apostila laboratorio 2013-2 metrologia

Rosenda Valds Arencibia, Antnio F. M. Santos, lisson Rocha Machado e Mrcio Bacci da Silva


1. INTRODUO

Definio do sistema de avaliao. Apresentao do laboratrio, instrumentos e conceitos

de metrologia.

2. OBJETIVOS

Informar o sistema de avaliao da componente prtica da disciplina FEMEC41041-

Metrologia. Apresentao do laboratrio.

3. CONTEDO

A componente prtica da disciplina Metrologia consiste de 18 aulas prticas, em que so

ministrados os itens abaixo, cada um com durao de duas horas-aula:

Aula N Contedo

1 Apresentao do laboratrio

2 Manuteno

3 Rgua (EM).

4 Paqumetro (EM).

5 Traador de altura (Q)

6 Transferidor (Q).

7 Micrmetros (EM).

8 Relgio comparador (EM)

9 Blocos e Anis-padro (Q)

10 Calibrao de um sistema de medio (R).

11 Projetor de perfil (EM)

12 Microscpio ferramenteiro (EM).

13 Mquina Universal de Medir Comprimentos (EM).

14 Ensaios geomtricos Instrumentos convencionais (Q)

15 Rugosmetro (EM)

16 Mquina de Medir a Trs Coordenadas (EM)

17 Recapitulao.

18 Prova prtica.

Observao: 1) EM exerccio de medio; R relatrio tcnico; Q questionrio.

1. APRESENTAO DO LABORATRIO


4. SISTEMA DE AVALIAO DA COMPONENTE PRTICA

Os pontos das aulas prticas correspondem a 50 % dos pontos da disciplina

Metrologia.

Atividade Valor unitrio Quantidade Valor total

Exerccios de medio 3 9 27

Relatrios tcnicos 5 1 5

Questionrios 2 4 8

Prova prtica 10 1 10

Total 50

5. BIBLIOGRAFIA

VALDS R.A. Souza, C.C. Franco M.A.M. Lemos, L.L e Diniz, A.O. Apostila para aulas

prticas de metrologia. FEMEC-UFU Agosto. 2011. 102p.

LIRA, F. A., 2001, Metrologia na Indstria, Ed. rica Ltda., So Paulo SP.

MITUTOYO Ind. e Com. Ltda, 2001, Instrumentos para Metrologia Dimensional:

utilizao, manuteno e cuidados, 2 ed., So Paulo - SP.

THEISEN, A. M. de F., 1997, Fundamentos da Metrologia Industrial Aplicao no

processo de certificao ISO 9000, Ed. Suliani, Porto Alegre RS.

AGOSTINHO, O.L.; Rodrigues, A.C.S.; Lirani, J., 1997, "Tolerncias, Ajustes, Desvios e

Anlise de Dimenses" Editora Edgard Blucher Ltda, Brasil.

GONALVES Jr., A.A., 1996, "Apostila de Metrologia Parte 1", Laboratrio de

Metrologia e Automatizao, Universidade de Santa Catarina, Florianpolis, Brasil.


1. RESENHA DA TEORIA

Instrumentos de medio. Manuteno, cuidados de uso e conservao.

2. OBJETIVOS

Capacitar o aluno para efetuar a limpeza e manuteno de equipamentos e dispositivos

de medio.

3. EQUIPAMENTOS

Instrumentos e dispositivos, estopa, lcool, papel toalha, vaselina, pincel, entre outros.

4. PROCEDIMENTO

4.1. Fazer a limpeza e manuteno de instrumentos de medio.

5. QUESTES

5.1. Porque importante fazer a manuteno adequada dos equipamentos de medio?

2. Manuteno



Instrumentos de medio (rgua). Conceito de resoluo e faixa de medio. Interpolao.

Aplicaes e procedimentos de uso.

2. OBJETIVOS

Capacitar o aluno para usar rguas adequadamente atravs da medio de peas.

3. EQUIPAMENTOS

Rgua e peas.

4. PROCEDIMENTO

4.1. Medir as dimenses indicadas na pea com rgua. Preencher a Tabela 1,

determinando o valor da mdia ( x ) e do desvio padro (s) para cada dimenso.

Tabela 1 - Valores medidos.

N.1 N.2 N.3 N.4 N.5 Mdia Desvio padro

L1 L2 L3 L4 L5 D1 D2 D3 D4

3. Rgua

Resultados

D1

D2 D3

D4

L1 L2 L3

L4

L5


5. QUESTES

5.1. Defina resoluo.

5.2. Qual a resoluo da rgua utilizada? Justifique.

5.3. Qual a faixa nominal da rgua utilizada?

Folha de respostas



Instrumentos de medio (paqumetro). Resoluo e sua estimativa. Princpio de Vernier

(nnio). Princpio de Abb e erro de paralaxe. Diferenas construtivas, aplicaes e

procedimentos de uso.

2. OBJETIVOS

Capacitar o aluno para usar adequadamente paqumetros.

3. EQUIPAMENTOS

Paqumetros e peas.

4. PROCEDIMENTO

4.1. Medir as dimenses indicadas nas peas com paqumetro. Preencher a tabela 1,

determinando o valor mdio ( x ) e o desvio padro (s) para cada dimenso.

4.2. Medir a dimenso D1 com paqumetro digital 30 vezes. Preencher a tabela 2,

determinando o valor mdio ( x ) e o desvio padro (s) para 5, 15 e 30 leituras,

respectivamente. Comentar os resultados.

5. QUESTES

5.1. Defina erro de paralaxe.

5.2. possvel medir o dimetro de um furo 20 e tolerncia de 0,008 mm com

paqumetro?. Comente.

5.3. Como determinar a resoluo do paqumetro?

5.4. Em que consiste o princpio de Abb?

5.5. Explique o princpio de funcionamento do paqumetro.

4. Paqumetro.

D1

D2 D3

D4

L1 L2 L3

L4

L5




L1

L2

L3

L4

L5

D1

D2

D3

D4

Tabela 2 - Valores medidos com paqumetro digital.

30 leituras

N.1

N.2

N.3

N.4

N.5

N.6

N.7

N.8

N.9

N.10

Considerando 5

leituras

Considerando 15

leituras

Considerando 30

leituras

Mdia

Desvio padro

Folha de respostas

Resultados



Traador de altura.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com o uso do traador de altura.

3. EQUIPAMENTOS

Traador de altura e peas.

4. EXERCCIO

4.1. Determinar a altura de ressaltos utilizando o traador de altura.

4.2. Determinar a altura de peas.

5. QUESTES

5.1. Explique qual a finalidade do traador de altura.


Pea Altura do ressalto Altura da pea

1 leitura 1 leitura 2 leitura 3 leitura 1 leitura 2 leitura 3

Media Media

Desvio padro Desvio padro

5. Traador de Altura

Folha de respostas

Resultados



Instrumentos de medio (transferidor). Resoluo e sua estimativa. Princpio de Vernier

(nnio). Erro de paralaxe. Aplicaes e procedimentos de uso.

2. OBJETIVOS

Capacitar o aluno para usar adequadamente transferidores.

3. EQUIPAMENTOS

Transferidor e peas.

4. PROCEDIMENTO

4.1. Medir as dimenses indicadas nas peas com transferidor. Preencher a tabela 1,


5. QUESTES

5.1. Como determinar a resoluo do transferidor?

5.2. Como fazer a leitura no transferidor? Explique detalhadamente.



Resultados

6. Transferidor.


Folha de respostas



Micrmetros: Princpio de Palmer, resoluo, aplicaes e procedimentos de uso.

2. OBJETIVOS

Capacitar o aluno para usar adequadamente os micrmetros atravs da medio de

peas.

3. EQUIPAMENTOS

Micrmetros para exteriores e peas.

4. PROCEDIMENTO:

4.1. Medir as dimenses indicadas na pea com micrmetro. Preencher a Tabela 1,


4.2. Qual micrmetro deve ser usado para medir cada uma dessas dimenses? Informe a

faixa de medio e a resoluo. Justifique sua escolha.

4.3. Comparar os resultados obtidos com os encontrados durante a medio com

paqumetro. Comentar os resultados.

5. QUESTES

5.1. Qual o princpio de funcionamento dos micrmetros? Explique.

5.2. Qual a finalidade da catraca?

5.3. O micrmetro para medio de exteriores obedece ao princpio de Abb? Justifique.

7. Micrmetro

D1

D2 D3

L1

L2


Tabela 1 - Valores medidos com micrmetro.


D1

D2

D3

L1

L2

Resultados

Folha de respostas



Relgio comparador, relgio apalpador. Princpio de funcionamento, diferenas

construtivas, resoluo, aplicao e procedimentos de uso. Desvios de forma: retitude.

2. OBJETIVOS

Capacitar o aluno para usar adequadamente os relgios comparadores atravs da

medio do desvio de retitude de peas.

3. EQUIPAMENTOS

Relgios comparadores (resoluo 0,01 mm e 0,001 mm), medidor de concentricidade

M200 e peas.

4. PROCEDIMENTO

4.1. Medir o desvio de retitude de 4 peas. Preencher a Tabela 1. Comentar os

resultados.

Equipamentos:

Mquina de medir concentricidade

Relgio comparador

Etapas:

a- Nivele a pea.

b- Ajuste o instrumento.

c- Mea, anotando os valores mximos e mnimos lidos.

d- Calcule o valor do desvio de retitude para cada ciclo de medio.

e-) Calcule a mdia e o desvio padro.

f-) Verifique se o desvio est dentro da tolerncia especificada no projeto.

5. QUESTES

5.1. Qual o princpio de funcionamento do relgio comparador utilizado? Comente.

5.2. Especifique o sistema de medio utilizado, comente suas caractersticas.

5.3. Descreva o procedimento de medio usado.

8. Relgio comparador

0,07


Tabela 1 - Desvio de retitude

Ciclo Lmax Lmin Desvio de retitude

1

2

3

Mdia do desvio de retitude

Desvio padro do desvio de retitude

Resultados

Folha de respostas



Blocos-padro, anis-padro, nomenclatura, caractersticas construtivas, fenmeno de

aderncia, classes de exatido, aplicao e cuidados de uso.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com os blocos e anis-padro e a norma NBR NM 215 de fev. 2000.

3. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS

Caixa de blocos-padro (classe 0), Anis-padro, Relgio comparador (resoluo 0,001

mm), mesa de medio. NBR NM 215 Fevereiro de 2000.

4. EXERCCIO

4.1. Determine os conjuntos de blocos-padro necessrios (pilhas) para efetuar o

controle dimensional de uma pea de ao usando um relgio comparador e uma mesa de

medio.

4.2. Interprete o certificado de calibrao do anel padro.

5. QUESTES

Sobre blocos-padro diga:

5.1. Definio.

Tabela 1 - Comprimentos dos blocos-padro (mm) - Classe de exatido 2

1,001 0,5 1,10 1,20 1,30 1,40 1,5 2 7 12 17 22 30 1,002 1,01 1,11 1,21 1,31 1,41 1,6 2,5 7,5 12,5 17,5 22,5 40 1,003 1,02 1,12 1,22 1,32 1,42 1,7 3 8 13 18 23 50 1,004 1,03 1,13 1,23 1,33 1,43 1,8 3,5 8,5 13,5 18,5 23,5 60 1,005 1,04 1,14 1,24 1,34 1,44 1,9 4 9 14 19 24 70 1,006 1,05 1,15 1,25 1,35 1,45 4,5 9,5 14,5 19,5 24,5 75 1,007 1,06 1,16 1,26 1,36 1,46 5 10 15 20 25 80 1,008 1,07 1,17 1,27 1,37 1,47 5,5 10,5 15,5 20,5 90 1,009 1,08 1,18 1.28 1.38 1.48 6 11 16 21 100 1 1,09 1,19 1,29 1,39 1,49 6,5 11,5 16,5 21,5

9. Blocos e Anis-Padro

=

=

eies


5.2. Nomenclatura.

5.3. Classificao e aplicao.

5.4. Enuncie os cuidados de uso de blocos padro.

5.5. Em que consiste o fenmeno de aderncia?


Dimenso dmax = dmin =

Blocos

Resultados

Folha de respostas



Calibrao, procedimentos normalizados de calibrao, interpretao de certificado de

calibrao, curva de erros.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com a calibrao de instrumentos e com os procedimentos

normalizados de calibrao atravs do uso de normas tcnicas.


Micrmetros, blocos-padro, anispadro, material para limpeza e manuteno. NBR

NM-ISO 3611 Micrmetros para medies externas. Dez. 1997.

4. EXERCCIO

Calibrar um micrmetro e preencher o relatrio de calibrao:

4.1. Descrever a marcao do micrmetro a ser calibrado. Anotar no registro da

calibrao o tipo de micrmetro, nome ou marca do fabricante, faixa de medio,

resoluo, nmero individual de identificao.

4.2. Preparao: Limpar instrumento e padres utilizando lcool isoproplico, tecido de

popeline branco, guardanapo de papel ou papel toalha, escova e luvas de ltex. Verificar

o estado dos algarismos e do traado. Anotar no registro da calibrao as condies do

instrumento.

4.3. Exame Visual: Examinar o instrumento, verificando oxidaes ou

danos/amassamentos/batidas que comprometam o bom funcionamento do mesmo.

Anotar no registro da calibrao as condies do instrumento.

4.4. Verificao da calibrao dos padres: Os padres devem estar calibrados por

laboratrios credenciados e dentro do prazo de validade da calibrao. Anotar os dados

dos padres e dos seus certificados de calibrao no relatrio de calibrao.

4.5. Avaliar o erro de indicao do instrumento usando blocos-padro e anis-padro.

4.6. Traar as curvas de calibrao do instrumento.

4.7. Descrever o procedimento de calibrao adotado. Anotar no registro da calibrao.

4.8. Comentar os resultados.

10. Calibrao


RELATRIO DE CALIBRAO N 1

Cliente: Endereo:

Ordem de servio: Data da medio:

Objeto: Fabricante: Identificao

Equipamentos/padres:

Descrio:

Resultados:

Tabela de resultados Leitura 1 Leitura 2 Leitura 3 Leitura 4 Leitura 5 Mdia Desvio

padro Bloco 1 Bloco 2 Bloco 3 Bloco 4 Bloco 5

Operador Nome completo

Pgina 01 de 01

Folha de resultados Os resultados deste relatrio referem-se exclusivamente ao objeto submetido medio nas condies especificadas. Sua reproduo s poder ser completa, sem nenhuma alterao. Laboratrio de Metrologia. Faculdade de Eng. Mecnica UFU. Uberlndia - MG


Folha de respostas



Projetor de perfil, princpio de funcionamento, aplicao, procedimento de medio,

cuidados de uso.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com o projetor de perfil.


Projetor de perfil (resoluo de 0,005 mm para medio de comprimentos e de 2' para

medio de ngulos) e peas.

4. PROCEDIMENTO

4.1. Medir o dimetro interno, passo e ngulo de uma rosca.

4.2. Medir a caracterstica de uma moeda, indicada pelo professor.

4.3. Comentar os resultados.

5. QUESTES

5.1. possvel medir o passo de uma engrenagem helicoidal no projetor de perfil? Como?

5.2. Quais as vantagens de uso do projetor de perfil? Justifique.


Leitura 1 Leitura 2 Leitura 3 Mdia Desvio padro

Dimetro interno

ngulo

Passo da rosca

Caracterstica da moeda

Resultados

11. Projetor de perfil

passo

din

t


Folha de respostas



Microscpio ferramenteiro, princpio de funcionamento, aplicao e cuidados de uso.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com o microscpio ferramenteiro.


Microscpio ferramenteiro, oculares e peas. 4. EXERCCIO:

4.1. Medir o passo de rosca de diferentes peas usando o microscpio ferramenteiro.

Anotar os resultados na tabela 1.

4.2. Medir o ngulo da pea. Anotar os resultados na tabela 2.

5. QUESTES

Sobre microscpio ferramenteiro diga:

5.1. Identifique e comente os mdulos do sistema de medio. (Unidade sensora, de

tratamento do sinal e mostrador).

5.2. Aplicao do microscpio.

5.3. Vantagens de uso.

Tabela 1 - Resultados.

Pea Passo da rosca ngulo

1

leitura 1 leitura 2 leitura 3 leitura 1 leitura 2 leitura 3

Media Media

Desvio padro Desvio padro

Resultados

12. Microscpio Ferramenteiro

passo


Folha de respostas



Mquina Universal, princpio de funcionamento, aplicao, procedimentos de ajuste e de

medio, cuidados de uso.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com a Mquina Universal, com os procedimentos de ajuste e de

medio.


Mquina Universal de resoluo de 0,0002 mm e peas.

4. PROCEDIMENTO

4.1. Ajustar o zero da Mquina Universal.

4.2. Medir a caracterstica da pea indicada no desenho.

5. QUESTES

5.1. Enuncie as vantagens de uso da Mquina Universal.

5.2. A Mquina Universal obedece ao princpio de Abb? Justifique.

5.3. Comente os resultados.



1

L1

L2

2

13. Mquina Universal de Medir Comprimentos

Resultados

L 2

2

L 1

1


Folha de respostas



Tolerncias geomtricas. Desvios de forma e Posio. Simbologia e indicaes no

desenho. Circularidade e cilindricidade.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com o uso de instrumentos convencionais para medio de desvios

de forma e posio e com a NBR 6409 Tolerncias geomtricas Tolerncias de

forma, orientao, posio e batimento - Generalidades, smbolos, definies e indicaes

em desenho.

3. EQUIPAMENTOS

Relgios comparadores (resoluo 0,001 mm), dispositivo de contrapontas e peas.

4. PROCEDIMENTO

Medir os seguintes desvios geomtricos, verificando se as tolerncias de projeto so ou

no so obedecidas.

4.1. Circularidade

Verificar a circularidade da pea.

Equipamentos empregados: base, relgio comparador, desempeno e suporte entre

centros.

Etapas:

1. Colocar a pea entre centros.

2. Posicionar o relgio comparador na base, de forma que o ponteiro esteja indicando

zero quando em contato com a pea.

3. Girar a pea em relao ao seu eixo, at completar uma volta completa, anotando as

leituras mxima e mnima do relgio na tabela de resultados.

4. Calcular o desvio de circularidade.

14. Ensaios geomtricos Instrumentos convencionais

0,05


5. Verificar se a tolerncia foi obedecida.

4.2. Cilindricidade

Verificar a circularidade da pea,

Com a montagem anterior.

Etapas:

1. Girar a pea em relao ao seu eixo, at completar uma volta completa, anotando as

leituras, mxima e mnima, na tabela de resultados.

2. Repetir a medio anterior em mais 2 sees e anotar os valores na tabela.

4. Calcular o desvio de cilindricidade.

5. Verificar se a tolerncia foi obedecida.

5. QUESTES

5.1. Defina desvios de forma.

5.2. Explique a diferena entre os desvios de circularidade e cilindricidade.

5.3. Porque os desvios de forma devem ser tolerados e verificados?

Tabela 1 Desvio de circularidade

Pea 1 Leituras Valores

Ciclo1 Leitura mxima Leitura mnima Desvio de circularidade para o ciclo 1

Ciclo 2 Leitura mxima Leitura mnima Desvio de circularidade para o ciclo 2

Ciclo 3 Leitura mxima Leitura mnima Desvio de circularidade para o ciclo 3

Mdia da circularidade considerando os 3 ciclos Desvio padro da circularidade considerando os 3 ciclos

Resultados

0,08


Tabela 2 Desvio de cilindricidade

Valores Seo 1 Seo 2 Seo 3

Ciclo 1 Leitura mx. Leitura mn. Valor de cilindricidade para o ciclo 1



Mdia da cilindricidade considerando os 3 ciclos Desvio padro da cilindricidade considerando os 3 ciclos

Folha de respostas



Rugosmetro, princpio de medio, mtodo da linha mdia, parmetros, etc.

2. OBJETIVOS

Capacitar o aluno para medir os diferentes parmetros de rugosidade usando o

rugosmetro. Fixar conceitos tericos sobre rugosidade superficial alm da familiarizao

com a NBR - 4287 Especificaes geomtricas do produto (GPS) - Rugosidade: Mtodo

do perfil - Termos, definies e parmetros da rugosidade.


Rugosmetro porttil, peas, ABNT NBR ISO 4288 (2008) e ABNT NBR ISO 4287

(2002).

4. PROCEDIMENTO

4.1. Verificar a calibrao do rugosmetro, usando um padro com rugosidade Ra

conhecida.

4.2. Limpar as superfcies das peas.

4.3. Identificar a direo dos sulcos na superfcie da pea.

4.4. Posicionar a agulha do rugosmetro sobre a superfcie da pea e alinhar a haste do

instrumento com a direo de medio;

4.4. Selecionar o valor do comprimento de amostragem (cutt-of) usando a seguinte tabela.

Comprimento de amostragem recomendado (ABNT NBR ISO 4288, 2008)

Ra (m) Rz (m) RSm (mm) Comprimento de

amostragem (mm)

0,006 < Ra 0,02 0,025 < Rz 0,1 0,013 < RSm 0,04 0,08

0,02 < Ra 0,1 0,1 < Rz 0,5 0,04 < RSm 0,13 0,25

0,1 < Ra 2 0,5 < Rz 10 0,13 < RSm 0,4 0,8

2 < Ra 10 10 < Rz 50 0,4 < RSm 1,3 2,5

10 < Ra 80 50 < Rz 200 1,3 < RSm 4 8

15. Rugosmetro


4.5. Medir trs vezes os parmetros Ra, Rq e Rz em diferentes peas. Anotar os

resultados na tabela. Estimar a mdia e o desvio padro.

5. QUESTES

5.1. Defina rugosidade superficial.

5.2. Qual a finalidade do comprimento de amostragem?

5.3. Determinar a rugosidade Rzi, Rzmax e Rt a partir do perfil de rugosidade

apresentado abaixo. (Comprimento de amostragem igual a 0,8 mm).

5.4. Trace a curva de Abbott Firestone.

Tabela 14.1 - Valores medidos.

Ra Rz Rq

N1 N2 N3 M DP N1 N2 N3 M DP N1 N2 N3 M DP

Pea 1

Pea 2

Pea 3

Resultados

Folha de respostas

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

0 0,8 1,6 2,4 3,2 4 4,8 5,6Distncia percorrida (mm)

Altu

ra (m

)Al

tura

(m

)



Princpio de funcionamento das Mquinas de Medir a Trs Coordenadas, componentes e

fontes de erros.

2. OBJETIVOS

Familiarizar o aluno com as noes bsicas sobre princpio de funcionamento,

caractersticas e uso de Mquinas de Medir a Trs Coordenadas. Aprendizado de tcnicas

de medio das caractersticas geomtricas e dos desvios de forma e posio de uma

pea.


Mquina de medir tridimensional e peas.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1. Qualificar a mquina.

4.2. Limpar as superfcies da pea e fixa-la rigidamente sobre o desempeno.

4.3. Fazer o alinhamento da pea.

4.4. Realizar a medio das caractersticas indicadas e preencher a Tabela 1.

4.5. Encontrar o valor do desvio de planeza do plano XY. Preencher a Tabela 2.

5. QUESTES

5.1. Quais as vantagens das MM3C quando comparadas com os instrumentos

convencionais (micrmetros, paqumetros, transferidores, etc.)? Explique.

5.2. Comente os resultados obtidos na medio do desvio de planeza.

5.3. Quais as fontes de erros na medio com uma MM3C? Explique.

5.4. Descreva brevemente a utilizao de uma MM3C durante o processo de:

a- Medio de um dimetro.

16. Mquina de Medir a Trs Coordenadas


Tabela 1. Caractersticas geomtricas.

Caracterstica Leitura 1 Leitura 2 Leitura 3 Mdia D. Padro

Dimetro A

Dimetro B

Comprimento C

ngulo

Dist. entre centros D

Tabela 2. Desvios de forma e posio.

Desvio Leitura 1 Leitura 2 Leitura 3 Mdia D. Padro

Circularidade

Perpendicularidade

Paralelismo

Tabela 3. Nmero de pontos coletados x valor do desvio de planeza.

N. de pontos Leitura 1 Leitura 2 Leitura 3 Mdia D. Padro

Folha de respostas

Resultados


1. OBJETIVOS

Fazer uma reviso de todas as prticas esclarecendo possveis dvidas.

17. Reviso geral

18. Prova Prtica

apostila laboratorio 2013-2 metrologia

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