电工手册第四章常用电动工具使用及故障诊断.docx

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电工手册第四章常用电动工具使用及故障诊断

第4章常用电动工具基本知识及故障诊断

4.1电动工具的用途和分类

电动工具是一种机械化工具。

它由电动机或电磁铁作为动力,通过传动机构驱动工作头进行作业。

通常制成手持式、可移式。

4.1.1用途

电动工具品种繁多,在机械工业中使用的电动工具就有几十种,分别用于钻孔、攻螺纹、锯割、剪切、去锈、磨光、抛光、胀管以及螺钉、螺栓和螺母的紧固等。

农田改造、水利建设、隧道施工和矿山开采中的凿岩,混凝土捣实,铁道建设和养护中的道渣捣实,农牧业中的农药喷洒、剪羊毛、采茶和林业部门的伐木、造材、打枝、木材加工中的锯、刨、开榫、砂光等均有相应的电动工具。

在医疗方面,外科手术中的锯骨、钻骨、拆石膏也有专用的电动工具;工艺美术中的雕刻、地毯剪绒等方面也使用相应的电动工具。

现代建筑业的成就推动了电动工具的发展。

在建筑装修工程中,电锤和冲击电钻能在混凝土构件、砖石墙面上钻凿高质量的孔洞;房屋敷设电线、埋设管道也有相应的电动工具;地板铺修、家具制作、安装等离不开电刨、圆锯等电动工具。

有些电动工具还有特殊功能。

如电剪刀可按所需曲线剪切钢板;电冲剪能在钢板上开出各种形状的孔,且不会使工件弯曲变形;磁座钻能吸附在被加工钢铁上钻孔作业;自爬式锯管机能自动切断大直径钢管;定扭矩电动扳手能控制螺栓达到恒定张力;电动胀管机能自动控制管子和管板联接的胀紧度等。

电动工具除单独使用外,还可组合使用,如多头钻、组合扳手等。

智能化电动工具能进行自动加工或装配,如智能多头组合扳手能在发动机等生产线上按设计程序或同时对几个或数十个螺栓进行定扭矩、定转角的自动拧紧,装置在机械手上的微型电动螺丝刀能在手表装配线上自动地定扭矩紧固螺钉。

不少电动工具,如电钻、电圆锯、电刨等增加某些附件(如台架)即能成为台式工具。

有些电动工具还具有某些专用机床的作用,如曲轴修磨机、汽门座磨光机用于内燃机维修等。

此外,还有配备多种可置换传动机构和工作头的电动工具,以适应农村或其他流动机修工作的需要。

4.1.2分类

(1)电动工具的基本品种按用途分为:

1)金属切削类电动工具。

2)矿磨类电动工具。

3)装配类电动工具。

4)建筑、道路类电动工具。

5)矿山类电动工具。

6)铁道类电动工具。

7)农牧、园艺类电动工具。

8)林木加工类电动工具。

9)其它用途类电动工具。

各类电动工具的基本品种及其代号见表4-1。

(2)电动工具按使用电源种类分为:

1)单相串励电动工具。

2)交直流两用电动工具。

3)三相工频电动工具。

4)三相中频电动工具。

5)永磁式直流电动工具。

各类电动工具使用电源类别的代号见表4—2。

(3)电动工具按电气安全防护方法分为:

工类电动工具。

Ⅱ类电动工具o

Ⅲ类电动工具。

Ⅱ类电动工具在工具上都标志着醒目的“回”。

上述三类电动工具各自的电气安全防护的原理,采用的方法见第5章。

(4)电动工具按外壳防护的程度分为7级:

IPXl

IPX2

IPX3

IPX4

IPX5

IPX6

IPX7

“IP”是外壳防护的特征字母。

一第一位数字是代表防固体异物进入外壳内部的程度;第二位数字是代表水进入外壳内部达到有害的程度。

对电动工具的安全,国家采取强制的产品安全认证,实施“电动工具认证规则与程序",由中国电

工产品认证委员会颁发僦书、合格标志(即长城标志)。

只有贴上长城标志的电动工具产品才能允

许生产,产品才能在市场上销售,以保障电动工具使用者在操作电动工具进行作业加工时的人身安全。

表4-1电动工具的分类、品种及代号

大类及代号

品种及代号

说明

金属切削电动工具(J)

电钻

(2)

钻孔用电动工具

多速电钻

钻孔用、并具有两挡以上速度的电钻

角向电钻

钻头与电动机轴线成固定角度的电钻

万向电钻

钻头与电动机轴线可成任意角度的电钻

磁座钻(C)

带有磁座架,可吸附在钢铁构件上钻孔的电钻

电绞刀(A)

对已加工的金属内孔进行刮削的电动工具

电动刮刀(K)

对已加工的金属表面进行刮削的电动工具

(续)

大类及代号

品种及代号

说明

金属切削电动工具(J)

电剪刀(J)

剪切金属薄板的电动工具

电冲剪(H)

利用上下冲头的冲切来切割板材(包括波纹板)的电动工具

电动往复锯(F)

以往复运动的锯条进行锯切的电动工具

电动锯管机(U)

切断大口径金属管材用的一种电动往复锯

电动攻丝机(S)

传动机构中设有快速反转装置,用于加工内螺纹的电动工具

电动型材切割机(G)

用薄片砂轮来切割各种金属型材的电动工具

电动斜切割机(X)

用圆锯片来切割铝合金型材的电动工具

电动焊缝坡口机(P)

金属板材焊缝坡口成型用的电动工具

多功能电动工具(D)

在基本传动机构上,配置有可更换的传动机构和不同的工作头具有多种用途的电动工具

砂磨电动工具(S)

直向砂轮机(S)

用平行砂轮进行砂磨的电动工具

角向磨光机(M)

用纤维增强砂轮进行磨削,切割的电动工具,砂轮与电动机轴线成90°

软轴砂轮机(R)

用平行砂轮机进行砂磨,其旋转运动由软轴传动的电动工具

模具电磨(J)

用磨头进行磨削的电动工具

平板砂光机(B)

用砂布对各种材料的工件表面进行砂磨、光整加工的电动工具,其结构制造成平板摆动式

盘式砂光机(A)

用旋转的圆片砂布对各种材料的工件表面进行砂磨、光整加工的电动工具,圆片砂布平面与电动机的轴线成90°

带式砂光机(T)

用回转的带式砂布对各种材料的工件表面进行砂磨、光整加工的电动工具

直式抛光机(P)

用布、毡等抛轮对各种材料的工作表面进行抛光的电动工具

盘式抛光机

布、毡等抛轮的平面与电动机轴线成90°的抛光机

装配电动工具(P)

电动扳手(B)

拧紧和旋松螺栓及螺母用韵电动工具

定扭矩扳手(D)

用手拧紧需要以恒定张力联接螺纹件的电动扳手

智能电动扳手

用于按规定的拧紧螺栓顺序,以计算机控制拧紧螺纹件的扭矩,转角等参量的柔性装配系统

电动液压扳手

以电动机为动力,液压驱动,拧紧和旋松大直径螺栓及螺母的电动工具

电动螺丝刀(L)

装有调节机制限制扭矩的机构,用于拧紧和旋松螺钉用的电动工具

电动胀管机(z)

在金属管与板的联接中用于胀管的电动工具

电动自攻螺丝刀(U)

运用特殊制造螺钉自身刀刃,且在高速旋转下切割塑料内螺纹或使金属薄板呈融熔状态下切制形成翻边内螺纹,使螺钉与工件联成一体的电动工具

电动拉铆枪(M)

采用拉伸的方法,用特殊铆钉联接构件的电动工具

建筑道路电动工具(Z)

平板式振动器

通过平板的上下振动使浇注混凝土密实的电动工具

插入式振动器

通过棒体的振动使浇注混凝土密实的电动工具

电锤(C)

以冲击为主并辅以钎杆旋转运动,用于混凝土、石料及类似材料上打孔的电动工具

锤钻(A)

以旋转切割为主,兼有冲击力的冲击机构,用于砖石、切块及轻质墙体材料上钻孔的电动工具

冲击电钻(J)

以旋转切削为主,兼有依靠操作者推力产生冲击力的冲击机构,用于砖砌块及轻质墙体材料上钻孔的电动工具

电镐(G)

具有能产生较大冲击能量的锤击机构,用于混凝土、石料、道路面的破碎、凿孔及土、砂等松散物夯实功能的电动工具

电动地板抛光机(B)

用于光整、抛光木质地板表面的电动工具

电动石材切割机(E)

切割大理石及类似材料用的电动工具

电动夯实机

土、三合土及类似物夯实用的电动工具

铆胀螺栓扳手(L)

螺纹联接件达到恒定张力时能拧断螺杆的电动工具

湿式磨光机(M)

装有淋水机构,用于混凝土、石料及类似材料表面水磨的电动工具

电动钢盘切割机(Q)

剪切钢盘用的电动工具

(续)

大类及代号

品种及代号

说明

建筑道路电动工具(Z)

电动套丝机(T)

设有正、反转装置,用于加工管子外螺纹的电动工具

电动弯管机(W)

将金属管弯成一定角度或弧线的电动工具

电动混凝土钻机(Z)

附有真空吸附及供水装置,用空心金刚石钻头在混凝土构件上钻大孔的电动工具

电动铲刮机(Y)

铲除钢窗油灰及锈蚀的电动工具

电动砖墙铣沟机(R)

砖墙表面铣沟槽用的电动工具

矿山电动工具(K)

电动凿岩机(Z)

具有能产生较大冲击能量的锤击机构和连续或间隙转动的转钎机构,用于石方施工中钻凿炮眼的电动工具

岩石电钻(Y)

具有旋转切削机构和自动进给机构,用于中硬及软岩钻炮眼的电动工具

煤电钻

煤层中回采及掘进时钻炮眼用的矿用隔爆型的电动工具

铁道电动工具(T)

铁道螺钉电动扳手(B)

用于铁路装卸轨枕和鱼尾螺钉的电动扳手

枕木电钻(Z)

用于装修铁道时,在枕木钻孔并能保证孔距的电动工具

枕木电镐(G)

铁路修筑和保养时捣实轨枕下的道渣、缝隙填充物的电动工具

农牧电动工具(N)

电动剪毛机(J)

剪羊、牛、马等牧畜毛用的电动工具

电动采茶机(A)

条栽茶园中采鲜叶的电动工具

电动喷洒机(P)

喷洒农药用的电动工具

电动修蹄机(T)

用于马、骡等牲畜挂掌时修蹄的电动工具

电动粮食抽样机(L)

自深层粮堆底部及各层抽取样品的电动工具

林、木加工电动工具(M)

电动带锯机(A)

用回转的带状锯条进行锯截的木工电动工具

电刨(B)

刨削木材平面的电动工具

电插(C)

用沿导板回转的刀链开榫孔的电动工具

木工多用工具(D)

木工多用功能的电动工具

电动修枝机(E)

灌木及树蓠修剪用的电动工具

电动截枝机(H)

树木截枝用的电动工具

电动开槽机(K)

在木材上开切沟槽及在边缘切出台阶用的电动工具

电链锯(L)

用回转的链状锯条进行锯截的木工电动工具

电动曲线锯(Q)

在板材上可按曲线进行锯切的一种电动刀锯

电木铣(R)

在木材上铣削出各种形状的孔、槽、边缘及开马齿榫用的电动工具

木工刃磨砂轮机(S)

各种木工刃具刃磨用的可移式砂轮机

电圆锯(Y)

用旋转的圆锯片进行锯截的木工电动工具

电木钻

在原木或大型木结构件上钻大孔、深孔用电动工具

其他电动工具(Q)

塑料电焊枪(A)

焊接热塑性塑料用的电动工具

电动裁布机(C)

裁剪棉、毛、麻、人造纤维等织物用的电动工具

电动气泵(E)

用于各种小型运载工具轮胎充气的电动工具

电动管道清洗机(G)

用于疏通各种污水管道的电动工具

电动卷花机(H)

清除纺皮辊、锭脚及其他机件表面飞花用的电动工具

石膏电锯(S)

由往复摆动的锯片进行切割,用于拆除石膏绷带的电动工具

电动雕刻机(K)

工艺美术中雕刻用的电动工具

电喷枪(P)

将各种低粘度的液体喷射成雾状的电动工具

电动除锈机(Q)

用于钢铁构件表面除锈的电动工具

石膏电剪(J)

由剪状刀头的开合进行切割,用于拆除石膏绷带的电动工具

电动地毯剪(T)

地毯剪绒用的电动工具

电动牙钻(Y)

口腔科手术用修补龋齿用的电动工具

电动胸骨锯

外科手术中用来锯断肋骨的电动工具

电动骨钻(Z)

外科手术中在骨骼上钻孔用的电动工具

(续)

表4-2使用电源类别代号

工具使用电源类别/Hz

代号

直流

0

单相交流50

1

三相交流200

2

三相交流50

3

三相交流400

4

三相交流150

5

三相交流300

6

按GB9088《电动工具型号编制方法》

型号举例:

电钻

电动角向磨光机

电刨

图4-1电动工具的基本结构

1—电动机2—外壳3—传动机构4—工作头

5—手柄6—电源开关7—电源联接组件8—无线电骚扰抑制器

4.2电动工具的基本结构.

电动工具由外壳、传动机构、工作头、手柄、电源开关及电源联接组件等组成,其基本结构如图4—1。

电动机、传动机构与工作头直接相联的称直联式电动工具,通过软轴联接的称软轴式电动工具。

1、电动机电动工具用电动机主要有单相串励电动机,三相、单相工频和三相中频(150~400HZ)异步笼型电动机和永磁直流电动机等。

单相串励电动机的转速高,体积小,起动转矩大,而且能交直流两用,是电动工具中使用最多的一类电动机。

三相工频笼型异步电动机结构简单、制造维修方便、转速稳定、运行可靠、经久耐用,多用于大功率电动工具和可移式电动工具。

三相中频笼型异步电动机既有三相工频笼型异步电动机的优点,又有单相串励电动机的

转速高、体积小的优点,但需配备中频电源,使它的发展和应用受到一定的限制。

永磁式直流电动机一般多用于家用电动工具,并制成无电源线型式,直接用镍镉电池供电,还具有效率高、起动电流小、结构简单等优点,但功率较小。

2、外壳外壳起支承和保护作用,具有强度高、重量轻、耐热、色泽协调悦目、造型匀称大方的特点。

一般用工程塑料或铝合金制造。

工程塑料材料选用增强尼龙或聚碳酸酯。

工程塑料的应用既减轻了电动工具的重量,又提高了电动工具使用的安全性。

3、传动机构传动机构主要用来传递能量、减速和改变运动方向。

为适应各种不同的加工作业需要,电动工具的工作头运动方式有旋转、往复、冲击和振动等,还有冲击和旋转兼有的复合运动。

传动齿轮是电动工具中应用最多的传动形式,有直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿和螺旋锥齿轮、内啮合齿轮、谐波齿轮等。

传动的特点是:

转速高、速比大,且模数大多在0.6~1.5mm之间。

齿轮强度不但要满足长期满载运转和过载的要求,而且还必须保证能承受比满载大几倍的制动转矩和冲击力。

4、工作头电动工具的工作头是对工件进行各种加工的刀具、刃具、磨具等作业工具及其夹持部分。

刀具、刃具为各种钻头、丝锥、钎子、锯片等;磨具为各种形状和尺寸的砂轮、砂布、磨头等;抛具为各种抛轮;还有螺母套筒、螺钉旋具(螺丝刀)、胀管器等o

5、手柄手柄形式根据使用要求和结构的不同有双横手柄、后托式手柄、手枪式手柄、后直手柄等。

有些小型、微型工具,如电冲剪、电动剪毛机、微型螺丝刀等无专设手柄,直握外壳操作。

有的工具前端还设置辅助手柄,以减轻操作者的劳动强度。

辅助手柄与电动工具外壳的联接形式有螺纹联接型和卡箍夹持型两种。

螺纹联接型是通过手柄上的联接螺纹,将手柄直接旋人电动工具外壳的联接。

螺纹联接型辅助手柄的结构如图4一2,螺纹规格及旋合长度见表4--3。

卡箍夹持型联接是在手柄联接端制成卡箍形,由卡箍夹持电动工具颈部的联接。

卡箍夹持型辅助手柄与电动工具外壳的联接如图4—3,卡箍的夹持直径和夹持宽度见表4—4。

图4-2螺纹联接型辅助手柄的结构图4-3卡箍夹持型辅助手柄的结构及与工具的联接

表4—3螺纹联接型辅助手柄的螺纹和旋合长度

螺纹规格/mm

M8

M10

M12

M12

M16

M20

M27×2

M33×2

螺纹纹旋合长度L/mm

≥6

≥8

≥8

≥10

≥12

≥15

≥18

≥24

表4-4卡箍夹持型辅助手柄的夹持直径和夹持宽度

夹持直径D/mm

33

38

43

48

53

63

夹持宽度B/mm

14~25

6.8、电源开关及干扰抑制元件电动工具用开关的结构大多采用二极桥式双断触点,有瞬时动作机构使触头快速通、断。

手揿式开关能自动复位切断电源,有的还装有自锁机构,调速开关一般采用晶闸管与电子线路组合,以达到调速、控速和开、闭电路的功能。

工作时,需正、反转电动工具采用专门设计的正、反转开关。

电动工具用开关大多装在手柄中,要求体积小、结构紧凑、安全可靠,不能用普通开关代替。

抑制无线电骚扰的器件装置在手柄或外壳内。

组合电容器、电感扼流圈用于抑制单相串励或交直流两用电动工具对电视和无线电的骚扰。

7、电源联接组件电源联接组件由电源插头、软电缆或软线以及电源线护套等组成,用于电动工具与电源电网联接。

软电缆或软线大多采用轻型橡套软电缆或塑套电缆。

I类电动工具中保护接地线规定为绿黄双色线;Ⅱ、Ⅲ类电动工具中不允许有保护接地线。

软电缆或软线在进入电动工具的人口处要牢固夹紧,并设置护套。

护套用橡胶、热塑性塑料等绝缘材料制成。

Ⅱ类电动工具必须采用加强绝缘电源插头,而且是电源插头与软电缆或软线压塑成一体的不可重接的电源插头。

4.3电动工具的基本要求

(1)电动工具应能在下列环境条件下正常使用

①海拔不超过1000m

②空气介质温度不超过40°C

③空气相对湿度不大于90%(25°C)

热带、高原、水下、有爆炸性气体等特殊环境条件下使用的电动工具,还应符合相应的专门规定。

电动工具应能在电源电压与额定电压相差不超过±10%的情况下工作。

(2)应满足的各项要求电动工具除应具有良好的工作性能,较高的劳动生产率和足够的使用寿命外,还应满足下列各项要求。

①安全可靠。

为杜绝电动工具使用中发生电击事故和机械危险事故,I类电动工具的全部易触及金属零件必须进行可靠的保护接地。

有水源的电动工具必须设计为额定电压不大于115V,并与供电电源采取隔离。

电源开关的结构和安装位置应能方便电动工具及时通、断电源。

对有触及危险的作业工具,如铣刀、锯片、砂轮等应有足够强度的、不妨碍操作的防护罩。

电动工具外壳的孔洞应能防止手指等意外触及到内部旋转零件和带电零件。

②电磁兼容性。

电动工具在使用时不能对无线电、电视等造成无线电骚扰,同时电动工具在电磁环境中有良好的抗电磁骚扰的能力,以保证电动工具能正常工作。

③振动、噪声。

电动工具应运转平稳、便于操作、噪声小。

电动工具使用时不能对周围环境产生噪声污染。

④轻便小巧。

为了尽可能减轻劳动强度,提高对加工对象的适应能力,电动工具应力求体积小,重量轻,便于操作和控制。

⑤坚固耐用。

要求电动工具在正常使用时安全可靠,其绝缘结构、机械结构、外壳防护等有较高的可靠性,联接牢固,能承受难以避免的冲击和不正常操作。

4.4电动工具用开关

按照电机工具的额定电流常配用的电动工具电源开关有:

1、1.5、2、5、10A五种规格。

手柄的形式有以下几种:

(1)按压式。

加压力(压迫板机或按钮)时才牌接通电源状态,放松后自动断电。

(2)倒扳式。

向前或向后扳动,若向前扳动为接通,则向后扳动为断开。

推动式。

向前或向后推动。

若向前推为接通电源,则向后推动为断开电源。

电动工具用开关技术数据见表4-5。

表4-5电动工具开关技术数据

型号

DKP0—1

DKP0—1.5

DKP0—2

DKP0—5

DKP0—10

DKZ1—5

额定电压(V)

~380220

~380220

~380220

~380220

~380220

~380220

额定电流(A)

1

1.5

2

5

10

5

接线方式

螺钉连接

焊接

接线柱

接线柱

接线柱

接线柱

揿手种类

2

1

2

2

1

1

通断能力(A)

8.5

15

16

35

80

35

电动工具用开关结构如图4-4:

图4-4电动工具用开关结构

4.5电动工具用电源线

电动工具在使用时经常移动,连接电源与工具的软电缆或软线要随频繁的弯曲和扭转.因此,工具电源线在工具进线外部采用橡胶套护线外,也选用软电缆。

电动工具常用软电缆的规格见表4-6。

表4-6电动工具常用软电缆的规格

规格(mm)①

芯线股数②

规格(mm)

芯线股数

规格(mm)

芯线股数

2×0.75

3×0.75

?

0.15×42

?

0.15×42

4×0.75

2×1.0

?

0.15×42

?

0.22×27

3×1.0

4×1.0

?

0.22×27

?

0.22×27

2

1规格为软缆芯数乘以每芯的截面积(mm)。

2芯线线径(mm)乘以芯线股数。

这里为Φ0.15mm线径的芯径有42股。

电动工具电源线护套结构见表4-7。

表4-7电动工具电源线护套结构

序号

配用的电源线

a

b

c

d

序号

配用的电源线

a

b

c

d

2

芯线×标称

截面积(mm)

平均外径

上限(mm)

(mm)

2

芯线×标称

截面积(mm)

平均外径上限(mm)

(mm)

12345

2×0.75

3×0.75

4×0.75

2×1.00

3×1.00

8.2

8.8

9.6

8.8

9.2

?

20

?

22

?

22

?

22

?

22

3.5

3.5

3.5

4

4

?

14

?

15

?

16

?

15

?

16

?

8.5

?

9.0

?

10.0

?

9.0

?

9.5

6789

4×1.00

2×1.50

3×1.50

4×1.50

10.0

10.5

11.0

12.5

?

24

?

24

?

26

?

26

4

4.5

4.54.5

?

17

?

17

?

18

?

19

?

10.5

?

11.0

?

11.5

?

13.0

4.6电钻的使用及故障诊断

(1)电钻的结构

电钻主要有电动机、减速箱、手柄、钻夹头或圆锥套微及电源连接装置等部分组成。

如图4-5:

图4-5电钻基本结构

l—钻夹头;2—钻轴;3—减速箱;4—中间盘;5—风扇;6—机壳;

7—定子;8—炭刷;9—换向器;10—手柄;11—开关;12—转子

(2)电钻类型

①A型电钻

主要用于普通钢材的钻孔,它具有较高的钻削生产率、通用必和适用性强,规格齐全,一般采用二级变速。

②B型电钻

主要用于优质钢材及各种钢材的钻孔,具有很高的钻削生产率。

该型电钻的额定输出功率和转矩比A型大持续和过载能力强,转速与A型相仿,一般采用二级变速。

③C型电钻

主要用于铝、铜等有色金属及其合金、塑料和铸铁等材料的钻孔,并具有较高的钻削生产率,同时也能用于普通钢材的钻也。

该项电钻具有轻便和结构简单的特点。

(3)单相串激电钻系列性能技术数据如表4-8。

表4-8。

型号

规格

(mm)

额定电压(V)

额定电流

(A)

额定功率(W)

额定转矩

(N·m)

额定转速

(r/min)

质量(㎏)

钻头夹持方式

J1Z-4

4A型

220~

1.2

≥80

≥0.35

≥2200

1.2

钻夹头

J1Z-6

6C型

6A型

6B型

220~

1.2

≥90

≥120

≥160

≥0.50

≥0.85

≥1.20

≥1700

≥1300

≥1250

1.3

钻夹头

J1Z-8

8C型

8A型

8B型

220~

≥120

≥160

≥200

≥1.00

≥1.60

≥2.20

≥1100

≥950

≥850

钻夹头

J1Z-10

10C型

10A型

10B型

220~

2.1

≥140

≥180

≥230

≥1.50

≥2.20

≥3.00

≥900

≥180

≥730

3.2

钻夹头

J1Z-13

13C型

13A型

13B型

220~

2.1

≥200

≥230

≥320

≥2.50

≥4.00

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