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A method to calculate and counterbalance the inertia force of slider-crank mechanisms in high-speed presses 被引量:1
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作者 Jun Wang1 ,Sheng-dun Zhao1 ,Hu-shan Shi1 ,Chun-jian Hua21. School of Mechanical Engineering,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049 2. School of Mechanical Engineering,Southern Yangtze University,Wuxi 214122,China. 《Journal of Pharmaceutical Analysis》 SCIE CAS 2009年第3期141-148,共8页
A new method to calculate and counterbalance the inertia force of slider-crank mechanisms in high-speed mechanical presses was put forward. By analyzing the kinematic characteristics of a center-located slider-crank m... A new method to calculate and counterbalance the inertia force of slider-crank mechanisms in high-speed mechanical presses was put forward. By analyzing the kinematic characteristics of a center-located slider-crank mechanism whose crank rotates at a constant angular velocity,the kinematic parameters of the slide,connecting rod and crank were formulated approximately. On the basis of the results above,three inertia forces and the input moment in the mechanism during its idle running were investigated and formulated by dynamic analysis. A verification experiment was performed on a slider-crank mechanism at a high-speed press machine. The forces derived from the established formulas were compared respectively with those obtained by the ADAMS software and the classical method of connecting rod mass substitution. It was experimentally found that the proposed formulas have an improved performance over related earlier techniques. By use of these results,a 1 000 kN 1 250 rpm four-point high-speed press machine was designed and manufactured. The slide of this press is driven by four sets of slider-crank mechanisms with symmetrical layout and opposite rotation directions to counterbalance the horizontal inertia forces. Four eccentric counterbalance blocks were designed to counterbalance the vertical force after their mass and equivalent eccentric radius were formulated. The high-speed press machine designed by the proposed counterbalance method has worked with satisfactory performance and good dynamic balance for more than four years in practical production. 展开更多
关键词 slider-crank mechanism KINEMATICS inertia force counterbalance high-speed press
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高速精密压力机多杆机构弹性动力学研究
2
作者 郑昊 高媛 +1 位作者 钱峰 邱聪 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期6-9,共4页
高速精密压力机机构运动精度是冲压产品质量关键影响因素,机构弹性动力学研究对提高冲压机构运动精度有重要意义。以高速压力机双滑块六杆机构为研究对象,基于弹性动力学理论建立多杆机构弹性变形分析数学模型,提出考虑弹性变形冲压机... 高速精密压力机机构运动精度是冲压产品质量关键影响因素,机构弹性动力学研究对提高冲压机构运动精度有重要意义。以高速压力机双滑块六杆机构为研究对象,基于弹性动力学理论建立多杆机构弹性变形分析数学模型,提出考虑弹性变形冲压机构运动精度求解方法。以梁单元作为等效单元,综合考虑了横向位移、纵向位移、转角位移以及曲率的影响,建立机构运动微分方程,利用实振型叠加法进行求解。最终确定构件弹性变形及其导致的下死点精度误差,同时获得弹性构件最大动应力。分析结果表明弹性变形是精密冲压机械运动精度主要影响因素,高速精密压力机弹性动力学研究对运动精度设计具有理论指导意义。 展开更多
关键词 高速精密压力机 弹性动力学 运动精度 动应力
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考虑偏载下快锻液压机主缸球铰结构设计分析
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作者 张鸿飞 栾大为 +1 位作者 贾鋆 贾晓亮 《锻压装备与制造技术》 2024年第4期37-40,共4页
本文针对大型快锻压机主缸工作过程中出现的密封漏油、铜套、柱塞损伤等情况,首先从主缸球铰结构抗偏载保护机制中确定了对双球铰抗偏载保护机制有影响作用的球铰结构设计参数,并分析了该参数对双球铰抗偏载保护机制的影响规律;然后建... 本文针对大型快锻压机主缸工作过程中出现的密封漏油、铜套、柱塞损伤等情况,首先从主缸球铰结构抗偏载保护机制中确定了对双球铰抗偏载保护机制有影响作用的球铰结构设计参数,并分析了该参数对双球铰抗偏载保护机制的影响规律;然后建立了双球铰主缸的工作受力模型,采用平面力学法,得出了主缸柱塞对导套及密封的最大侧推力及双球铰对侧推力的影响规律,结果表明:实际工作中,球铰的最大张角对主缸的抗偏载能力影响较大,且现有大型主缸的球铰设计最大张角对主缸的抗偏载保护不利。 展开更多
关键词 快锻液压机 工作缸 偏载 球铰
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闭式高速曲柄压力机动平衡优化设计 被引量:15
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作者 张晓阳 王兴松 +2 位作者 贾方 王晓东 黄勇强 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期96-99,共4页
针对曲柄压力机高速化所带来的振动加剧问题,以JF75G-125型曲柄压力机为例,建立力学模型,用解析法分析了曲柄滑块机构惯性力产生的原因,采用对称布置法实现动平衡。建立了曲柄压力机在ADAMS中的动力学模型,采用二次优化法进行动平衡优化... 针对曲柄压力机高速化所带来的振动加剧问题,以JF75G-125型曲柄压力机为例,建立力学模型,用解析法分析了曲柄滑块机构惯性力产生的原因,采用对称布置法实现动平衡。建立了曲柄压力机在ADAMS中的动力学模型,采用二次优化法进行动平衡优化,对优化后的压力机模型进行了仿真,并利用ADAMS的后置处理模块对动态惯性力进行测试和分析,在此基础上,对曲柄压力机优化前后的动力学参数进行比较和分析,提出了压力机的动平衡优化改进方案。 展开更多
关键词 高速压力机 振动 仿真 动平衡 优化
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多连杆高速压力机运动学分析 被引量:10
5
作者 鹿新建 朱思洪 +2 位作者 何光军 季亚 张莹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1297-1301,共5页
建立了一种多连杆高速压力机的运动学分析模型,利用MATLAB编写了相应的计算程序,并以某研发中的多连杆高速压力机为例进行了实例计算。计算结果表明:该型多连杆高速压力机在下死点附近速度较低、加速度较小,该运动特性有利于减小冲裁过... 建立了一种多连杆高速压力机的运动学分析模型,利用MATLAB编写了相应的计算程序,并以某研发中的多连杆高速压力机为例进行了实例计算。计算结果表明:该型多连杆高速压力机在下死点附近速度较低、加速度较小,该运动特性有利于减小冲裁过程中产生的振动并降低噪声,提高下死点的精度。 展开更多
关键词 多连杆 高速压力机 运动学 下死点
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高速压力机机构运动精度可靠性研究 被引量:7
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作者 陈胜军 贾方 +1 位作者 丁倩 张雅琪 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第9期34-38,共5页
利用矩阵分析理论建立了平面连杆机构精度分析的一般模型,利用可靠性状态函数建立了连杆机构运动精度可靠性指标计算模型,以高速压力机机构为具体对象,建立了曲柄滑块机构运动输出精度模型及其可靠性分析计算模型。算例分析表明:在给定... 利用矩阵分析理论建立了平面连杆机构精度分析的一般模型,利用可靠性状态函数建立了连杆机构运动精度可靠性指标计算模型,以高速压力机机构为具体对象,建立了曲柄滑块机构运动输出精度模型及其可靠性分析计算模型。算例分析表明:在给定的设计精度下,高速压力机机构在不同的运动状态有着不同的运动误差和不同的运动可靠度。该模型可以定量地给出机构在不同运动状态下的失效概率,对机构的设计与制造具有应用价值。 展开更多
关键词 高速压力机 运动精度 可靠性 状态函数 连杆机构
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多杆高速机械压力机机构优化设计 被引量:29
7
作者 李烨健 孙宇 胡峰峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期31-36,共6页
为了有效发挥压力机的性能、解决机械压力机高速化带来的一系列问题,建立了一种以曲柄最短、冲压转角最大为评价指标的多杆高速机械压力机主传动机构几何参数综合优化数学模型,并利用MATLAB构建了该机构的优化模型。优化结果表明:该机... 为了有效发挥压力机的性能、解决机械压力机高速化带来的一系列问题,建立了一种以曲柄最短、冲压转角最大为评价指标的多杆高速机械压力机主传动机构几何参数综合优化数学模型,并利用MATLAB构建了该机构的优化模型。优化结果表明:该机构的冲压转角增大了13.5%,主滑块加速度减小了35.3%,在下死点附近,位移曲线较平滑,有利于冲裁过程中材料的充分变形和动平衡的设计,且有助于提高下死点的动态精度。 展开更多
关键词 高速压力机 多杆机构 优化设计 运动轨迹
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高速压力机的现状及其发展趋势 被引量:43
8
作者 赵升吨 张学来 +1 位作者 高长宇 杨辉 《锻压装备与制造技术》 2005年第1期17-25,共9页
描述了高速压力机的不同定义方式及适宜加工的零件对象的特点。结合高速压力机的现状对高速压力机在结构与性能上的特点进行了论述。从整体的角度探讨了国内外高速压力机公称力与其所采用的电动机功率、整机重量、行程、行程次数、行程... 描述了高速压力机的不同定义方式及适宜加工的零件对象的特点。结合高速压力机的现状对高速压力机在结构与性能上的特点进行了论述。从整体的角度探讨了国内外高速压力机公称力与其所采用的电动机功率、整机重量、行程、行程次数、行程与行程次数乘积等参数之间的关系并建立了相应的关系式。最后以国内外典型的高速压力机产品为例,探讨了高速压力机的发展趋势。 展开更多
关键词 压力机 高速 行程 零件 角度 描述 国内外 发展趋势 现状 产品
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高速压力机机身减振的研究 被引量:11
9
作者 王军领 郑翔 姚菁琳 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第9期72-76,共5页
为减小计算时间及保证计算精度,取机身模型的1/4进行处理和分析,分别赋予机身材料为Q235和铸铁,通过有限元瞬态分析得到机身立柱上A点的动态应力和位移响应,并对比其响应幅值和衰减速度,分析其减振效果。再分别设置拉紧螺杆的预紧力为1.... 为减小计算时间及保证计算精度,取机身模型的1/4进行处理和分析,分别赋予机身材料为Q235和铸铁,通过有限元瞬态分析得到机身立柱上A点的动态应力和位移响应,并对比其响应幅值和衰减速度,分析其减振效果。再分别设置拉紧螺杆的预紧力为1.5倍和2倍公称力,观察其减振效果,找到合适的材料和预紧力。最后利用振动及动态信号采集分析仪器采集A点在相应工况下的动态应力,验证分析的正确性和可行性,减小了高速压力机的振动影响,并应用于生产。 展开更多
关键词 高速压力机 瞬态分析 振动控制 预紧力 测试
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高速压力机惯性力平衡装置及其特性研究(一) 被引量:20
10
作者 赵升吨 张学来 +2 位作者 高长宇 柳伟 张永 《锻压装备与制造技术》 2005年第4期27-30,共4页
在分析高速压力机惯性力平衡问题研究的必要性基础上,根据高速压力机的工作特点,论述了高速压力机的惯性力降低及平衡的途径,明确指出在高速压力机上不宜采用气动缸平衡装置。对目前广泛采用的5种惯性力平衡机构的工作特点进行了分析,... 在分析高速压力机惯性力平衡问题研究的必要性基础上,根据高速压力机的工作特点,论述了高速压力机的惯性力降低及平衡的途径,明确指出在高速压力机上不宜采用气动缸平衡装置。对目前广泛采用的5种惯性力平衡机构的工作特点进行了分析,提出了高速压力机惯性力平衡效果的科学评价指标。从而为研制高速压力机新的高性能平衡机构奠定了基础。 展开更多
关键词 机械制造 惯性力平衡装置 高速压力机 研究
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高速精密压力机下死点精度研究 被引量:19
11
作者 鹿新建 柯尊芒 +1 位作者 朱思洪 周军 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期87-92,共6页
下死点精度为高速精密压力机的重要技术指标,直接影响着冲制品精度以及模具使用寿命。影响下死点精度的因素主要有:转速变化、温度变化、机床刚性、静平衡气压等,通过构建测试系统或使用下死点检测仪进行了下死点测试、下死点影响因素... 下死点精度为高速精密压力机的重要技术指标,直接影响着冲制品精度以及模具使用寿命。影响下死点精度的因素主要有:转速变化、温度变化、机床刚性、静平衡气压等,通过构建测试系统或使用下死点检测仪进行了下死点测试、下死点影响因素的定量分析,并简要介绍了高速精密压力机下死点控制措施:下死点动态调整、控制速度位移、控制温度位移以及简化传动系统。 展开更多
关键词 高速精密压力机 下死点 精度
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12.5MN双柱快锻液压机机架的有限元分析 被引量:16
12
作者 李志波 董国疆 +1 位作者 吴树亮 赵长财 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期100-104,共5页
快速锻造液压机已成为目前重要的锻造设备之一。本文建立了12.5 MN双柱快锻液压机的整体三维有限元模型。针对其预紧组合机架的结构形式,对机架整体刚度的主要影响因素进行分析。根据偏载工况得到了预紧系数、拉杆与立柱强度等因素之间... 快速锻造液压机已成为目前重要的锻造设备之一。本文建立了12.5 MN双柱快锻液压机的整体三维有限元模型。针对其预紧组合机架的结构形式,对机架整体刚度的主要影响因素进行分析。根据偏载工况得到了预紧系数、拉杆与立柱强度等因素之间的关系,为机架整体设计提供了理论依据。对压机进行静态有限元分析,得到了机架主要部件的应力和位移的分布规律,并提出改进方案,确保机架的刚度和强度以及整体性指标达到使用要求。 展开更多
关键词 快锻液压机 组合机架 有限元模拟
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高速压力机惯性力平衡装置及其特性研究(二) 被引量:11
13
作者 赵升吨 张学来 +2 位作者 高长宇 柳伟 张永 《锻压装备与制造技术》 2005年第5期14-20,共7页
在分析高速压力机惯性力平衡问题研究的必要性的基础上,根据高速压力机的工作特点,论述了高速压力机的惯性力降低及平衡的途径,明确指出在高速压力机上不宜采用气动缸平衡装置。对目前广泛采用的5种惯性力平衡机构的工作特点进行了分析... 在分析高速压力机惯性力平衡问题研究的必要性的基础上,根据高速压力机的工作特点,论述了高速压力机的惯性力降低及平衡的途径,明确指出在高速压力机上不宜采用气动缸平衡装置。对目前广泛采用的5种惯性力平衡机构的工作特点进行了分析,提出了高速压力机惯性力平衡效果的科学评价指标。从而为研制高速压力机新的高性能平衡机构奠定了基础。 展开更多
关键词 机械制造 惯性力平衡装置 高速压力机 研究
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基于ANSYS的高速压力机模态分析 被引量:9
14
作者 丁旺 丁武学 冯丙波 《苏州科技学院学报(工程技术版)》 CAS 2011年第1期78-80,共3页
随着高速压力机转速的提高,产生的振动问题也愈加严重,对高速压力机的动态特性研究就相当必要。运用ANSYS软件建立了高速压力机的有限元模型,进行模态分析,提取了前6阶模态频率和振型,并对其在各阶振型下的结构性能进行了分析,得出压力... 随着高速压力机转速的提高,产生的振动问题也愈加严重,对高速压力机的动态特性研究就相当必要。运用ANSYS软件建立了高速压力机的有限元模型,进行模态分析,提取了前6阶模态频率和振型,并对其在各阶振型下的结构性能进行了分析,得出压力机的动态特性满足设计要求。 展开更多
关键词 高速压力机 ANSYS模态分析 固有频率
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高速闭式压力机隔振设计与仿真 被引量:7
15
作者 胡金龙 贾方 +1 位作者 王兴松 张皓 《锻压装备与制造技术》 2007年第5期37-40,共4页
根据高速闭式曲柄压力机结构特点,建立了两自由度动力学模型。通过理论计算,确定了JF75G-125A型压力机的隔振参数。在ANSYS中进行隐式分析,利用拉杆预压缩方法施加机身预紧载荷;在LS-DYNA中进行预紧状态下显式动力学分析。有限元仿真结... 根据高速闭式曲柄压力机结构特点,建立了两自由度动力学模型。通过理论计算,确定了JF75G-125A型压力机的隔振参数。在ANSYS中进行隐式分析,利用拉杆预压缩方法施加机身预紧载荷;在LS-DYNA中进行预紧状态下显式动力学分析。有限元仿真结果表明,设计的隔振器参数能有效减小工作力引起的压力机对基础的冲击作用。 展开更多
关键词 机械制造 振动隔离 高速压力机 有限元分析
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快速锻造液压机组集散式CNC系统 被引量:2
16
作者 熊晓红 李从心 +3 位作者 陈衬煌 陈柏金 杨泽发 韩明 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 1994年第6期25-26,共2页
从分析快锻液压机组控制要求出发,提出一种三级集散式控制系统的结构,并详细分析其硬件结构和软件功能。整个系统结构简单,组态灵活,工作可靠,并已成功应用于大冶钢厂8MN快锻液压机组控制的生产实践中。
关键词 集散式控制系统 锻造 串行通信 模糊控制 液压机
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上推式快锻液压机活动横梁转动自锁条件研究 被引量:11
17
作者 刘艳妍 杨晋 +1 位作者 马学鹏 胡振宇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期66-72,共7页
针对上推式快锻液压机,分析工作缸支撑球铰的摩擦阻力矩和摩擦圆半径,研究采用单、双球铰结构时支撑球铰对工作缸柱塞的侧推力,明确液压机结构参数对柱塞侧推力的影响因素。综合工作缸、支撑球铰和活动横梁的结构影响,确定活动横梁处于... 针对上推式快锻液压机,分析工作缸支撑球铰的摩擦阻力矩和摩擦圆半径,研究采用单、双球铰结构时支撑球铰对工作缸柱塞的侧推力,明确液压机结构参数对柱塞侧推力的影响因素。综合工作缸、支撑球铰和活动横梁的结构影响,确定活动横梁处于转动自锁状态时,锻造偏心距所应满足的条件,明确液压机结构参数与活动横梁自锁条件的内在关系。以国产上推式快锻压机系列产品和部分进口设备的结构参数为依据,计算满足活动横梁自锁条件的锻造偏心距,分析活动横梁在偏心锻造时的状态和工作缸支撑球铰在液压机工作中的作用。通过仿真分析,进一步验证在偏心锻造工况下的活动横梁转动自锁状态,为大型双柱式自由锻造液压机研究和中小型液压机优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 快锻液压机 主机本体 活动横梁 转动自锁条件
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基于接触理论的高速精密压力机预紧力研究 被引量:9
18
作者 何敏 孙智 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期165-171,共7页
为研究高速精密压力机组合式预应力机身预紧力,利用接触力学和有限元法对存在于机身接触面的接触非线性问题进行研究。选择拉格朗日乘子法作为接触算法,结合预紧力单元将机身作为一个系统来进行研究,采用预置条件共轭梯度解法对各预紧... 为研究高速精密压力机组合式预应力机身预紧力,利用接触力学和有限元法对存在于机身接触面的接触非线性问题进行研究。选择拉格朗日乘子法作为接触算法,结合预紧力单元将机身作为一个系统来进行研究,采用预置条件共轭梯度解法对各预紧力工况下的机身模型进行求解,并论述增量理论和拉格朗日乘子法在此类问题中的求解。对具体算例进行分析,根据计算结果总结出预紧力-变形关系图,得出结论:预紧力取值应为3.2MN。计算结果与试验结果呈现较好的一致性,在该预紧力下压力机下死点动态精度可保持在微米级,组合部位接触面不会出现错移;证明采用接触单元结合预应力单元求解组合式预应力机身接触问题的研究方法可用于高速精密压力机预紧力问题的研究。 展开更多
关键词 高速精密压力机 闭式组合机身 预紧力 有限元法
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含间隙高速压力机机构的动态误差传递规律研究 被引量:7
19
作者 贾方 王磊 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第7期32-34,共3页
采用无质量杆模型代替间隙,建立了高速压力机机构的连续接触模型;结合动力学普遍方程求得机构的动力学运动微分方程,给出了运动输出参数表达式,建立了机构动态误差模型;通过计算机动态仿真,分析了间隙大小对机构动态误差的影响。为合理... 采用无质量杆模型代替间隙,建立了高速压力机机构的连续接触模型;结合动力学普遍方程求得机构的动力学运动微分方程,给出了运动输出参数表达式,建立了机构动态误差模型;通过计算机动态仿真,分析了间隙大小对机构动态误差的影响。为合理确定间隙误差和客观地评价机构运动精度提供了一种分析方法,具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 间隙 高速压力机 动态特性
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高速钢粉末低压热压的研究 被引量:4
20
作者 王崇琳 郑启 +1 位作者 姜文斌 李洪锡 《粉末冶金工业》 EI CAS 北大核心 2005年第1期1-6,共6页
采用电脑测控法研究了高速钢粉末低压热压过程中的致密化现象,随热压温度由1215℃升高至1238℃时,有效屈服应力由3~4MPa降至2~3MPa以下。在1220~1230℃和4 5MPa压力下制备了Mo系高速钢剃齿刀,相对密度达到99 85%,碳化物的粒度为3~7... 采用电脑测控法研究了高速钢粉末低压热压过程中的致密化现象,随热压温度由1215℃升高至1238℃时,有效屈服应力由3~4MPa降至2~3MPa以下。在1220~1230℃和4 5MPa压力下制备了Mo系高速钢剃齿刀,相对密度达到99 85%,碳化物的粒度为3~7μm。与普通高速钢刀具相比,低压热压法制备的M4粉末高速钢剃齿刀寿命明显提高,减少残余孔隙度对改善刀具的疲劳寿命是很重要的。充用利用材料在高温下,特别是在接近固相线温度时的屈服现象,可以实现在低压下的粉末材料致密化,其压力比热等静压低一个数量级,这可能是一条较为经济的技术途径。 展开更多
关键词 粉末高速钢 热压 刀具
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