Трансмиссия механическая: Урок 10. механическая трансмиссия в технических системах — Технология — 6 класс
Урок 10. механическая трансмиссия в технических системах — Технология — 6 класс
Технология, 6 класс
Урок 10. Механическая трансмиссия в технических системах
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- Урок посвящён изучению устройства и схемы работы механический трансмиссии в технических системах.
Тезаурус
Передаточный механизм (трансмиссия) – это устройство, позволяющее изменять скорость вращения валов, шкивов, деталей, устройств, направление вращения, устанавливать наиболее удобное расположение вращающихся валов, деталей и узлов механизмов.
Передаточное отношение – это отношение числа зубьев на колесе ведомого вала к числу зубьев ведущего колеса вала.
Редуктор – это устройство, способное обеспечивать необходимую частоту вращения ведомого вала.
Основная и дополнительная литература по теме урока
- Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.; под ред. В. М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017.
- Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / Бешенков С. А., Лабутин В. Б., Миндзаева Э. В., Рягин С. Н. под редакцией С. А. Бешенкова – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016.
- Технология: 6 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / Н. В. Синица, П. С. Самородский, В. Д. Симоненко, О. В Лковенко. – 3-е изд., перераб. – М.: Вентана – Граф, 2014.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Для работы сложных технических устройств требуется передать механическую энергию от двигателя к какому-либо рабочему органу. Для этого инженеры используют специальное устройство, называемое трансмиссией. Сам термин «трансмиссия» произошёл от латинского слова transmission, которое означает «передача», «переход. По способу передачи энергии от мотора к рабочему органу трансмиссии делятся на механические, электрические, гидравлические и пневматические. На этом уроке вы узнаете о механической трансмиссии.
В технических системах для изменения скорости и направления движения некоторых рабочих органов используется трансмиссия. Кроме изменения направления движения и скорости трансмиссия позволяет управлять формой движения и величиной передаваемого на рабочей орган усилия. Механическая трансмиссия является передаточным механизмом. Если устройство передаёт движение, то оно называется ведущим, а если принимает, то приёмным.
Движение передается от одного органа системы к другом в результате сцепления движущихся деталей. Передачи могут разных видов: фрикционные, зубчатые, цепные и ременно – зубчатые. Последние три передачи могут передавать на рабочий орган устройства больше усилия, чем фрикционные передачи. Для обеспечение необходимой частоты вращения ведомого вала применяют редукторы (например, в механических часах).
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Каким типом устройств может осуществляться передача энергии от мотора к рабочему органу в технических системах? Выберите несколько вариантов ответа.
Варианты ответа
Воздушно — капельным
Гидравлическим
Механическим
Электрическим
Правильный вариант ответа:
Гидравлическим
Механическим
Электрическим
Задание 2. Заполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.
Механизм (сцепления/трансмиссии) в автомобиле предназначен для кратковременного отсоединения (сцепления/трансмиссии) (коробки передач) от двигателя при передаче механической энергии.
Правильный ответ:
Механизм сцепления в автомобиле предназначен для кратковременного отсоединения трансмиссии (коробки передач) от двигателя при передаче механической энергии.
Трансмиссия автомобиля: разновидности и назначение
Трансмиссия автомобиля классифицируется на 4 основных класса, которые зависят от разновидности преобразования энергии. Основной задачей трансмиссии является передача и распределение этой энергии по силовым агрегатам. Рассмотрим по порядку.
Содержание статьи
- механическая,
- электрическая,
- гидрообъемная,
- комбинированная.
Механическая трансмиссия
Коробки переключения передач по механическому типу (планетарные или обычные) состоят лишь из фрикционных и шестеренчатых элементов, которые имеют преимущества в простоте эксплуатации, надежности, сравнительно небольшому весу и возможности выдавать высокий коэффициент полезного действия.
Однако, существуют и определенные недостатки, а именно: снижение мощности в передачи усилий с силового агрегата, а также не плавное изменение передаточных чисел.
Данный вид трансмиссии получил распространение на всех автомобилях с механической коробкой передач.
Гидромеханическая трансмиссия
Состав агрегата: редуктор механический и гидродинамический преобразователь. Преимущества: возможность облегчить управление путем автоматизированной работы по смене передач, также достигается некий уровень погашения крутильных колебаний совместно со снижением нагрузок на агрегаты в пиковых значениях.
Из недостатков стоит отметить низкий КПП, что обусловлено рамками работы самого гидротрансформатора. Также, такая трансмиссия имеет увеличенные размеры из-за наличия блока системы охлаждения и подпитки гидроагрегата.
Гидравлическая трансмиссия
Работа по переключению передач осуществляется гидравлическими узлами, которые отвечают за подключение необходимой пары валов и зубчатых колес, благодаря специальной гидромуфте или гидротрансформатора. Основное преимущество – это плавное включение передач без ударных усилий и безукоризненная передача крутящего момента. Из минусов – необходимость в установке собственной гидромуфты для каждой передачи. Гидравлическая трансмиссия получила свое основное распространение и назначение на железнодорожной технике.
Гидростатическая трансмиссия
Основа агрегата – гидромашины аксиально-плунжерного типа. Преимущества: сравнительно небольшой вес машин и возможность разделять и разводить звенья трансмиссии на большие расстояния благодаря отсутствию механической сцепки между ними. Из недостатков стоит отметить высокие требования к жидкости внутри агрегата и внутреннему давлению на гидролинии. Применяется, как правило, в дорожно-строительных машинах, где необходимо большое передаточное число.
Электромеханическая трансмиссия
Состав агрегата: генератор, тяговый электромотор (1 и более), система контроля, соединительные кабеля. Из основных преимуществ отметим возможность контроля силы тяги, а также крутящего момента в широких пределах, отсутствие жесткой сцепки между механическими узлами. Недостатки: большие габариты и вес, меньший КПД по сравнению с агрегатами на механической основе.
Типы трансмиссий автомобиля
Разделение на виды трансмиссий не много и все о них знают, глобально их всего лишь три: переднеприводная, заднеприводная и полноприводная трансмиссия. Исходя из их названий легко понять какую роль играют колеса и сама трансмиссия в управлении и движении автомобиля. Само собой конструкции данных агрегатов различаются, что мы и рассмотрим далее.
Переднеприводная трансмиссия
Трансмиссия переднеприводного автомобиля состоит из:
- сцепление,
- коробка передач,
- главная передача,
- дифференциал,
- валы привода передних колес.
В данной конструкции весь силовой агрегат переднеприводной трансмиссии находится в передней части автомобиля и объединены в один узел. Особенностью являются выходящие из картера к коробке передач валы привода передних колес, что обусловлено конструкцией КПП, в которую входит главная передача вместе с дифференциалом.
Заднеприводная трансмиссия
Трансмиссия заднеприводного автомобиля состоит из:
- сцепление,
- коробка передач,
- главная передача,
- дифференциал,
- карданная передача,
- полуоси.
Данный вид трансмиссия является классическим для машиностроения и наиболее эксплуатационно и технически простым. Коробка передач и сцепление соединяются с задним мостом при помощи карданного вала, а сам агрегат устанавливается на более мягкие опоры, что позволяет уменьшить степень вибрации механизмов.
Карданный вал – это принципиальное отличие заднеприводного автомобиля.
Он служит проводником крутящего момента от расположенных в разных местах автомобиля элементов трансмиссии.
Полноприводная трансмиссия
Трансмиссия полноприводного автомобиля – это самый сложный вид привода, который разделен на несколько подтипов.
Трансмиссия с подключаемым полным приводом
Система постоянного полного привода. Особенность конструкции – дифференциал между осями, позволяющий распределять между ними крутящий момент и вращать с разными скоростями.
Система полного привода с ручным подключением. Основное отличие: наличие раздаточной коробки, которая производит распределение крутящего момента. Как правило, используются межколесные дифференциалы вместо межосевых.
Система полного привода с автоматическим подключением. Между осями устанавливается вискомуфта, второй вариант – электроуправляемая фрикционная муфта, которые выполняют функцию дифференциала.
Трансмиссионное масло для МКПП, механической трансмиссии
Зачем нужно трансмиссионное масло
Как и моторные смазочные материалы, трансмиссионные выполняют ряд функций. Среди них:
- смазка и предотвращение износа трущихся поверхностей;
- снижение ударных нагрузок;
- уменьшение потерь мощности, связанных с преодолением трения;
- антикоррозионная защита агрегатов;
- отвод тепла и продуктов износа.
Дополнительно трансмиссионное масло для МКПП позволяет снизить уровень шума от входящих в зацепление зубчатых пар. Кроме КПП, трансмиссионная жидкость заливается в другие агрегаты: раздаточные коробки, мосты, дифференциалы.
Особенности работы МКПП
Конструктивно механическая коробка переключения передач состоит из корпуса, крышки с механизмом выбора передач, валов, закрепленных на них зубчатых шестерен и синхронизаторов. Валов может быть два или три. Последний вариант встречается на заднеприводных легковых машинах и грузовиках.
Крутящий момент через муфту сцепления воспринимается ведущим (первичным) валом. Рычаг переключения передач приводит в движение синхронизатор, который совмещает скорости вала и нужной шестерни и входит с ней в зацепление. В результате крутящий момент передается на ведомый вал, а от него через шестерню главной передачи на ведущие колеса. Работа в условиях постоянного зацепления зубчатых пар без качественного смазочного материла сопровождается повышенным износом деталей.
Выбор масла для механической КПП
При выборе состава для механической коробки передач руководствуйтесь классификацией API, согласно которой существует несколько классов смазочных материалов.
- GL-1. Базовое масло с минимальным содержанием антиокислительных и противопенных присадок. Подходит коробкам грузовых автомобилей без синхронизаторов.
- GL-2. Масла включают противоизносные присадки. Предназначены для средненагруженных сельскохозяйственных машин.
- GL-3. Процент содержания противоизносных присадок позволяет использовать масло в средненагруженных агрегатах грузовых автомобилей.
- GL-4. Содержание противозадирных присадок увеличено до 4 %. Масло способно работать в тяжелонагруженных парах трения. Применяется в КПП с синхронизаторами и без них.
- GL-5. Увеличенное содержание противозадирных, противоизносных и других эффективных присадок позволяет использовать масло при самых высоких нагрузках.
- GL-6. Рабочая жидкость с большим содержанием противозадирных присадок для высокоскоростных гипоидных передач.
Дополнительно предусмотрен класс МТ-1 с повышенным уровнем термической стабильности для автобусов и мощных тягачей. Наиболее востребованы сегодня трансмиссионные масла GL-4 и GL-5 либо смешанного типа.
Кроме соответствия API, учитывается вязкость по SAE. Обозначение этого параметра схоже с классификацией моторных масел. Цифры в сочетании с литерой W означают зимнее масло и соответствуют определенной температуре застывания. Цифровое обозначение принадлежит летнему типу, а последовательное сочетание цифр и буквы W указывает на всесезонный вариант. Последний тип получил большее распространение, поскольку замена трансмиссионного масла по окончании сезона многими признается затратной и нецелесообразной.
Периодичность замены
При определении периодичности замены масла в механической КПП учитывается несколько факторов. Сначала нужно посмотреть рекомендации производителя автомобиля. При этом стоит помнить, что они разработаны для нормальных условий эксплуатации. В их числе хорошие дорожные условия, недопущение перегруза, спокойный стиль вождения, умеренный климат, нормальная влажность. С уменьшением совпадений с реальностью сокращается и интервал замены.
На ресурс залитого в КПП состава влияет его тип: минеральное масло, полусинтетика или синтетика. Минеральное масло быстрее других утрачивает рабочие свойства, синтетическое служит максимально долго. Но и оно со временем теряет свои качества. Необходимо учитывать также пробег и степень износа агрегата.
Не забывайте периодически проверять состояние трансмиссионного масла. Если оно почернело, присутствуют следы механических взвесей или пены, необходимость замены очевидна.
Диагностика уровня масла
Проверка уровня трансмиссионного масла осуществляется с помощью щупа. Его нижняя часть снабжена насечками и надписями, которые соответствуют минимальному и максимальному уровням. Протрите чистым материалом щуп, вставьте его до упора, после чего выньте и определите, до какой отметки доходит жидкость. При минимальном показателе приведите уровень масла в норму.
У коробок некоторых транспортных средств масляный щуп не предусмотрен. В этих случаях надо отвернуть пробку специального отверстия. При нормальном уровне масло должно показаться через резьбовое соединение. Во всех случаях диагностика проводится на ровной поверхности спустя несколько минут после остановки двигателя.
Замена масла в механической КПП
Выполнить процедуру замены масла в МКПП можно на СТО или собственными силами. В этом нет ничего сложного. Начинать работу желательно после определенного пробега, когда масло обрело оптимальную текучесть. Необходимо поставить автомобиль на ровное место, открыть заливную горловину, сливную пробку и дать отработке полностью стечь в подставленную емкость. Далее нужно вкрутить сливную пробку обратно и залить свежее масло. Для этого может потребоваться большой шприц с куском шланга либо другое приспособление. Уровень масла отслеживается с помощью щупа либо контрольного отверстия.
Когда нужен долив масла
Недостаток масла в КПП обычно сопровождается шумом со стороны агрегата. Проблема решается восстановлением требуемого уровня смазочного материала. Процедура стандартна: работа проводится на ровной площадке после того, как масло в агрегате отстоялось. Понадобятся шланг, шприц или воронка. Доливать надо только тот состав, который залит в агрегат. Смешение разных типов недопустимо. Если Вы не знаете, на каком масле Вы ездите, лучше поменять его полностью.
Каталог трансмиссионных масел ROLF для МКПП
Ступенчатые механические трансмиссии.
Ступенчатые трансмиссии
Несмотря на очевидные достоинства бесступенчатых трансмиссий, наибольшее распространение на современных автомобилях получили ступенчатые механические трансмиссии благодаря простоте изготовления и обслуживания, относительной дешевизне и надежности.
Основными элементами механической трансмиссии автомобиля (рис. 1) являются сцепление 1, коробка передач 2, раздаточная коробка 3, карданная передача 4, главная передача 5, дифференциал 6, валы ведущих мостов.
Крутящий момент от двигателя через сцепление 1 передается к коробке передач 2. В коробке передач крутящий момент изменяется в соответствии с выбранной передачей. Водитель выбирает передачу в зависимости от условий движения, управление коробкой передач осуществляется вручную.
Сцепление и коробка передач обычно конструктивно объединены в один блок с двигателем, образуя силовой агрегат.
От коробки передач крутящий момент через карданную передачу 4 передается к главной передаче 5, в которой он увеличивается, и далее через дифференциал 6 и валы (полуоси) подводится к ведущим колесам автомобиля.
Дифференциал распределяет момент между правым и левым ведущими колесами и обеспечивает их вращение с различной угловой скоростью. Главная передача, дифференциал и полуоси размещенные в общем картере, составляют ведущий мост.
В трансмиссии переднеприводного автомобиля отсутствует карданная передача и ведущий мост, привод же ведущих колес осуществляется карданными валами с шарнирами равных угловых скоростей.
В состав трансмиссии полноприводного автомобиля дополнительно входит раздаточная коробка 3, в функции которой входит распределение крутящего момента между ведущими мостами и при необходимости его увеличение.
В случае, если нагрузка на переднюю и заднюю оси распределяется неравномерно, в раздаточной коробке устанавливается межосевой дифференциал, который распределяет подводимый крутящий момент в определенной пропорции и позволяет колесам передней и задней (средней) осей вращаться с различной угловой скоростью.
В некоторых случаях, когда возникает необходимость значительно повысить тяговые качества автомобиля, в трансмиссии применяется двухступенчатая главная передача и устанавливаются колесные редукторы.
Еще один элемент трансмиссии, который может присутствовать в автомобилях некоторых типов – коробка отбора мощности. Этот агрегат позволяет осуществлять отбор мощности от силового агрегата для привода различных дополнительных механизмов.
***
Назначение и классификация сцеплений
Главная страница
Дистанционное образование
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты
Трансмиссия PowerShift — Виннер-В официальный дилер форд в Воронеже
ТРАНСМИССИЯ POWERSHIFT®
6-ступенчатая автоматическая трансмиссия PowerShift® устанавливается на моделях Focus, Fiesta и EcoSport с двигателями 1.6 л, предоставляя большую эффективность расхода топлива и удобство вождения.
Что такое автоматическая трансмиссия Ford Powershift?
- PowerShift – это современная автоматическая коробка передач, в основе которой лежит механическая трансмиссия с двойным сцеплением и автоматическим приводом переключения передач. Она обеспечивает быстрое переключение скоростей и низкий расход топлива сравнимый с автомобилями с механической трансмиссией.
- Эта передовая трансмиссия объединяет в себе преимущества традиционных “механики” и “автомата”: надёжность и экономичность механической трансмиссии и комфорт автоматической.
- Сниженный вес – она на 25% легче, чем классический «автомат», что положительно сказывается на динамике автомобиля.
- Надежность базовой коробки передач достигается её относительно простой и надежной конструкцией, по сравнению с классическим «автоматом», в сочетании с использованием передовых материалов синхронизаторов.
Как работает автоматическая трансмиссия Ford Powershift?
В этой коробке передач одновременно выбирается две передачи. При этом, одна передача включена в режиме движения, в это же время следующая передача уже в зацеплении, за счет второго сцепления, которое разомкнуто. Это позволяет мгновенно переходить на следующую передачу.
В зависимости от положения педали газа сцепление активированной до этого передачи размыкается и одновременно смыкается сцепление предварительно выбранной передачи.
В результате такого «перекрытия» сцеплений при изменении передачи потери крутящего момента минимальны.
За счет этого достигаются лучшие показатели экономичности и динамики автомобиля.
Повышенная эффективность использования топлива:
- Обеспечивает сокращение расхода топлива на 7-9% в сравнении с традиционной автоматической коробкой переключения передач
- Конструкция сухого сцепления исключает потери вследствие перекачки трансмиссионной жидкости
- Меньший размер = сниженный вес, на 25% легче, чем «классический» автомат
Хорошие эксплуатационные качества:
- Плавное, плотное переключение скоростей, обеспечивающее улучшенное и более тонкое ощущение ответной реакции.
- Увлекательное вождение с быстрым переключением скоростей и созданием непрерывного крутящего момента на ведущих колесах.
- Уверенное переключение передач при быстром перемещении педали газа назад и вперед.
Конструктивные решения с 2018 г.
- Новые передаточные числа с более широким диапазоном, для повышения эффективности
- Усовершенствованное управление передачами для более плавного переключения
- Улучшения в части калибровки, обеспечивающие более плавное движение при малом ускорении и при движении в высокогорных условиях и/или при выcокой температуре воздуха
- Новые передаточные числа с более широким диапазоном, для повышения эффективности
- Улучшения в части усилий, прилагаемых к рычагу переключения передач, за счет изменений в системе блокировки трансмиссии при парковке, облегчающие трогание с места, в особенности при остановке на склоне
- Новый дизайн сальников первичного и вторичных валов
- Изменена технология установки чипа модуля управления АКП на плату для уменьшения температурных перепадов
- Изменен материал сцепления. На данный момент он совмещает в себе свойства мягкого материала для комфортабельной езды без дерганий и остается в тоже время достаточно твердым, чтобы сохранять свои заводские свойства. Из-за этого его называют гибридным сцеплением
- Улучшения для более плавного переключения скоростей при малом ускорении
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ О ТРАНСМИССИИ POWERSHIFT®
Вопрос: Что такое трансмиссия PowerShift®?
Ответ: Это автоматическая трансмиссия, которая устанавливается на модели Focus, Fiesta и EcoSport, оснащенные бензиновыми двигателями 1,6 л. Она улучшает эффективность расхода топлива и обеспечивает удобство вождения. В ее основе лежит механическая трансмиссия с двойным сцеплением и автоматическим приводом переключения передач.
Вопрос: Каковы ее преимущества?
Ответ: Трансмиссия PowerShift® обеспечивает приятное управление автомобилями Focus, Fiesta и EcoSport!
Она переключает скорости быстрее и обеспечивает постоянный крутящий момент на ведущих колесах.
Благодаря своей уникальной конструкции она повышает эффективность и снижает общий вес автомобиля.
Вопрос: Требует ли она специального обслуживания?
Ответ: Нет. Проверка жидкости в трансмиссии не требуется.
Первое плановое техническое обслуживание требуется после 240 000 км при нормальных условиях вождения.
Вопрос: Каковы характеристики переключения скоростей трансмиссии?
Ответ: Поскольку принцип действия сцепления и коробки передач позаимствован из механической трансмиссии, работа, звук и ощущения от коробки PowerShift® сравнимы с механической трансмиссией без необходимости дополнительных действий со стороны водителя по переключению скоростей.
Вопрос: Насколько надежна коробка PowerShift?
Ответ: Автоматическая коробка Ford PowerShift уникальна тем, что удачно сочетает в себе преимущества традиционных “механики” и “автомата”, выраженные в надёжности и экономичности механической трансмиссии и комфорте автоматической.
Статьи по ключевому слову «%d0%92%d0%9e%d0%95%d0%9d%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%93%d0%a3%d0%a1%d0%95%d0%9d%d0%98%d0%a7%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%9c%d0%90%d0%a8%d0%98%d0%9d%d0%90;%20%d0%ad%d0%9b%d0%95%d0%9a%d0%a2%d0%a0%d0%98%d0%a7%d0%95%d0%a1%d0%9a%d0%90%d0%af%20%d0%a2%d0%a0%d0%90%d0%9d%d0%a1%d0%9c%d0%98%d0%a1%d0%a1%d0%98%d0%af;%20%d0%9c%d0%95%d0%a5%d0%90%d0%9d%d0%98%d0%a7%d0%95%d0%a1%d0%9a%d0%90%d0%af%20%d0%a2%d0%a0%d0%90%d0%9d%d0%a1%d0%9c%d0%98%d0%a1%d0%a1%d0%98%d0%af;%20%d0%a4%d0%a3%d0%9d%d0%9a%d0%a6%d0%98%d0%9e%d0%9d%d0%90%d0%9b%d0%ac%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%a5%d0%90%d0%a0%d0%90%d0%9a%d0%a2%d0%95%d0%a0%d0%98%d0%a1%d0%a2%d0%98%d0%9a%d0%90%20%d0%92%d0%93%d0%9c;%20%d0%a0%d0%90%d0%97%d0%93%d0%9e%d0%9d%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%a5%d0%90%d0%a0%d0%90%d0%9a%d0%a2%d0%95%d0%a0%d0%98%d0%a1%d0%a2%d0%98%d0%9a%d0%90;%20%d0%a2%d0%9e%d0%a0%d0%9c%d0%9e%d0%97%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%a5%d0%90%d0%a0%d0%90%d0%9a%d0%a2%d0%95%d0%a0%d0%98%d0%a1%d0%a2%d0%98%d0%9a%d0%90;%20%d0%9f%d0%9e%d0%92%d0%9e%d0%a0%d0%9e%d0%a2%20%d0%92%d0%9e%d0%9a%d0%a0%d0%a3%d0%93%20%d0%a6%d0%95%d0%9d%d0%a2%d0%a0%d0%90%20%d0%9c%d0%90%d0%a1%d0%a1.»
Статьи по ключевому слову «%d0%92%d0%9e%d0%95%d0%9d%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%93%d0%a3%d0%a1%d0%95%d0%9d%d0%98%d0%a7%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%9c%d0%90%d0%a8%d0%98%d0%9d%d0%90;%20%d0%ad%d0%9b%d0%95%d0%9a%d0%a2%d0%a0%d0%98%d0%a7%d0%95%d0%a1%d0%9a%d0%90%d0%af%20%d0%a2%d0%a0%d0%90%d0%9d%d0%a1%d0%9c%d0%98%d0%a1%d0%a1%d0%98%d0%af;%20%d0%9c%d0%95%d0%a5%d0%90%d0%9d%d0%98%d0%a7%d0%95%d0%a1%d0%9a%d0%90%d0%af%20%d0%a2%d0%a0%d0%90%d0%9d%d0%a1%d0%9c%d0%98%d0%a1%d0%a1%d0%98%d0%af;%20%d0%a4%d0%a3%d0%9d%d0%9a%d0%a6%d0%98%d0%9e%d0%9d%d0%90%d0%9b%d0%ac%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%a5%d0%90%d0%a0%d0%90%d0%9a%d0%a2%d0%95%d0%a0%d0%98%d0%a1%d0%a2%d0%98%d0%9a%d0%90%20%d0%92%d0%93%d0%9c;%20%d0%a0%d0%90%d0%97%d0%93%d0%9e%d0%9d%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%a5%d0%90%d0%a0%d0%90%d0%9a%d0%a2%d0%95%d0%a0%d0%98%d0%a1%d0%a2%d0%98%d0%9a%d0%90;%20%d0%a2%d0%9e%d0%a0%d0%9c%d0%9e%d0%97%d0%9d%d0%90%d0%af%20%d0%a5%d0%90%d0%a0%d0%90%d0%9a%d0%a2%d0%95%d0%a0%d0%98%d0%a1%d0%a2%d0%98%d0%9a%d0%90;%20%d0%9f%d0%9e%d0%92%d0%9e%d0%a0%d0%9e%d0%a2%20%d0%92%d0%9e%d0%9a%d0%a0%d0%a3%d0%93%20%d0%a6%d0%95%d0%9d%d0%a2%d0%a0%d0%90%20%d0%9c%d0%90%d0%a1%d0%a1.»
Преимущества
В 1915 г. Джеймс А. Эллисон (James A. Allison) основал компанию, которая сегодня носит его имя. Новаторство Allison в сфере конструкторской и производственной деятельности начиналось с постройки гоночных автомобилей. Затем компания перешла к разработке авиационных двигателей и создала первые в мире автоматические трансмиссии для тяжелой техники.
Сегодня Allison Transmission — крупнейший мировой разработчик, производитель и поставщик автоматических трансмиссий и гибридных силовых установок для среднетоннажного и тяжелого коммерческого транспорта.
Сосредоточив свои усилия на изучении и удовлетворении потребностей клиентов, мы совершенствуем нашу продукцию, непрерывно анализируя и улучшая ее характеристики. Мы никогда не останавливаемся на достигнутом, что гарантирует высочайшее на сегодняшний день качество нашей продукции. Именно поэтому более 300 ведущих мировых производителей коммерческой и военной техники используют продукцию Allison для широкого модельного ряда автомобилей различного назначения.
Узнайте подробнее, почему мировые производители, нацеленные на достижение максимальных результатов, выбирают продукцию Allison. И откройте для себя, как на протяжении многих лет мы совершенствовали свои технологии для развития бизнеса наших клиентов.
Надежность
Полностью автоматические коробки передач Allison ценятся за качество, надежность и долговечность, ведь мы изначально создаем их в расчете на продолжительный срок службы. Транспортные средства, оснащенные АКП Allison, отличаются меньшими эксплуатационными расходами по сравнению с техникой, оборудованной коробками передач других производителей.
АКП Allison требуют минимального обслуживания, что уменьшает время простоев и сокращает эксплуатационные затраты. В автоматических коробках передач Allison исключаются трудоемкие работы по ремонту и замене сцепления, необходимые в механических и автоматизированных механических коробках передач, так как вместо сцепления применяется гидротрансформатор. Фактически все обслуживание АКП Allison сводится к регулярным заменам масла и фильтра.
Поддержку нашей продукции осуществляет глобальная сеть, насчитывающая порядка 1400 официальных дистрибьюторов и дилеров Allison, поэтому нашим клиентам всегда доступно удобное и качественное обслуживание заводского уровня.
Возможность эффективно выполнять работу зависит от оборудования и машин, которые вы используете. Ваши клиенты рассчитывают на вас? Когда нет права на ошибку, для передачи мощности от двигателя к колесам нужно использовать только лучшее решение — Allison Transmission.
Топливная экономичность
Автоматические коробки передач Allison обеспечивают наилучшее соотношение экономичности и эффективности. Это позволяет оптимизировать расход топлива, преодолевая быстрее большие расстояния. Благодаря технологии Continuous Power Technology™ мощность на колеса передается без прерывания потока, а крутящий момент при трогании с места почти удваивается. Как следствие, транспортные средства, оборудованные АКП Alison, динамичнее, а также быстрее выполняют работу и расходуют меньше топлива за счет большей скорости рабочей поездки (или «рабочего цикла»).
Чтобы извлечь максимальную пользу из каждой капли топлива, применяется совершенная электронная система управления Allison Transmission 5-го поколения, имеющая расширенный набор функций для еще большего повышения экономии топлива с учетом индивидуальных особенностей вашей техники.
Система управления Allison рассчитана на работу с новым поколением архитектур электронных систем, применяемых производителями машин во всем мире. Благодаря этому функции управления коробкой передач Allison легко интегрируются с системами машины в процессе ее сборки. Гибкость применяемых инновационных функций управления позволяет использовать оптимальные стратегии переключения передач, поддерживая идеальное соотношение производительности и топливной экономичности.
Трансмиссии Allison также являются предпочтительным выбором для силовых установок, работающих на альтернативных видах топлива. По мере роста популярности использования природного газа все больше владельцев автопарков предпочитают оснащать свои машины, работающие на природном газе, автоматическими коробками передач Allison, сокращая объемы вредных выбросов и снижая уровень шума.
Благодаря преимуществам разработанной Allison технологии Continuous Power Technology™ вам не придется выбирать между производительностью и топливной экономичностью.
Эксплуатационные характеристики и производительность
Автоматические коробки передач Allison плавно переключают передачи без разрыва потока мощности, что улучшает эксплуатационные характеристики транспортного средства, позволяя проходить большее расстояние за меньшее время, независимо от типа техники и условий ее эксплуатации. Такое повышение производительности вашей техники делает бизнес более эффективным и прибыльным
В отличие от механических и автоматизированных трансмиссий, автоматические трансмиссии Allison переключают передачи без разрыва потока мощности. Благодаря этому привод колес осуществляется с наименьшими потерями мощности и крутящего момента, что обеспечивает максимальное использование возможностей двигателя. Как следствие, уменьшается время в пути, увеличивается количество доставок в день и возрастает прибыль от эксплуатации ваших машин, оснащенных коробками передач Allison.
Простои техники, оснащенной трансмиссией Allison, сводятся к минимуму. Требуется только несложное профилактическое обслуживание. Система Prognostics позволяет легко контролировать текущее состояние масла, фильтра и коробки передач. Вы можете максимально точно планировать время и проводить профилактическое обслуживание только когда это действительно необходимо. Система не только экономит время и деньги, но и обеспечивает максимальную защиту коробки передач. Как следствие, сокращаются простои машин, уменьшается общая стоимость эксплуатации и, что наиболее важно, возрастает производительность парка техники.
Преимущества автоматических коробок передач
По своим эксплуатационным характеристикам полностью автоматические коробки передач Allison (Allison Automatic) выгодно отличаются от конкурентной продукции, ведь в процессе проектирования компромиссы не допускаются. Запатентованная компанией Allison Transmission технология непрерывной передачи мощности Continuous Power Technology™ обеспечивает исключительную плавность переключения передач, высокие пусковые характеристики и превосходное ускорение автомобиля. Передачи автоматически переключаются в нужный момент, что позволяет водителю точно регулировать скорость движения и поддерживать высокую эффективность работы двигателя. Плавные переключения обеспечивают защиту трансмиссии и груза, а также высокий уровень комфорта водителя и пассажиров.
Водители транспортных средств, оснащенных коробками передач Allison, при переключении передач не отвлекаются от дороги и продолжают держать руль обеими руками. АКП Allison обеспечивает улучшенную маневренность и минимальный откат, позволяя полностью контролировать движение машины. По сравнению с ручной или полуавтоматической трансмиссией полностью автоматическая коробка передач Allison быстрее реагирует в транспортном потоке, лучше откликается при маневрировании в тесных зонах погрузки-разгрузки, на узких дорогах и резких поворотах, повышая безопасность, эффективность и удобство управления в любой ситуации
Полностью автоматические коробки передач Allison спроектированы и разработаны для облегчения ежедневной работы, делая ее проще и эффективнее. Безопасность, значительная экономия топлива, высокая производительность и безупречная надежность — благодаря этим качествам клиенты, не сомневаясь, выбирают продукцию Allison.
Механическая трансмиссия — обзор
4 Конструктивные соображения для систем передвижения на ногах
Сложные конструктивные проблемы, касающиеся традиционных предметов для общего дизайна роботов, могут быть специально указаны для систем передвижения на ногах в
- —
механической эффективности, механической трансмиссии и приводное усилие
- —
Легкая конструкция, с большой полезной нагрузкой и ограниченным размером
- —
статическая точность, для лучшего захвата конфигураций
- —
динамический отклик, для управления импульсными действиями и сбалансированной динамикой
Кроме того, новые проблемы могут быть выявлены для новых решений в структурах топологических механизмов
- —
, для новых усовершенствованных конструкций
- —
материалов, для лучшего механического дизайна и взаимодействия с окружающей средой
900 12
- —
Трибологические проблемы, для уменьшения износа и более длительного точного функционирования с ограниченным трением
- —
энергоэффективные решения, повышающие внимание к энергосбережению и переработке отработанных компонентов
Приведенные выше краткие списки призваны указать на то, что новые проблемы и пересмотр прошлого опыта, даже с большим количеством субъектов, станут проблемами при проектировании будущих механизмов для мобильных роботов на ногах с увеличенными мехатронными компонентами.
Будущие разработки и более широкое использование шагающих машин могут зависеть от улучшения конструкции ног во многих мехатронных аспектах, к которым можно подойти с новыми перспективами и технологиями. Проблемы и тенденции при проектировании механизмов опор будут сосредоточены на улучшениях в основном в компактной конструкции, эффективности, грузоподъемности, гибкости и влиянии на окружающую среду, и они могут быть объединены в следующих темах:
- —
топология структур механизмов
- —
формулировка для высокоскоростных вычислений
- —
легкая компактная механическая конструкция
- —
взаимодействия с окружающей средой и пользователями или операторами
- —
расширенная сенсоризация
адаптируемые системы управления
- —
интеллектуальные материалы и компоненты
- —
антропоморфные и природные решения для удобных, ориентированных на пользователя решений
8 9000
Приведенные выше соображения подчеркивают ожидаемые достижения в традиционных характеристиках, но • Возможно, будут изобретены новые приложения для шагающих машин как функция новой технологии, которая станет доступной в будущем.Кроме того, будущие разработки и приложения вызовут появление новых проблем и новых тем из других областей. Последним аспектом, который следует рассмотреть, можно считать не только природные конструкции, но и разработки, выходящие за рамки стандартных решений.
Что касается кинематического дизайна механизмов ног, процедура проектирования может включать не только традиционный размерный синтез заданных данных, касающихся требований движения, а не только точки стопы и тела. Традиционные методы проектирования механизмов (синтеза) могут использоваться при правильной формулировке задачи проектирования как задачи управления движением, как, например, сообщается в справочниках.[16, 17].
Для разработки концептуального проекта может быть предложена конкретная процедура поиска топологии, просмотрев все возможные структуры механизмов, как показано на рис. 10A, состоящее из шести шагов, как в исх. [18]. Шаг 1. Выявление всех существующих проектных решений, которые могут полностью удовлетворить требуемые проектные спецификации для передвижения и задач, и определение топологических характеристик этих существующих проектов. Шаг 2: Выбор одного из этих существующих решений и преобразование его в соответствующую обобщенную цепочку в соответствии с заранее определенными правилами обобщения.Шаг 3: Используя алгоритм для синтеза чисел, синтезируйте атлас обобщенных цепей, которые имеют такое же количество звеньев и соединений, что и обобщенная цепь, полученная на шаге 2. Шаг 4: Используя подходящий алгоритм специализации, присваивая звенья и соединения для каждой обобщенной цепочки, созданной на шаге 3, чтобы получить атлас всех возможных специализированных цепочек, которые удовлетворяют проектным спецификациям и ограничениям. Шаг 5: Детализация каждой возможной специализированной цепи, полученной на шаге 4, в соответствующей механической конструкции, чтобы получить атлас механических устройств.Шаг 6: Выявление и исключение существующих конструкций из атласа механических устройств, полученного на шаге 5, для получения атласа новых возможных конструкций, удовлетворяющих требуемым проектным спецификациям.
Вышеупомянутые конструктивные соображения и проблемы могут быть обобщены в общей процедуре проектирования, подобной той, что показана на рис. 10В, в которой механическая конструкция системы с опорными ногами является ключевым аспектом, поскольку механическая природа передвижения, хотя конструктивное решение представляет собой комплексное решение из нескольких других компонентов с мехатронной структурой и работой.
В частности, процедура проектирования может быть начата с надлежащего глубокого анализа и определения целей передвижения, а также характеристик среды и задач, для которых разработана система. Концепция концептуального дизайна может быть изложена в различных формах деятельности, включая предыдущий опыт и рассмотрение существующих решений. Это можно считать отправной точкой нового дизайна с проблемами соответствия предписанным требованиям и ожидаемым результатам, даже за пределами предоставленных данных.Для этого удобно искать оптимизированное решение, которое можно получить с помощью нескольких конкретных подходов. Судя по опыту авторов, поиск топологии может считаться полезным для исследования всех возможных решений, которые могут быть получены из концептуального проекта, а также с возможностью поиска новых дизайнерских идей. Это часть творческой деятельности по дизайну, которая может дать сложные результаты в поиске решений, выходящих за рамки предоставленных данных. После того, как структура топологии выбрана для разработки проекта, другие действия могут выполняться последовательно, как показано в блок-схеме на рис.10B с традиционными или инновационными процедурами. Таким образом, размерный дизайн может быть разработан с использованием алгоритмов кинематического синтеза, а затем механическая структура может быть сформирована во всех ее компонентах с помощью проектов САПР и моделирования. После определения механической структуры система на ножках может быть укомплектована оборудованием и соответствующим программным обеспечением, обеспечивающим необходимые возможности и гибкость. Таким образом, на этом этапе датчики, устройства управления, компьютерные средства и другое оборудование, необходимое для задачи и окружающей среды, могут быть выбраны или даже специально разработаны для разрабатываемой системы передвижения.Полная конструкция системы передвижения на ногах в виде роботизированной системы может быть разработана с мехатронной конструкцией, в которой все компоненты и аспекты интегрированы, обеспечивая необходимые функции движения, восприятия, реагирования и так далее. После того, как проект определен, проверка производительности может быть проведена путем моделирования с числовыми результатами, а также путем тестирования для характеристики построенного прототипа. Построение прототипа может потребовать корректировок и производственных проблем вплоть до завершения процесса проектирования с проверкой, дающей характеристические данные решения, и обычно демонстрация используется как для практического подтверждения полученных результатов, так и для демонстрации прототипа для возможных приложений и эксплуатации. .
В блок-схеме на рис. 10B указано, что после каждого этапа планируется проверка прогресса проектирования и в случае, если требуются изменения на предыдущих этапах, как в итеративном процессе в направлении оптимального решения, которое будет учитывать все возможности. для окончательного улучшенного решения. На каждом из этих этапов особенности прилагаемых проблем и используемых подходов могут привести к различным решениям, если рассматривать как механику передвижения, так и мехатронную разработку решения.
Учебное пособие по нанесению пестицидов для общественного здравоохранения
Учебное пособие по нанесению пестицидов для общественного здравоохранения — Вредители и общественное здравоохранение
Учебное пособие по нанесению пестицидов для общественного здравоохранения
ВРЕДИТЕЛИ И ЗДОРОВЬЕ
I. ОТНОШЕНИЯ ВЕКТОР-ХОЗЯИН
II.ЯДОВОЕ РАЗДРАЖЕНИЕ И АЛЛЕРГИЯ
III. ПЕРЕДАВАЕМЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Переносимые комарами
Передача
IV. ВООБРАЖЕННЫЕ ВРЕДНЫЕ ИНФЕРАЦИИ
Университет Флориды и Американская ассоциация по борьбе с комарами
WWW-сайт общественного здравоохранения по борьбе с вредителями http://entomology.ifas.ufl.edu/fasulo/vector/
Дополнительные ресурсы:
Уведомление об авторских правах
Учебное пособие по нанесению пестицидов для общественного здравоохранения index
Вернуться в меню «Контроль за вредителями общественного здравоохранения»
http: //entomology.ifas.ufl.edu/fasulo/vector/
Способы передачи заболевания | Микробиология
Цели обучения
- Опишите различные типы резервуаров болезней
- Сравнить контактный, векторный и автомобильный режимы трансмиссии
- Выявление важных переносчиков болезней
- Объясните распространенность внутрибольничных инфекций
Понимание того, как распространяются инфекционные патогены, имеет решающее значение для предотвращения инфекционных заболеваний.Многим патогенам для выживания требуется живой хозяин, в то время как другие могут сохраняться в состоянии покоя вне живого хозяина. Но, заразив одного хозяина, все патогены также должны иметь механизм передачи от одного хозяина к другому, иначе они умрут, когда умрет их хозяин. Патогены часто имеют сложную адаптацию, чтобы использовать биологию, поведение и экологию хозяина, чтобы жить в нем и перемещаться между хозяевами. У хозяев выработалась защита от патогенов, но поскольку их скорость эволюции обычно ниже, чем у патогенов (поскольку время их генерации длиннее), хозяева обычно находятся в невыгодном для эволюции положении.В этом разделе будут изучены места выживания патогенов — как внутри, так и за пределами хозяев — и некоторые из множества способов, которыми они перемещаются от одного хозяина к другому.
Резервуары и носители
Для того, чтобы патогены сохранялись в течение длительного времени, им требуется резервуар s , где они обычно находятся. Резервуары могут быть живыми организмами или неживыми участками. Неживые резервуары могут включать почву и воду в окружающей среде. Они могут естественным образом служить убежищем для организма, потому что он может расти в этой среде.Эти среды также могут быть заражены патогенами в фекалиях человека, патогенами, выделяемыми промежуточными хозяевами, или патогенами, содержащимися в останках промежуточных хозяев.
Патогены могут иметь механизмы покоя или устойчивости, которые позволяют им выживать (но обычно не воспроизводиться) в течение различных периодов времени в неживой среде. Например, Clostridium tetani выживает в почве и в присутствии кислорода как устойчивая эндоспора. Хотя многие вирусы вскоре уничтожаются при контакте с воздухом, водой или другими нефизиологическими условиями, некоторые типы вирусов способны сохраняться вне живой клетки в течение различного времени.Например, исследование, в котором изучалась способность вирусов гриппа инфицировать культуру клеток после различного времени нахождения на банкноте, показало время выживания от 48 часов до 17 дней, в зависимости от того, как они были нанесены на банкноту. С другой стороны, вызывающие простуду риновирусы в некоторой степени хрупки и обычно выживают менее суток вне физиологических жидкостей.
Человек, действующий как резервуар патогена, может быть или не быть способен передавать патоген, в зависимости от стадии инфекции и патогена.Чтобы помочь предотвратить распространение болезни среди школьников, CDC разработал руководящие принципы, основанные на риске передачи в течение болезни. Например, дети с ветряной оспой считаются заразными в течение пяти дней с момента появления сыпи, тогда как дети с большинством желудочно-кишечных заболеваний должны оставаться дома в течение 24 часов после исчезновения симптомов.
Человек, способный передавать патоген без проявления симптомов, называется носителем.Пассивный носитель заражен патогеном и может механически передать его другому хозяину; однако пассивный носитель не заражен. Например, медицинский работник, который не вымыл руки после того, как увидел пациента, укрывающего инфекционный агент, может стать пассивным носителем, передавая патоген другому пациенту, который инфицирован.
Напротив, активный носитель — инфицированный человек, который может передавать болезнь другим.Активный носитель может проявлять или не проявлять признаки или симптомы инфекции. Например, активные носители могут передавать заболевание во время инкубационного периода (до того, как у них появятся признаки и симптомы) или периода выздоровления (после того, как симптомы стихнут). Активных носителей, у которых нет признаков или симптомов заболевания, несмотря на инфекцию, называют бессимптомным носителем s . Такие патогены, как вирус гепатита В , вирус простого герпеса и ВИЧ , часто передаются бессимптомными носителями. Мэри Мэллон , более известная как Тифозная Мэри , является известным историческим примером бессимптомного носителя. Ирландский иммигрант, Мэллон работал поваром для домашних хозяйств в Нью-Йорке и его окрестностях в период с 1900 по 1915 год. В каждом доме у жителей развился брюшной тиф (вызванный Salmonella typhi ) в каждом доме через несколько недель после того, как Мэллон начал работать. . Позднее расследование установило, что Мэллон был ответственен как минимум за 122 случая брюшного тифа, пять из которых закончились смертельным исходом.См. «Брюшной тиф» в книге «Бактериальные инфекции желудочно-кишечного тракта» для получения дополнительной информации о случае Мэллона.
У патогена может быть более одного живого резервуара. При зоонозных заболеваниях животные действуют как резервуары болезней человека и передают инфекционный агент человеку через прямой или косвенный контакт. В некоторых случаях болезнь поражает и животное, но в других случаях животное протекает бессимптомно.
При паразитарных инфекциях предпочтительный хозяин паразита называется окончательным хозяином .У паразитов со сложными жизненными циклами окончательный хозяин — это хозяин, в котором паразит достигает половой зрелости. Некоторые паразиты могут также инфицировать одного или нескольких промежуточных хозяев s , у которых паразит проходит несколько незрелых стадий жизненного цикла или размножается бесполым путем.
Джордж Сопер, инженер-сантехник, который проследил за вспышкой брюшного тифа до Мэри Мэллон, приводит отчет о своем расследовании, являющийся примером описательной эпидемиологии, в книге «Любопытная карьера брюшного тифа Мэри.”
Подумай об этом
- Перечислите некоторые неживые резервуары патогенов.
- Объясните разницу между пассивной и активной несущей.
Трансмиссия
Независимо от резервуара, передача должна произойти для распространения инфекции. Во-первых, должна произойти передача от резервуара к человеку. Затем человек должен передать инфекционный агент другим восприимчивым людям, прямо или косвенно.Патогенные микроорганизмы используют различные механизмы передачи.
Контактная передача
Контактная передача включает прямой или косвенный контакт. Передача от человека к человеку является формой передачи с прямым контактом . Здесь агент передается при физическом контакте между двумя людьми (рис. 1) посредством таких действий, как прикосновения, поцелуи, половой акт или распыление капель . Прямой контакт можно разделить на вертикальный, горизонтальный или капельный. Вертикальная прямая контактная передача происходит, когда патогены передаются от матери к ребенку во время беременности, родов или грудного вскармливания. Другие виды прямой контактной передачи называются горизонтальной прямой контактной передачей . Часто контакт между слизистыми оболочками требуется для проникновения патогена в нового хозяина, хотя контакт кожа к коже может привести к контакту со слизистой оболочкой, если новый хозяин впоследствии коснется слизистой оболочки. Передача контактов также может зависеть от сайта; например, некоторые заболевания могут передаваться половым путем, но не при других формах контакта.
Рис. 1. Прямая контактная передача патогенов может происходить при физическом контакте. Многие патогены требуют контакта со слизистой оболочкой, чтобы попасть в организм, но хозяин может переносить патоген из другой точки контакта (например, руки) на слизистую оболочку (например, рот или глаз). (кредит слева: модификация работы Лизы Доенерт)
Когда человек кашляет или чихает, выделяются маленькие капельки слизи, которые могут содержать патогены. Это приводит к прямой капельной передаче , что относится к капельной передаче патогена новому хозяину на расстояние в один метр или меньше.Воздушно-капельным путем передаются самые разные болезни, в том числе грипп и многие формы пневмония . Передача на расстояние более одного метра называется воздушной передачей .
Непрямая контактная передача включает неодушевленные предметы, называемые фомитами , которые заражаются патогенами от инфицированного человека или резервуара (рис. 2). Например, человек, страдающий простудой, может чихать, в результате чего капли попадают на фомит, такой как скатерть или ковер, или человек может вытереть нос, а затем передать слизь на фомит, например дверную ручку или полотенце.Передача происходит косвенно, когда новый восприимчивый хозяин позже касается фомита и переносит зараженный материал к уязвимому входному порталу. Фомиты также могут включать предметы, используемые в клинических условиях, которые не стерилизованы должным образом, такие как шприцы, иглы, катетеры и хирургическое оборудование. Патогены, передаваемые косвенно через такие фомиты, являются основной причиной инфекций, связанных со здоровьем (см. Контроль роста микробов).
Рис. 2. Фомиты — это неживые объекты, которые способствуют косвенной передаче патогенов.Загрязненные дверные ручки, полотенца и шприцы — распространенные примеры фомитов. (кредит слева: модификация работы Кейт Тер Хаар; в середине фото: модификация работы Вернона Свейнпола; кредит справа: модификация работы Zaldylmg / Flickr)
Трансмиссия автомобиля
Термин трансмиссия транспортного средства относится к передаче патогенных микроорганизмов через транспортные средства, такие как вода, пища и воздух. Загрязнение воды из-за плохих санитарных условий приводит к передаче болезней через воду.Заболевания, передающиеся через воду, остаются серьезной проблемой во многих регионах мира. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), загрязненная питьевая вода является причиной более 500 000 смертей ежегодно. Точно так же пищевые продукты, загрязненные в результате неправильного обращения или хранения, могут привести к передаче через пищевые продукты болезни (Рисунок 3).
Рис. 3. Пища является важным средством передачи патогенов, особенно желудочно-кишечного тракта и верхних дыхательных путей.Обратите внимание на стеклянный экран над лотками для еды, предназначенный для предотвращения попадания в пищу патогенных микроорганизмов, выделяемых при кашле и чихании. (Источник: Управление по связям с общественностью Форт Джордж Г. Мид)
Пыль и мелкие частицы, известные как аэрозоли , которые могут парить в воздухе, могут переносить патогены и способствовать передаче болезней по воздуху . Например, частицы пыли являются доминирующим способом передачи хантавируса человеку. Хантавирус обнаружен в кале, моче и слюне мышей, но когда эти вещества высыхают, они могут распадаться на мелкие частицы, которые при потревожении могут переноситься по воздуху; вдыхание этих частиц может привести к серьезной, а иногда и смертельной респираторной инфекции.
Хотя передача капель на короткие расстояния считается контактной передачей, как обсуждалось выше, передача капель на большие расстояния по воздуху считается передачей транспортного средства. В отличие от более крупных частиц, которые быстро выпадают из столба воздуха, мелкие капли слизи, образующиеся при кашле или чихании, могут оставаться во взвешенном состоянии в течение длительных периодов времени, перемещаясь на значительные расстояния. В определенных условиях капли быстро высыхают с образованием ядра капли , которое способно переносить патогены; температура и влажность воздуха могут влиять на эффективность передачи по воздуху.
Туберкулез часто передается воздушно-капельным путем, когда возбудитель, Mycobacterium tuberculosis , выделяется мелкими частицами при кашле. Поскольку tuberculosis требует всего 10 микробов, чтобы вызвать новую инфекцию, пациентов с туберкулезом необходимо лечить в помещениях, оборудованных специальной вентиляцией, и любой, кто входит в комнату, должен носить маску.
Клиническое направление: Флорида, Разрешение
Этот пример продолжает историю, начатую в книге «Язык эпидемиологов и отслеживание инфекционных заболеваний».
После определения источника зараженных турдакенов Управление здравоохранения Флориды уведомило Центр контроля заболеваний, который запросил ускоренную инспекцию объекта инспекторами штата. Инспекторы обнаружили, что машина, используемая для обработки цыплят, была заражена Salmonella в результате некачественных протоколов очистки. Инспекторы также обнаружили, что процесс наполнения и упаковки турдуков перед охлаждением позволял мясу слишком долго оставаться при температурах, способствующих росту бактерий.Загрязнение и задержка охлаждения привели к передаче бактерий в турдакенах через транспорт (пищевые продукты).
На основании этих выводов завод был остановлен для полной и тщательной дезактивации. Все турдукены, произведенные на заводе, были отозваны и сняты с полок магазинов перед декабрьскими праздниками, что предотвратило дальнейшие вспышки.
Векторная передача
Заболевания также могут передаваться механическим или биологическим вектором , животным (обычно членистоногим ), которое переносит болезнь от одного хозяина к другому. Механическая передача обеспечивается механическим вектором , животным, которое переносит патоген от одного хозяина к другому, не будучи инфицированным. Например, муха может приземлиться на фекалии и позже передать бактерии из фекалий в пищу, на которую она приземляется; человек, принимающий пищу, может заразиться бактериями, что приведет к диарее или дизентерии (рис. 4).
Рис. 4. (a) Механический переносчик переносит патоген на своем теле от одного хозяина к другому, а не в виде инфекции.(b) Биологический вектор переносит патоген от одного хозяина к другому после того, как сам заразился.
Биологическая передача происходит, когда патоген воспроизводится в биологическом векторе , который передает патоген от одного хозяина к другому (рис. 4). Членистоногие — основные переносчики, ответственные за биологическую передачу (Таблица 1). Большинство членистоногих-переносчиков передают патоген, кусая хозяина, создавая рану, которая служит входным воротом. Патоген может пройти часть своего репродуктивного цикла в кишечнике или слюнных железах членистоногих, чтобы облегчить его передачу через укус.Например, полужесткие (их называют «целующиеся клопы» или «клопы-убийцы») передают человеку болезнь Шагаса , испражняясь при укусе, после чего человек царапает или втирает инфицированные фекалии в слизистую оболочку или разрывает кожу.
Биологические насекомые-переносчики включают комаров , которые передают малярию, и другие болезни, и вшей, , которые передают тиф . Другие членистоногие-переносчики могут включать паукообразных, в первую очередь клещей , которые передают болезнь Лайма и другие болезни, и клещей , которые переносят кустарный тиф и риккетсиозную оспу .Биологическая передача, поскольку она включает выживание и размножение в пределах паразитирующего переносчика, усложняет биологию патогена и его передачу. Существуют также важные переносчики болезней, не относящиеся к членистоногим, включая млекопитающих и птиц. Различные виды млекопитающих могут передавать человеку, обычно через укус, который передает вирус бешенства. Куры и другая домашняя птица могут передавать птичий грипп человеку через прямой или косвенный контакт с вирусом птичьего гриппа A , выделяемым со слюной, слизистыми и фекалиями птиц.
Таблица 1. Распространенные членистоногие-переносчики и отдельные патогены | |||
---|---|---|---|
Вектор | Виды | Возбудитель | Болезнь |
Черная муха | Simulium spp. | Onchocerca volvulus | Онхоцеркоз (речная слепота) |
Блоха | Xenopsylla cheopis | Риккетсия тиф | Мышиный сыпной тиф |
Yersinia pestis | Чума | ||
Жук-поцелуй | Triatoma spp. | Trypanosoma cruzi | Болезнь Шагаса |
Вошь | Pediculus humanus humanus | Bartonella quintana | Траншейная лихорадка |
Borrelia recurrentis | Возвратный тиф | ||
Rickettsia prowazekii | Сыпной тиф | ||
Клещ (чиггер) | Leptotrombidium spp. | Orientia tsutsugamushi | Скраб от сыпного тифа |
Liponyssoides sanguineus | Риккетсия акари | Риккетсиоз | |
Комаров | Aedes spp., Haemogogus spp. | Вирус желтой лихорадки | Желтая лихорадка |
Anopheles spp. | Плазмодий falciparum | Малярия | |
Cutex pipiens | Вирус Западного Нила | Болезнь Западного Нила | |
Песчаная муха | Phlebotomus spp. | Leishmania spp. | Лейшманиоз |
Билет | Иксоды spp. | Borrelia spp. | Болезнь Лайма |
Dermacentor spp. и др. | Риккетси Риккетсия | Пятнистая лихорадка Скалистых гор | |
Муха цеце | Glossina spp. | Trypanosoma brucei | Африканский трипаносомоз (сонная болезнь) |
Подумай об этом
- Опишите, как болезни могут передаваться по воздуху.
- Объясните разницу между механическим вектором и биологическим вектором.
Использование ГМО для остановки распространения вируса Зика
В 2016 году эпидемия вируса Зика была связана с высокой частотой врожденных дефектов в Южной Америке и Центральной Америке. Поскольку зима в северном полушарии сменилась весной, представители здравоохранения правильно предсказали, что вирус распространится в Северную Америку, что совпало с периодом размножения его основного переносчика, комара Aedes aegypti .
Ареал комара A. aegypti распространяется и на юг Соединенных Штатов (рис. 5). Поскольку эти же комары служат переносчиками других проблемных заболеваний (лихорадка денге , , желтая лихорадка , и другие), в качестве решений были предложены различные методы борьбы с комарами. Химические пестициды эффективно использовались в прошлом и, вероятно, будут использоваться снова; но поскольку химические пестициды могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду, некоторые ученые предложили альтернативу, которая включает генную инженерию A.aegypti , так что он не может воспроизводиться. Однако этот метод был предметом споров.
Рис. 5. Вирус Зика — это вирус в оболочке, передающийся комарами, особенно Aedes aegypti . Ареал этого комара включает большую часть Соединенных Штатов, от юго-запада и юго-востока до северных районов Средней Атлантики. Ареал A. albopictus , еще одного переносчика, простирается еще дальше на север до Новой Англии и некоторых частей Среднего Запада. (кредитная микрофотография: модификация работы Синтии Голдсмит, Центры по контролю и профилактике заболеваний; кредитная фотография: модификация работы Джеймса Гатани, Центры по контролю и профилактике заболеваний; кредитная карта: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний)
Один из методов, который работал в прошлом для борьбы с вредителями, с небольшими очевидными недостатками, заключался в интродукции стерильных самцов.Этот метод контролировал вредителей винтовой мухи на юго-западе США и вредителей плодовых мух плодовых культур. В этом методе самцы целевых видов выращиваются в лаборатории, стерилизуются радиацией и выпускаются в окружающую среду, где они спариваются с дикими самками, которые впоследствии не приносят живого потомства. Повторные выбросы сокращают популяцию вредителей.
Аналогичный метод, использующий преимущества технологии рекомбинантной ДНК, вводит доминантный летальный аллель самцам комаров, который подавляется в присутствии тетрациклина (антибиотика) во время лабораторного выращивания.Самцы выпускаются в окружающую среду и спариваются с самками комаров. В отличие от метода стерильных самцов, эти спаривания дают потомство, но они умирают как личинки от летального гена в отсутствие тетрациклина в окружающей среде. По состоянию на 2016 год этот метод еще не был реализован в Соединенных Штатах, но британская компания протестировала метод в Пирасикабе, Бразилия, и обнаружила сокращение количества диких личинок A. aegypti на 82% и снижение случаев лихорадки денге на 91%. в обрабатываемой зоне. В августе 2016 года на фоне новостей о заражении вирусом Зика в нескольких сообществах Флориды FDA разрешило британской компании протестировать этот же метод борьбы с комарами в Ки-Уэст, штат Флорида, в ожидании соблюдения местных и государственных нормативных требований и проведения референдума в затронутых сообществах.
Использование генетически модифицированных организмов (ГМО) для борьбы с переносчиками болезней имеет как своих сторонников, так и противников. Теоретически эту систему можно использовать для вымирания комаров A. aegypti — благородная цель, по мнению некоторых, учитывая ущерб, который они наносят человеческому населению. Но противники идеи обеспокоены тем, что ген может выйти за пределы видовой границы A. aegypti и вызвать проблемы у других видов, что приведет к непредвиденным экологическим последствиям.Противники также настороженно относятся к программе, потому что она управляется коммерческой корпорацией, что создает потенциал для конфликта интересов, который необходимо жестко регулировать; и неясно, как можно обратить вспять любые непредвиденные последствия программы.
Есть и другие эпидемиологические соображения. Aedes aegypti , по-видимому, не единственный переносчик вируса Зика. Aedes albopictus , азиатский тигровый комар, также является переносчиком вируса Зика. A. albopictus в настоящее время широко распространен по всей планете, включая большую часть Соединенных Штатов (рис. 5). Было обнаружено, что многие другие комары являются переносчиками вируса Зика, хотя их способность действовать как переносчики неизвестна. Генетически модифицированные штаммы A. aegypti не будут контролировать другие виды векторов. Наконец, вирус Зика, по-видимому, может передаваться половым путем между людьми-носителями, от матери к ребенку и, возможно, при переливании крови. Все эти факторы необходимо учитывать при любом подходе к борьбе с распространением вируса.
Совершенно очевидно, что проведение эксперимента в открытой среде с пока еще плохо изученной технологией сопряжено с рисками и неизвестностью. Но позволять вирусу Зика бесконтрольно распространяться также рискованно. Оправдывает ли угроза эпидемии вируса Зика экологический риск генно-инженерных комаров? Являются ли современные методы борьбы с комарами достаточно неэффективными или вредными, чтобы нам нужно было попробовать непроверенные альтернативы? Вот вопросы, которые сейчас задают чиновникам общественного здравоохранения.
Помещение в карантин
Лица, подозреваемые или известные как подвергшиеся воздействию определенных заразных патогенов, могут быть помещены на карантин или изолированы для предотвращения передачи болезни другим людям.В больницах и других медицинских учреждениях обычно создаются специальные палаты для изоляции пациентов с особо опасными заболеваниями, такими как туберкулез или лихорадка Эбола (Рисунок 6). В зависимости от обстановки эти палаты могут быть оборудованы специальными методами обработки воздуха, и персонал может применять специальные протоколы для ограничения риска передачи, такие как средства индивидуальной защиты или использование химических дезинфицирующих спреев при входе и выходе медицинского персонала.
Продолжительность карантина зависит от таких факторов, как инкубационный период болезни и свидетельства, указывающие на инфекцию.Пациент может быть выписан, если признаки и симптомы не проявятся, когда ожидалось, или если может быть проведено профилактическое лечение, чтобы ограничить риск передачи. Если инфекция подтверждается, пациента могут заставить оставаться в изоляции до тех пор, пока болезнь не перестанет считаться заразной.
В Соединенных Штатах органы общественного здравоохранения могут помещать в карантин пациентов только для определенных заболеваний, таких как холера , дифтерия , инфекционный туберкулез и штаммы гриппа , способные вызвать пандемию .Лица, въезжающие в Соединенные Штаты или перемещающиеся между штатами, могут быть помещены в карантин Центром контроля заболеваний, если они подозреваются в заражении одним из этих заболеваний. Хотя CDC регулярно контролирует пункты въезда в Соединенные Штаты для экипажа или пассажиров, демонстрирующих заболевание, карантин применяется редко.
Рис. 6. (a) Аэромедицинская биологическая система сдерживания (ABCS) — это модуль, разработанный CDC и Министерством обороны специально для перевозки очень заразных пациентов по воздуху.b) изолятор для пациентов с Эболой и пациентов в Лагосе, Нигерия. (кредит а: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний; кредит б: модификация работы CDC Global)
Инфекции, связанные со здоровьем (нозокомиальные)
Больницы, дома престарелых и тюрьмы привлекают внимание эпидемиологов, поскольку в этих условиях повышается уровень заболеваемости определенными заболеваниями. Более высокая скорость передачи может быть вызвана характеристиками самой окружающей среды, характеристиками населения или и тем, и другим.Следовательно, необходимо предпринять особые усилия, чтобы ограничить риск заражения в этих условиях.
Инфекции, приобретенные в медицинских учреждениях, включая больницы, называются внутрибольничными инфекциями или инфекциями, связанными со здоровьем (HAI) . HAI часто связаны с хирургическим вмешательством или другими инвазивными процедурами, которые обеспечивают патогену доступ к воротам инфекции. Чтобы инфекция была классифицирована как HAI, пациент должен быть госпитализирован в медицинское учреждение не только по причине инфекции, но и по другой причине.В этих условиях пациенты, страдающие первичным заболеванием, часто страдают ослабленным иммунитетом и более восприимчивы к вторичной инфекции и условно-патогенным микроорганизмам.
По данным CDC, в 2011 году в больницах США было зарегистрировано более 720 000 случаев HAI. Около 22% этих HAI произошли в хирургическом вмешательстве, и случаев пневмонии приходилось на еще 22%; инфекции мочевыводящих путей составляли дополнительные 13%, а первичные инфекции кровотока 10%.Такие HAI часто возникают, когда патогены попадают в тела пациентов через зараженное хирургическое или медицинское оборудование, такое как катетеры , и аппараты искусственной вентиляции легких. Медицинские учреждения стремятся ограничить внутрибольничные инфекции с помощью протоколов обучения и соблюдения гигиены, таких как те, что описаны в разделе «Контроль роста микробов».
Подумай об этом
- Назовите несколько причин возникновения HAI.
Ключевые концепции и резюме
- Резервуары болезней человека могут включать популяции людей и животных, почву, воду и неодушевленные предметы или материалы.
- Контактная передача может быть прямой или непрямой через физический контакт либо с инфицированным хостом (прямой), либо через контакт с фомитом, с которым инфицированный хост уже контактировал ранее (косвенный).
- Передача вектора происходит, когда живой организм переносит инфекционный агент на своем теле ( механический ) или как сам инфекционный хозяин ( биологический ) новому хозяину.
- Транспортное средство происходит, когда вещество, такое как почва, вода или воздух, переносит инфекционный агент к новому хозяину.
- Инфекции, связанные со здравоохранением (HAI) или нозокомиальные инфекции , приобретаются в клинических условиях. Передаче способствует медицинское вмешательство и высокая концентрация восприимчивых людей с ослабленным иммунитетом в клинических условиях.
Множественный выбор
Какой биологический переносчик болезней человека является наиболее распространенным?
- вирусов
- бактерий
- млекопитающие
- членистоногие
Показать ответ
Ответ d.Членистоногие — самый распространенный биологический переносчик болезней человека.
Комар кусает человека, у которого впоследствии поднимается температура и появляется сыпь на животе. Какой это будет тип передачи?
- механическая векторная трансмиссия
- передача биологических векторов
- трансмиссия прямого контакта
- трансмиссия автомобиля
Показать ответ
Ответ б. Это будет биологическая передача переносчика.
Крупный рогатый скот может пастись на поле, где есть колодец, и семья фермера заболевает желудочно-кишечным патогеном после питья воды.Каким будет тип передачи инфекционных агентов?
- передача биологических векторов
- трансмиссия прямого контакта
- трансмиссия непрямого контакта
- трансмиссия автомобиля
Показать ответ
Ответ d. Это будет трансмиссия транспортного средства.
Одеяло ребенка, больного ветряной оспой, вероятно, заражено вирусом, вызывающим ветряную оспу (вирус ветряной оспы). Как называется одеяло?
- фомит
- хост
- возбудитель
- вектор
Показать ответ
Ответ а.Одеяло — это фомит.
Заполните бланк
У пациента в больнице с мочевым катетером развивается инфекция мочевого пузыря. Это пример инфекции ________.
Показать ответ
У пациента в больнице с мочевым катетером развивается инфекция мочевого пузыря. Это пример внутрибольничной инфекции или инфекции , связанной со здоровьем.
A ________ — животное, которое может передавать инфекционные патогены от одного хозяина к другому.
Показать ответ
Вектор — это животное, которое может переносить инфекционные патогены от одного хозяина к другому.
Подумай об этом
Различают воздушно-капельную передачу от транспортного средства.
Многие люди заболевают простудой после перелета на самолете. В системах циркуляции воздуха коммерческих самолетов используются фильтры HEPA, которые должны удалять любые инфекционные агенты, проходящие через них. Каковы возможные причины учащения простудных заболеваний после перелетов?
Роль насекомых в механической передаче паразитов человека
Уважаемый редактор,
Членистоногие, вероятно, самые успешные из всех животных.Они встречаются в любой среде обитания и во всех регионах мира. Без переносчика жизненный цикл паразита был бы прерван, и патоген погиб бы. Понимая, как передается паразит, и причастность переносчиков к передаче, персонал общественного здравоохранения может лучше разрабатывать и управлять программой контроля для конкретной проблемы.
Тот факт, что членистоногие питается больным хозяином, не гарантирует, что оно может заразиться, а также не гарантирует, что проглоченные патогены могут выжить и развиться.[1] При механической передаче насекомые переносят организмы по частям тела и щетинкам, которые собирают загрязнения, когда насекомые питаются мертвыми животными или экскрементами. При биологической передаче паразиты либо размножаются, либо развиваются в членистоногих, либо и то, и другое. [2]
Было показано, что мухи действуют как переносчики ряда патогенов (). Передача патогенов взрослыми мухами происходит путем (i) механического вытеснения из их экзоскелета, который используется для прикрепления к вертикальным поверхностям, (ii) отложения фекалий и (iii) срыгивания не полностью переваренной пищи.Некоторые насекомые заражают человека прямо, а некоторые косвенно.
Полет после увеличения в 1000000 раз в телескоп (Покажите мелкие частицы).
Существуют различные клещи и черви, которые проникают в ткани. Аллергия может вспыхнуть от укусов пчел, вшей, а также от укусов чиггеров и клещей. Некоторые мухи будут называться механическими переносчиками, поскольку они собирают микробы, кусая больное животное, а затем кусают здорового человека, заражая их болезнью [3]. Блохи переносят болезнь после поедания чумных организмов, связанных с санитарией и общественным здоровьем, в качестве возбудителей желудочно-кишечных заболеваний у людей на основе синантропии, эндофилии, коммуникативного поведения и сильного влечения к грязи и человеческой пище.[4]
Тараканы — одни из самых известных вредителей помещений, которые не только загрязняют пищу, оставляя помет и бактерии, которые могут вызвать пищевое отравление, но также переносят бактерии, грибки и другие патогенные микроорганизмы в зараженные районы. [5] Их ночные и грязные привычки делают их идеальными переносчиками различных болезнетворных микроорганизмов. В основном это тропические насекомые, до настоящего времени от тараканов были изолированы многочисленные патогенные бактерии, в том числе Salmonella spp., Shigella spp. И K. pneumoniae.Кроме того, некоторые паразиты и грибки были обнаружены на внешних поверхностях или внутренних частях тела тараканов, а некоторые исследования показали, что воздействие антигенов тараканов может играть важную роль в проблемах со здоровьем, связанных с астмой. [6]
Грязные мухи являются потенциальными механическими переносчиками болезнетворных организмов, поскольку патогены могут переноситься из зараженных ими тел в нашу пищу, глаза, нос, рот и открытые раны. [7] Миаз — это вторжение личинок мух в ткани или органы живых людей или животных, которые могут питаться живой или мертвой тканью хозяина или пищей, потребляемой хозяином.Реакции хозяина могут быть бессимптомными, от незначительных до насильственных или даже смертельных. Известно, что тараканы и грязные мухи являются переносчиками Toxoplasma gondii. Такие насекомые, как навозные жуки, являются одними из важнейших пищевых продуктов норвежских крыс и крыс, а также полевых мышей [8], но роль навозных жуков (Onthophagus spp.) Как переносчиков ооцист кокцидий неизвестна.
Поиск и устранение мест размножения — важный первый шаг в его контроле. Помимо приема лекарств, следует предпринять меры по борьбе с домашними мухами или их искоренению, чтобы остановить передачу кишечных паразитов в обществе.Тараканы представляют собой важный резервуар для инфекционных патогенов; следовательно, борьба с тараканами существенно минимизирует распространение инфекционных заболеваний в окружающей среде. Комплексные программы борьбы с вредителями должны включать меры борьбы с различными видами вредителей, включая мух, тараканов, блох, клопов, муравьев и грызунов. Раннее выявление их присутствия важно, чтобы избежать крупных заражений.
Механическая передача или распространение инфекционных патогенов / паразитов членистоногими
0:00
Меня зовут Лейн Фойл.Я профессор
Энтомология в штате Луизиана
Университет в Батоне
Руж, Луизиана.
И предмет моей лекции
механическая трансмиссия
возбудителей болезней членистоногими.
0:18
Основное различие между
биологическая передача
и механическая трансмиссия
что при биологической передаче,
агент развивается и / или
распространяется внутри вектора,
в механической трансмиссии,
простая передача агентов
от одного зараженного хоста или
загрязненный субстрат
к восприимчивому хозяину.Я нарушил лекцию
на два основных типа
механических
передача, одно существо
прямая механическая трансмиссия
это когда агенты переводятся
прямо между двумя
хосты — или косвенные,
или загрязняющий
механическая трансмиссия,
и тогда членистоногие
передавать патогены
подобраны из загрязненных источников.
1:03
Еще в 1800-х годах
исследования механической трансмиссии
проводились, когда ассоциации
членистоногие и болезни.
Но даже когда экспериментальный
доказательства получены,
автомобили с механической трансмиссией
кроме членистоногих часто существуют.Например, если кал
источник возбудителя,
а муха — вектор,
фекально-оральный путь
следует учитывать, плюс
кулинары или сельскохозяйственные рабочие.
Если гнойное поражение
источник возбудителя
а муха — это
вектор, прямой контакт
также может быть механизм
передачи агента.Если кровь — источник,
а муха — вектор,
многоразовые иглы
следует считать.
Таким образом, относительная важность
механическая передача агентов
членистоногими в эпидемиологии
часто бывает ситуативным.
Механическая передача энергии | Инженерное проектирование продуктов
Что такое механическая передача энергии?
Механическая передача энергии — это передача энергии от места, где она генерируется, к месту, где она используется для выполнения работы с использованием простых машин, соединений и элементов механической передачи энергии.
Механическая передача энергии
Почти все машины имеют какую-либо передачу мощности и движения от входного источника. Обычно это электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания, который обычно обеспечивает вращающий момент через комбинацию входного вала и муфты.
Зачем нужна механическая передача энергии?
Есть много способов выработки энергии, но иногда невозможно произвести энергию там, где она необходима, в правильной форме, направлении или величине.Следовательно, передача электрической и механической энергии жизненно важна для проектирования любой инженерной продукции. Эта статья посвящена исключительно механической передаче энергии и ее элементам, за исключением передачи электроэнергии. Механическая силовая передача и ее элементы используются по следующим причинам:
- Выработанная мощность или энергия могут быть преобразованы в полезную форму
- Физические ограничения ограничивают выработку электроэнергии в том месте, где она используется, следовательно, ее можно передавать от источника к месту, где она необходима
- Может использоваться для изменения направления и величины, например скорости или крутящего момента
- Может использоваться для изменения типа энергии i.е. вращательное в линейное и наоборот
Элементы механической передачи энергии
В конструкциях технических изделий, таких как автоматические приводы, механизмы и т. Д., Передача энергии и ее элементы позволяют согласовать источник энергии с его рабочей средой и состоянием рабочих элементов.
Преимущества элементов передачи энергии
- Эффективная передача мощности
- Элементы помогают разделить и распределить источник энергии для запуска нескольких механизмов, таких как один двигатель, управляющий несколькими конвейерными лентами.
- Для изменения скорости вращения
- Обратное направление вращения двигателя
- Преобразует вращательное движение в поступательное возвратно-поступательное движение
Типы элементов механической передачи энергии
- Валы и муфты
- Винты силовые
- Шестерни и зубчатые передачи
- Тормоза и сцепления
- Ремни, тросы и шкивы
- Цепи и звездочки
Валы и муфты
Как обсуждалось ранее, валы и муфты являются неотъемлемой частью передачи энергии для современных инженерных конструкций, таких как машины.Поскольку валы трансмиссии широко используются практически во всех типах конструкции механического оборудования, конструкция имеет решающее значение для безопасности и длительного срока службы машин.
Валы
Компоненты, такие как муфты, шестерни, шкивы, звездочки и т. Д., Устанавливаются на вал для передачи мощности или вращения через центральную часть компонента, называемую ступицей, вместе с удерживающими устройствами, такими как шпонки и шлицы. Соединение должно гарантировать, что соединение передает нагрузку, мощность и вращение без проскальзывания и в пределах требований к точности конструкции.
вал-конструкция
Типы соединений и компонентов, которые должны использоваться вдоль оси вала, продиктованы функциональными требованиями продукта и зависят от следующих факторов
— Величина крутящего момента
— Размер вала
— Скорость вращения
— Направление вращения
Муфты
Муфты, также известные как муфты валов, используются для соединения двух концов валов вместе для передачи углового вращения и крутящего момента. Основное требование к конструкции муфты и ее удерживающих устройств заключается в том, что номинальный крутящий момент должен передаваться без проскальзывания, преждевременного выхода из строя или, в некоторых случаях, он должен выдерживать перекос.
Жесткие и гибкие муфты
Механические муфты для передачи энергии обычно делятся на две большие категории
- Муфта жесткая
- Эластичная муфта
Жесткие муфты просты, легки в конструкции и сравнительно дешевы, хотя требуют точной центровки валов, тогда как гибкие муфты могут компенсировать перекос валов.
Силовые винты
Силовой винт, также известный как ходовой винт (или ходовой винт) и винт переноса, представляет собой винт, используемый в качестве элемента связи для передачи энергии в таком инженерном изделии, как машина, для преобразования вращательного движения в линейное движение.Большая площадь скользящего контакта между охватываемой и охватывающей частью резьбы винта обеспечивает большое механическое преимущество за счет малого угла клина.
Силовой винт
Силовые винты имеют множество применений, таких как линейные ходовые винты, направляющие станков, тиски, винтовые домкраты, механические механизмы управления прессом и т. Д. Наиболее распространенные устройства устроены так, что силовой винт вращается, а гайка трансформируется в линейное движение вдоль винтов. Но он также используется в противоположной ориентации, такой как винтовой домкрат, где гайка вращается, а винт движется линейно, чтобы поднять домкрат.
Они не используются для передачи большой мощности из-за больших потерь энергии на трение на резьбе винта, но используются в прерывистой передаче малой мощности, например, в позиционерах с низкой точностью.
Шестерни и зубчатые передачи
Зубчатые передачи — это несколько комплектов шестерен, передающих мощность. Зубчатая передача — это система механической передачи энергии, в которой шестерни установлены на валах, так что зубья сопряженных шестерен входят в зацепление и каждое катится друг на друга по диаметру делительной окружности.
Зубчатые передачи и зубчатые передачи
Передаточное число и механическое преимущество сопряженных шестерен определяются соотношением диаметров делительной окружности.
Тормоза и сцепления
Теоретически тормоза и муфты почти неразличимы, хотя функционально муфты представляют собой муфты, которые используются для включения и отключения передаваемой мощности между двумя соединительными валами, вращающимися с разными скоростями на общей оси. Основная функция муфты — привести оба элемента к общей угловой скорости.
тормоза и сцепления
Тормоз работает аналогичным образом, за исключением того, что один из элементов является фиксированным, поэтому при срабатывании общая угловая скорость равна нулю.
Хотя тормоза и сцепления известны своим автомобильным применением, они также широко используются в лебедках, косилках, подъемниках, стиральных машинах, тракторах, мельницах, лифтах и экскаваторах.
Сцепления
Механические муфты можно классифицировать и различать по-разному в зависимости от типа зацепления, принципа действия, типа срабатывания и метода работы
Вид участия | Принцип действия | Тип срабатывания | Метод работы |
Муфты принудительного привода | Муфты замыкающие | Гидравлическое управление | Муфты сухие |
муфты фрикционные | Муфты размыкающие | Пневматический | Мокрое сцепление |
Механический | |||
Муфты электромагнитные |
Важные моменты, которые следует учитывать
- Переданный крутящий момент
- Управляющая сила
- Энергетические потери
- Повышение температуры
Тормоза
Как и сцепления, бывают механические, гидравлические, пневматические и электрические тормоза.
Его можно классифицировать по назначению:
- Тормоза стопорные, стопорные тормоза
- Тормоза регулирующие
- Динамометрические тормоза
Некоторые из распространенных типов тормозов:
- Тормоза колодочные
- Лента для запекания
- Тормоза дисковые
- Тормоза барабанные
Ремни, тросы и шкивы
Ремни и шкивы используются, когда расстояние между валами слишком велико для использования шестерен.
ремни, тросы и шкивы
Цепи и звездочки
Цепи
используются для низкоскоростных приложений, где расстояние между валами слишком велико для использования зубчатых передач, а ремни будут поддерживать крутящий момент, который необходимо передавать. Они также являются хорошим способом передачи энергии, когда требуются точные соотношения скоростей
цепи и звездочки
Совет по дизайну: звездочки с нечетным числом зубьев изнашиваются медленнее, чем звездочки с четным числом зубцов.
Механическая передача без контакта между частями — ScienceDaily
Исследователи из Мадридского университета Карлоса III (UC3M) координируют международный проект по разработке новой концепции механической передачи без контакта между частями, основанной на магнитных силах, что предотвращает трение и износ а также устранение необходимости в смазке деталей.
Целью проекта MAGDRIVE является определение, создание и испытание прототипа механической трансмиссии без контакта между частями, которая способна работать в криогенных условиях с минимальным практически отсутствующим обслуживанием. «Кроме того, этот тип механизма, который отвечает за передачу энергии между различными элементами внутри машины, должен быть способен выходить в космос и работать в течение многих лет без каких-либо поломок или подобных событий», — пояснил профессор Хосе Луис. Перес Диас из отдела машиностроения UC3M, который является координатором этого нового европейского исследовательского проекта для Рамочной программы 7 th (FP7), рассчитанной на три года.
Основные особенности конструкции, предложенные исследователями для обеспечения отсутствия физического контакта между подвижными частями трансмиссии, основаны на использовании магнитных сил. «В рамках этого проекта мы пытаемся исследовать, является ли эффективность этих механизмов адекватной и обладают ли они теми свойствами, которые, по нашему мнению, должны иметь», — пояснил профессор Перес Диас.
Преимущества механической трансмиссии, в которой нет контакта между движущимися частями, заключаются, во-первых, в том, что предотвращается износ деталей, а во-вторых, в том, что смазка не требуется.«Отсутствие контакта или трения между зубьями шестерен, — пояснил Перес Диас, — означает, что в использовании смазочных материалов нет необходимости. При криогенных температурах — около -200 ºC — обычные смазочные материалы становятся твердыми, как камень, и вызывают проблемы. , — прокомментировал он. «Кроме того, — отметил он, — если мы примем во внимание, что более половины потребляемой нами энергии теряется на трение, наличие механизмов, которые этого не делают, было бы действительно важно».
Этот тип модели механической трансмиссии можно найти в различных сценариях.Первое приложение, которое прокомментировали исследователи, предназначено для всех типов механизмов, используемых в спутниках или космических аппаратах, где нет легкого доступа для обслуживания и где необходимо иметь небольшой вес и работать в криогенных условиях космоса, хотя приложения могут быть обнаружены в приборах, которые должны работать в этом диапазоне температур на Земле, таких как аппараты КТ и МРТ, используемые в медицине. «Если наш тип передачи может быть экстраполирован на температуру окружающей среды, его можно будет использовать в любой системе передачи, которая могла бы использовать эти свойства, хотя в настоящее время мы сосредоточены на космическом применении», — по словам профессора Переса Диаса, он также формирует входит в исследовательскую группу MAQLAB в UC3M, которая имеет опыт работы в области магнитомеханики и механики сверхпроводящей левитации.
Проект MAGDRIVE — это европейский проект в космической области 7-й рамочной программы, координируемый Мадридским университетом Карлоса III (UC3M) и при участии Национального исследовательского совета (CNR-SPIN) Генуи и Университета Кассино (оба в Италии), Фонд Школы наук Лиссабонского университета (Португалия) и три компании: BPE из Германии, испанская LIDAX и CAN Superconductors из Чешской Республики.