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Lambayeque, julio 2013 [Escriba el nombre de la compaa]

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REGULACION DE ANGULOS DE UN ARADO DE DISCOS

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO.

Facultad de Ingeniera Agrcola.

DISEO Y ADAPTACION DE ELEMENTOS DE

MAQUINAS

ASIGNATURA:

DISEO Y ADAPTACION DE

ELEMENTOS DE MAQINA.

PROFESOR:

ING. SAAVEDRA TAFUR OSCAR.

INTEGRANTES:

DE LA CRUZ NICOLAS, Cosio

LIVAQUE BUSTAMANTE, Sandro

MENDOZA LINARES, Edward

PANTA CHAPILLIQUEN, Edwin

REYES CALVAY, Antero.

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INTRODUCION.

El arado es usado principalmente para la labranza primaria o sea, para abrir el suelo

con el objetivo de aflojarlo para facilitar una buena penetracin de las races y cortar

y enterrar las malezas. Las desventajas del arado han sido discutidas en la seccin 4,

son las mismas en el caso de arados de tractor.

Los arados de discos a menudo son considerados como herramientas para la labranza

reducida o mnima. Sin embargo, al igual que los arados de vertedera, parcialmente

invierten, mezclan y pulverizan el suelo y con el paso del tiempo contribuyen

substancialmente a compactar el suelo. Su accin ms bien fuerte sobre el suelo los

hace inadecuados para la labranza de conservacin. Durante el perodo de transicin a

la agricultura de conservacin, si fuera necesaria alguna operacin de labranza antes

de adoptar un rgimen permanente de labranza cero, se debera optar por

implementos con dientes verticales como los arados de cincel o los cultivadores,

dejando un mximo de residuos sobre el suelo.

OBJETIVOS

1. Verificar si las medidas de los implementos agrcolas coinciden con la literatura.

2. Analizar el grado de importancia de la regulacin de los discos de un arado.

3. Conocer los ngulos en los que deben trabajar los discos para un determinado

cultivo, y como regularlos

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ARADOS DE DISCO

CARACTERSTICAS DE LOS ARADOS DE DISCO

Se trata de un arado formado por discos en forma de casquete esfrico

que giran alrededor de unos ejes unidos al bastidor. Estos ejes forman un

cierto ngulo con la direccin de avance, encontrndose, por otra

parte, inclinados con relacin al plano horizontal.

La tierra cortada por el disco presiona sobre este y le hace

girar, arrastrando y elevando el suelo cuando alcanza una cierta

altura, una rasqueta desva la trayectoria de las partculas, que caen

al fondo del surco, produciendo de este modo el volteo.

Arado de discos

Cuando se trabaja con este tipo de arado, no estn definidas la pared y

el fondo del surco, como ocurre con los arados de vertedera con

los discos, la solera que se forma es ondulada. La banda de tierra

cortada es fraccionada enrgicamente, debido a que el disco ataca casi

siempre siguiendo un ngulo abierto, complementando esta accin

pulverizadora, la rasqueta.

En principio, este gnero de trabajo se asemeja al de una

vertedera cilndrica corta no obstante, si la tierra es muy

cohesiva, para ciertas profundidades de trabajo, este arado trabaja

formando terrones bastante gruesos. Si por el contrario el suelo

tiene plasticidad, se forman terrones muy apelmazados (junto con

una cierta cantidad de tierra fina), que son muy difciles de romper en

cuanto se endurecen.

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Solera que se forma al labrar con un Arado de Disco

C = Profundidad de cresta

P = Profundidad mxima

Estos arados estn indicados para:

Terrenos pesados y adherentes, en los que existe gran dificultad

de deslizamiento del suelo sobre la superficie de volteo,

as como para aquellos terrenos en los que se ha formado suela

de labor.

Terrenos secos y duros, en donde es problemtica la utilizacin

del arado de vertedera, debido a que no es fcil conseguir

su penetracin.

Terrenos en los cuales, por razones de su constitucin, tanto

de textura como de estructura, el arado no debe invertir la banda

de tierra.

Terrenos muy abrasivos, en los cuales se producira un

serio desgaste de las piezas que no san giratorias como los discos.

ELEMENTOS DE TRABAJO

a) Disco:

Constituye el elemento fundamental en estos arados, ya que es

quien realiza el trabajo. Se trata de un casquete esfrico que

puede girar sobre un eje diametral. Estos casquetes tienen

dimetros y radios de curvatura de dimensiones diversas, adaptadas a

las distintas labores y suelos.

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Eje de giro de un Disco

Las dimensiones que caracterizan a un disco (en funcin de los

distintos dimetros) son las siguientes:

D = Dimetro h = Concavidad e = Espesor

Dimetro (D)

Espesor (e) Concavidad

(h)

Pulgadas mm mm mm

20 510 4,5 56 - 66

22 560 4,5 68 81

24 610 5 81 88

26 660 6 104

28 710 6,5 113

32 810 8 120

El valor del radio del casquete esfrico viene a estar comprendido

entre 0,8 y 1,2 veces el valor del dimetro.

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La concavidad del disco:

El disco tiene una cierta concavidad para obtener una accin

de levante del prisma de tierra.

A mayor concavidad, el disco penetra menos en el suelo y a

menos concavidad, la penetracin es mayor.

Discos con poca concavidad levantan y voltean menos el prisma de

tierra, pero lo hacen ms rpido. Discos con mayor

concavidad favorecen un levante gradual del prisma de

tierra y as el volteo ser mejor.

Por consiguiente, para un buen trabajo se necesitan discos con

una concavidad mayor en suelos pesados, y discos con concavidad

menor en suelos livianos.

Afilado del disco:

Existen dos formas para afilar los discos afilado interior

y afilado exterior. El afilado interior corta mejor en tierra dura

paro tiene menor duracin. El afilado exterior corta menos

pero tiene mayor duracin y permite un trabajo mejor a

velocidades altas.

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Los discos se construyen a partir de una chapa de acero laminada,

la cual es moldeada, estampada y tratada trmicamente para

conseguir mediante esta ltima operacin la dureza superficial

necesaria para evitar los posibles desgastes, sobre todo en el borde.

Existen tres tipos fundamentales de bordes:

Borde liso con biselado exterior

Borde liso con biselado interior

Borde escotado o dentado

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b) Brazo portadisco o cama

Se trata de un conjunto de elementos que se unen al disco con el

bastidor del arado.

Esquema del brazo portador

E = eje vertical

1. Brazo central.

2. Eje.

3. Carcasa.

4. Rodamientos.

5. Tuerca de regulacin.

6. Perno.

7. Placa soporte del disco.

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Consta de un brazo central en cuyo extremo lleva un eje soldado al

disco que gira con este cuando se trabaja. Se une a la

carcasa mediante unos rodamientos que facilitan el movimiento de

rotacin estos, con el tiempo se desgastan, debido

fundamentalmente a las cargas a que est sometido durante el trabajo,

produciendo una serie de holguras por las cuales se aumenta el riesgo se

rotura.

Existe una tuerca de regulacin que permite inclinar ms o menos el

disco hacia delante, girando alrededor de un perno.

Entre la carcasa y la placa soporte del disco existe una junta de goma

que impide el paso de elementos abrasivos que puedan daar los

rodamientos.

Otra caracterstica del brazo portadiscos es que debe tener la

posibilidad de girar alrededor de un eje vertical, a fin de

poder modificar la posicin del disco en sentido lateral.

c) Rasqueta:

Es una reja situada en el

interior del disco, su misin es

ayudar al volteo del terreno y limpiar

el disco de la tierra que quede

adherida al mismo.

Arado de discos con rasquetas

d) Rueda trasera:

Situada en la parte posterior, la rueda trasera tiene como

misin guiar el arado segn la direccin de marcha. Esta pieza tiene

una cierta inclinacin sobre el fondo del surco, as como una pestaa a

lo largo del dimetro, de manera que permite asentar mejor el arado, a la

vez que absorbe el empuje lateral realizado por el terreno sobre

el disco.

Algunas veces se utilizan contrapesos en la rueda trasera cuando la

penetracin es difcil, sobre todo en suelos duros. Estos contrapesos no

solo ayudan a la penetracin de los discos, sino que tambin

permiten que la rueda del surco mantenga el arado funcionando con

gran estabilidad.

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La rueda trasera

Segn el tipo de suelo se incluyen rasquetas en la rueda trasera, a

fin de evitar que se forme una capa dura de suelo sobre la superficie se

aconseja montarlas en suelos adherentes y blandos.

e) Bastidor

Es de forma similar al empleado en los arados de vertedera en los de

discos hay una tendencia a utilizar un travesao hueco de

seccin circular al cual van unidos los cuerpos de arado, ruedas y

sistema de enganche del tractor.

Disco en posicin de frente con respecto del bastidor

Vista area del bastidor y del disco

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Angulo del disco con relacin al avance del arado

REGULACIONES EN EL ARADO DE DISCOS

a) Angulo de Corte

Proyeccin del disco sobre un plano horizontal

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El ngulo de corte es al ngulo que forman la lnea de

avance o direccin de marcha junto con el dimetro horizontal del

disco. La modificacin de este ngulo se lleva a cabo actuando sobre

el brazo soporte, pudiendo permitir el giro en un sentido u otro

alrededor del eje vertical de dicho brazo. De este modo puede tambin

controlarse la anchura de trabajo, ya que la superficie del disco

proyectada sobre un plano perpendicular a la lnea de avance vara

con este ngulo. Los valores ms corrientes son de 40 a 45.

Tambin puede modificarse el ngulo de corte actuando sobre las ruedas

o bien modificando el punto de enganche. Si el punto de enganche

est situado a la derecha, la anchura de labor es menor que si est

situado a la izquierda.

b) Angulo de Inclinacin

Es el ngulo que se forma con la vertical del plano del

disco. Se modifica haciendo variar la inclinacin del soporte

del disco en relacin al brazo. Este ngulo vara de 10 a 20

al aumentar, se mejora la penetracin del disco en suelos

adherentes y pesados que tienen tendencia a enrollarse bajo el borde

de corte en el fondo del surco. Al disminuir el ngulo de

inclinacin, se mejora el trabajo del disco en suelos sueltos.

Regulacin del ngulo de inclinacin

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Cuanto ms pequeo sea el ngulo de inclinacin, mayor es la

presin del suelo, resultando una mayor velocidad de giro del

disco, mayor pulverizacin del suelo, mejor corte y enterrado de

rastrojo.

Ajuste vertical del disco

c) Regulacin del enganche

La posicin del centro de resistencia es realmente difcil de

determinar, teniendo en cuenta adems que vara con el tipo de suelo

e inclinacin de los discos.

Prcticamente se considera que el centro de resistencia se encuentra

por debajo del eje que atraviesa los discos en un punto situado en

la primera mitad del arado.

La lnea de traccin de los arados de discos arrastrados pasa por

el punto de enganche (tractor y apero) y el centro de resistencia.

Para arados semisuspendidos y suspendidos, al no haber un nico

punto de enganche (por ir a tres puntos), este resulta de la

interseccin de los brazos de enganche.

Estos arados se estabilizan en la parte delantera por el tractor,

mas concretamente por la rigidez de los dos brazos inferiores del

enganche y eventualmente por una rueda de control de la profundidad.

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d) Regulacin de la Profundidad de Trabajo y de la Inclinacin

Horizontal

Regulacin de un arado de discos arrastrado, A = B

1: Manivela de regulacin de la rueda trasera.

2: Manivela de regulacin de la rueda delantera

La posicin del bastidor del arado puede ser modificada tanto

en altura como en inclinacin horizontal en relacin

a las ruedas soporte, en el caso de arados de

disco arrastrados. Las partes delantera y trasera pueden subirse

o bajarse en relacin a las ruedas que van por el fondo del surco y sobre

el barbecho.

Es decir, actuando sobre la palanca 1 para la modificacin

de la altura trasera A y sobre la palanca 2 para la variacin de la

altura delantera B en todo momento debe conseguirse que A y B sean

iguales.

Lo mismo se puede decir de los arados semisuspendidos la altura de

la barra de enganche es regulable por el sistema hidrulico del tractor,

as como la altura del bastidor en relacin a la rueda trasera

del fondo del surco.

Para arados suspendidos se debe actuar sobre el sistema hidrulico

de elevacin del tractor y tambin sobre la rueda trasera del arado.

e) Regulacin de la Anchura de Trabajo

Esta regulacin puede llevarse a cabo modificando el ngulo de

corte, orientando convenientemente la rueda soporte

que circula por el barbecho.

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Modificacin del ngulo de corte en relacin a la rueda de barbecho

Puede variarse la anchura de trabajo aadiendo o quitando uno o varios

discos sobre la parte trasera de aquellos arados concebidos para

tal posibilidad. Del mismo modo, sobre los suspendidos o

semisuspendidos, cuando la anchura de trabajo se modifica, es

necesario variar la orientacin de la rueda del fondo del surco,

orientndola segn la direccin de marcha.

Variacin de la anchura de trabajo al cambiar el punto de enganche

E1 = Punto de enganche a la izquierda E2 = Punto de enganche a la derecha

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El ancho de trabajo

Ancho con arado de cuatro discos

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Forma de variar el ancho de trabajo mediante cambio del ngulo de 45 a 30

entre la direccin de avance y el bastidor.

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Tipos de arado de discos

Se pueden dividir en arados de discos tipo estndar y arados de discos

tipo vertical. Los primeros consisten de un nmero de discos

individuales, cada uno montado al chasis por medio de un portadiscos.

Los de tipo vertical tienen discos separados entre si sobre el

eje mediante carretes espaciadores el cuerpo entero gira como una

sola unidad en forma similar a las rastras de discos.

Arado de Disco Fijo, tipo Integral: Consiste de tres partes.

El cuerpo de discos que forma a su vez el bastidor o armadura

del arado. Es la parte operativa del arado.

El sistema de enganche mediante el cual se engancha el arado en el

sistema de tres puntos del tractor.

La rueda trasera que sirve para contrarrestar las fuerzas

laterales.

Vista area de un arado integral de cuatro discos

1. Manivela para hacer girar el eje acodado para acomodar la posicin de sus

pernos durante el enganche.

2. Punto comn de enganche al arado se encuentra a la mitad del eje acodado.

3. Eje acodado con dos pernos para el acople en las rotulas de las barras

inferiores de tiro, del sistema de enganche del tractor.

4. Punto comn de resistencia del arado de cuatro discos.

5. Cuerpo de discos.

6. Concesin del portadisco al bastidor con dispositivo para justar la

inclinacin horizontal del disco.

7. Rueda gua o posterior.

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Arado de disco fijo, tipo arrastre:

Comprende las siguientes partes:

1. Rueda de surco.

2. Sistema de enganche.

3. Rueda de cola.

4. Rueda de campo.

Arado de disco reversible, tipo integral:

Estos arados pueden trabajar hacia la derecha como los de una sola va y

tambin hacia la izquierda.

El arado de discos de doble va tiene una construccin enteramente

simtrica, consiste de las siguientes partes principales:

Una armadura en forma triangular simtrica.

Un cuerpo de discos, incluye el bastidor, los portadiscos y

los discos. Tiene adems un mecanismo para cambiar la inclinacin

de los discos respecto al plano horizontal, desde una

inclinacin hacia la derecha hasta una hacia la izquierda con

respecto al bastidor.

Una rueda gua o rueda posterior que igualmente tiene una

posicin izquierda y otra derecha respecto al eje central

del arado y de la direccin de avance.

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Arado de disco reversible tipo integral

1. Los dos puntos de enganche de las barras inferiores de tiro del

tractor.

2. Soporte del rodillo y del extremo delantero del bastidor del cuerpo

de discos.

3. Punto de conexin de la barra del mecanismo de control que regula la

inclinacin horizontal de los discos.

4. Agujeros que permiten el ajuste de la inclinacin horizontal de los

discos segn condiciones del suelo.

5. Inclinacin horizontal de los discos en la posicin derecha.

6. Punto de giro del cuerpo de discos.

7. Rueda gua.

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ENGANCHE DEL ARADO AL TRACTOR

Enganche del arado fijo tipo integral

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Despus de haber ubicado el arado en su posicin de trabajo sobre el

piso, se coloca el tractor frente al arado para su enganche.

1. Las ruedas izquierdas del tractor van sobre una viga con un

espesor igual a la profundidad deseada de la aradura.

2. Las ruedas derechas del tractor se colocan en el centro del

surco marcado sobre el piso.

3. As quedaran espacios en ambos lados de las ruedas para hacer

correcciones de la direccin del surco. En este momento, tanto el

arado como el tractor se encuentran sobre el piso en sus

respectivas posiciones reales de trabajo, con lo que se

puede iniciar el enganche.

4. Se coloca un hilo entre el punto de tiro comn del tractor y el

punto de resistencia comn del arado.

5. Punto de resistencia comn del arado.

6. Punto de tiro comn del tractor. Se inicia el ajuste del eje

acodado. Este incluye su ajuste lateral y su ajuste de giro.

7. Se ajusta el eje acodado lateralmente de modo que su centro se

encuentra por encima del hilo.

8. Para efectuar el acople de las dos barras inferiores de tiro

del tractor ser necesario girar el eje acodado. Se gira el

eje acodado en tal sentido que el perno izquierdo gire hacia

arriba y el perno derecho hacia abajo, ya que el tractor se

encuentra inclinado hacia la derecha durante el trabajo. Se

gira el eje hasta que los pernos coincidan con las rotulas

de las barras inferiores de tiro del tractor.

9. Palanca para hacer girar el eje acodado. Despus de haber

girado el eje, los pernos se encuentran en una posicin

que permite el acople de las rotulas de enganche de las

barras inferiores de tiro, sin mayor esfuerzo.

10. Primero se conecta la barra inferior del lado izquierdo. Luego se

ajusta la longitud de la barra de levante para que la rtula de la

barra inferior del lado derecho quede a la altura debida.

11. Se conecta la barra inferior del lado derecho.

Despus de haber conectado las dos barras inferiores, se procede con el

tercer acople, el de la barra superior.

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Alineacin del arado y del tractor (Vista area)

Alineacin del arado y del tractor (Vista Posterior)

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Se ubica el arado con sus discos sobre un piso plano puede se con el

cuerpo de discos en su posicin derecha o en su posicin izquierda.

Los pasos son:

1. Se afloja la tensin del resorte de la rueda posterior para que

los discos se asienten libremente sobre el piso.

2. Mediante un bloque de madera o por medio de un pedestal, se

asegura que la armadura triangular quede nivelada lateralmente.

3. Se coloca el tractor frente al arado, de tal modo que su eje

central de simetra coincida con el eje central del arado.

4. Se ajusta la longitud de la barra derecha de levante del

sistema hidrulico del tractor, para que esta longitud

quede igual a la de la barra izquierda de levante.

5. Se conectan las dos barras inferiores de tiro del tractor al

arado.

6. La barra superior del tractor debe quedar desconectada.

7. Para ajustar la trocha de las ruedas del tractor se mide

primero la distancia entre los discos, perpendicularmente a

la direccin de avance. Esta distancia es

igual al ancho de trabajo de

cada disco y por consiguiente al ancho de cada prisma de

tierra.

8. se ajusta la rueda derecha del tractor lateralmente, de modo

que el centro de la rueda quede a una distancia del punto

mas bajo del primer disco, igual o algo ms que la distancia

entre los discos.

9. La distancia entre el eje central del tractor y de la rueda

derecha ser la mitad de la trocha deseada.

10. Se coloca la rueda izquierda a la misma distancia.

11. Se ajusta la rueda gua para que su aro plano coincida con

el borde cortante del ltimo disco o un poco debajo del mismo.

12. Se ajusta la inclinacin de la rueda gua en el plano

horizontal, de modo que su eje central coincida con la

direccin de avance, o algo hacia la derecha.

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Despus de haber alineado del tractor y el arado y luego de los

ajustes de la rueda gua, se procede a los ltimos pasos del enganche

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1. Barra superior del sistema de enganche del tractor.

2. Se levanta el tractor del lado izquierdo y se colocan sus

ruedas izquierdas sobre una viga con un espesor igual a la profundidad

deseada de aradura.

3. Como consecuencia, tanto el eje del tractor como la parte delantera de la

armadura triangular del arado quedan inclinados hacia la derecha.

4. Debido a que la barra superior del sistema de enganche del tractor no

esta conectada al arado, se mantienen los discos sobre el piso.

El bastidor del cuerpo de discos se mantiene nivelado horizontalmente.

5. Se ajusta la longitud de la barra superior conforme a la distancia entre su

conexin al tractor y la torre del arado. Luego se conecta la barra

superior al arado.

6. Se ajusta la tensin del resorte de la rueda gua dando tensin

hasta que la cola del arado tienda a levantarse, sin hacerlo en realidad.

7. Se ajusta la longitud de la barra superior de tal manera que quede tan

apretada que la parte delantera del arado tienda a levantarse, sin

hacerlo en realidad.

8. Mediante una palanca, el operador puede cambiar el cuerpo de discos de

un lado a otro.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ARADO DE DISCOS

Ventajas:

Buena mezcla del suelo.

Pasa rodando sobre cualquier obstculo (piedras, races).

No se obstruye.

Menos desgaste de las partes en funcionamiento (bordes de

discos).

Menos peligro de formacin de una solera en el surco.

Desventajas:

Voltea mal el suelo.

No incorpora bien materia orgnica y malas hierbas porque no se

pueden montar descortezadoras.

No hay posibilidad de seleccionar el cuerpo del arado segn las

caractersticas del suelo.

Mala penetracin de los discos en el suelo, siendo difcil de

trabajar suelos duros o cascajosos.

No se puede trabajar en terrenos inclinados, a consecuencia de

una gran presin lateral del arado de discos.

No existen arados de discos de tiro animal.

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CONCLUCIONES

Despus de haber verificado los ngulos de los discos del arado, se determin que el ngulo

esta dentro del rango que establece la teora.

Es indispensable regular los ngulos de los discos para obtener un trabajo eficiente.

En la regulacin de los ngulos tambin influye el tipo de terreno en el que se va a cultivar,

debido a que la textura y estructura del terreno pueden afectar al disco.

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