Artigo Científico - A IMPORTÂNCIA DA LUBRIFICAÇÃO NA VIDA ÚTIL DOS EQUIPAMENTOS

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A Engenharia transformando ideias em soluções inteligentes 
Anais do 2° COEN - Congresso de Engenharias - Universidade Federal de São João del-Rei - MG 
Anais do XII CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial 
A IMPORTÂNCIA DA LUBRIFICAÇÃO NA VIDA ÚTIL DOS EQUIPAMENTOS 
 
Jorge dos Santos 
(1)
 (jorginho.dsantos@oi.com.br), Lucas Costa Brito (1) (brito.lcb@gmail.com), 
Jorge Nei Brito 
(1)
 (brito@ufsj.edu.br) 
 
(1) Universidade Federal de São João del Rei (UFSJ) - Departamento de Engenharia Mecânica (DEMEC) - Brasil 
 
RESUMO: Atualmente estamos presenciando um processo dinâmico e acelerado de grandes 
mudanças tecnológicas. A indústria moderna apresenta certas características nos equipamentos, tais 
como: Grande Capacidade de Produção, Grande Porte, Altas Velocidades e Alta Precisão nos seus 
Movimentos e Controles. Devido à posição que o Brasil ocupa na economia mundial e pela atual 
complexidade, acrescentando-se o fato da restrição de capital para novos investimentos, associado à 
redução de custos, impõe-se um novo direcionamento pautado principalmente para o aumento da 
vida útil dos equipamentos de produção, com o objetivo de garantir maior confiabilidade, 
proporcionando aumento de produtividade e redução dos custos de manutenção. A Lubrificação 
como uma atividade de manutenção para aumento da vida útil dos equipamentos de produção, data 
de muitos anos A.C.. Entretanto no Brasil, mesmo acompanhando toda evolução tecnológica no 
campo da Lubrificação, três grandes problemas ainda ocorrem com muita frequência: Falta de 
Conhecimento do Homem quanto ao Momento Exato de Lubrificar, Falta de Conhecimento do 
Homem quanto ao Método Correto de Lubrificar e Ação Implacável do Atrito devido a Deficiência 
e/ou não Lubrificação. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Lubrificação, Vida útil, Manutenção. 
 
THE IMPORTANCE OF GREASE ON LIFE OF EQUIPMENT 
 
ABSTRACT: Currently we are witnessing a dynamic and large accelerated technological change. 
Modern industry has certain features in equipment such as: Large Production Capacity, Large, High 
Speed and High Precision in their movements and controls. Due to the position that Brazil occupies 
in the global economy and the ongoing complexity, adding the fact that the restriction of capital for 
new investments, coupled with cost reduction, we need a new direction guided mainly to increased 
equipment life production, in order to ensure greater reliability, providing increased productivity and 
reduced maintenance costs. The lubrication as a maintenance activity to increase the useful life of 
production equipment is old AC. Meanwhile in Brazil, even when following all technological 
developments in the field of lubrication, three major problems still occur frequently: Lack of 
Knowledge of Man as the Exact Moment Grease, Lack of Knowledge about the Human Right Method 
of Grease and the Action Taken attrition due to disability and / or no lubrication. 
 
KEYWORDS: Lubrication, Lifetime Maintenance. 
 
 
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XII CONEMI 
São João del-Rei, Minas Gerais, 02 a 05 de Outubro de 2012 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
Sendo o fluido lubrificante o elemento mais adequado para impedir o contato metal-
metal, reduzindo o atrito e o desgaste, podemos afirmar que a "Lubrificação" é a melhor 
alternativa para se conseguir o máximo de rendimento de um equipamento de produção em 
função do aumento de sua vida útil. Entretanto falta ainda no Brasil uma cultura voltada para 
a grande importância da Lubrificação no aumento da vida útil dos equipamentos, apenas 
variando de acordo com o porte da empresa e/ou consumo de lubrificante. 
Segundo alguns especialistas, a Lubrificação no Brasil ainda é tida como uma 
atividade totalmente divorciada da Manutenção Preventiva/Preditiva, sendo meramente 
"Corretiva". A preocupação maior continua sendo ainda com o equipamento e não com a 
Lubrificação. Podemos citar como exemplo, quando ocorre a quebra de um equipamento, 
tendo como efeito à quebra de um rolamento. A ação da Manutenção é, efetuar a troca do 
mesmo, sem se preocupar em verificar a condição da Lubrificação e/ou sequer colocar sob 
suspeita a qualidade, quantidade e/ou tipo do lubrificante. 
Até hoje a Manutenção Mecânica, principalmente, responde pelos "Erros e Falhas" da 
Lubrificação, mesmo nas empresas onde existe uma Sistemática Básica de Lubrificação 
(Plano de Lubrificação), alguns pecados mortais ainda são cometidos e a responsabilidade da 
Lubrificação, nas Falhas da Manutenção continuam sendo "ESCAMOTEADAS". 
 
2. LUBRIFICAÇÃO 
A Lubrificação consiste na colocação de uma substância (líquida/pastosa/ 
sólida/gasosa) entre as superfícies metálicas com movimento relativo, a fim de impedir o 
contato metal-metal, reduzindo o atrito e o desgaste. A substância que forma a película é 
denominada "Lubrificante" e sua aplicação chame-se "Lubrificação". 
Atualmente os fluidos lubrificantes mais usados na indústria são os Óleos Minerais e 
Sintéticos, por possuírem excelentes propriedades físicas para a formação da película 
lubrificante. 
 
2.1. Tipos de Lubrificação 
2.1.1. Limítrofe 
Quando as superfícies em movimentos não estão totalmente separadas pela película 
Lubrificante. 
 
2.1.2. Hidrodinâmica 
Quando as superfícies em movimento relativo estão totalmente separadas pela película 
Lubrificante. 
 
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2.1.3. Hidrostática 
Quando as superfícies em movimentos estão totalmente separadas pela película 
Lubrificante, através da pressão hidrostática. 
 
2.2. Escolha do Lubrificante 
A escolha adequada de um lubrificante é essencial para se conseguir o máximo de 
desempenho e rendimento de um equipamento. Os principais fatores que determinam a 
escolha um Lubrificante são: 
 Temperatura. 
 Velocidade. 
 Pressão. 
 Projeto: Folga/Tolerância/Sistema de Lubrificação. 
 Ambiente: Possibilidade de Contaminação. 
 
2.3. Principais Vantagens 
As principais vantagens de ordem técnica para o aumento da vida útil dos 
equipamento, obtidas pela utilização de uma Lubrificação mais adequada, são: 
 Pressão Redução de Desgaste. 
 Redução das perdas devido ao Atrito. 
 Redução do Consumo de Lubrificante. 
 Redução da Geração de Calor. 
 Proteção Contra Ferrugem e a Corrosão. 
 Remoção de Contaminantes. 
 Aumento da Segurança Operacional. 
 Aumento da Produtividade. 
 Redução dos Custos de Manutenção. 
 
3. DESGASTE DOS COMPONENTES 
 Considerando a afirmação que "os equipamentos sempre se desgastarão" qualquer que 
seja sua condição operacional podemos então definir a falha de um componente em um 
equipamento. Ou seja, a perda do seu desempenho mínimo aceitável (sucateamento), e 
iniciada, geralmente, na forma de um "desgaste suave" que causa uma mudança lenta 
"dimensional" no componente e/ou parte dele. 
 Com a operação contínua, leva a uma condição de "desalinhamento", que por sua vez 
levará a um "desgaste severo" e, finalmente, a uma eventual falha. Portanto a falha final é o 
resultado da interação de múltiplos mecanismos de desgaste ocasionados por condições 
específicas de operação, Diagrama 1.2° COEN - UFSJ 
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DIAGRAMA 1. Mecanismos de Desgaste 
 
Estudos mostram que às falhas ocasionas por Degradação da Superfície são 
responsáveis pela Perda de Desempenho (sucateamento) dos equipamentos em até 70%. 
Sendo 20% Corrosão e 50% Desgaste Mecânico, Diagrama 2. 
 
 
 
DIAGRAMA 2. Desgaste dos Componentes 
 
4. MECANISMOS DE GERAÇÃO DE CONTAMINANTES 
4.1. Erosão 
 Desgaste produzido pela perda progressiva do material original da superfície sólida, 
devido, à interação mecânica entre a superfície e o fluido em alta velocidade ou a corrente de 
impacto do fluido. 
 
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4.2. Corrosão 
Desgaste produzido pela ação química e eletroquímica do ambiente (meio), Figura 1. 
 
FIGURA 1. Exemplo de Corrosão em Prego. 
 
4.3. Abrasão 
Desgaste produzido por partículas sólidas (duras) entre as superfícies adjacentes com 
movimento relativo, atuando como uma ferramenta de corte. 
 
4.4. Adesão 
Desgaste produzido pela perda progressiva do material original da superfície sólida, 
com movimentos relativos, iniciados pela ligação (solda fria) entre as superfícies. 
 
4.5. Fadiga 
Desgaste produzido pela fratura do material de uma superfície sólida causada pela 
tensão cíclica, provocada pela ação repetitiva do deslizar ou rolar sobre a superfície. As 
superfícies das pistas de rolamentos estão sujeitas a falhas por fadiga 
 
4.6. Cavitação 
 Desgaste produzido pela perda progressiva de material sólido devido ao efeito da 
implosão das bolhas de ar nas câmaras internas da bomba. 
 
5. CONTAMINAÇÃO 
 Os mecanismos de desgaste mostram, também, que as partículas sólidas iguais ou 
maiores que a tolerância crítica (folga), adotada na fabricação dos componentes produzem 
 
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grandes danos nas superfícies em contato, podendo reduzir drasticamente sua vida útil. 
Partículas com tamanho igual à folga são consideradas as mais danosas. 
 Existem basicamente duas formas concretas de contaminação do fluido lubrificante no 
sistema que devem ser combatidas e/ou controladas. 
 
5.1. Degradação Química 
 A contaminação aumenta a ação catalítica da oxidação. A oxidação por sua vez 
intensifica a taxa de desgaste e a corrosão, como também reduz o poder de separação da água. 
A degradação química ocorre normalmente devido a: 
 Contaminação com a Água. 
 Alta Temperatura: +/- 70 oC. 
 Alto Índice de Contaminação por Partículas Sólidas: Ação Catalítica. 
 
5.2. Partículas Sólidas 
 Considerando que a contaminação por partículas sólidas é inevitável devido à 
circulação do fluido lubrificante, através do sistema, quando em funcionamento. As partículas 
geradas, principalmente com o resultado do desgaste mecânico (50%), são endurecidas na sua 
formação, isto é, elas se tornam mais duras que as superfícies dos componentes que as 
originaram, desta forma se não forem removidas (filtradas), o processo de circulação do fluido 
lubrificante contaminado continuará gerando mais contaminação. A este efeito chamamos de 
"Reação em Cadeia". 
 A contaminação do fluido lubrificante por partículas sólidas é um fato que não deixa 
qualquer dúvida, variando apenas sua intensidade conforme o tipo de aplicação na indústria, 
Tabela 1. 
TABELA 1. Contaminação na Indústria. 
ORIGEM PARTÍCULA (m) PARTÍCULAS/MINUTO 
EQUIPAMENTO MÓBIL 
O5 4x10
8
 - 4x10
10 
15 4x10
7
 - 4x10
9 
SIDERÚRGIA/MINERAÇÃO 
05 4x10
6
 - 4x10
8 
15 4x10
5
 - 4x10
7 
AMBIENTE FECHADO 
05 4x10
5
 - 4x10
6 
15 4x10
4
 - 4x10
5 
 
As principais fontes geradoras de contaminação dos fluidos lubrificantes nos 
equipamentos na indústria são: 
 
 
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5.2.1. Fonte Externa 
Denominamos de fonte externa de contaminação aquelas geradas durante as fases de: 
 Fabricação: Resultado natural do processo. 
 Embalagem: Utilização de processos inadequados e não recomendados. 
 Inspeção de Recebimento: Principalmente por danos causados na embalagem e/ou 
processos inadequados de inspeção e teste. 
 Estocagem: Principalmente pela qualidade da embalagem e do ambiente. 
 Montagem: Quantidade bastante elevada de certa forma inevitável e de diversos tipos: 
Ferrugem Adesivos 
Carepas Tecidos 
Limalhas Plásticos 
Borras de Solda Elastômeros 
Poeira Fita Teflon (PTFE) 
Areia Outros 
 Manutenção: A cada intervenção cria-se uma nova oportunidade, provocando assim 
um efeito multiplicador, porém podendo ser minimizados: 
Ferrugem Adesivos 
Carepas Tecidos 
Limalhas Plásticos 
Borras de Solda Elastômeros 
Poeira Fita Teflon (PTFE) 
Areia Outros 
 
5.2.2. Fonte Interna 
Denominamos de fonte interna de contaminação aquelas geradas durante o 
funcionamento do próprio equipamento, devido principalmente a: 
 Desgaste Mecânico: Movimento relativo entre as partes móveis dos componentes; 
 Degradação do Lubrificante: Efeito térmico e químico que o fluido lubrificante é 
submetido durante o funcionamento. 
 
6. TOLERÂNCIA CRÍTICA DE FABRICAÇÃO 
É comum o conceito de que fluido lubrificante "novo" elimina qualquer preocupação 
quanto ao nível de contaminação. Porém esse conceito é completamente errado, pois não leva 
em consideração alguns aspectos muito importantes, como de que o nível de contaminação 
requerido para o funcionamento adequado de um equipamento varia de acordo com o tipo de 
cada componente utilizado, devido a folga dinâmica (tolerância crítica), adotada na sua 
fabricação, Tabela 2. 
 
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Entretanto as partículas maiores, devido ao funcionamento dos componentes e a 
velocidade do fluido lubrificante, são reduzidas para tamanhos menores. O comportamento 
abrasivo provocado por este processo gera novas partículas, (Reação em Cadeia). 
 
TABELA 2. Folga Dinâmica, Fonte: Cleaning Hyrdaulic And Lub Systems Filters 
And Filtration - Third Edition 
COMPONENTES TIPO/PEÇA FOLGA (m) 
BOMBA DE 
ENGRENAGEM 
ENGRENAGEM E PLACA LATERAL 0,5 - 5,0 
TOPO DA ENGRENAGEM E CARCAÇA 0,5 - 5,0 
BOMBA DE 
PALHETAS 
PALHETA E LATERAL 5,0 - 13 
TOPO DA PALHETA E ANEL ESTATOR * 0,5 - 1,0BOMBA DE PISTÕES 
EMBOLO E CAMISA ** 5,0 - 40 
PLACA E BLOCO ROTATIVO 0,5 - 5,0 
MOTORES VER BOMBAS ======= 
VÁLVULAS DE 
CONTROLE 
CARRETEL DESLIZANTE ** 5,0 - 13 
ASSENTO 13 - 40 
DISCO * 0,5 - 1,0 
VÁLVULAS 
PROPORCINAIS 
CARRETEL DESLIZANTE 1,0 - 6,0 
SERVO VÁLVULAS 
CARRETEL DESLIZANTE 1,0 - 4,0 
PALHETA OSCILANTE 18 - 63 
ORÍFICIO 130 - 450 
CILINDROS 
CAMISA 50 250 
BUCHA GUIA DA HASTE 1,5 - 10 
MANCAIS 
ROLAMENTO 0,5 - 1,0 
PLANO (BUCHA) 0,5 - 100 
HIDROSTÁTICO 1,0 - 25 
 
Observações: 
* Estimado conforme película do óelo. 
** Diametral 
 
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A Folga Dinâmica de componente no equipamento é definida como sendo a espessura 
da película lubrificante entre as partes em movimento e com carga aplicada. A espessura da 
película lubrificante deve ser superior à soma das alturas das rugosidades das superfícies em 
movimento. 
 
7. AUMENTO DA VIDA ÚTIL DOS EQUIPAMENTOS 
O controle da contaminação do fluido lubrificante por partículas sólidas pode 
aumentar a vida útil de um rolamento em até 50 vezes. O desgaste da superfície da pista de 
um rolamento é iniciado por partículas maiores que a espessura da película lubrificante, 
resultando na remoção de "lascas". A espessura da película lubrificante em mancais de 
rolamentos de rolos é tipicamente, entre 0,1 a 1,0 µm, sendo que partículas desse tamanho 
e/ou maiores são as que iniciam o processo de Perda de Desempenho. 
Estudos mostram que, para aumentar a vida útil dos rolamentos, deverão ser 
removidas do fluido lubrificante, as partículas sólidas iguais ou maiores que a espessura da 
película lubrificante. A forma de se remover as partículas sólidas do sistema e controlar o 
nível de contaminação do fluido lubrificante é através de uma filtragem adequada de proteção 
de folgas. 
Hoje, no mundo atual o conceito de filtragem, significa "Proteção de Folgas" que é 
feito através de filtros capazes de remover contaminantes iguais a espessura da película 
lubrificante. Desta forma podemos afirmar que a Lubrificação não é a simples colocação de 
lubrificante em um equipamento, é necessário, portanto que o mesmo atenda as condições 
mínimas requeridas para proteção da folga dinâmica do componente. 
 
7.1. Curva de Macpherson 
 
 
FIGURA 2. Curva de Macpherson 
 
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Estudo desenvolvido por Dr. P. B. Macpheson, juntamente com a empresa "Westland 
Helicopter" e o Imperial College no Reino Unido em 1985, especificamente para mostrar o 
efeito da aplicação de filtro de proteção de folga (filtragem absoluta) no aumento da vida útil 
de um rolamento, Figura 2. Este útil é alcançado quando à remoção das partículas 
contaminantes se aproximam do mesmo tamanho da espessura da película lubrificante. 
 
7.2. Novo Método de Cálculo da Vida Útil dos Rolamentos 
Baseado na teoria desenvolvida por Macpherson, em (1989), a "SKF", publicou uma 
Nova Teoria para Cálculo da Vida Útil de Rolamentos até a Fadiga, incluindo dois novos 
fatores: 
 Nível de Contaminação: Lubrificante variando de "Muito Contaminado" até "Muito 
Limpo". 
 Carga Limite de Fadiga: Carga abaixo da qual não ocorrerá Fadiga sob condições com 
o Lubrificante "Muito Limpo". 
 
7.2.1. Método Antigo 
Toma como base uma vida limitada apenas pela Fadiga, Figura 3. 
 
 
 FIGURA 3. Método Antigo 
 
7.2.2. Método Atual 
Toma como base o Nível de Contaminação e uma Carga Limite de Fadiga, abaixo da 
qual não ocorrerá Fadiga sob condições, com o Lubrificante "Muito Limpo". 
A influência da Lubrificação na vida útil dos rolamentos, já é conhecida e de domínio 
público e é considerada nos cálculos da vida útil dos rolamentos. Mas testes também 
revelaram a grande importância do controle da contaminação do lubrificante no aumento da 
vida útil dos rolamentos. 
 
 
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De acordo com a "Nova Teoria de Vida Útil da SKF", rolamentos operando em 
condições de, Lubrificação "Muito Limpa" podem ter sua vida útil até a Fadiga, prolongada 
em 50 vezes, para rolamentos com "Cargas Pesadas" e em até 500 vezes com "Cargas Leves", 
Figura. 4. 
 
 
FIGURA 4. "Nova Teoria SKF". 
 
O fator de contaminação "SKF" varia de 0 para Lubrificantes "altamente 
contaminados", até 1 para "muito limpo". Se o fator de contaminação for menor que 0,5 não 
existirá aumento de vida útil, mesmo com o uso de aditivos. Entretanto podemos salientar que 
a grande maioria dos Sistemas Industriais, estão operando abaixo desse nível. 
 
8. RESULTADOS DA LUBRIFICAÇÃO COM FILTRAÇÃO PARA PROTEÇÃO DE 
FOLGAS 
Os resultados obtidos através da Lubrificação com Filtração para Controle da 
Contaminação para "Proteção de Folga" podem aumentar significativamente a "Vida Útil" dos 
componentes em operação, Tabela 3. 
 
 
 
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TABELA 3. Aumento da Vida Útil 
COMPONENTES AUMENTO DA VIDA ÚTIL 
ROLAMENTOS ATÉ 50 VEZES 
BOMBA/MOTOR ATÉ 10 VEZES 
TRANSMISSÃO HIDROSTÁTICA ATÉ 10 VEZES 
VÁLVULAS ATÉ 300 VEZES 
CARRETEL DAS VÁLVULAS ELIMINAÇÃO TOTAL DO EMPERAMENTO 
LUBRIFICANTE 
EXTENSÃO DA VIDA DO FLUIDO 
ATRAVÉS DA REDUÇÃO DA OXIDAÇÃO 
 
Experiências têm mostrado ainda que a relação entre o grau de filtragem e o desgaste 
dos componentes, apresenta os seguintes resultados: 
 15 µm (absoluto): Completamente ineficiente. 
 5 µm (absoluto): Reduz o desgaste em até 70%, comparado com 15 µm. 
 1 µm (absoluto): Reduz o desgaste em até 74%, comparado com 5 µm e 92% 
com 15µm. 
 
9. CONTROLANDO A CONTAMINAÇÃO 
9.1. Degradação Química 
Existem várias formas pelas quais a manutenção pode controlar a contaminação do 
Lubrificante devido a degradação química, sendo que o procedimento mais confiável é obtido 
através da análise laboratorial. Procedimento hoje de total domínio e conhecimento público. 
 A adoção da análise laboratorial como ferramenta de controle e acompanhamento dos 
níveis de contaminação por degradação química é de fundamental importância, pois pode 
fornecer informações com as quais podemos tomar ações corretivas ou partirmos para uma 
análise mais detalhada. 
 
9.2. Contaminação Sólida 
Os métodos para controle e determinação dos níveis de contaminação por partículas 
sólidas são bem definidos: 
 Gravimétrico; 
 Contagem ótica; 
 Contador de Automático. 
 
 
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10. CONCLUSÃO 
 Um programa para controle dos níveis de contaminação do Lubrificante deve ser 
adotado, uma vez que o seu único objetivo é fornecer informações referentes aos 
Lubrificantes em operação. Entretanto ao estabelecer um programa de controle, deve-se levar 
em consideração todas as causas possíveis como também todos os efeitos que a contaminação 
pode provocar. Para que tenha sucesso o programa deve responder ainda as seguintes 
perguntas: 
 Qual a quantidade de partículas? 
 Qual o tamanho das partículas? 
 Onde se originou a contaminação? 
 Qual a quantidade (%) de água? 
 Qual a viscosidade? 
 Qual o nível de oxidação? 
 Qual o nível de acidez? 
 
11. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 SANTOS, Jorge dos - Manutenção de Sistemas Hidráulicos Através do 
Monitoramento do Fluido - o Brasileiro de Manutenção ABRAMAN - Porto 
Alegre - RS, 1992. 
 Pall Industrial Hydraulic Corp., Contamination Control in, PIHC 68, JULY 1987. 
 Filters and Filtration Handbook, 3rd Edition, 1997 - Elsevier Advanced Technology. 
 Magazine, Filters and Filtration - Elsevier Advanced Technology. 
 Revista, Associação Brasileira de Manutenção - ABRAMAN - ABRIL/MAIO 1989. 
 Normas Técnicas: NAS 1638, Cleanliness Requirementes of Parts Used in Hydraulic 
Systems. ISO 4406, Method for Coding Level of Contamination; ISO 4572, Multi-Pass 
Method for Evaluating Filtration Performance.