位量測定部の測定結果に基づき各接触部の摩耗量を演算する摩耗量演算部と、を有している。
In order to solve such problems, there is provided a technique for knowing when to replace the sliding plate without relying on field experience. For example, a wear amount measuring apparatus disclosed in
Specifically, in the wear amount measuring device, the first displacement amount measuring unit that measures the displacement amount of the non-friction portion of the first contact portion with reference to the fixed point, and the second contact with respect to the fixed point. A second displacement amount measuring unit for measuring the displacement amount of the non-friction part, and a third displacement amount measuring unit for measuring the displacement amount of the friction part of the first and second contact portions with reference to the fixed point; The wear amount calculation unit calculates the wear amount of each contact portion based on the measurement results of the first to third displacement amount measurement units.
しかしながら、特許文献1に示される摩耗量測定装置では、第1〜第3の変位量測定部の測定結果に基づき各接触部の摩耗量を演算する摩耗量演算部を設ける等の複雑な構成が必要であり、このため、簡易な摩耗量測定装置が提供されることが期待されていた。
However, the wear amount measuring device disclosed in
一方、トロリ線はすり板の摩耗を均等にするべく軌道上にて左右ジグザグに架設されている。従って、電車が走行するとトロリ線はすり板上を左右に振れながら移動する。
このときのすり板Sに生じる摩耗は、図5(A)に示される湾曲形状の通常摩耗と、図5(B)に示される段付き摩耗に分類できる。後者の段付き摩耗では、所定箇所に形成された段状の引っ掛かりが徐々に大きくなり、最終的に図5(B)に示されるようなV字状の段付き溝10となる。
そして、このような段付き溝10が形成された場合には、すり板Sの交換時期の判定が特に難しく、容易にすり板交換時期の判定ができる新たな技術の提供が求められていた。なお、図5において示される符号Mは、すり板Sとしゅう動するトロリ線である。
On the other hand, the trolley wire is installed in zigzags on the left and right on the track in order to equalize the wear of the sliding plate. Therefore, when the train travels, the trolley line moves while swinging left and right on the sliding plate.
The wear generated in the sliding plate S at this time can be classified into a curved normal wear shown in FIG. 5 (A) and a stepped wear shown in FIG. 5 (B). In the latter step wear, stepped hooks formed at predetermined locations gradually increase, and finally become V-shaped
When such a
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、すり板に段付き溝が形成された場合において、簡易な構成によりすり板の交換時期の判定が可能となるすり板摩耗測定装置および測定方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in the case where a stepped groove is formed in the sliding plate, a sliding plate wear measuring device capable of determining the replacement timing of the sliding plate with a simple configuration. And a measuring method.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、すり板の側面に配置される第1部材と、この第1部材に対して、トロリ線と直交する平面内で回転自在に連結され、前記すり板の摩耗により生じた上面の傾斜に位置合わせされる第2部材と、この第2部材に上端が回転自在に連結され、下端が前記第2部材の傾斜に対応して、前記第1部材の長さ方向の所定箇所を指し示す指示部材と、を具備することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The present invention provides a first member disposed on a side surface of a sliding plate, and an inclined upper surface caused by wear of the sliding plate, which is connected to the first member so as to be rotatable in a plane perpendicular to the trolley line. A second member to be aligned with the second member, and an upper end of the second member rotatably connected to the second member, and a lower end corresponding to the inclination of the second member to indicate a predetermined position in the length direction of the first member And a member.
そして、上記発明によれば、第1部材に対してトロリ線と直交する平面内で回転自在に連結され、かつすり板の摩耗により生じた段付き溝の上面の傾斜ラインに沿って位置合わせされる第2部材が設けられている。
また、この第2部材には、上端が第2部材に回転自在に連結された指示部材が設けられている。この指示部材は、すり板の摩耗により生じた段付き溝の上面の傾斜ラインに第2部材が位置合わせされた場合に、該第2部材の傾斜ラインに対応して、その下端が第1部材の長さ方向の所定箇所を指し示すように設置されている。
そして、この第1部材の所定箇所に、第2部材の傾斜度合いに対応した目盛り又は目印等の表記を付しておけば、当該表記を作業者が参照することにより、すり板に生じた摩耗が、該すり板の交換時期に達しているか否を容易に知ることができる。
すなわち、本発明では、すり板に段付き溝が形成された場合において、センサ及び演算手段等の複雑な機構を使用せず、簡易な構成により容易に当該すり板の交換時期の判定が可能となる。
According to the above invention, the first member is rotatably connected in a plane perpendicular to the trolley line, and is aligned along the inclined line on the upper surface of the stepped groove caused by wear of the sliding plate. A second member is provided.
The second member is provided with an indicating member whose upper end is rotatably connected to the second member. When the second member is aligned with the inclined line on the upper surface of the stepped groove caused by wear of the sliding plate, the lower end of the indicating member corresponds to the inclined line of the second member. It is installed to point to a predetermined location in the length direction.
If a notation such as a scale or a mark corresponding to the inclination degree of the second member is attached to a predetermined portion of the first member, the wear generated on the sliding plate by referring to the notation by the operator. However, it is possible to easily know whether or not it is time to replace the sliding plate.
That is, in the present invention, when a stepped groove is formed in the sliding plate, it is possible to easily determine the replacement timing of the sliding plate with a simple configuration without using a complicated mechanism such as a sensor and a calculation means. Become.
また、本発明では、前記第1部材の長さ方向の所定箇所には、前記指示部材によって指し示される目盛り又は目印等の表記が設けられることを特徴とする。 In the present invention, a notation such as a scale or a mark indicated by the indicating member is provided at a predetermined position in the length direction of the first member.
そして、上記発明によれば、第1部材の長さ方向の所定箇所に、指示部材によって指し示される目盛り又は目印等の表記が設けられているので、当該表記を作業者が参照することにより、すり板に生じた摩耗が、該すり板の交換時期に達しているか否を容易に知ることができる。 And according to the above invention, since a notation such as a scale or a mark indicated by the indicating member is provided at a predetermined position in the length direction of the first member, the operator refers to the notation, It can be easily known whether or not the wear generated on the sliding plate has reached the replacement time of the sliding plate.
また、本発明では、前記指示部材が、前記第2部材に接続された上端の回転軸を中心として回転自在に設けられるとともに、その自重により鉛直方向に配置される下げ錘であることを特徴とする。 In the present invention, the indicating member is a lower weight provided so as to be rotatable about a rotation shaft at an upper end connected to the second member and arranged in a vertical direction by its own weight. To do.
そして、上記発明によれば、指示部材が、第2部材に接続された上端の回転軸を中心として回転自在に設けられるとともに、その自重により鉛直方向に配置される下げ錘により構成されているので、第2部材の傾斜度合いに対応して該指示部材の下部が、第1部材の長さ方向の所定箇所を指し示すことができる。そして、この第1部材の所定箇所にて、第2部材の傾斜度合いに対応した目盛り又は目印等の表記を付しておけば、当該表記を作業者が参照することにより、すり板に生じた摩耗が、該すり板の交換時期に達しているか否を容易に知ることができる。 And according to the said invention, since the indication member is rotatably provided centering on the rotating shaft of the upper end connected to the 2nd member, it is comprised by the downward weight arrange | positioned by the dead weight in the perpendicular direction. Corresponding to the degree of inclination of the second member, the lower portion of the indicating member can point to a predetermined position in the length direction of the first member. Then, if a notation such as a scale or a mark corresponding to the degree of inclination of the second member is attached at a predetermined position of the first member, the operator refers to the notation, and is generated on the sliding plate. It can be easily known whether or not the wear has reached the replacement time of the sliding plate.
本発明では、すり板に段付き溝が形成された場合において、センサ及び演算手段等の複雑な機構を使用せず、簡易な構成により、容易に当該すり板の交換時期の判定が可能となる。 In the present invention, when a stepped groove is formed in the sliding plate, it is possible to easily determine the replacement timing of the sliding plate with a simple configuration without using a complicated mechanism such as a sensor and a calculation means. .
本発明の実施形態について図1〜図4を参照して説明する。
図1(A)は本実施形態に係るすり板摩耗測定装置100の全体構成を示す図であって、主に第1直線部材11と、第2直線部材12と、指示部材13とから構成される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1A is a diagram showing the overall configuration of the sliding plate
第1直線部材11はすり板Sの側面に接触させた状態で該すり板Sの長さ方向に沿って水平配置されるものである。
第2直線部材12は、基端部に位置する回転軸14を介して、第1直線部材11に対して矢印a方向に回転自在に連結されるものであって、図1(B)に鎖線で示されるように、トロリ線と直交する平面内にて回転する。
そして、この第2直線部材12は回転軸14を介した第1直線部材11に対する矢印a方向への回転により、すり板Sの摩耗により生じた段付き溝10の上面の傾斜ライン(符号Lで示す)に位置合わせされる。
なお、図1(B)において、符号12で示される第2直線部材は、すり板Sが交換時期に到達した場合の傾斜状態を示し、符号12(12A)で示される第2直線部材は、すり板Sが交換時期に到達しない場合の傾斜状態を示し、符号12(12B)で示される第2直線部材は、すり板Sが交換時期を過ぎている場合の傾斜状態を示している。
The first
The second
Then, the second
In FIG. 1B, the second linear member indicated by
指示部材13は、その上端部が、第2直線部材12の先端部に設けられた回転軸15を介して回転自在に連結された下げ錘であって、その自重により鉛直方向に配置される。
また、この指示部材13の下端部は第1直線部材11の長さ方向の所定箇所を指し示す指針部16となっており、該指針部16によって指し示される第1直線部材11には、目盛り17が設けられている。
The indicating
The lower end portion of the indicating
この目盛り17としては、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合を示す「l/d」の値が付されている。
図2を参照して分かるように、ここで示される「l」はすり板Sの上面と段付き溝10の最深部との間の高さ距離を表し、また、「d」はすり板Sの長さ方向に沿う該すり板Sの傾斜開始位置と段付き溝10の最深部との間の距離を表しており、このような位置関係に基づき、第1直線部材11の長さ方向の所定箇所には、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合を示す「l/d」の値(具体的には、0,0.1,0.2,0.3・・・・)が付されている。
なお、図2内の符号Mは段付き溝10内に入り込んだトロリ線を示している。また、図2では、2つの傾斜面の中で、他方側の傾斜状態を「l´/d´」で示しているが、これは後述する図3での試験結果を分かり易くするために区別している。
The
As can be seen with reference to FIG. 2, “l” shown here represents the height distance between the upper surface of the sliding plate S and the deepest part of the
2 indicates a trolley wire that has entered the stepped
この目盛り17の値である「l/d」を決定するためのしゅう動試験について、図2〜図4を参照して説明する。
トロリ線Mはすり板Sの摩耗を均等にするべく、左右ジグザグに架設されている。従って、電車が走行するとトロリ線Mはすり板S上を移動する。このときすり板S上に段があると、すり板Sはその段で拘束され、他の箇所に比べてその箇所のしゅう動時間が長くなる。
このため、本しゅう動試験では、図2に示すような段付き溝10を有するすり板Sを使用した上で、図3に示すように、該すり板Sの段形状として横軸に「l/d」の比を取り、縦軸に、段が無い場合のしゅう動時間(T2 (s))と、段がある場合のしゅう動時間(T1 (s))との比を取ることで、すり板Sに生じる摩耗の傾向を明らかにした。
そして、この図3を参照して分かるように、形状パラメータとして設定した「l/d」が0.2程度になった場合に、しゅう動時間が2倍を超えることから、すり板Sの摩耗量も2倍程度に増加し、段形状が急速に進展するものと考えられる。
A sliding test for determining “l / d” which is the value of the
The trolley line M is installed in zigzags on the left and right sides so that the wear of the sliding plate S is equalized. Therefore, when the train travels, the trolley line M moves on the sliding plate S. At this time, if there is a step on the sliding plate S, the sliding plate S is restrained at that step, and the sliding time at that portion becomes longer than at other portions.
For this reason, in this sliding test, after using a sliding plate S having a stepped
As can be seen with reference to FIG. 3, when the “l / d” set as the shape parameter becomes about 0.2, the sliding time exceeds twice, so the wear of the sliding plate S It is thought that the amount increases about twice, and the step shape progresses rapidly.
本実施形態のすり板摩耗測定装置100の作用を摩耗測定方法とともに説明すれば、図1に示されるように、まず、第1直線部材11をすり板Sの側面かつ長さ方向に沿って水平配置した後、段付き溝10の上面の傾斜ラインLに沿って第2直線部材12を位置合わせする。
そして、この状態で、図1(B)に実線で示されるように、指示部材13の下端に位置する指針部16が、第1直線部材11の目盛り17に付された、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」を示す「0.2」を指し示した場合に、すり板Sが交換時期に到達したと判断できる。
また、この状態で、図1(B)に符号12(12A)で示されるように、指示部材13の指針部16が、第1直線部材11の目盛り17に付された、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」を示す「0.2」に満たない場合には、すり板Sが交換時期に到達せず、そのまま継続使用しても問題ないと判断できる。
また、図1(B)に符号12(12B)で示されるように、指示部材13の指針部16が、第1直線部材11の目盛り17に付された、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」を示す「0.2」を越えている場合には、すり板Sが交換時期を過ぎており、早急に交換が必要であると判断できる。
If the action of the sliding plate
In this state, as indicated by a solid line in FIG. 1 (B), the
Further, in this state, as indicated by reference numeral 12 (12A) in FIG. 1 (B), the
Further, as indicated by reference numeral 12 (12B) in FIG. 1B, the
本実施形態に示されるすり板摩耗測定装置100は、段付き溝10の上面の傾斜ラインLに沿って第2直線部材12を位置合わせした状態で、指示部材13の下端に位置する指針部16が、第1直線部材11の目盛り17に付された、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」を示す「0.2」を指し示したか否かにより、すり板Sが交換時期に到達した否かの判断が可能となる。
なお、上述したしゅう動試験では、トロリ線Mの張力を9.8kNに設定し、かつパンタグラフ押上力を59Nに設定した状態で、トロリ線Mが距離d(mm)を移動するのに要する時間(段が無い場合:T2(s)、段が有る場合:T1(s))を計測した。
In the sliding plate
In the above-described sliding test, the time required for the trolley wire M to move the distance d (mm) with the tension of the trolley wire M set to 9.8 kN and the pantograph push-up force set to 59 N. (When there is no step: T 2 (s), when there is a step: T 1 (s)) was measured.
また、トロリ線Mとのしゅう動によりすり板Sに生じる摩耗は、例えば図4(A)〜(D)に示されるように進行する。
具体的には、これら図4(A)〜(D)に示されるように段付き溝10の摩耗の進行によって、傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」を示す値が徐々に大きくなって行くが、この値が、図4(D)に示す「0.2」に達した場合に、上記すり板摩耗測定装置100を用いて、段付き溝10の上面の傾斜状態を確認する(図4の斜線部分の形状に一致しているか否かを確認する)ことで、すり板Sが交換時期に到達したと判断できる。
なお、すり板Sの交換時期の傾斜度合「l/d」を示す「0.2」という値は、すり板Sの材質により異なることは当然である。例えば、通常使用される炭素と銅の焼結体である場合は「0.2」の基準値を用い、これより硬質の材料を使用する場合には「0.3」といった比較的大きい基準値を用いるなど、すり板Sの材質に応じて、該すり板Sの交換時期となる基準値「l/d」を適宜変更すると良い。
Moreover, the abrasion which arises in the sliding board S by the sliding with the trolley line M advances as shown, for example in FIG.
Specifically, as shown in FIGS. 4A to 4D, as the wear of the stepped
It should be noted that the value “0.2” indicating the degree of inclination “l / d” at the time of replacement of the sliding plate S naturally varies depending on the material of the sliding plate S. For example, a standard value of “0.2” is used in the case of a commonly used sintered body of carbon and copper, and a comparatively large standard value of “0.3” is used when a harder material is used. The reference value “l / d” that is the replacement timing of the sliding plate S may be appropriately changed according to the material of the sliding plate S.
以上詳細に説明したように本実施形態に示されるすり板摩耗測定装置100では、すり板Sの側面に配置される第1直線部材11と、この第1直線部材11に回転自在に連結されてすり板Sの摩耗により生じた上面の傾斜ラインLに位置合わせされる第2直線部材12と、この第2直線部材12に回転自在に連結されてその下端に位置する指針部16が第1直線部材11の長さ方向の所定箇所を指し示す指示部材13と、が具備される。
As described above in detail, in the sliding plate
そして、このようなすり板摩耗測定装置100を用いた測定方法をその作用とともに説明すれば、第1直線部材11をすり板Sの側面かつ長さ方向に沿って水平配置した後、段付き溝10の上面の傾斜ラインLに沿って第2直線部材12を位置合わせする。
そして、この状態で、指示部材13の下端に位置する指針部16が、第1直線部材11の目盛り17に付された、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」を示す「0.2」を指し示した場合(又は0.2以上の値を示した場合)に、すり板Sが交換時期に到達したと判断できる。
すなわち、上記すり板摩耗測定装置100では、すり板Sに段付き溝10が形成された場合において、センサ及び演算手段等の複雑な機構を使用せず、簡易な構成により容易に当該すり板Sの交換時期の判定が可能となる効果を奏する。
And if the measuring method using such a sliding plate
In this state, the
That is, in the sliding plate
なお、上記実施形態では、指示部材13の下端に位置する指針部16が、第1直線部材11に表記した目盛り17(具体的には、0,0.1,0.2,0.3・・・・との目盛り17)を指し示すようにした。
しかし、このような表記に限定されず、傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」の中で、すり板Sの交換判定時期を示す「0.2」のみに目印となるマークを付し、このマークを、指示部材13の下端に位置する指針部16が指し示したか否かにより、すり板Sの交換時期に到達したかを判定しても良い。
In the above-described embodiment, the
However, the present invention is not limited to such a notation, and a mark as a mark is attached only to “0.2” indicating the replacement determination timing of the sliding plate S in the inclination degree “l / d” of the inclination line L, It may be determined whether or not the replacement time of the sliding plate S has been reached, based on whether or not the
また、上記実施形態では、第1直線部材11の上面に第2直線部材12を重ねて配置し、第2直線部材12の上面に指示部材13を重ねて配置しているが、これに限定されず、第1直線部材11の同じ側に第2直線部材12及び指示部材13を配置しても良い。その際、第2直線部材12及び指示部材13が互いに干渉することを最小限に抑えるために、各部材の厚さを薄厚にするとともに、折り畳み時に出っ張らないように、回転軸14及び15の位置を、第1直線部材11の幅方向に沿ってずらすように設定(例えば、図1において、回転軸14を第1直線部材11の右端部下側、回転軸15を第1直線部材11の左端部上側に設置)をすると良い。また直線部材は、直線、あるいは線状に限らず、すり板の側面に沿って配置し、あるいは、すり板の上面に沿って位置合わせする操作に適した形状であれば、板状や棒状であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the 2nd
また、上記実施形態では、第1直線部材11の所定箇所に目盛り17を設けたが、これに限定されず、指示部材13側に設けても良い。その際、指示部材13が交差する第1直線部材11の交差箇所に目印を設け、この目印が、指示部材13に設けた目盛りを指し示すことで、段付き溝10の傾斜ラインLの傾斜度合「l/d」を知るようにしても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、指示部材13をその自重により鉛直となるようにしたが、これに限定されず、段付き溝10の傾斜状態を測定する際に、作業車者の手作業により、該指示部材13を垂直となるように回転させても良い。
Further, in the above embodiment, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
本発明は、線路上のトロリ線としゅう動するパンタグラフに適用されて、該すり板の摩耗度合を容易に確認することが可能なすり板摩耗測定装置および測定方法に関する。 The present invention relates to a sliding plate wear measuring apparatus and a measuring method which are applied to a pantograph that slides on a trolley line on a track and can easily check the wear level of the sliding plate.
10 段付き溝
11 第1直線部材
12 第2直線部材
13 指示部材
14 回転軸
15 回転軸
16 指針部
17 目盛り
100 すり板摩耗測定装置
L 傾斜ライン
M トロリ線
S すり板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この第1直線部材に対して、トロリ線と直交する平面内で回転自在に連結され、前記すり板の摩耗により生じた上面の傾斜に位置合わせされる第2部材と、
この第2部材に上端が回転自在に連結され、下端が前記第2部材の傾斜に対応して、前記第1部材の長さ方向の所定箇所を指し示す指示部材と、を具備することを特徴とするすり板摩耗測定装置。 A first member disposed on a side surface of the sliding plate;
A second member connected to the first linear member so as to be rotatable in a plane perpendicular to the trolley line, and aligned with the inclination of the upper surface caused by wear of the sliding plate;
An upper end of the second member rotatably connected to the second member, and a lower end corresponding to the inclination of the second member, and a pointing member pointing to a predetermined position in the length direction of the first member. Sliding plate wear measuring device.
この第1部材に対して、トロリ線と直交する平面内で回転自在に連結された第2部材を前記すり板の摩耗により生じた上面の傾斜に位置合わせし、
この第2部材に上端が回転自在に連結された指示部材の前記第1部材との交差位置から前記すり板の摩耗度を判定することを特徴とするすり板摩耗測定方法。 Place the first member on the side of the sliding plate,
The second member connected to the first member so as to be rotatable in a plane perpendicular to the trolley line is aligned with the inclination of the upper surface caused by the wear of the sliding plate,
A sliding plate wear measuring method, comprising: determining a degree of wear of the sliding plate from a crossing position of the pointing member, whose upper end is rotatably connected to the second member, with the first member.
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