14 mantenimiento reductores de velocidad

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MANTENIMIENTO REDUCTORES DE VELOCIDAD Objetivo terminal

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No 1 Clasificar reductores

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No 2 Informacin complementaria

ESTUDIO DE LA TAREA Mantenimiento de reductores de velocidad

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No 3 Reparar reductores

ESTUDIO DE LA TAREA Mantenimiento de reductores de velocidad

TALLER Mantenimiento de reductores de velocidad

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MANTENIMIENTO DE REDUCTORES DE VELOCIDAD

OBJETIVO TERMINAL:

Terminando el estudio de este mdulo, usted estar en capacidad de completar la ruta de trabajo con los pasos, herramientas y equipos necesarios para proceder a efectuar el mantenimiento de Reductores de Velocidad.

Con el fin de lograr el objetivo Terminal, usted deber completar satisfactoriamente las etapas que aparecen a continuacin:

1. Clasificar reductores

2. Reparar reductores

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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No 1

CLASIFICAR REDUCTORES

REDUCTOR DE TORNILLO SIN - FIN Y CORONA

Los reductores del tornillo sin-fin y corona estn diseados para reducir el nmero de revoluciones de un accionamiento conductor, a otro nmero ms en el rbol conducido. La relacin de velocidad, entre el nmero de revoluciones del tornillo (conductor) y el nmero de revoluciones del rbol conducido es muy grande en estos mecanismos.

REDUCTORES:

Los reductores se emplean para transmitir fuerza entre un motor primario y una m-quina impulsada. Ademas de la simple transmisin de fuerza, las transmisiones con reductores cambioan o modifican usualmente la fuerza que se est transmitiendo mediante:

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a. La reduccin de velocidad y aumento del par de salida.

b. Cambio de la direccin de rotacin del eje, o.

c. Cambio del ngulo de operacin del eje.

Los reductores de tornillo sin-fin los fabrican con los ejes de entrada y salida monta-dos en cuatro posiciones bsicas como se muestra en las siguientes grficas:

a. Reductores con salida vertical y entrada horizontal. (Figura 2)

b. Reductores de entrada superior y salida horizontal. (Figuras 4 y 5).

c. Reductores con entrada inferior salida horizontal. (Figura 6).

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TIPOS DE REDUCTORES Y CARACTERISTICAS:

Segn el tipo de engranaje utilizado en el mecanismo del reductor existen los si-guientes tipos:

1. Reductores de corona y tornillo sin-fin.2. Reductores de engranajes externos.3. Reductores de engranajes internos4. Reductores de corona y tornillo sin-fin.

Los reductores de tornillo sin-fin estn diseados para reducir el nmero de revo-luciones de un accionamiento, a otro nmero ms bajo en el rbol conducido. La relacin entre los nmeros de revoluciones del tornillo (conductor) y las del rbol conducido es muy grande en estos mecanismos.Partes consecutivas y modo de funcionar:

La figura muestra una unidad tpica (de 4,0 a 9,0 pulgadas entre centros) y presenta el diseo y construccin en general.

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1. Caja 2. Corona3. Tornillo sin-fin4. Eje de corona5. Cojinetes de rodillos cnicos del eje del tornillosin-fin6. Cojinete de rodillos cnicos del eje de corona7. Mecanismo anti-retroceso (tienen algunosreductores)8. Ventilador9. Tapa del ventilador10. Tapa del cojiente de tornillo sin-fin11. Tapa del cojiente de corona12. Tapa del cojinete del extremo del eje decorona.13. Arandelas espaciadoras del eje de corona14. Retn de aceite del eje de tornillo sin-fin15. Retn de aceite del eje de corona16. Tapn de llenado de aceite y repicadeo17. Tapn de nivel de aceite18. Tapn de vaciado de aceite

Un mecanismo de tornillo sin-fin consta del tornillo sin-fin y de la rueda helicoidal. Se diferencia de un engranaje de rueda frontal o de uno de rueda cnica por ser en l piezas de distinto tipo una de otra, mientras que en los de rueda frontal o rueda cnica los flancos de dientes que ruedan uno sobre otro son de tipo anlogo. El con-junto del tornillo sin-fin y la rueda helicoidal se designa correctamente como meca-nismo del tornillo o helicoidal por que en l, el flanco y el contra flanco realizan entre si un movimiento helicoidal.

El tornillo sin-fin acta como tal tornillo y a la rueda helicoidal podemos considerarla como a su tuerca correspondiente.

La rueda helicoidal nos la podemos figurar como seccionada de una tuerca del tor-nillo sin-fin siendo est seccin de anchura igual a la de rueda. La rosca interior de este recorte se supone ahora como rosca exterior arrollada sobre la superficie ciln-

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dricada exterior de la citada rueda helicoidal. Los filetes parciales resultantes de ese secionamiento pasan as a construir los dientes de la rueda helicoidal. Estos dientes que corresponden a la rosca de la tuerca engranan en los filetes del tornillo sin-fin.

Para el engranaje de las piezas motrices, guardan el eje del tornillo y el de la rueda una determinada posicin entre si (Figura 9). Los ejes de la rueda y del tornillo se cruzan entre si a 900 y estn situados en dos planos paralelos entre si. De est po-sicin de los ejes se deducen determinadas relaciones mutuas de posicin para las piezas que engranan.En el mecanismo del tornillo si-fin es generalmente el tornillo la pieza motriz que hace avanzar a los dientes de la rueda que engranan con ella en cuanta igual al paso de la rosca, con lo cual la rueda helicoidal gira alrededor de su eje. En este movimiento corresponde una vuelta del tornillo (tornillo de una sola entrada) al giro de valor igual a un diente en la rueda.

Caracteristicas del tornillo:

El tornillo sin-fin es una pieza provista de una rosca cuya seccin de forma trape-cial tiene como profundidad de la rosca la altura del diente y como paso de rosca el paso de la rueda helicoidal (m x 7t).

Segn la forma exterior se distinguen tornillos cilndricos y globodiales.

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Los tornillos sin-fin, como todo tornillo, pueden ser de una o varias entradas de file-tes y tener el paso con salida hacia la izquierda o hacia la derecha (Figura 11). Los tornillos sin-fin de varias entradas se emplean para evitar en las ruedas helicoidales nmero de dientes menores de 30. Para una reduccin de 20:1 se toma, por ejem-plo: Un tornillo sin-fin, un movimiento de la rueda correspondiente a dos dientes.

Caracteristicas de la rueda:

En el emparejamiento de rueda helicoidal y tornillo sin-fin se presentan determina-das relaciones de medidas entre el tornillo sin-fin se presentan determinadas re-laciones de medidas entre el tornillo como pieza roscada y los dientes de la rueda como pieza que constituye su tuerca. Comunes a ambos es la medida del paso., la de la inclinacin, las medidas de la seccin transversal de la rosca del tornillo sin-fin y de los dientes de la rueda.Esta coincidencia de las medidas comunes se consigue al fabricar las piezas toman-do el tornillo sin- fin fabricando como pieza de comparacin para verificar las herra-mientas de la rueda helicoidal. Los tornillos si-fin y las ruedas helicoidales no son intercambiables como piezas motrices.

Relaciones de transmisin:Las relaciones de transmisin normalizadas para cada tipo y tamao son las si-guientes:5:1, 7.5:1, 10:1, 12.5:1, 15:1, 20:1, 25:1, 30:1, 35:1, 40:1, 45:1, 50:1, 60:1, 70:1.

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Los fabricantes estn construyendo reductores en una extensa gama de reduccin hasta 5.000:1.

Cuando se requiere una relacin de transmisin precisa para un determinado ac-cionamiento de una mquina y no es posible obtenerlo con los reductores arriba enunciados, se recurre a calcular una relacin adicional bien sea a base de poleas, cadenas o engranajes conectado al eje de entrada del reductor.

1. Reductores de engranajes externos:

Son unidades compactas, en las que el mecanismo de la transmisin de fuerza es conformado por engranajes de diferentes tipos; diseados para grandes rangos de transmisin de fuerza en tres categorias: Reduccin simple, reduccin doble y re-duccin triple.Estos reductores son utilizados para accionar bombas de pozo profundo, ventilado-res para las torres de enfriamiento, grus, etc. Las motos reductoras se usan exten-samente en la industria, se diferencian de los reductores porque el motor primario se disea como un componente integral de la unidad.

2. Reductores de engranajes internos (Planetarios):

Los reductores de engranajes interiores ofrecen mayor capacidad portadora de car-ga y giran con mayor suavidad.Los engranajes interiores se emplean con dientes rectos o helicoidales en distancias entre centros relativamente cortas.En este tipo de reductores tambin hay de reduccin simple, reduccin doble y re-duccin triple.

LUBRICACIN DE REDUCTORES:

Pueden utlizarse los cuadros como una guia para seleccionar los lubricantes ade-cuados para la lubricacin de engranajes cerrados industriales. Las recomenda-ciones de basaron en la experiencia de los Ingenieros y las especificaciones de la Asociacin de Fabricantes de Engranajes Americanos (A. G. M. A)

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Estas recomendaciones se aplican solamente a las condiciones generales de ope-raciones industriales. En el caso de condiciones de operaciones especiales o fuera de lo comn, debe consultarse al representante industrial o al fabricante de los en-granajes.

La seleccin de la viscocidad adecuada de los aceites es muy importante. Tempera-turas de operaciones ms altas, cargas ms pesadas o velocidades ms reducidas exigen aceites de viscocidad ms alta.

Estos y otros factores se tomaron en consideracin al presentar las recomendacio-nes en la tabla.

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LUBRICACIN ENGRANAJES SIN-FIN:AGMA emite especificaciones que definen los aceites para engranajes en trminos de nmeros AGMA y esos nmeros son usados para la recomendacin del lubrican-te para las condiciones de operacin frecuentemente encontradas. Una set de es-pecificaciones cubre los lubricantes para engranajes bajo condiciones normales de carga, una lista separada se aplica a aceites donde existen condiciones moderadas de carga (no incluye las severas condiciones de extrema presin encontradas en los engranajes hipoidales de los automotores).

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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No. 2

INFORMACIN COMPLEMENTARIA

INFORMACIN ADICIONAL:

Relacin de transmisin (sin-fin y corona)

Si el nmero de entradas y el nmero de revoluciones del tornillo sin-fin son conoci-dos, as como el nmero de dientes de la corona (rueda dentada).Se determina el nmero de revoluciones de la corona por medio de la frmula:

r.p.m. de la corona Zr = dientes de la corona N = r.p.m. del tornillo sin-fin a = nmero de entradas del tornillo sin-fin

Ejemplo:

En un reductor sin-fin corona, el tornillo tiene 2 entradas y gira a 240 r.p.m. Si la corona tiene 80 dientes. Cul ser el nmero de revoluciones de la corona y su relacin de velocidad?

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Datos:a = 2 entradasN = 240 r.p.m.Zr = 80

El nmero de revoluciones de la corona es de 6.

Relacin de velocidad

Recuerde que en el engrane de tornillo sin-fin y corona siempre el elemento conduc-tor ser el tornillo.

SELECCIN DE REDUCTORES Y MOTOR REDUCTORES:

Para lograr una correcta seleccin, se deben tener en cuenta los siguientes datos:

DETERMINACIN DE LOS COEFICIENTES C1, C2, C3Para el tipo de carga Ci

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Para el nmero de arranques por hora C2

Para el nmero de arranques por hora:

ms de 120 consultar

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Segn la temperatura

El torque est dado por:

T = TorquePR= Potencia salida del reductorN = Velocidad en r.p.m.K = Constante de conversin

Ejemplo:

Se desea un equipo para el accionamiento de un molino de caa de azcar, movido por un motor Diesel de 4 pistones de 18.6 KW (25 H.P.) a 1.200 RPM. Se desean igualmente, 90 RPM. y 8.9 KW (12 H.P.) en el molino, con un promedio de 10 horas de funcionamiento diario y 2 arranques por hora sin carga. La temperatura entre 25C y 30C. Tipo de carga: pesada.

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Desarrollo:

Determinamos los coeficientes C1, C2 y C3 de las tablas.

Para un motor de 4 cilindros, carga pesada y 10 horas de funcionamiento diariopromedio, C1 = 1.75

Para 2 arranques por hora, C2 = 1

Con 25 C promedio C3= 1.15

Pr = 8.9x1.75x1x1.15=17.8KW

Potencia de salida del reductor 17.8 KW

Pr 17.8

nr. = x 100 = x 100 = 95%

Pmm 18.7

La eficiencia del reductor debe ser del 95%. Por lo tanto la potencia del motor debe ser:

Pr 17.8Pmm = = 18.7Kw.nr 0.95

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Con estos datos podemos elegir el reductor de mejor conveniencia, consultando los diferentes catlogos de los fabricantes y distribuidores de reductores:

1. Condiciones geomtricas:

1.1 Posicin relativa de los ejes (entrada y salida).

1.2 Posicin geomtrica del eje de salida, horizontal o vertical (hacia arriba o hacia abajo).

2. Condiciones tcnicas de trabajo:

2.1 Determinar si la carga es variable o continua, si existen choques.

2.2 Tipo de la mquina motriz.

2.2.1. Potencia de entrada: PE

2.2.2. Velocidad de entrada: R.P.M.e.

2.3 Tipo de mquina accionada

2.3.1 Potencia o torque de salida: Ps Ts

2.3.2 Velocidad de salida: R.P.M.s.

2.4 Tiempo en horas de funcionamiento

2.4.1 Nmero de arranques por hora2.4.2 Funcionamiento diario promedio en horas

2.5 Medio ambiente

2.5.1 Temperatura promedio

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2.5.2 Condiciones de ventilacin

2.6 Fuerzas (magnitud y direccin) adicionales a observar por los rodamientos del reductor

2.7 Determinar si el arranque se hace con o sin carga.

3. El tipo de carga que depende del trabajo de la mquina accionada, lo podemos clasificar como:

3.1 Uniforme: U

3.2 Media: M

3.3 Pesada: P

Determinados los coeficientes C1, C2 y C3, calculamos a partir de la potencia solici-tada por la mquina accionada, la potencia suministrada por el reductor.

Pr = Potencia del reductor (salida)Pma = Potencia de la mquina accionada

La potencia de la mquina motriz (motor) es afectada por su eficiencia y a la vez por la eficacia del reductor, as:

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nr = Eficiencia del reductorPr = Potencia de salida del reductorPmm = Potencia de la mquina motriz

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ESTUDIO DE LA TAREA


EJERCICIO AUTOCONTROL No. 1

En las siguientes preguntas, marcar con una X la letra que corresponde a la res-puesta correcta.

1. Los reductores de engranaje internos:A. Giran con mayor suavidadB. Se emplean en distancias relativamente cortasC. Los hay simple, doble y tripleD. C+B+A

2. El tornillo sin-fin es una pieza provista de una rosca:A. CuadradaB. TriangularC. TrapecialD. Redonda

3. Un tornillo sin-fin de 3 entradas y una rueda de 60 dientes, corresponde a una revolucin del tornillo sin-fin un movimiento de la rueda de:A. 2 dientesB. 3 dientesC. 30 dientesD. 60 dientes

4. Los ejes de la rueda y del tornillo sin-fin se cruzan entre s a:A 90B 45C 60D. 30

5. Los reductores de tornillo sin-fin se fabrican con:A. Eje de salida vertical y eje de entrada vertical.

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B. Eje de entrada horizontal y eje de salida horizontal.C. Eje de salida horizontal y eje de entrada horizontal.D. A+C

NOTA: Resuelva el ejercicio y luego compare sus respuestas con las que aparecen en la hoja siguiente.

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ESTUDIO DE LA TAREA


EJERCICO AUTOCONTROL No. 1 RESPUESTAS

1. D

2. C

3. B

4. A

5. B

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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No. 3

REPARAR REDUCTORES

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Quitar tapa del soporte de la corona, al retirar las tapas tener cuidado con los empa-ques.

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EXTRAER TORNILLO SIN-FIN:

Hago girar el eje del tornillo sin-fin en el sentido que indica la fecha y segn el senti-do del filete del sin-fin, ejerciendo presin para extraerlo.

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En el lavado de piezas no es recomendable el uso de derivados de hidrocarburos a pesar de ser lo ms usado por la facilidad de adquisicin y por ser menos costoso. Se encuentran en el comercio productos detergentes que pueden ser aplicados pu-ros o en solucin con agua, los que presentan las siguientes ventajas:

No son corrosivos.

No contienen sustancias alcalinas.

No son txicos.

No son inflamables.

No presentan problemas de contaminacin.

Su uso no presenta peligro para las partes del cuerpo que estn en contacto.

No requieren del uso de aire o presin para el secado.

Cuando se utilizan derivados del petrleo, se recurre a aire a presin para acelerar el secado de piezas cuidando que el aire que se utiliza est seco.

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REVISIN DE RODAMIENTOS:

Aplicar los conocimientos adquiridos sobre rodamientos. Al encontrar juego excesi-vo, pistas deterioradas o aros partidos, se debe cambiar el rodamiento. Vida til del rodamiento.

REVISIN DE CORONA Y TORNILLO SIN-FIN:

Verificacin visual y al tacto del estado de os dientes de la corona y del espiral del sin-fin.

El juego excesivo entre corona y sin-fin no es reparable, salvo construyendo un sin-fin o una corona que elimine ese juego. Revisar bujes silos hay.

ARMAR REDUCTOR:

Aceitar ligeramente los rodamientos y hacerlos girar para cubrir las pistas de lubri-cante.

Los reductores para baja transmisin utilizan rodamientos rgidos de bolas y los de alta potencia, utilizan rodamientos de rodillos cnicos.

Para el montaje de rodamientos de rodillos cnicos se aplica el montaje en disposi-cin en X.

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MONTAR SIN-FIN Y RODAMIENTO

Al montar el sin-fin se aplica presin ligeramente hacindolo girar en el sentido que se indica en la grfica.

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MONTAR TAPA:

Antes de montar la tapa verifique el estado del empaque; si es necesario, repn- galo construyendo uno nuevo o aplicando un material para sellamiento despus de haber limpiado correctamente la superficie. Para la aplicacin de productos de se-llamiento basta con cubrir una de las superficies, que al montar la tapa y ajustar los tornillos, sta se esparce homogneamente.

MONTAR Y AJUSTAR TAPAS LATERALES:

MONTAR RETENES

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LLENADO DE ACEITE

a. Monte tapn de drenaje.b. Retire tapn de llenado.c. Retire tapn de nivel de aceite.d. Vierta aceite lentamente hasta que comience a Sa- ir por el orificio para nivel 1/20 1/3 de la mirilla.e. Monte tapn para nivel.d. Revise y limpie orificio de respiracin.g. Monte tapn de llenado y revise fugas.

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ESTUDIO DE LA TAREA



A continuacin usted marcar con una y o una P los siguientes conceptos, segn los considere verdaderos o falsos, en el espacio indicado.

1. ( ) El nivel de aceite debe quedara 1/5 en la mirilla.

2. ( ) Despus de llenar con el aceite apropiado coloque el tapn de drenaje.

3. ( ) La aplicacin de productos de sellamiento basta con cubrir una delas superficies.

4. ( ) Los rodamientos rgidos de bolas son utilizados en reductores dealta potencia.

5. ( ) Los reductores para baja transmisin utilizan rodamientos de rodillos cnicos.

6. ( ) Al encontrar rodamientos con juego excesivo se deben cambiar.

7. ( ) El juego excesivo entre el tornillo sin-fin y la corona de la rueda se debe reajus-tar.

8. ( ) Al utilizar derivados del petrleo, se secan con aire hmedo a presin.

9. ( ) Para el desarmado de un reductor, se retira primero la corona.

10. ( ) El primer paso al desarmar un reductor es remover tapn de vaciado de acei-te.NOTA: Resuelva el ejercicio y luego compare sus respuestas con las que aparecen en la hoja siguiente.

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ESTUDIO DE LA TAREA



1. F

2. F

3. V

4. F

5. E

6. V

7. F

8. F

9. F

10.V

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TALLERMANTENIMIENTO DE REDUCTORES DE VELOCIDAD

OBJETIVO TERMINAL:

Reparar reductor de velocidadRevisada y aprobada por el Instructor la ruta de trabajo, entregados un reductor de velocidad y las herramientas necesarias, usted deber desarmar, reparar y armar ste dispositivo.

Se considera logrado el objetivo si:

El giro del eje de entrada es suave y uniforme.

Observa las normas de seguridad.

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CRDITOS

Elaborado por:

Carlos Nieto, Regional ValleRafael Lpez, Regional Valle

Oscar Galvis, Regional-Cundinamarca

Revisin Tcnica y Pedaggica

Jairo Pinzn, Regional SantanderWilliam Bobadillo, Regional Atlntico

Alberto Carvajal, Regional Antioquia-Choc

Coordinacin

Mario J. Ojeda M. Subdireccin Tcnica Pedaggica

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENASubdireccin Tcnico- Pedaggica

Versin Digital

Programacin Web:Carolina Chavez.

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Diagramacin:Nstor Rivera

Carolina Chavez Armando Muoz

Erika Dederle

Retoque Digital Ilustraciones:Nstor Rivera

Daniel Ramrez

SBS: Martha Luz GutierrezAdriana Rincn.

Instructores SENA:Juan Pablo Donoso

Jorge Garcia.

14 mantenimiento reductores de velocidad

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