Авторазбор

Разборка грузовиков Мерседес–Бенц (Mercedes-Benz)

Содержание

Свет от магнето – реально! Часть 1: Диагностика, ремонт и настройка магнето

Более года я собирал информацию с разных источников на эту тему. Что только не слышал. И бред это, и вовсе не реально. Другие же отвечали тем же бредом (типа итак светит) – школота! Пока сам не наткнулся на одного человека в интернете, у которого руки поистине золотые. Переписывались мы с ним достаточно долго ввиду того, что опыта как у автоэлектрика у меня практически нет, и для того, чтобы информацию предоставить для вас, я должен был ей сам обладать на все 100%.

Итак, приступим. Для переделки магнето нужно будет настроить и оттестировать имеющуюся (об этом часть 1 статьи), затем ее немного модернизировать (об этом часть 2 статьи) и только потом приступить к электронике, позволяющей добыть свет от данного узла (об этом часть 3 статьи). Эта переделка не будет стоить вам практически ничего. Результат – будет лупить искра как в электрошокере! И плюс к этому – свет! Прежде чем ваять что-то из имеющегося у вас магнето, давайте попробуем понять принцип ее работы.

Схема зажигания от магнето: 1 – магнит; 2 – якорь; 3 – индукционная катушка; 4 – выключатель зажигания; 5 – свеча зажигания; 6 – конденсатор; 7 – прерыватель

Магнето устроено просто и состоит из источника электрического тока, представляющего собой небольшой магнитоэлектрический генератор, вырабатывающий ток низкого напряжения, который при помощи индукционной катушки трансформатора преобразуется в ток высокого напряжения. Магнитное силовое поле у магнето образуется постоянным магнитом. Устанавливаемые на мотоциклах магнето имеют вращающийся магнит и неподвижную индукционную катушку — трансформатор. При вращении магнита его полюса вращаются между стоек трансформатора, благодаря чему магнитные силовые линии, меняясь по силе и по направлению, проходят через стойки и сердечник индукционной катушки и то исчезают, то вновь появляются. За счет этого в первичной обмотке индуцируется ток низкого напряжения. В момент размыкания контактов прерывателя первичная цепь разрывается и во вторичной обмотке индуцируется ток высокого напряжения.

Сооружение испытательного стенда

Проверим имеющуюся магнето на работопригодность и как следует отрегулируем. Для обеспечения эффективности выполняемой работы для магнето нужно будет сконструировать привод. Будем делать настольный испытательный стенд. Для проведения данной операции нам потребуется:

  • Реверсивная дрель со специальным кронштейном для установки ее на поверхность стола (верстака)
  • Ключ- трубка или головка на 11мм (Одиннадцать!)
  • Отвертка крестовая
  • Отвертка плоская

Прикрутите специальный кронштейн к поверхности стола. В него вставьте реверсивную дрель и закрепите ее. Если кронштейна не имеется, то понадобится помощник, чтоб пускать дрель в движение. И то этой помощи может не хватить. Так что лучше вооружитесь данным кронштейном. При помощи рычага направления вращения дрели установите ее вращение по часовой стрелке (если мы держим дрель за рукоятку, патрон должен вращаться по часовой). Выставьте на дрели минимальные обороты.

Снимите магнето с корпуса двигателя вместе с бронепроводом и свечой. Снимите с магнето бабочку (лопасть, при помощи которой она приводится в движение двигателем). Для этого воспользуйтесь ключом на 11мм в виде трубки или воспользуйтесь головкой на 11. Открутите крепежную гайку бабочки магнето и, не потеряв шпонку, снимите бабочку. Далее магнето зажмите в патрон дрели за ее конический вал (откуда вы сняли только что бабочку). Под корпус магнето при необходимости нужно подложить брусок, чтобы предотвратить ее проворачивание относительно оси вращения. Уточните, что вращаться магнето будет в нужном направлении, если вы включите дрель (указатель направления хода движения высечен на корпусе магнето).

И помните! Не допускайте высоких оборотов и не относите бронепровод от корпуса магнето более чем на 10мм – это грозит выходу из строя высоковольтной обмотки катушки! И подолгу не крутите! Только кратковременно!

При включении дрели вал магнето начинает вращаться и приводить конструкцию в рабочее состояние. Прислоните свечу к корпусу магнето и посмотрите, насколько качественная искра образуется на электродах свечи. Если искра слабая, попробуйте отсоединить свечу, снимите с бронепровода наконечник. Зачистите конец бронепровода на 2мм. При включенной дрели смотрите, поднося к корпусу магнето, насколько эффективна искра. Пробуйте поменять обороты на более высокие (приближенные к оборотам двигателя мото). На моем магнето без усовершенствований искра прошивает 7-10 мм! Искра должна быть бело-голубой, без проскоков. Вырабатывается с характерным потрескивающим звуком. Если с этим у вас все в порядке, можете сразу переходить к Части 2 статьи.

Если вас не устраивает работа магнето (искра слабая, искра проскакивает, искра через раз, при повышении оборотов искра вообще пропадает), будем настраивать магнето.

Диагностика и настройка магнето

Для проведения данной процедуры вам потребуется:

  • Наждачная бумага (нулевка) и плоский надфиль
  • Солидол
  • Отвертка крестовая
  • Отвертка плоская
  • Электрический зажим типа «Крокодил» мини
  • При необходимости – новый бронепровод (авто, силикон) и новая свеча А17В
  • При необходимости — лак для ногтей, изолента
  • При необходимости — новый конденсатор 0,17-0,25мкФ

Итак, если вас не устроила работа магнето, детали, на которые следует обратить внимание: провода, свеча, конденсатор, контакты и катушка. Можете периодически извлекать магнето из стенда. Первое, с чего начните – это осмотр конструкции магнето. Снимите крышку. Нет ли случайно поврежденных проводов и их изоляции, излишней грязи или замасленности в корпусе, следов дробления металла устройства? Ровно ли прилегают контакты в процессе вращения друг к другу, и образуется ли между ними зазор равный 0,7-1,0мм? Можете воспользоваться подсветкой и лупой.

Свеча и бронепровод

Первое – колпачок бронепровода. Советую от таких (см. фото) вообще отказаться. Поставьте электрический зажим «крокодил» мини. Он отражен на фото в заголовке статьи.

Второе, с чего обычно начинают проверку магнето, это бронепровод: его крепление в посадочном гнезде магнето и цоколь под свечу. Простым способом проверить провод является зачистка с обоих концов любого автомобильного провода зажигания, подходящего по своей длине, примерно на 2 мм с каждого конца. Я использую силиконовый от неоновых ВВ трансформаторов (с неоновой рекламы). Вставьте такой провод вместо существующего, закрепите один его конец в гнезде магнето, второй поднесите к корпусу (массе) примерно на 5 мм. Если от второго зачищенного конца бронепровода или от крокодила высекается искра на массу с расстояния 5 мм – это удовлетворительно.

Если неполадка устранена, замените бронепровод на другой, рабочий. Еще раз проверьте запуск со свечой. Свечу на массу. Присоедините к ней бронепровод. Установите зазор свечи между электродами 0,4-0,6 мм. Запускайте стенд. Без перебоев должна быть искра сильная, светлая, голубого цвета от бокового электрода на центральный. Искра не должна бить на изолятор, вбок, высекаться «через раз». Если у вас все в порядке, переходите к Части 2. Если нет, то…

…проверяем свечу зажигания

Неисправности зажигательных свечей проявляются в виде ослабления или полного исчезновения искрообразования.

Неисправности зажигательной свечи могут быть обнаружены при наружном осмотре:

  1. красновато-коричневый налет образуется обычно на юбках свечей, которые длительное время находятся в работе. Этот налет не следует путать с нагаром, он не мешает нормальной работе свечи, поэтому его очищать не следует;
  2. белый налет образуется на юбках слишком «горячих» свечей, работавших без уплотнительных прокладок под корпусом свечи, а также при неплотном их завертывании в головку, большом зазоре между электродами и работе двигателя на бедной горючей смеси и слишком позднем зажигании;
  3. сухой темный нагар (копоть) образуется при работе двигателя на переобогащенной горючей смеси, особенно на холостом ходу продолжительное время. Надо отрегулировать карбюратор, применить более «горячие» свечи, а перед длительной стоянкой с целью самоочищения свечей от нагара дать двигателю поработать 1—2 минуты на повышенных оборотах;
  4. масляный липкий нагар образуется при чрезмерной смазке, повышенном проценте масла в топливе (на двухтактных двигателях), изношенных поршневых кольцах (на четырехтактных двигателях), перебоях в системе зажигания, а также в результате неоднократных попыток запустить двигатель. При замасленных свечах сильно затрудняется пуск двигателя;
  5. отложение свинца на изоляторе свечи происходит при пользовании этилированным бензином. Отложение свинца прекращает искрообразования свечи;
  6. трещина в изоляторе свечи приводит к короткому замыканию в свече и полному прекращению искрообразования, она возникает в результате удара изолятора, а также перегрева свечи.

Исправность свечи проверяется на искру. Для этого надо свечу подсоединить к проводу высокого напряжения и положить ее корпусом на массу так, чтобы был надежный контакт. Запустить механизм вращения. Если искры не будет, то это при исправной системе зажигания указывает на неисправность свечи. Неисправную свечу необходимо заменить.

Конденсатор

Конденсатор предохраняет контакты прерывателя от быстрого обгорания, а также повышает напряжение во вторичной обмотке индукционной катушки. Конденсатор состоит из двух обкладок (полос алюминиевой фольги) и изоляции в виде двух полос тонкой парафинированной бумаги. Все это скатано в виде рулончика и помещено в цилиндрический металлический корпус. Одна обкладка соединена с корпусом конденсатора, другая — с его изолированным выводом. Таким образом, конденсатор прост по устройству, но зачастую малейшая его неисправность приносит много хлопот водителю.

Неисправности конденсатора:

  • повреждение изоляции обкладок;
  • обрыв соединений обкладок с корпусом или изолированным выводом;
  • утечка электрического тока.

Повреждение изоляции обкладок приводит к прекращению работы зажигания, а обрыв соединений обкладок с корпусом или выводом ведет к потере емкости. При неисправном конденсаторе возникает сильное искрение на контактах прерывателя. Искра между электродами зажигательной свечи ослабевает.

Утечка электрического тока приводит к ослаблению искры, двигатель работает с перебоями.

Если при работающей магнето на контактах наблюдается искра (а ее не должно быть), то замените конденсатор на другой, заведомо рабочий. Если тяжело его купить в магазине, воспользуйтесь обычным автомобильным. Емкость его должна быть в пределах 0,17-0,25мкФ. Ненужный крепеж автомобильного конденсатора легко отламывается плоскогубцами. Иногда, приходится корпус конденсатора подровнять на наждаке. Не перегревайте его в данном процессе. Иногда мне приходилось даже ставить и второй конденсатор. Так контакты не подгорают, искры между ними нет.  Подключаю оба параллельно. Корпус автомобильного конденсатора крепил к корпусу магнето (это уже кто как сможет), а провод от конденсатора подсоединял на общую клемму, туда же, где подсоединен и основной конденсатор. Единственный минус этого – выступающий наружу конденсатор, который в процессе эксплуатации легко задеть, сломать. Пробуйте бронепроводом на массу. Выдает ток? Все хорошо? Переходите к части 2 статьи. Если нет, идем далее.

Контакты прерывателя

Неисправности прерывателя:

  • замаслены или пригорели контакты прерывателя;
  • отпаялась одна из вольфрамовых пластинок контактов;
  • отсутствует или нарушен установленный зазор между контактами;
  • повреждена или касается масса шинки, подводящая ток низкого напряжения к прерывателю;
  • неправильно установлен кулачок прерывателя или втулка (но об этом позже).

Пригоревшие контакты необходимо зачистить плоской абразивной пластинкой или плоским напильником с мелкой (бархатной) насечкой. Не рекомендуется зачищать контакты наждачной или стеклянной бумагой, так как от них не получается гладкой поверхности, а контакты с неровной поверхностью быстро изнашиваются вследствие усиленного их подгорания. Отпаявшуюся вольфрамовую пластинку молоточка надо припаять, зазор между контактами проверить и отрегулировать, поврежденную шинку исправить или заменить.

Опытные владельцы старых ВАЗов знают, что первая причина отказа системы зажигания – контакты. С них всегда начинался осмотр. Потом уже все остальное. Так и в данном случае. Контакты должны плотно прилегать друг к другу, когда выступ эксцентрика их не толкает. Поверхности контактов не должны быть выпуклыми, подгоревшими. А когда эксцентрик их размыкает, максимальный зазор должен составлять 1-1,5 мм.

Подрегулировать этот зазор можно, слегка ослабив верхний винт их крепления вращением нижнего регулировочного винта. Не забудьте закрепить заново верхним. Снимите контакты, при этом не потеряв стопорное кольцо с вала, на котором они стоят. Зачистите контакты от налета. Если есть выемки на поверхности контактов – это следствие их подгорания в процессе работы. Обточить всю поверхность до исчезновения выемок. Если зачищать придется много, можно воспользоваться сначала боковой поверхностью наждака, затем «заполировать» поверхность более тонкими абразивами.

Лучше контакты, конечно, заменить на новые. Но я их в магазинах не встречал (для магнето). Зачищать контакты можно ровно столько, сколько еще существует на них вольфрамовая напайка. Пока ее не сточите – пользуйтесь. Установите контакты на место, зафиксируйте их на валу стопорным кольцом. Установите нужный зазор.

Бывает, на низких и средних оборотах магнето работает хорошо, а на высоких оборотах искра идет в разнос, выдает перебои. Тут верное средство – смотреть пружину контактов (металлическая узкая полоска, загнутая полумесяцем). Выправьте ее слегка в обратную сторону. Пружина в таких случаях не дает должного отпора на высоких оборотах и кулачки не всегда или вообще не успевают размыкаться. Вращайте на стенде магнето и подносите конец бронепровода массе. Как искра? Если все отлично, переходите к части 2 статьи. Если не помогло, идем далее. Осмотрите провода. Оголенные можно обмазать лаком для ногтей или заизолировать. Осмотрите пайки. Если требуется, подпаяйте.

Катушка (трансформатор)

Как правило, катушка не ремонтируется. И она, как правило, реже всего выходит из строя и нуждается в замене. Но все же катушка катушке рознь! Бывает, что от одной ток как молния, с другой нет.

И никогда не выкидывайте заведомо нерабочую катушку! С нее еще много чего можно сделать для вашего мотоцикла! Например, освещение! Но об этом — Часть 3.

В самом начале данной части статьи мы ознакомились с устройством катушки. Она имеет две обмотки: низковольтную (намотана первичной на сердечник и имеет около 400 витков) и высоковольтную (вторичная, намотана поверх первичной и имеет около 18000 витков). Основная беда такой катушки – образование КЗ (короткозамкнутых витков) в высоковольтной обмотке. Это и приводит катушку в негодность. Замените катушку. Или давайте будем усовершенствовать магнето, чтоб никогда больше не сталкиваться с проблемой данной катушки! ( Об этом часть 2).

Пока рассмотрим версию, что вы заменили катушку на другую. Зачистите медный контакт катушки нулевкой. Осмотрите провод и места пайки. Если требуется – подпаяйте. Собирайте магнето и опять на стенд! Установите все нужные зазоры, о которых мы говорили. Запускайте! Искра должна быть! Меняйте обороты вращения! Сейчас все должно быть отлично, но может быть еще один вариант…

… ротор (вращающийся магнит)

Осмотрите ротор магнето. Он не должен быть раскрошен, разбит в процессе эксплуатации. Еще говорят о том, что он может время от времени размагнититься. И о том, что его можно заново намагнитить. Но об этом я не знаю, если честно. Замените ротор, если так все плохо. Удалите осколки металла в корпусе магнето, осмотрите и смажьте подшипники. Люфт подшипников (тем более их нерабочесть) может приводить к разрушению механики магнето и, естественно, к выдаче недостаточного тока.

Внимание! Это важно!

Регулировка эксцентрика

Для настройки искрообразования (силы тока) магнето нужно вращать ослабленный эксцентрик (кулачок) относительно его вала и добиваться наибольшей мощности тока.

Стенд: дрель вращается, конец зачищенного бронепровода при этом подносим к корпусу магнето на расстояние 5мм. Если ток недостаточный или его вообще нет – сейчас приступим к настройке кулачка (он же эксцентрик). Останавливаем дрель. Кулачок крепится на валу одним винтом с шайбой в центре вала.

Ослабляем винт. Вставив отвертку в пазы кулачка, поворачиваем кулачок относительно его оси на валу примерно на 1мм по часовой стрелке. Закрепляем кулачок винтом. Включаем дрель. Смотрим на искру. Она должна быть на расстоянии 5-7 мм до корпуса. Выключаем дрель.

Данную процедуру нужно повторять до тех пор, пока вы не получите наилучший результат. На полную настройку эксцентрика у меня уходит от 20 мин до часа. Но это стоит того! При достижении наилучшего результата, на этом смонтированном стенде можно еще подрегулировать силу тока путем подстройки размера зазора контактов, подбора конденсатора. При условии, что контакты не сгорели, ровные и гладкие, а конденсатор и катушка рабочие, искра будет как молния!

Автор:   Алексей Перевалов

Группа ВКонтакте: http://vk. com/tmz_engine

Как выставить зажигание на тракторе мтз 82 мтз 80, магнето ПД-10УД

На Минском тракторном заводе во время сборки продукции – тракторов МТЗ, система зажигания их пусковых двигателей подлежит настройке, которая впоследствии при правильном использовании не требует дополнительной регулировки.

Во время эксплуатации трактора не исключены ситуации поломок или повреждения агрегатов, влекущих снятие или замену магнето или других узлов связанных с электросистемой машины, следствием чего является необходимость регулировки зажигания. Эти работы требуют соблюдения существующих правил и технологической карты.

Правильно настроить систему зажигания возможно, только соблюдая следующий порядок действий (як виставити зажигання на пускачі мтз)

Сняв высоковольтный провод со свечной головки, выкрутите свечу специальным ключом. Вставьте в свечной проем незагрязненный прут меньшего диаметра из любого металла. Прокрутите коленчатый вал двигателя по ходу движения стрелок часов. Ориентируясь на перемещения стержня, определите верхнюю мертвую точку (ВМТ) вращения поршневой группы.

Затем, прокручивая в противоположную от вращения стрелки часов сторону коленчатый вал, переместите поршень от верхней мертвой точки на 5-6 мм вниз.
Установленную на прерывателе крышку снимите с корпуса магнето и путем разворота поставьте маховик в необходимое положение – немного не доведя его до момента разрывания кулачками контактов.

Задвиньте выступы полумуфты, не изменяя её положения, в соответствующие пазы на шестеренках привода и зафиксируйте затягиванием болтов на самом магнето.
Уберите прут и вкрутите свечу, предварительно закрепив на магнето её крышку. Подсоедините высоковольтный провод к свече.

Устройство и функционирование магнето ПД-10УД

Трактора, выпускаемые Минским заводом, в основном комплектуются магнето М124-Б1, которое имеет правостороннее вращение за счет фланцевой полумуфты, вращаемой шестерней ПД-10, и 27-ти градусный угол опережения зажигания.

Для выполнения своих функций магнето М124-Б1 комплектуется основными механизмами, обеспечивающими его работу: ротором, трансформатором и прерывательным узлом.

Генерируемый роторным узлом во время своего вращения переменный ток повышается вторичной обмоткой трансформатора до своего значения –10-15 кВт и подается на узел прерывателя. Образование искры, которая воспламеняет горючее, в свече зажигания происходит в момент передачи прерывателем тока, достигшего в первичной обмотке трансформатора своего максимального уровня.

Визуальная ревизия и регулирование

Бесперебойная работа тракторных двигателей Д-240 и его модификаций, без внеплановых ремонтных работ, возможна только при регулярном визуальном контроле состояния магнето и его профилактике.

После 960 часов эксплуатации силовой установки трактора необходимо снять и осмотреть целостность крышки магнето, а также измерить зазор контактов прерывателя.
В случае обнаружения грязи, нагара или накипи на контактах их нужно зачистить специальным инструментом – надфилем, который не оставляет металлический абразив. Эта же процедура рекомендована при долговременном простаивании техники.

По истечении 1440 часов эксплуатации силовой установки надлежит обследовать, используя папирусную бумагу, кулачки на прерывателе на присутствие смазочного материала, который необходим для предотвращения быстрого износа. При его отсутствии, нанесите 3-4 капли масла для турбин.

Измеряется зазор контактов механизма прерывателя, предназначенным для этого щупом (на специальном надфиле иногда размещают щуп), при максимальном их разведении, которое получают с помощью вращения коленчатого вала двигателя.

При регулировании зазора контактов проворачивают контактную стойку, вставляя отвертку в прорезь эксцентрика, при этом обязательно ослабляют её зажим, отпуская винт крепления.

По истечении двух лет, независимо от часов простоя и работы трактора, обязательно проводится обслуживание размещенных на роторе магнето подшипников. В его состав входят работы по разборке магнето и удалению с подшипников остатков смазочных материалов, а также промывка сепаратора в бензине. На подшипники наносят новую, специально предназначенную смазку УН (ОСТ 38,156-74).

В случае появления неисправностей проводят стендовые испытания магнето. Правильно отрегулированное зажигание обеспечивает длительную безаварийную службу двигателя.

Тракторное магнето: характеристики, настройки, ремонт

Источник и распределитель тока – вот как можно назвать магнето. Соответствующие разновидности тока применяются внутри карбюраторных двигателей, чтобы горючая смесь получала зажигание. Фактически благодаря данному механизму механическая энергия преобразовывается в электрическую. Тракторное магнето часто идёт в комплекте с ДВС.

Как работает магнето

Схема устройства будет иметь следующее описание:

  1. Напротив башмаков магнитопроводов располагаются полюсные наконечники от ротора.
  2. Трансформаторный сердечник способствует тому, что силовые линии из магнитов начинают замыкаться.
  3. Когда во время вращения магнит находится в 90-градусном положении – главным элементом становится зазор между наконечниками, башмаками.
  4. Обязательно пересечений линий магнита с витками обмоток у трансформатора. Электродвижущая сила благодаря этому приобретает индукцию. Зажигание в процессах тоже используется.

Магнето распределяет ток

ЭДС воздействует на устройство так, что при использовании замкнутых контактов у трансформаторного сердечника появляется магнитный поток. В результате размыкания цепи из первичной её разновидности ток исчезает. Из-за этого магнитное поле резко сокращается.

Индукция ЭДС до 25 000 Вольт происходит при использовании вторичной обмотки. Самоиндукция у ЭДС до 300 В появится, только если размыкать контакты от первичной обмотки. Цепь первичного типа пускает самоиндукционный тон, из-за которого магнитный ток исчезает медленнее. Для таких ситуаций характерно снижение ЭДС для вторичной цепи.

Детали часто начинают обгорать при появлении искр у контактов. Подключение конденсатора к конструкции проводится с целью избежать подобных последствий. Тогда между контактами искра отсутствует у магнето, что это – описано выше.

Ротор легко повернуть в положение на 90 градусов. После первичную цепь размыкают прерывателем. Такой момент получил название абриса магнето.

Схема устройства

Характерно расположение трансформаторной части внутри магнето на трактор. Деталь напрессовывается на валу, способствует созданию тока с высоким напряжением. Ещё одна важная часть конструкции – ротор, постоянно выполняющий функцию постоянного магнита с вращением на двух подшипниках. Кулачок закрепляется спереди на роторном вале. На задней части располагается так называемый поводок. Как работает каждая часть, понять просто.

Когда устройство магнето монтируется на двигателе, предполагается вхождение провода в паз шестерни. Корпус закрывается соответствующей крышкой, которую используют в качестве базы для установки контактов от прерывателя, выводов у обмоток трансфоратора. Легкосъёмной крышкой закрывается и сам прерыватель.

Первичную обмотку обязательно присоединять к подвижному контакту, у которого присутствует изоляция от корпуса. Другой конец присоединяется к контакту, который остаётся неподвижным. Вторичная обмотка тоже должна соединяться со вторичной, одним из концов. Зажигательная свеча работает на центральном электроде, который соединяется с другим концом. С корпусом магнето и пускача также соединён боковой электрод свечи.

Настройка магнето

У каждого устройства свои особенности работы. Их требуется учитывать, когда настраивается механизм.

Для мотоблоков

Когда мотоблоки должны работать бесперебойно, применение тракторных магнето станет оптимальным решением. М-151 либо М-137А – допустимые варианты устройств, которые можно устанавливать в любых условиях. Монтаж производится на двигателе, с помощью фланцевых соединений. Достаточно использовать три маленькие шпильки.

М-151 – это двухдисковая разновидность, в которой присутствуют следующие компоненты:

  1. Ускоритель пуска.
  2. Кожух, снабжаемый распределителем.
  3. Пластина прерывателя.
  4. Трансформаторная часть.
  5. Крыша.
  6. Часть с ротором.
  7. Корпус.

Достаточная скорость передаётся к ротору благодаря пусковому ускорителю. Для этого применяются отдельные импульсы. Пуск и постоянное вращение двигателя приводят к появлению сильной искры.

Подобное устройство позволяет решить проблему, связанную с недолговечностью аккумуляторной части, которой снабжаются мотоблоки. Если заранее купить специальные переходники – воплотить идею в реальность будет проще. Конструкцию создают самостоятельно либо заказывают, обратившись в специализированные мастерские. Переходник создаётся при помощи автогена. Используется стальной лист с диаметром до 230 мм. Принцип работы из-за этого не меняется.

В случае с тракторами МТЗ

М 124-Б1 – разновидность устройств, которая обычно дополняет именно трактора. Магнето вращается вправо, 27 градусам при этом равен угол, при котором зажигание опережается. Полумуфта пускача ПД-10 приводит механизм в движение.

Двухконтактное магнето вместе с любыми разновидностями включает следующие узлы:

  1. Трансформаторный.
  2. Прерывательный.
  3. Роторный.

Роторная часть участвует при создании переменного тока. После энергия направляется к трансформатору, чтобы напряжение повысилось до максимального уровня. Один из последних этапов представляет собой передача тока прерывателю. Из-за этого снижается сила. Происходит уменьшение магнитного тока. Разряд-искра создаётся в электродах свечей, горячая смесь снабжается соответствующим зажиганием. Легко разобраться в том, как отрегулировать устройство.

 

Диагностика технического состояния

Диагностика проводится при выполнении следующего порядка действий:

  1. Первый этап – подведение высоковольтного кабеля к выводу с напряжением.
  2. На расстоянии около 0,5-0,7 сантиметров от корпуса устройства постоянно удерживается второй конец кабеля.
  3. Сохранение положения у провода. Далее идёт резкий поворот ротора по ходу вращения. Искра должна проскакивать в результате такого движения, если всё в порядке, магнето отрегулирован правильно. Если же искра отсутствует либо слишком слабая – велика вероятность того, что установка требует проведения проверки по неисправностям. При необходимости – проводится регулировка.

Часто встречающиеся неисправности, их ремонт

Вот лишь некоторые проблемы, с которыми владельцы магнето могут встречаться чаще всего:

  1. Сбои при искрообразовании. У такой ситуации несколько причин, способов устранения неполадки. К возможным проблемам относят: контакты подгорают, окисляются; регулировка по зазору нарушается; износилась рычажная подушка у прерывателя; конденсаторный элемент оказался пробитым. Если элемент вышел из строя, то проводится его полная замена. Когда проблема в зазорах – проводят их дополнительную регулировку. Контакты также меняются либо зачищаются полностью. Как настроить магнето, рассказывается и дальше.
  2. Полное отсутствие искры. Часто это происходит из-за того, что оборвалась трансформаторная проводка, произошло замыкание на массу либо пробился изоляционный слой, которым снабжается высоковольтный кабель. При появлении проблем с трансформатором узел подлежит обязательной замене. Можно устранить само замыкание либо поменять кабель, когда возникает пробой у изоляции.
  3. Пробитый конденсатор – наиболее вероятная причина появления слишком слабой искры. В этом случае деталь тоже подлежит обязательной замене.

Свеча и бронепровод

Рекомендуется отказаться от колпачков, применяемых для бронепроводов. Лучше использовать зажим типа «крокодил».

Сам бронепровод тоже требует дополнительной проверки. Это касается двух элементов:

  • Крепление в посадочном гнезде.
  • Цоколь под свечу.

Полная зачистка провода с каждого из концов на 2 миллиметра – отличный повод проведения проверки и ремонта. Можно проверить, используя другой бронепровод вместо того, что установлен изначально.
Если свеча неисправна – её тоже меняют, ремонт детали не проводится.

Схема детали

Конденсатор

Он нужен, чтобы контакты не обгорали слишком сильно. Состоит из двух обкладок и изоляции, роль которой обычно играет фольга. Всё скатывается в один рулончик, размещается внутри корпуса. В некоторых случаях при повреждении корпус конденсаторы можно отрегулировать на наждаке. Важно, чтобы конструктивные части не перегревались в процессе работы. Настройка магнето после этого не поможет.

Иногда рекомендуется ставить сразу два конденсатора, тогда работа механизмов будет надёжнее и стабильнее.

О контактах прерывателя

Если они стали неисправными, первая рекомендация – зачистка поверхности при помощи специальной плоской абразивной пластины. Работа без проблем выполняется и плоским напильником, у которого мелкая насечка. Зачистка наждачной, стеклянной бумагой не даст необходимого результата. Контакты слишком быстро изнашиваются, ровную поверхность в этом случае не получить.

Контакты время от времени тоже требуют зачистки от налёта, регулирования зазоров между деталями. Главное – не потерять ни одну часть при разборке. Пружина контактов подлежит при неисправности либо выправляется в обратную сторону.

Катушка или трансформатор

Легко проводить ремонт магнето трактора для таких деталей. Эта же часть двигателя редко выходит из строя, она может бесперебойно проработать на протяжении длительного срока. Если же деталь пришла в негодность – то надо её заменить, на точно такую же, но рабочую модель.

Ротор

Главное – чтобы он не крошился, не разбивался в процессе эксплуатации. Время от времени ротор способен размагничиваться. Если деталь действительно оказалась испорченной, то её меняют. Главное – не забыть удалить осколки металла, иногда они остаются внутри корпуса магнето. Отдельного осмотра и смазки требуют подшипники.

Заключение

В работе каждого механизма время от времени происходят сбои. Но ничего страшного не произойдёт, если вовремя справиться с проблемой. Первые шаги – снятие крышки, проверка на наличие повреждённых проводов, изоляции с дефектами. Загрязнения корпуса, его замасленность – популярные причины сбоев в работе. Достаточно потратить некоторое время, чтобы разобраться с проблемами.

Регулировка магнето. | Обслуживание и эксплуатация трактора Т-130М

Угол опережения зажигания в пусковом двигателе составляет 27° до в. м. т. при такте сжатия. Для регулировки этого угла шестерни коленчатого вала, привода магнето и промежуточную шестерню устанавливают по меткам М и К (рис.54) и поворачивают магнето на некоторый угол.

Если магнето снимали с двигателя, то устанавливать его на двигатель и регулировать момент зажигания необходимо в следующем порядке:
вывернуть свечу из головки цилиндра;
опустить через отверстие для свечи в цилиндр металлическую линейку до упора в поршень;
снять кожух и медленно поворачивать коленчатый вал до тех пор, пока линейка не перестанет подниматься вверх;
нанести две риски на линейке: одну на уровне верхней кромки отверстия под свечу, другую — на 5,8 мм выше первой;
повертывать коленчатый вал против часовой стрелки до тех пор, пока вторая метка не совпадет с верхней кромкой отверстия для свечи; в таком положении поршня проверить, совпадают ли метки М и К на шестернях;

снять с магнето крышку прерывателя   и  повертывать валик ротора до тех пор , пока  контакты прерывателя не начнут размыкаться. В этот момент риска на торце кулачка 1 (рис.55) совпадет со стрелкой 2, прикрепленной к пластинке прерывателя. При этом поводок муфты опережения зажигания должен стать по оси симметрии магнето;

не сбивая установки валика ротора, ввести выступы на поводке муфты опережения зажигания в пазы шестерни привода магнето;
соединить магнето с шестерней привода, закрепить его болтами, поставить на место крышку прерывателя и присоединить провод к свече.
Зазор между контактами прерывателя регулируют следующим образом:
отвертывают немного контргайку контакта, закрепленного в стойке 3 прерывателя;
поворачивают контакт в сторону уменьшения или увеличения зазора;

устанавливают зазор нормальной величины и затягивают контргайку.
Величина зазора должна быть 0,25—0,35 мм, ее проверяют щупом.

Зажигание пускача ПД 10. Магнето пускового двигателя

Воспламенение рабочей смеси в цилиндре пускового двигателя осуществляется при помощи электрического разряда, образующийся при помощи электродов искровой зажигательной свечи. Для создания хорошего разряда требуется достаточно высокое напряжение (около 10-15 кВ). Такое напряжение способен создать магнето, выполняющий роль генератора переменного тока, прерывателя и трансформатора.

Магнето пускача

На пусковом двигателе ПД 10 используется магнето М124-Б1 правого вращения с неизменяемым моментом образования искры (угол опережения зажигания составляет 27º). Привод магнето выполняется при помощи жесткой полумуфты от шестерни привода пускового двигателя.

Корпус магнето изготовлен из сплава на основе цинка. Ротор, являющийся главной частью генератора переменного тока и предназначенный для образования и изменения величины магнитного потока, который проходит через сердечник, установлен на двух шарикоподшипниках между полюсными башмаками магнитопровода. В устройство ротора входят два валика и пакет ламелей, напрессованных на магнит. Магнит с ламелями и валики залиты цинковым сплавом.

Магнето пускача ПД 10: 1 — корпус; 2 — ротор; 3 — крышка магнето; 4 — трансформатор; 5 — вывод высокого напряжения; 6 — крышка прерывателя; 7 — кулачок; 8 — конденсатор; 9 — полумуфта; 10 — рычажок прерывателя; 11 — контактная стойка; 12 — клемма дистанционного выключения; 13 — кнопка выключения; 14 — фильц.

Трансформатор магнето

Трансформатор предназначен для создания тока высокого напряжения. Главным его компонентом является сердечник, состоящий из отдельных пластин электротехнической стали, первичной и вторичной обмоток. Торцевые части обмоток защищены гетинаксовыми щеками. Одна из щек трансформатора оснащена наконечником, к которому припаян конец первичной и начало вторичной обмотки. Наконечник соединяется с контактной стойкой прерывателя. Конец вторичной обмотки через защитную ленту припаян к электроду. Вторичная обмотка состоит из большого количества витков тонкого провода, а первичная обмотка — из малого количества витков толстого провода. Для улучшения электрической прочности трансформатор пропитан турбинным маслом.

Прерыватель соединяет кулачок, находящийся на валу ротора, с контактной стойкой и рычажком с вольфрамовыми контактами. Данные элементы вместе с фильцем для смазки кулачка располагаются в крышке магнето. При вращении ротора магнето, кулачок разрывает контакты прерывателя, образуя при этом зазор 0,25-0,35 мм.

Принцип действия магнето

Во время вращения ротора в сердечнике трансформатора и магнитопроводе корпуса образуется переменный по направлению и величине магнитный поток, пересекающий витки первичной обмотки трансформатора и создает в ней электродвижущую силу. Под влиянием данной силы в данной обмотке создается переменный электрический ток малого напряжения.

При достижении силы тока наибольшего значения срабатывает прерыватель, размыкая ток первичной обмотки. Электрический ток в обмотки мгновенно пропадает, быстро снижается магнитный поток и образует одновременно во вторичной обмотке электродвижущую силу высокого напряжения, под влиянием которой между электродами свечи создается искровой разряд, необходимый для воспламенения рабочей смеси в цилиндре пускача пд 10.

Для уменьшения подгорания контактов прерывателя во время их размыкания, параллельно им подключен конденсатор. Для защиты трансформатора от пробоя при обрыве или разъединении провода высокого напряжения, в магнето имеется искровой промежуток между корпусом магнето и электродом высокого напряжения.

Магнето выключается дистанционно при помощи выключателя ВК322, находящегося в кабине на панеле управления пусковым двигателем. Также магнето можно выключить при помощи кнопки, установленной в корпус магнето.

На тракторе МТЗ 82 смонтировано блокирующее устройство для блокирования запуска пускового двигателя при включенной передаче. Данное устройство блокирует магнето, замыкая на массу обмотку трансформатора. На крышке КПП находится выключатель ВК403. Если рычаг переключения передач находится в нейтральном положении — его контакты разомкнуты. При включенной передаче его контакты замыкаются, соединяя первичную обмотку трансформатора с массой, блокируя образование искры и, соответственно, пуск двигателя ПД 10.

Техническое обслуживание и ремонт магнето

Обслуживание магнето заключается в периодическом контроле за чистотой, надежностью крепления, необходимости смазки, зачистке контактов и регулировки зазора между контактом прерывателя. Через каждые 960 часов эксплуатации трактора проверяйте состоянии контактов прерывателя и зазор между ними.

При выявлении нагара, зачистка контактов осуществляется при помощи специального напильника, не оставляющим абразивной пыли. До начала зачистки увеличьте зазор между контактами для свободного прохода напильника. Каждый контакт зачищается по отдельности, после чего необходимо отрегулировать зазор между контактами магнето и протереть их тряпкой смоченной в спирте или бензине.

После 1440 часов эксплуатации необходимо проверить наличие смазки на грани кулачка при помощи папиросной или аналогичной бумаги по степени ее промасливания. В случае надобности — пропитайте фильц 3-5 каплями турбинного масла. Не рекомендуется обильное смазывание фильца кулачка, так как не допустимо поадание масла на контакты.

Регулировка зазора между контактами прерывателя

При помощи специального щупа осуществляется проверка зазора между контактами прерывателя, проворачивая при этом коленвал пускача за маховик до момента наибольшего расхождения контактов. Для регулировки зазора необходимо отпустить винт крепления контактной стойки и повернуть стойку отверстий, вставленную в прорезь эксцентрика.

Каждые два года эксплуатации рекомендуется менять смазку в подшипниках магнето, для чего сначала необходимо разобрать магнето и удалить остатки старой смазки. После промойте сепараторы подшипников в бензине и насухо протрите их и наружные кольца чистой тряпкой.

После сборки магнето необходимо протестировать на стенде. Также допускается следующий вариант проверки магнето. Подключите высоковольтный провод к выходу высокого напряжения и держа другой конец провода на расстоянии 5-7 миллиметров от корпуса магнето, резко поверните ротор вправо, при этом правильно собранное и отрегулированное магнето должно образовать искровой разряд.

Установка зажигания на пускаче ПД 10. Как установить магнето на пускач

Угол опережения зажигания устанавливается на заводе и в ходе эксплуатации не нуждается в регулировке. Однако, в том случае, если магнето снималось с пускового двигателя или заменялось, то для его правильной установки необходимо выполнить следующий шаги:

1. отсоедините провод от свечи и выкрутите ее;
2. в отверстие под свечу опустите стержень и при помощи его, поворачивая коленвал двигателя по часовой стрелке, определите момент прихода поршня в верхнюю мертвую точку;
3. поверните коленчатый вал в обратную сторону и установите поршень на 5-6 мм ниже в.м.т.;
4. снимите крышку прерывателя, поверните валик и найдите положение, соответствующее началу размыкания контактов прерывателя;
5. введите выступы полумуфты в пазы шестерни привода и закрепите магнето при помощи болтов;
6. установите крышку прерывателя и подсоедините провод к свече.

Магнето Регулировка момента зажигания — Энциклопедия по машиностроению XXL







Момент размыкания прерывателя измеряется углом размыкания, или иначе абрисом а, отсчитываемым от нейтрального положения ротора. В распространённых конструкциях магнето величина абриса для раннего или фиксированного зажигания имеет порядок а = 8-=-10°, для позднего зажигания а = (8ч—г-10°) + (25ч-35°), где 25-=-35 — диапазон регулировки момента зажигания.  [c.318]

Регулировка момента зажигания в магнето. По характеру управления регулировка момента зажигания бывает ручная и автоматическая по влиянию на характеристики магнето приспособления, применяемые для регулировки момента зажигания, делятся на две  [c.319]












Ко второй группе относятся следующие методы регулировки момента зажигания 1) смещение вала магнето относительно приводного валика двигателя ручным приспособлением (очень редко) 2) центробежный автомат, вводимый между приводным валиком магнето и его ротором или размещаемый в приводной муфте (чаще всего) 3) поворот  [c.319]

К первой группе, как уже было упомянуто, относится регулировка момента зажигания 1) поворотом прерывателя относительно корпуса магнето (ручная) и 2j центробежным автоматом, вводимым между ротором и кулачком прерывателя в приспособлениях этой группы при изменении опережения зажигания изменяются характеристика и величина напряжения магнето, поэтому здесь диапазон регулировки момента зажигания, зависящий от устройства и расчёта магнитной цепи магнето, ограничен и редко превышает 30—35°.  [c.319]










Автоматическая регулировка момента зажигания. Для автоматического изменения опережения зажигания в магнето применяются центробежные регуляторы в виде специальной муфты, соединяющей вал магнето с приводным валом двигателя. Устройство такой муфты опережения показано на фиг. 356, г.  [c.408]

Для автоматической регулировки момента зажигания лучше всего применить центробежный регулятор, помещенный в приводной муфте магнето. Действительно, чтобы абрис и напряжение магнето не изменялись, регулировку момента зажигания следует производить путем смещения валика магнето на некоторый угол относительно при водного валика двигателя. При этом взаимное расположение прерывателя, его кулачка и ротора в магнето не изменяются, а потому его абрис остается постоянным. Следовательно, при сборке магнето можно установить наивыгоднейший абрис, соответствующий максимуму развиваемого магнето напряжения и при регулировке момента зажигания указанным способом абрис и напряжение магнето изменяться не будут.  [c.215]












При окончательной регулировке момента зажигания следует поворачивать коленчатый вал по ходу двигателя до щелчка ускорителя магнето (у двухцилиндрового двигателя до щелчка, соответствующего подаче искры в первый цилиндр), а затем, вложив тонкую бумажку между контактами прерывателя, медленно поворачивать вал против хода двигателя до тех пор, пока контакты прерывателя не зажмут эту бумажку. После этого, медленно поворачивая коленчатый вал по ходу двигателя до начала размыкания контактов прерывателя (когда бумажку можно будет вытащить, не разорвав), заметить положение маховика относительно в.м.т. в момент размыкания контактов (момент зажигания в первом цилиндре). Если момент зажигания установлен неправильно, то нужно повернуть корпус магнето в проушинах болтов его крепления к двигателю (по направлению вращения вала магнето для получения более позднего зажигания или против направления вращения вала для более раннего зажигания). По окончании регулировки следует затянуть болты крепления магнето к двигателю.  [c.133]

Передняя крышка 2 отлита также из алюминиевого сплава и имеет треугольный фланец с тремя овальными окнами под болты, крепящие магнето к двигателю (кроме магнето БСМ-5 и БСМ-12, которые крепятся к двигателю на специальных горизонтальных площадках). Овальные окна крышки дают возможность поворачивать магнето в пределах 10°, что облегчает регулировку момента зажигания. На крышке выбита стрелка, указывающая направление вращения ротора. В центральное отверстие крышки запрессована обойма переднего шарикоподшипника 10 вала ро-  [c.299]

Техническое обслуживание Л5 2 включает в себя проведепие операций ЕО и ТО-1. Затем проверяют крепления крыльчатки вентилятора, проводят обслуживание системы зажигания с заменой смазки в подшипниках магнето (обслуживание включает разборку, замену смазки и установку магнето, установку момента зажигания, проверку состояния контактов магнето и регулировку зазора между ними), потом промывают систему питания.  [c.183]

Регулировка момента зажигания. В магнето с вращающимся магнитом или магнитным коммутатором ручная регулировка момента зажигания производится путем поворота прерывателя на некоторый угол при повороте прерывагеля по направлению вращения, размыкание контактов прерывателя и воспламенение смеси происходят позднее, а при повороте против направления вращения — раньше.  [c.214]

Однако при этом способе регулировки, конструктивно удобном и весьма распространенном, одновременно с изменением момента зажигания изменяется также абрис, а следовательно, и напряжение, развиваемое магнето (фиг. 106). Действительно, если прерыватель повернуть по направлению вращения, размыкание его контактов произойдет позже, и к моменту размыкания ротор повернется от нейтрали на угол, превышающий тот, при котором ток первичной обмотки достипнет максимума. Следовагельно, при регулировке момента зажигания путем поворота прерывателя величина первичного тока в момент размыкания контактов и напряжение  [c.214]

Перед установкой магнето на двигатель нужно по меткам на шестернях проверить правильность сцепления шестерен вала привода магнето. При установке магнето нужно вначале поставить маховик двигателя в положение, соответствующее моменту зажигания в первом цилиндре. У двигателей УД-1 и УД-2 с автоматическим изменением угла опережения в зависимости от скорости вращения вала это положение соответствует в. м. т. поршня между такгами сжатия и расширения (когда оба клапана закрыты). У двигателей УД-15 и УД-25, не имеющих автоматического изменения угла опережения, это положение должно соответствовать углу 0,58 рад до в. м. т. в такте сжатия, когда оба клапана закрыты. Затем следует повернуть вал магнето по направлению нормального вращения его до размыкания контактов прерывателя. Для магнето двухцилиндрового двигателя нужно дополнительно проверить, чтобы при этом положении проскакивала искра у конца провода к первому цилиндру (от вывода около цифры 1, указанной на крышке прерывателя). После установки маховика двигателя и вала магнето в указанные выше положения ставят магнето на место. При этом выступы на муфте вала магнето должны войти в соответствующие пазы промежуточной муфты на двигателе. Затем нужно завинтить болты крепления магнето к двигателю, но не затягивать их до окончательной регулировки момента зажигания.  [c.132]












Для обеспечения работы двигателя с наивыгоднешним углом опережения зажигания необходимы правильная установка, регулировка и контроль работы магнето непосредственно на двигателе. Это возможно при помош,и моментоскопа зажигания МЗ-2-ВИМ (Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства). Моментоскоп МЗ-2-ВИМ обеспечивает достаточную для практических целей точность замеров момента зажигания в двигателях и может быть применим в эксплуатационных условиях (на компрессорных станциях и на других установках, оборудованных двигателями внутреннего сгорания с искровым зажиганием). Моментоскоп МЗ-2-ВИМ (рис. 162) состоит из следующих основных узлов и деталей корпуса 1 (пластмассового), неоновой лампы 2, стеклянной линзы 3, двух проводов зажигания 4 с резиновыми наконечниками 5 и зажимов 6.  [c.315]


Как правильно поставить магнето на пускач

Статьи экспертов в области авто

На Минском тракторном заводе во время сборки продукции – тракторов МТЗ, система зажигания их пусковых двигателей подлежит настройке, которая впоследствии при правильном использовании не требует дополнительной регулировки.

Во время эксплуатации трактора не исключены ситуации поломок или повреждения агрегатов, влекущих снятие или замену магнето или других узлов связанных с электросистемой машины, следствием чего является необходимость регулировки зажигания. Эти работы требуют соблюдения существующих правил и технологической карты.

Правильно настроить систему зажигания возможно, только соблюдая следующий порядок действий (як виставити зажигання на пускачі мтз)

Сняв высоковольтный провод со свечной головки, выкрутите свечу специальным ключом. Вставьте в свечной проем незагрязненный прут меньшего диаметра из любого металла. Прокрутите коленчатый вал двигателя по ходу движения стрелок часов. Ориентируясь на перемещения стержня, определите верхнюю мертвую точку (ВМТ) вращения поршневой группы.

Затем, прокручивая в противоположную от вращения стрелки часов сторону коленчатый вал, переместите поршень от верхней мертвой точки на 5-6 мм вниз.
Установленную на прерывателе крышку снимите с корпуса магнето и путем разворота поставьте маховик в необходимое положение – немного не доведя его до момента разрывания кулачками контактов.

Задвиньте выступы полумуфты, не изменяя её положения, в соответствующие пазы на шестеренках привода и зафиксируйте затягиванием болтов на самом магнето.
Уберите прут и вкрутите свечу, предварительно закрепив на магнето её крышку. Подсоедините высоковольтный провод к свече.

Устройство и функционирование магнето ПД-10УД

Трактора, выпускаемые Минским заводом, в основном комплектуются магнето М124-Б1, которое имеет правостороннее вращение за счет фланцевой полумуфты, вращаемой шестерней ПД-10, и 27-ти градусный угол опережения зажигания.

Для выполнения своих функций магнето М124-Б1 комплектуется основными механизмами, обеспечивающими его работу: ротором, трансформатором и прерывательным узлом.

Генерируемый роторным узлом во время своего вращения переменный ток повышается вторичной обмоткой трансформатора до своего значения –10-15 кВт и подается на узел прерывателя. Образование искры, которая воспламеняет горючее, в свече зажигания происходит в момент передачи прерывателем тока, достигшего в первичной обмотке трансформатора своего максимального уровня.

Визуальная ревизия и регулирование

Бесперебойная работа тракторных двигателей Д-240 и его модификаций, без внеплановых ремонтных работ, возможна только при регулярном визуальном контроле состояния магнето и его профилактике.

После 960 часов эксплуатации силовой установки трактора необходимо снять и осмотреть целостность крышки магнето, а также измерить зазор контактов прерывателя.
В случае обнаружения грязи, нагара или накипи на контактах их нужно зачистить специальным инструментом – надфилем, который не оставляет металлический абразив. Эта же процедура рекомендована при долговременном простаивании техники.

По истечении 1440 часов эксплуатации силовой установки надлежит обследовать, используя папирусную бумагу, кулачки на прерывателе на присутствие смазочного материала, который необходим для предотвращения быстрого износа. При его отсутствии, нанесите 3-4 капли масла для турбин.

Измеряется зазор контактов механизма прерывателя, предназначенным для этого щупом (на специальном надфиле иногда размещают щуп), при максимальном их разведении, которое получают с помощью вращения коленчатого вала двигателя.

При регулировании зазора контактов проворачивают контактную стойку, вставляя отвертку в прорезь эксцентрика, при этом обязательно ослабляют её зажим, отпуская винт крепления.

По истечении двух лет, независимо от часов простоя и работы трактора, обязательно проводится обслуживание размещенных на роторе магнето подшипников. В его состав входят работы по разборке магнето и удалению с подшипников остатков смазочных материалов, а также промывка сепаратора в бензине. На подшипники наносят новую, специально предназначенную смазку УН (ОСТ 38,156-74).

В случае появления неисправностей проводят стендовые испытания магнето. Правильно отрегулированное зажигание обеспечивает длительную безаварийную службу двигателя.

Воспламенение рабочей смеси в цилиндре пускового двигателя осуществляется при помощи электрического разряда, образующийся при помощи электродов искровой зажигательной свечи. Для создания хорошего разряда требуется достаточно высокое напряжение (около 10-15 кВ). Такое напряжение способен создать магнето, выполняющий роль генератора переменного тока, прерывателя и трансформатора.

Магнето пускача

На пусковом двигателе ПД 10 используется магнето М124-Б1 правого вращения с неизменяемым моментом образования искры (угол опережения зажигания составляет 27º). Привод магнето выполняется при помощи жесткой полумуфты от шестерни привода пускового двигателя.

Корпус магнето изготовлен из сплава на основе цинка. Ротор, являющийся главной частью генератора переменного тока и предназначенный для образования и изменения величины магнитного потока, который проходит через сердечник, установлен на двух шарикоподшипниках между полюсными башмаками магнитопровода. В устройство ротора входят два валика и пакет ламелей, напрессованных на магнит. Магнит с ламелями и валики залиты цинковым сплавом.

Магнето пускача ПД 10: 1 — корпус; 2 — ротор; 3 — крышка магнето; 4 — трансформатор; 5 — вывод высокого напряжения; 6 — крышка прерывателя; 7 — кулачок; 8 — конденсатор; 9 — полумуфта; 10 — рычажок прерывателя; 11 — контактная стойка; 12 — клемма дистанционного выключения; 13 — кнопка выключения; 14 — фильц.

Трансформатор магнето

Трансформатор предназначен для создания тока высокого напряжения. Главным его компонентом является сердечник, состоящий из отдельных пластин электротехнической стали, первичной и вторичной обмоток. Торцевые части обмоток защищены гетинаксовыми щеками. Одна из щек трансформатора оснащена наконечником, к которому припаян конец первичной и начало вторичной обмотки. Наконечник соединяется с контактной стойкой прерывателя. Конец вторичной обмотки через защитную ленту припаян к электроду. Вторичная обмотка состоит из большого количества витков тонкого провода, а первичная обмотка — из малого количества витков толстого провода. Для улучшения электрической прочности трансформатор пропитан турбинным маслом.

Прерыватель соединяет кулачок, находящийся на валу ротора, с контактной стойкой и рычажком с вольфрамовыми контактами. Данные элементы вместе с фильцем для смазки кулачка располагаются в крышке магнето. При вращении ротора магнето, кулачок разрывает контакты прерывателя, образуя при этом зазор 0,25-0,35 мм.

Принцип действия магнето

Во время вращения ротора в сердечнике трансформатора и магнитопроводе корпуса образуется переменный по направлению и величине магнитный поток, пересекающий витки первичной обмотки трансформатора и создает в ней электродвижущую силу. Под влиянием данной силы в данной обмотке создается переменный электрический ток малого напряжения.

При достижении силы тока наибольшего значения срабатывает прерыватель, размыкая ток первичной обмотки. Электрический ток в обмотки мгновенно пропадает, быстро снижается магнитный поток и образует одновременно во вторичной обмотке электродвижущую силу высокого напряжения, под влиянием которой между электродами свечи создается искровой разряд, необходимый для воспламенения рабочей смеси в цилиндре пускача пд 10.

Для уменьшения подгорания контактов прерывателя во время их размыкания, параллельно им подключен конденсатор. Для защиты трансформатора от пробоя при обрыве или разъединении провода высокого напряжения, в магнето имеется искровой промежуток между корпусом магнето и электродом высокого напряжения.

Магнето выключается дистанционно при помощи выключателя ВК322, находящегося в кабине на панеле управления пусковым двигателем. Также магнето можно выключить при помощи кнопки, установленной в корпус магнето.

На тракторе МТЗ 82 смонтировано блокирующее устройство для блокирования запуска пускового двигателя при включенной передаче. Данное устройство блокирует магнето, замыкая на массу обмотку трансформатора. На крышке КПП находится выключатель ВК403. Если рычаг переключения передач находится в нейтральном положении — его контакты разомкнуты. При включенной передаче его контакты замыкаются, соединяя первичную обмотку трансформатора с массой, блокируя образование искры и, соответственно, пуск двигателя ПД 10.

Техническое обслуживание и ремонт магнето

Обслуживание магнето заключается в периодическом контроле за чистотой, надежностью крепления, необходимости смазки, зачистке контактов и регулировки зазора между контактом прерывателя. Через каждые 960 часов эксплуатации трактора проверяйте состоянии контактов прерывателя и зазор между ними.

При выявлении нагара, зачистка контактов осуществляется при помощи специального напильника, не оставляющим абразивной пыли. До начала зачистки увеличьте зазор между контактами для свободного прохода напильника. Каждый контакт зачищается по отдельности, после чего необходимо отрегулировать зазор между контактами магнето и протереть их тряпкой смоченной в спирте или бензине.

После 1440 часов эксплуатации необходимо проверить наличие смазки на грани кулачка при помощи папиросной или аналогичной бумаги по степени ее промасливания. В случае надобности — пропитайте фильц 3-5 каплями турбинного масла. Не рекомендуется обильное смазывание фильца кулачка, так как не допустимо поадание масла на контакты.

Регулировка зазора между контактами прерывателя

При помощи специального щупа осуществляется проверка зазора между контактами прерывателя, проворачивая при этом коленвал пускача за маховик до момента наибольшего расхождения контактов. Для регулировки зазора необходимо отпустить винт крепления контактной стойки и повернуть стойку отверстий, вставленную в прорезь эксцентрика.

Каждые два года эксплуатации рекомендуется менять смазку в подшипниках магнето, для чего сначала необходимо разобрать магнето и удалить остатки старой смазки. После промойте сепараторы подшипников в бензине и насухо протрите их и наружные кольца чистой тряпкой.

После сборки магнето необходимо протестировать на стенде. Также допускается следующий вариант проверки магнето. Подключите высоковольтный провод к выходу высокого напряжения и держа другой конец провода на расстоянии 5-7 миллиметров от корпуса магнето, резко поверните ротор вправо, при этом правильно собранное и отрегулированное магнето должно образовать искровой разряд.

Установка зажигания на пускаче ПД 10. Как установить магнето на пускач

Угол опережения зажигания устанавливается на заводе и в ходе эксплуатации не нуждается в регулировке. Однако, в том случае, если магнето снималось с пускового двигателя или заменялось, то для его правильной установки необходимо выполнить следующий шаги:

1. отсоедините провод от свечи и выкрутите ее;
2. в отверстие под свечу опустите стержень и при помощи его, поворачивая коленвал двигателя по часовой стрелке, определите момент прихода поршня в верхнюю мертвую точку;
3. поверните коленчатый вал в обратную сторону и установите поршень на 5-6 мм ниже в.м.т.;
4. снимите крышку прерывателя, поверните валик и найдите положение, соответствующее началу размыкания контактов прерывателя;
5. введите выступы полумуфты в пазы шестерни привода и закрепите магнето при помощи болтов;
6. установите крышку прерывателя и подсоедините провод к свече.

Двигатель будет развивать наибольшую мощность в том случае, если рабочая смесь воспламенится в его цилиндрах до прихода поршня в ВМТ при такте сжатия, т. е. если зажигание будет иметь опережение. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы к моменту прихода поршня в ВМТ давление в цилиндре от сгоревших газов было близким к наибольшему. Опережение зажигания можно достигнуть установкой магнето на двигателе двумя способами.

Первый способ.

Установить ротор магнето в положение начала размыкания контактов, что соответствует моменту появления искры в свече, а поршень установить в цилиндре на такте сжатия, не доведя до ВМТ на требуемый угол опережения.

Второй способ.

Поршень установить точно в ВМТ при такте сжатия, а ротор магнето повернуть по ходу вращения от положения размыкания контактов на указанный угол. Используя один из этих способов, установку магнето на двигателях разных марок производят в следующем порядке.

Установка магнето на двигатель ПД-10М.

  1. Вращая в двигателе ПД-10 коленчатый вал за маховик, установить поршень в ВМТ, пользуясь стержнем, опущенным в свечное отверстие.
  2. Повернуть коленчатый вал в обратную сторону, установить поршень на 5,8 мм ниже ВМТ, что соответствует постоянному углу опережения зажигания в 27°.
  3. Установить ротор магнето в положение, соответствующее началу размыкания контактов прерывателя.
  4. Соединить магнето с приводом. Если при установке положение начала размыкания контактов нарушилось, то восстановить его можно поворотом корпуса магнето в пределах овальных отверстий на фланце, после чего затянуть гайки крепления магнето.

Установка магнето на двигатель Д-24.

  1. Установить магнето на нижний (неподвижный) болт. Навернуть, не затягивая, гайку верхнего болта.
  2. Проверить установку магнето, для чего:
  3. установить поршень первого цилиндра в положение такта сжатия и проверить магнето на искрообразование;
  4. сняв крышку с лючка картера маховика, медленно вращать коленчатый вал до щелчка ускорителя магнето. В этот момент стрелка, прикрепленная к кожуху маховика, должна совпадать с меткой «зажиг» на нем. В противном случае надо повернуть корпус магнето вокруг нижнего болта. При повороте магнето на себя запаздывание зажигания при пуске будет уменьшаться, а при повороте от себя—увеличиваться.
  5. Закрепить магнето.

Установка магнето на двигатель Д-14.

А. Установка магнето М-10В.

  1. Установить в люке соединительного кожуха временную стрелку так, чтобы она совмещалась с меткой «О» на маховике при положении поршня в ВМТ, которое определяется с помощью установочного болта.
  2. Совместить метку на шестерне распределителя с риской на «глазке »-корпуса магнето. Поворачивая ротор магнето в сторону нормального вращения, переместить метку шестерни от риски «глазка» на 2—3 зубца.
  3. Не меняя положения ротора, установить магнето и закрепить его детали.
  4. Проверить правильность установки магнето. Для этого вывернуть свечу и соединить ее с магнето. При медленном вращении коленчатого вала между электродами свечи должна проскакивать искра, когда стрелка-указатель будет находиться между рисками на торце маховика, отмеченными цифрами 3 и 5.

Б. Установка магнето М-37.

  1. Установить поршень в ВМТ при такте сжатия.
  2. Повернуть ускоритель в сторону нормального вращения до щелчка.
  3. Ввести поводковые пальцы ускорителя в прорези фланца привода и закрепить магнето.
  4. Проверить установку зажигания так же, как при установке магнето М-10Б.

14 CFR § 25.1165 — Системы зажигания двигателя. | CFR | Закон США

§ 25.1165 Системы зажигания двигателей.

(a) Каждая система зажигания аккумуляторной батареи должна быть дополнена генератором, который автоматически становится альтернативным источником электроэнергии, чтобы двигатель мог продолжать работу в случае разрядки какой-либо аккумуляторной батареи.

(b) Емкость аккумуляторов и генераторов должна быть достаточно большой, чтобы удовлетворять одновременные потребности системы зажигания двигателя и самые высокие требования любых компонентов электрической системы, которые потребляют электрическую энергию из одного и того же источника.

(c) Конструкция системы зажигания двигателя должна учитывать:

(1) Состояние неработающего генератора;

(2) Состояние полностью разряженной батареи при работающем генераторе с нормальной рабочей скоростью; а также

(3) Состояние полностью разряженной батареи с генератором, работающим на холостом ходу, при наличии только одной батареи.

(d) Проводка заземления магнето (для отдельных цепей зажигания), которая проходит со стороны двигателя от противопожарной перегородки, должна быть установлена, расположена или защищена, чтобы свести к минимуму вероятность одновременного отказа двух или более проводов в результате механического воздействия. повреждения, электрические неисправности или другие причины.

(e) Ни один провод заземления для любого двигателя не может быть проложен через зону возгорания другого двигателя, если каждая часть этого провода в этой зоне не является пожаробезопасной.

(f) Каждая система зажигания должна быть независимой от какой-либо электрической цепи, не использоваться для помощи, контроля или анализа работы этой системы.

(g) Должны быть средства для предупреждения соответствующих членов летного экипажа, если неисправность какой-либо части электрической системы вызывает непрерывный разряд любой батареи, необходимой для зажигания двигателя.

(h) Каждая система зажигания двигателя турбированного самолета должна рассматриваться как существенная электрическая нагрузка.

[Док. № 5066, 29 FR 18291, 24 декабря 1964 г., с поправками, внесенными Amdt. 25-23, 35 FR 5677, 8 апреля 1970 г .; Amdt. 25-72, 55 FR 29785, 20 июля 1990 г.]

Обзор

: Дистанционно управляемая магниторегуляция терапевтических средств с помощью магнитоэластичных гелевых матриц

Обзор

DOI: 10.1016 / j.biotechadv.2020.107611.

Epub 2020 18 авг.

Принадлежности

Расширять

Принадлежности

  • 1 Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль.
  • 2 Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль. Электронный адрес: [email protected]

Элемент в буфере обмена

Обзор

Саян Гангулы и др.Biotechnol Adv.

.

Показать детали

Показать варианты

Показать варианты

Формат

АннотацияPubMedPMID

DOI: 10.1016 / j.biotechadv.2020.107611.

Epub 2020 18 авг.

Принадлежности

  • 1 Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль.
  • 2 Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль.Электронный адрес: [email protected]

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки
Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат
АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Поверхностно-активные магнитные наночастицы, особенно суперпарамагнитные оксиды железа, уже занимают важное место в медицинской терапии.Остановка этих магнитных наночастиц в полимерный гидрогель представляет собой пространственную сборку наночастиц, которая служит для точной доставки молекул лекарства. Магнитные гидрогели — это очень мало культивируемая область, по-прежнему находящаяся в биомедицинской сфере. В этом обзоре рассматривается, как внешнее магнитное поле (статическое или колебательное) влияет на высвобождение полезной нагрузки из матрицы гидрогеля и их магниторегулирующую деформацию. Помимо этого, мы также обсудили, как системы типа каркаса на основе ферроспонжа и двухфазного феррогеля влияют на кинетику высвобождения и возможность настройки поведения высвобождения лекарственного средства.


Ключевые слова:

Двухфазный; Выпуск лекарств; Ферроспонж; Магниторегулирующая деформация; Лечебная терапия; Полимерный гидрогель; Суперпарамагнитный.

Copyright © 2020 Elsevier Inc. Все права защищены.

Заявление о конфликте интересов

Заявление о конкурирующих интересах Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Похожие статьи

  • Инъекционные макропористые феррогелевые микрошарики с высокой структурной стабильностью для доставки лекарств под действием магнитного поля.

    Шин Б., Ча Б.Г., Чон Дж. Х., Ким Дж.
    Shin BY и др.
    Интерфейсы ACS Appl Mater. 2017 20 сентября; 9 (37): 31372-31380. DOI: 10.1021 / acsami.7b06444. Epub 2017 11 сентября.
    Интерфейсы ACS Appl Mater.2017 г.

    PMID: 28862424

  • Улучшено магнитное регулирование профилей доставки из феррогелей.

    Кеннеди С., Роко С., Делерис А., Спёрри П., Сезар С., Уивер Дж., Ванденбург Х., Муни Д.
    Кеннеди С. и др.
    Биоматериалы. 2018 Апрель; 161: 179-189. DOI: 10.1016 / j.biomaterials.2018.01.049. Epub 2018 3 февраля.
    Биоматериалы. 2018.

    PMID: 29421554
    Бесплатная статья PMC.

  • Синтез в одном сосуде новых бусин магнитного гидрогеля на основе смеси поливинилового спирта и природного полимера: система доставки контролируемых природных противораковых алкалоидов.

    Депутат Кесавана, Айянаар С., Ленин Н., Санкарганеш М., Дхавиту Раджа Дж., Раджеш Дж.
    Кесаван М.П. и др.
    J Biomed Mater Res A. 2018 февраль; 106 (2): 543-551. DOI: 10.1002 / jbm.a.36262. Epub 2017 10 ноя.
    J Biomed Mater Res A.2018.

    PMID: 28984081

  • Разработка и изготовление систем наночастиц на основе гидрогеля для доставки лекарств in vivo.

    Лай ВФ, Хэ ЗД.
    Лай В.Ф. и др.
    J Control Release. 2016 10 декабря; 243: 269-282. DOI: 10.1016 / j.jconrel.2016.10.013. Epub 2016 14 октября.
    J Control Release. 2016 г.

    PMID: 27746276

    Рассмотрение.

  • Нанокомпозитные гидрогели: взаимодействие трехмерных полимеров и наночастиц для доставки лекарств по требованию.

    Мерино С., Мартин С., Костарелос К., Прато М., Васкес Э.
    Merino S, et al.
    САУ Нано. 2015 26 мая; 9 (5): 4686-97. DOI: 10.1021 / acsnano.5b01433. Epub 2015 12 мая.
    САУ Нано. 2015 г.

    PMID: 25938172

    Рассмотрение.

Процитировано

2
статей

  • Магнитные микрогели и наногели: физические механизмы и биомедицинские приложения.

    Сунг Б., Ким М.Х., Абельманн Л.
    Сунг Б. и др.
    Bioeng Transl Med. 2020 21 октября; 6 (1): e10190. DOI: 10.1002 / btm2.10190. eCollection 2021 Янв.
    Bioeng Transl Med. 2020.

    PMID: 33532590
    Бесплатная статья PMC.

    Рассмотрение.

  • От одноядерных наночастиц в феррожидкостях до многоядерных магнитных нанокомпозитов: стратегии сборки, структура и магнитное поведение.

    Красиа-Христофору Т., Соколюк В., Кнудсен К.Д., Томбац Э., Турку Р., Векас Л.Krasia-Christoforou T, et al.
    Наноматериалы (Базель). 2020 31 октября; 10 (11): 2178. DOI: 10,3390 / нано10112178.
    Наноматериалы (Базель). 2020.

    PMID: 33142887
    Бесплатная статья PMC.

    Рассмотрение.

[Икс]

цитировать

Копировать

Формат:

AMA

APA

ГНД

NLM

Интересные спин-решеточные взаимодействия в EuTiO3

  • 1.

    Лайнс, М. Э. и Гласс А. М. Принципы и применение сегнетоэлектрических и родственных материалов (Кларендон Пресс, 1977).

    Google ученый

  • 2.

    Brous, J., Frankuchen, I. & Banks, E. Титанаты редкоземельных элементов со структурой перовскита. Acta Crystallogr. 6 , 67–69 (1953).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 3.

    Макгуайр Т. Р., Шафер М. В., Джоэнк Р. Дж., Гальперин Х. А. и Пикарт С. Магнитная структура EuTiO 3 . J. Appl. Phys. 37 , 981–985 (1966).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 4.

    Кацуфудзи Т. и Такаги Х. Связь между магнетизмом и диэлектрическими свойствами в квантовом параэлектрике EuTiO 3 . Phys. Ред. B 64 , 054415 (2001).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 5.

    Kamba, S. et al. Магнитодиэлектрический эффект и поведение оптических мягких мод в квантовой параэлектрической керамике EuTiO 3 . Europhys. Lett. 80 , 27002 (2007).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 6.

    Goian, V. et al. Смешивание полярных фононов в магнитоэлектрике EuTiO 3 . Eur. Phys. J. B 71 , 429–433 (2009).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 7.

    Буссманн-Холдер, А., Кёлер, Дж., Кремер, Р. К. и Лоу, Дж. М. Связь между структурной нестабильностью в EuTiO 3 и SrTiO 3 . Phys. Ред. B 83 , 212102 (2011).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 8.

    Ellis, D. S. et al. Рентгеноструктурное искажение EuTiO 3 . Phys. Конденс. Matter 442 , 34–39 (2014).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 9.

    Bessas, D. et al. Неустойчивости решетки в объеме EuTiO 3 . Phys. Ред. B 88 , 144308 (2013).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 10.

    Ellis, D. S. et al. Смягчение и дисперсия фононов в EuTiO 3 . Phys. Ред. B 86 , 220301 (2012).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 11.

    Эллис Д. С., Учияма Х., Сугимото К., Като К. и Барон А. К. Р. Рост и характеристика монокристаллов EuTiO 3 . Сегнетоэлектрики 441 , 42–47 (2012).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 12.

    Мюллер, К. А. и Буркард, Х. SrTiO 3 : Собственный квантовый параэлектрик ниже 4 К. Phys. Ред. B 19 , 3593–3602 (1979).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 13.

    Флери П. А., Скотт Дж. Ф. и Уорлок Дж. М. Мягкие фононные моды и фазовый переход 110 ° К в SrTiO 3 . Phys. Rev. Lett. 21 , 16–19 (1968).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 14.

    Галлардо, М. К., Бурриель, Р., Ромеро, Ф. Дж., Гутьеррес, Ф. Дж. И Салье, Э. К. Х. Низкотемпературное калориметрическое исследование SrTiO 3 . J. Phys. Конденс. Дело 14 , 8 (2002).

    Артикул

    Google ученый

  • 15.

    Bettis, JL, Whangbo, M.-H., Köhler, J., Bussmann-Holder, A. & Bishop, AR. Динамические аналогии и различия решеток между SrTiO 3 и EuTiO 3 , выявленные фононно-дисперсионные соотношения и двухъямные потенциалы. Phys. Ред. B 84 , 184114 (2011).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 16.

    Caslin, K. et al. Спиновая активность, опосредованная решеткой и поляризуемостью, в EuTiO 3 . J. Phys. Конденс. Дело 26 , 022202 (2014).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 17.

    Bussmann-Holder, A. et al. Прозрачные пленки EuTiO 3 пленки: Возможное двумерное магнитооптическое устройство. Sci. Отчет 7 , 40621 (2017).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 18.

    Паппас П., Лиарокапис Э., Каламиоту М. и Буссманн-Холдер А. Магнитные взаимодействия и загадочное отсутствие какой-либо рамановской моды в EuTiO 3 . J. Raman Spectrosc 2 , 6075 (2021).

    Google ученый

  • 19.

    Паппас, П., Каламиоту, М., Полентарутти, М., Байс, Г., Буссманн-Холдер, А. и Лиарокапис, Э. Новые фазовые переходы, управляемые магнитным полем, в EuTiO 3 , arXiv : 2103.04742

  • 20.

    Грегори Г., Кёлер Дж., Скотт Дж. Ф. и Буссманн-Холдер А. Скрытый магнетизм в парамагнитной фазе EuTiO 3 . J. Phys. Конденс. Дело 27 , 496003 (2015).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 21.

    Guguchia, Z. et al. Сложность структурных и магнитных свойств почти мультиферроика EuTiO 3 . Phys. Ред. B 94 , 220406 (2016).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 22.

    Bussmann-Holder, A., Köhler, J., Roleder, K., Guguchia, Z. & Keller, H.Неожиданный магнетизм при высокой температуре и новая магнито-диэлектрическая упругая связь в EuTiO 3: критический обзор. Тонкие твердые пленки 643 , 3–6 (2017).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 23.

    Guguchia, Z. et al. Спин-решеточная связь индуцирует слабый динамический магнетизм в EuTiO 3 при высоких температурах. Phys. Ред. B 90 , 064413 (2014).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 24.

    Guguchia, Z. et al. Нелинейная зависимость от давления TN в почти мультиферроике EuTiO 3 . J. Phys. Конденс. Дело 25 , 376002 (2013).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 25.

    Stuhlhofer, B. et al. Новые функции из прозрачных тонких пленок EuTiO 3 . Phase Trans. 89 , 731–739 (2016).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 26.

    Bussmann-Holder, A., Roleder, K. & Ko, J.-H. Чем отличаются титанаты перовскита ?. J. Phys. Chem. Твердые тела 117 , 148–157 (2018).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 27.

    Allieta, M. et al. Роль собственного беспорядка в структурном фазовом переходе магнитоэлектрика EuTiO 3 . Phys. Ред. B 85 , 184107 (2012).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 28.

    Widenmeyer, M., Checchia, S., Xiao, X., Scavini, M. & Weidenkaff, A. Влияние нанодоменов на локальные и дальнодействующие фазовые переходы в Eu0.8Ca0.2TiO3 типа перовскита –Δ. Наноматериалы 10 (4), 769 (2020).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 29.

    Scavini, M. et al. Исследование температурной эволюции локальной структуры EuTiO 3 с помощью анализа парной функции распределения. Inst. Лауэ-Ланжевен (ILL) https://doi.org/10.5291/ILL-DATA.5-23-669 (2015).

    Артикул

    Google ученый

  • 30.

    Макгуайр, Т. Р., Шафер, М.W. & Joenk, R.J. Магнитная структура EuTiO 3 . J. Appl. Phys. 37 , 981 (1966).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 31.

    Bessas, D. et al. Структурные переходы под давлением в объеме EuTiO 3 . Phys. Ред. B 98 , 054105 (2018).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 32.

    Реувекамп П.Г., Кремер Р.К., Кёлер Дж. И Буссманн-Холдер А. Спин-решеточное взаимодействие вызвало кроссовер от отрицательной магнитострикции к положительной в EuTiO 3 . Phys. Ред. B 90 , 094420 (2014).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 33.

    Рущанский Константин, З., Спалдин Никола, А. и Лезайк, М. Предсказание из первых принципов вращения кислородных октаэдров в структуре перовскита EuTiO 3 . Phys. Ред. B 85 , 104109 (2012).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 34.

    Янг, Й., Рен, В., Ван, Д. и Беллаиче, Л. Понимание и пересмотр свойств сыпучих материалов и пленок EuTiO 3 из первых принципов. Phys. Rev. Lett. 109 , 267602 (2012).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 35.

    Yoshiro, K. et al. Структурные фазовые переходы в перовските EuNbO3. J. Solid State Chem. 239 , 192–199 (2016).

    Артикул

    Google ученый

  • 36.

    Li, L. et al. Структурные и магнитные фазовые переходы в EuTi 1 − x Nb x O 3 . Phys. Ред. B 92 , 024109 (2019).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • Биомедицинская инженерия / Календарь мероприятий Техасского университета A&M

    Перейти к основному содержанию

    • × Закрыть
    • Меню:
    • Около
    • Прием
    • Академики
    • Легкая атлетика
    • Исследования
    • Студенческая жизнь
    • Информация для:
    • Будущие студенты
    • Текущие студенты
    • Преподаватели и сотрудники
    • Родители
    • Посетителей
    • Бывшие студенты

    Найти информацию для:

    • Будущие студенты
    • Текущие студенты
    • Преподаватели и сотрудники
    • Родители
    • Посетителей
    • Бывшие студенты

    Перейти к поиску

    • Меню
    • Около
    • Прием
    • Академики
    • Поиск
    • Легкая атлетика
    • Исследования
    • Студенческая жизнь

    Поиск

    Закрыть поиск

    Биомедицинская инженерия

    Календари и ленты

    • © 2021 Техасский университет A&M
    • Колледж-Стейшн, Техас 77843
    • Политика сайта
    • Календарь Вход
    • Техас A&M в Галвестоне
    • Texas A&M в Катаре
    • Научно-медицинский центр
    • Календарь Документация

    Наверх

    Мониторинг морфологии, стресса и лекарственной чувствительности подвешенной одиночной раковой клетки

    Безвредность метода

    Использование магнитных наночастиц и переменных магнитных полей обычно ассоциируется с гипертермией, процессом, при котором вибрирующие наночастицы внутри клеток выделяют тепло, в конечном итоге убивая меченые клетки из-за повышения температуры.Как следствие, способность вращать клетки посредством интернализации аналогичных магнитных наночастиц и приложения вращающегося магнитного поля, то есть чередования в двух направлениях одновременно, не причиняя вреда клетке, вызывала беспокойство, даже если мы с использованием гораздо меньших на порядок полей и частот в диапазоне нескольких десятков Гц вместо нескольких 100 кГц [31], [32].

    Наша первая задача заключалась в том, чтобы убедиться, что вращение само по себе не убивает клетки.Наши результаты показывают, что жизнеспособность клеток сохраняется при их вращении. Также воздействие (слабого) лазера (для захвата сигнала рассеяния от вращающейся клетки) не оказывает никакого влияния на краткосрочную жизнеспособность клеток, как показано на рис. 5b . Однако присутствие лазера не обязательно, и сигнал также можно анализировать с помощью камеры, что устраняет любой длительный риск, который может вызвать длительное воздействие лазерного луча.

    Наши результаты также показывают, что интернализация магнитных наночастиц не оказывает никакого влияния на жизнеспособность клеток, а влияет только на деление клеток за счет снижения скорости роста на короткое время, в течение ограниченного числа — не более трех — клеточных циклов, прежде чем достижение нормальных показателей.Действительно, наши магнитно-меченые клетки были успешно субкультивированы в чашках Петри, и мы не наблюдали разницы в жизнеспособности (см. Дополнительная информация S1 ) или в скорости пролиферации после трех циклов деления (данные не показаны). В соответствии с ранее опубликованными данными [33], мы также обнаружили, что клетки с магнитной меткой росли медленнее, чем клетки без метки, вплоть до трех циклов деления, после чего скорость роста возвращалась к норме (см. Дополнительная информация S1 ).Кроме того, как уже упоминалось, согласно Arbab et al. [30] присутствие интернализованных в клетку магнитных наночастиц не оказывает вредного долгосрочного воздействия на жизнеспособность клеток (в течение периода от 5 до 7 циклов деления, то есть в течение нескольких недель).

    Наличие вращающегося магнитного поля и индуцированные частотные повороты субгерцового диапазона, которые были индуцированы в магнитно-меченных клетках, не оказали длительного воздействия на деление клеток, как показали наш клоногенный анализ и подсчет клеток после вращения. клетки от 24 до 72 часов.

    Таким образом, мы показали, что для магнитовращения любая наблюдаемая гибель клеток была следствием специально созданной токсической среды. Кроме того, мы ожидаем, что, поскольку клетки не умирают в результате вращения, роста клеток и даже критических исследований покоя могут быть выполнены (работа в процессе). Стоит отметить, что деление клеток наблюдалось во время вращения (см. дополнительное видео S3 ), и вращающиеся клетки, похоже, не имеют другой скорости деления по сравнению с невращающимися клетками с магнитной меткой (см. Дополнительная информация S1 ). В целом разница в скорости роста, наблюдаемая при вращении, определенно может быть связана с мечения клеток наночастицами, а не с воздействием самого вращения.

    Это исследование демонстрирует существенное различие в жизнеспособности клеток по сравнению, например, с методом электрического вращения клеток , который использует неоднородность цитоллазмы для индукции электрического диполя. Последние при низких частотах могут вызывать разрыв плазматической мембраны, что приводит к гибели клеток [34].

    В заключение, магнитовращение клетки сохраняет жизнеспособность клетки как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе (3 недели). Само по себе вращение не влияет на рост клеток.Таким образом, наши результаты демонстрируют, что повреждение клеток во время вращения вызвано вредными изменениями в клеточной среде.

    Потенциальная значимость метода магнитовращения клеток в качестве метода анализа цитотоксичности и лекарственной чувствительности

    Как описано в предыдущем разделе, мы продемонстрировали способность контролировать гибель клеток, используя изменение скорости вращения магнитно-меченой клетки. Морфология клетки была успешно связана с судьбой клетки, поскольку мы могли связать образование пузырьков во время гибели клетки со значительным замедлением скорости вращения.Мы также смогли охарактеризовать гибель клеток с помощью типичного тренда вращения, а именно экспоненциальной кривой периода вращения во времени. По сравнению с анализом живых / мертвых клеток, мы можем обнаружить замедление роста клеток уже с помощью флуоресцентных методов, если не раньше. Действительно, пузырьки образуются, когда клетка умирает, в точке, где клеточная мембрана все еще непроницаема для флуоресцентных красителей (в данном случае йодида пропидия). Эти результаты не только показывают возможность отличить гибель клеток от формы кривой вращения, но также совместимость метода с флуоресцентным анализом.С этой целью магнитовращение клеток также можно использовать как способ поддержания отдельных клеток в неадгезивном и локализованном состоянии.

    Еще одним преимуществом представленного метода является его способность отслеживать одни и те же ячейки в течение длительного периода времени. Действительно, флуоресцентные красители подвержены фотообесцвечиванию, что влияет на уменьшение интенсивности света, излучаемого красителями. Чтобы отслеживать явление во времени, необходимо использовать разные группы клеток, которые будут окрашиваться в разные моменты времени.

    Так же, как вариации от клетки к клетке можно скринировать по вариациям интенсивности флуоресценции в образце клеток, вариации в тенденциях периодов вращения клеток также могут дать представление о вариабельности / гетерогенности от клетки к клетке. Например, мы можем отслеживать эту неоднородность не только по количеству наночастиц железа, загружаемых в клетку, но и по времени, которое требуется для удвоения периода вращения в токсичных условиях, аналогично тому, как излучение наполовину уменьшается. жизнь измеряется для радиоактивных атомов.Таким образом, среднее «время удвоения» даст систему отсчета для всей популяции клеток, а его распределение среди клеток одной и той же популяции будет источником информации о ее неоднородности.

    Хотя здесь мы показываем только отдельные изучаемые ячейки, либо отдельно, либо с небольшой пропускной способностью (от пяти до десяти одновременно, см. дополнительное видео S3 ), это исследование по-прежнему служит доказательством правильности концепции метода. , и наша будущая работа будет сосредоточена на более надежных и усовершенствованных мультиплексных массивах, по крайней мере, с несколькими десятками клеток, что будет релевантным количеством для циркулирующих опухолевых клеток.Магнитовращение клеток вместо того, чтобы конкурировать с такими методами, как проточная цитометрия, дополняет их, расширяя диапазон анализов до редких популяций клеток, которые в природе встречаются в суспензии, и сохраняя их в этом состоянии во время проведения анализа.

    В этом исследовании наше намерение состояло в том, чтобы показать, что магнитовращение потенциально может быть использовано в качестве нового метода для мониторинга изменений морфологии циркулирующих опухолевых клеток (ЦКО) в суспензии на уровне отдельных клеток. Эти клетки очень редки и, как следует из их названия, находятся во взвешенном состоянии.Они могут даже циркулировать в кровотоке в течение месяцев или дольше [32], не прикрепляясь к какой-либо поверхности. Этот феномен в сочетании с покоем и потенциалом восстановления популяции объясняет, почему у пациентов, которые казались вылеченными, развивались одна или несколько новых опухолей. Что касается адаптируемости, этот новый метод также можно использовать в сыворотке крови (см. Дополнительное видео S2 ).

    Здесь мы представили новый метод мониторинга изменений морфологии, происходящих в отдельных клетках в суспензии. Удерживая клетки в суспензии, магнитовращение может помочь преодолеть разрыв между чашкой Петри и средой кровотока.Несмотря на то, что в нашей системе нет потока, величина напряжения сдвига, действующего на клетку при вращении, имеет тот же порядок величины, что и в кровотоке (от 20 до 40 дин / см 2 ). Однако следует отметить, что напряжение сдвига в кровотоке неравномерно распределяется в пространстве и во времени (из-за пульса сердца). Вместо движущейся среды сама ячейка выполняет относительное движение, преимущество в том, что ячейка остается сильно локализованной, без необходимости прикрепления или ограничения, что было бы в случае, если бы мы хотели отслеживать отдельные ячейки в текущем потоке.Кроме того, было показано, что экспрессия генов и клеточная передача сигналов значительно отличаются для клеток, выращенных на 2D чашке петри, по сравнению с клетками, выращенными в 3D [5], [6]. После посева клинические образцы могут также проявлять другой фенотип, чем их суспендированные аналоги, — феномен, который можно изучить с помощью магнитовращения клеток. Между тем, традиционные анализы, такие как проточная цитометрия и МТТ-анализы, основывались на массовых числах и посевных клетках.

    Следовательно, мы видим их потенциальную неадекватность, когда дело доходит до анализов токсичности ЦОК: невозможность выполнить эти анализы на уменьшенном количестве клеток (несколько десятков) и, что более серьезно, риск неуместности из-за разницы в экспрессии генов, если не мутации, которые происходят, если эти циркулирующие клетки высевают.Применимо к редким CTC, где каждая отдельная ячейка может быть повторно заселяемой, той, на которую мы хотим нацеливаться, и, таким образом, нельзя позволить себе потерять значительное количество ячеек в каждый момент времени мониторинга. Еще одна важная особенность этих клеток — состояние покоя. Они могут останавливаться в росте на длительное время [35]. Какой смысл высеивать эти клетки, если они не должны расти? И если они действительно растут, какие выводы можно сделать из анализов, проведенных на клетках, которые были денатурированы в процессе? Насколько жизненно важно «искоренить все внутриопухолевые субклоны», как утверждают Notta et al.[11], следующие противораковые терапии также должны будут уничтожить все субклоны в популяции циркулирующих клеток, чтобы предотвратить метастазирование: такие тесты на лекарственную чувствительность могут быть выполнены с использованием метода CM в качестве дополнительной техники. Кроме того, тест магнитовращения может использоваться вместе с камерой вместо лазерного луча (или светодиода), и, таким образом, не требует сложной оптической установки, помимо микроскопа. Поскольку спящая клетка жива, но не растет, скорость ее вращения не должна изменяться в нетоксичных условиях, даже после периода времени, соответствующего полному клеточному циклу.Таким образом, наш подход может позволить нам отличить спящие клетки от общей популяции.

    Мы выбрали для работы клетки HeLa из-за их способности не только выживать, но и расти в суспензии. Таким образом, для этого доказательства концепции они послужили моделью для CTC. Тогда стоит задать много вопросов. Делятся ли циркулирующие или распространяющиеся опухолевые клетки в кровотоке? Если да, то какие клетки имеют тенденцию делиться? Они мутируют? Как они реагируют на лекарства по сравнению с клетками в чашках? Этот метод магнитовращения ячейки потенциально может предложить исследователям ценный инструмент для ответа на такие вопросы.

    Мы также наблюдали образование филоподий в здоровых клетках при вращении. Филоподии — это шипы, которые отвечают за подвижность, миграцию и фиксацию клеток на субстрате. Однако, поскольку филоподии ориентированы снаружи клетки, этих морфологических изменений было достаточно, чтобы повлиять на скорость вращения. Пока неясно, является ли образование филоподий результатом вращения или процессом, который так или иначе будет происходить с клетками в суспензии. Однако филоподии или другие выступы могут не образовываться в клетках во время циркуляции, но очень вероятно, что они появляются, когда эти циркулирующие клетки пытаются прикрепиться к эндотелию, чтобы добраться до тканей и / или вторичных опухолей [36].Таким образом, если магнитовращение действительно позволяет образовывать выступы, это может добавить инструмент к исследованиям адгезии клеток. Опять же, насколько нам известно, ни один другой метод не может сделать это для клеток в суспензии, что имеет решающее значение, когда речь идет о клетках, вторгающихся в новые ткани из кровотока.

    Таким образом, мы описали единственную систему анализа живых клеток, которая может контролировать морфологию клеток посредством соответствующих изменений эффективного объема, в суспензии ; это не влияет на жизнеспособность клеток.В частности, мы продемонстрировали способность использовать клетки в качестве вращающихся магнитных микроплатформ за счет поглощения функционализированных магнитных наночастиц, а также способность контролировать и измерять их вращение в условиях, близких к реальному времени. Смерть клеток и процесс отмирания можно просто отслеживать по изменению периода вращения клетки. Это позволяет проводить экспресс-тестирование раковых клеток на лекарственную чувствительность без необходимости культивирования клеток. Потенциально его можно использовать для тестов на редких и мимолетных (из-за дифференциации) раковых стволовых клетках.Во время циркуляции покой этих клеток также можно было оценить таким же образом по наблюдаемой стабильности скорости их вращения. Используемая здесь методология является очень общей и может использоваться с различными типами клеток (опухоль, стволовые клетки, красные кровяные тельца) и в различных средах. Кроме того, эта микросистема может работать на различных опорах (планшет для визуализации клеток, слой агарозы, перевернутая капля, микроканал PDMS), и мы ожидаем, что этот метод магнитовращения также может быть применен к вращению других систем. , например, кластеры клеток или сфероиды (работа в процессе).Описанный здесь метод CM может быть адаптирован к различным биотехнологическим приложениям, например открытие или тестирование лекарств, а также анализы роста, выполняемые в трехмерной среде. Мы также предполагаем интеграцию CM в процесс магнитного обогащения in vivo с последующим мониторингом ex vivo для индивидуальной терапии. Текущая работа сосредоточена на анализе живых клеток, росте клеток и исследованиях клинических образцов.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
      браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
    потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
    не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
    остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Магнитотермическая генетическая стимуляция глубокого мозга двигательного поведения у бодрствующих, свободно передвигающихся мышей

    Для выявления нейронных цепей, управляющих определенным поведением, требуется способность общаться с определенными нейронами в мозгу бодрствующих, свободно движущихся животных.Самый распространенный интерфейс — это электроды, имплантированные в мозг. Однако они обеспечивают быструю стимуляцию и регистрацию нейронов за счет инвазивности и ограниченного пространственного нацеливания и нацеливания на тип клеток. Оптогенетика — стимуляция нейронов с помощью генной инженерии, основанная на видимом свете, для экспрессии управляемых светом каналов и ионных насосов, обеспечивает генетическое нацеливание на определенные типы клеток в сочетании с быстрой стимуляцией (Banghart et al., 2004; Boyden et al., 2005). Этот метод быстро завоевал популярность и использовался на различных моделях животных для изучения мозговых цепей, связанных с болезнью Паркинсона (Gradinaru et al., 2009; Kravitz et al., 2010), аддиктивное поведение (Chen et al., 2013; Stefanik et al., 2013), депрессия (Nieh et al., 2013; Zhu et al., 2016) и тревога (Tye et al., 2011). Однако оптогенетика требует постоянных мозговых имплантатов, чтобы направлять свет в мозг, и, как правило, оптического волокна, привязывающего животное к источнику света. Третий подход, фармакологическая нейромодуляция с использованием дизайнерских GPCR, эксклюзивно активируемых дизайнерскими препаратами (DREADD), представляет собой альтернативу оптогенетике без привязки, но вызывает гораздо более медленную реакцию, от десятков минут до часов, поскольку лекарство должно диффундировать к месту действия. (Армбрустер и др., 2007; Урбан и Рот, 2015). Идеальный экспериментальный подход к глубокой стимуляции головного мозга сочетал бы минимальную инвазивность — чтобы не нарушать поведение, достаточную скорость — для обеспечения ответа в реальном времени и целенаправленное воздействие на клетки.

    Стимуляция на основе магнитного поля имеет значительный потенциал для обеспечения быстрой, без привязи и без имплантатов глубокой стимуляции мозга, поскольку магнитные поля минимально рассеиваются, минимально поглощаются тканями и свободно перемещаются в космосе (Walsh and Cowey, 2000).Эти характеристики магнитотермической стимуляции упрощают ряд экспериментальных анализов, которые сложно выполнить с использованием современных методов, и позволяют проводить новые типы экспериментов: отсутствие привязи позволит использовать новые методы анализа социального поведения в группе животных, свободно взаимодействующих на арене, в то время как стимулируется только их подгруппа. Поскольку магнитная стимуляция происходит только тогда, когда животное находится в магнитном поле, геометрию поля можно адаптировать для совпадения с другим сигналом для условного предпочтения места или тестов кормления.Точно так же магнитная стимуляция нескольких участков в одном мозге для изучения сетевых подключений требует только нескольких инъекций растворов, возможно, вдоль общего пути инъекции, в отличие от нескольких имплантаций канюли. Кроме того, отсутствие какой-либо физической связи между мозгом и черепом сводит к минимуму повреждение тканей и иммунный ответ (Chen et al., 2015). Наконец, анализы с использованием животных, которых легко напугать вспышками видимого света, используемых в оптогенетике, таких как рыба данио, выиграют от магнитной стимуляции.Следовательно, надежный метод стимуляции магнитным полем не только упростит эксперименты, которые в настоящее время проводятся с использованием существующих методов, но и позволит провести серию новых анализов.

    Задача при реализации магнитной стимуляции заключалась в разработке преобразователя, способного использовать энергию магнитного поля и преобразовывать ее в надежный биологический сигнал с высокой временной и пространственной специфичностью. Магнитные поля взаимодействуют только с магнитными диполями. Общий магнитный диполь частицы вызван собственным магнитным моментом частицы, который является результатом ориентации большого числа спинов ионов, составляющих наночастицу.Спины в ферромагнетике сильно взаимодействуют, заставляя их параллельное выравнивание сохраняться с течением времени и создавая постоянный магнитный момент. В ферромагнитных частицах магнитный момент привязан к кристаллической структуре частицы, вызывая чистый магнитный диполь частицы, который сильно взаимодействует с внешними магнитными полями. Однако постоянные диполи отдельных частиц взаимодействуют также в отсутствие внешнего поля, вызывая агрегацию частиц, что делает их непригодными для нейростимуляции.

    В очень маленьких частицах, сделанных из материалов, которые являются ферромагнитными в объеме, спины взаимодействуют, но при комнатной температуре направление их магнитного момента относительно частицы быстро колеблется (Brown, 1963). После того, как внешнее магнитное поле выравнивает моменты, это выравнивание сохраняется в течение короткого момента времени, чтобы разрешить взаимодействие. Такие частицы называют суперпарамагнитными (Бин, Ливингстон, 1959). Они являются предпочтительными датчиками для магнитной биостимуляции (Xu, Sun, 2013; Pankhurst et al., 2009). Суперпарамагнитные частицы могут быть использованы в качестве преобразователя энергии магнитного поля, используя два различных механизма: в сильном внешнем постоянном поле индуцированные магнитные диполи в соседних НЧ взаимодействуют достаточно сильно, чтобы агрегировать НЧ, и градиент поля оказывает небольшую силу (Mannix et al. ., 2008). В качестве альтернативы наша группа показала, что приложение переменного магнитного поля (AMF) к суперпарамагнитным наночастицам может использоваться для локального генерирования тепла, которое затем активирует близлежащие чувствительные к температуре каналы TRPV1 (Huang et al., 2010). Этот более поздний подход, когда он используется для стимуляции нейронов TRPV1 + , называется «магнитотермической генетикой» (Chen et al., 2015; Huang et al., 2010; Stanley et al., 2012).

    Активация канала требует преодоления энергетического барьера, немного превышающего энергию тепловых флуктуаций (Ethermal = kBT ~ 4⋅10−21J при 37 ° C, с постоянной Больцмана kB). Максимально передаваемая энергия на одну частицу преобразователя зависит от механизма взаимодействия с магнитным полем. В случае диполь-дипольного взаимодействия двух НЧ с магнитным диполем m и расстоянием r друг от друга энергия их взаимодействия составляет Ediople ~ μ0m2 / 4πr3 (μ0 — проницаемость вакуума).Во внешнем поле 0,1 Тл магнитный диполь двух НЧ ядро-оболочка, используемых в этом исследовании, достаточно силен, чтобы их Эдиполь был больше, чем тепловая энергия, как только они оказываются ближе, чем 22 нм (García-Prieto et al., 2016 ; Zhang et al., 2015a) (Рисунок 1 — приложение к рисунку 1A B). Однако для конского ферритина магнитный диполь при 0,1 Тл на частицу настолько слаб, что энергия дипольного взаимодействия намного меньше, чем тепловая энергия, даже если молекулы ферритина касались друг друга (García-Prieto et al., 2016; Zhang et al., 2015a) (Рисунок 1 — приложение к рисунку 1B).

    При магнитотермической стимуляции преобразователь преобразует энергию внешнего переменного магнитного поля в тепло. Этот процесс зависит от частоты f и напряженности H поля внешнего магнитного поля, времени τ, в течение которого тепловые флуктуации случайным образом изменяют ориентацию моментов в частице, объема частицы и намагниченности. Синтезированные наночастицы, используемые в этом исследовании, нагреваются на 450 Вт / г при 500 кГц и 15 кА / м, в то время как конский ферритин не нагревается в том же AMF (Рисунок 1 — рисунок в приложении 1C).Даже при увеличении частоты управляющего ферритина до 50 МГц и 0,15 кА / м конский ферритин нагревается менее чем на 1 Вт / г. В этом сравнении произведение H⋅f остается постоянным, поскольку оно является мерой фоновых эффектов в ткани (Atkinson et al., 1984; Chen et al., 2015). Следовательно, преобразователи, соединенные по диполь-дипольному или магнитотермическому механизму, доставляют достаточную энергию, если они состоят из синтезированных суперпарамагнитных НЧ. Это контрастирует с неясной физикой магнитогенетики на основе ферритина (Meister, 2016; Stanley et al., 2015; 2012; Wheeler et al., 2016).

    При магнитотермической генетической стимуляции тепло необходимо эффективно доставлять в канал TRPV1, избегая чрезмерных потерь тепла в окружающую буферную жидкость. Классически гипертермический нагрев на основе магнитных наночастиц использует плотную суспензию наночастиц, феррожидкость, в которой соседние МНЧ экранируют охлаждение. Изолированный MNP выделяет лишь несколько фемтоватт тепла, которое быстро рассеивается в объеме воды. В двумерном плотном массиве МНЧ на мембране соседние МНЧ экранируют боковое охлаждение, оставляя для рассеивания тепла только направление, перпендикулярное мембране.Связанные с мембраной МНЧ обеспечивают достаточную мощность для повышения температуры тонкого слоя вдоль мембраны (Huang et al., 2010). Поэтому мы стремились использовать AMF-нагрев МНЧ, нацеленных на мембрану, чтобы вызвать поведение у бодрствующих животных.

    Здесь мы сообщаем о первой устойчивой и повторяющейся магнитотермической генетической активации моторного поведения у бодрствующих, свободно движущихся мышей с использованием магнитных наночастиц (МНЧ), прикрепленных к плазматической мембране термочувствительных нейронов TRPV1 + глубоко внутри мозга.Мы демонстрируем успешную магнитотермическую активацию трех отдельных областей мозга: моторной коры, дорсального полосатого тела и гребня между спинным и вентральным полосатым телом. Все три были ранее активированы оптогенетически (Gradinaru et al., 2007; Kravitz et al., 2010) или хемогенетически (Arenkiel et al., 2008). Мы наблюдали те же поведенческие реакции, которые были получены в результате оптогенетической или хемогенетической нейростимуляции в этих областях. Нам удалось добиться успешной нейростимуляции in vivo без повышения общей температуры ткани за счет связывания MNP с нейрональной мембраной.Этот магнитотермический метод не требует каких-либо фиксированных имплантатов или привязных ремней, что позволяет воспроизводить повторяемую стимуляцию с отслеживанием реакции в реальном времени и записью в состоянии бодрствования свободно движущихся мышей.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.