Механическая трансмиссия: Что же это такое, «интеллектуальная механическая трансмиссия»? — Телеканал «Авто плюс»

Содержание

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

Механическая трансмиссия | ЖЕЛЕЗНЫЙ-КОНЬ.РФ

Механическая трансмиссия [рис. 1, а)] состоит только из механических передач. Источник энергии – двигатель (1), от которого через сцепление (2), коробку передач (3) и карданные передачи (7) она поступает к раздаточной коробке (4), а затем – к переднему (6) и заднему (5) мостам с ведущими колёсами (8). На автомобилях и тракторах широкое распространение получила именно механическая трансмиссия. К достоинствам механической трансмиссии можно отнести высокое значение КПД, а к недостаткам – ступенчатое регулирование.

Рис. 1. Схемы трансмиссий.

а) – Механическая трансмиссия автомобиля 4х4:

1) – Двигатель;

2) – Сцепление;

3) – Коробка передач;

4) – Раздаточная коробка;

5) – Задний мост с дифференциалом;

6) – Передний мост с дифференциалом;

7) – Карданные передачи;

8) – Ведущие колёса;

б) – Электромеханическая трансмиссия трактора ДЭТ-250:

1) – Двигатель;

2) – Электрический генератор;

3) – Силовые кабели;

4) – Тяговый электродвигатель;

5) – Карданная муфта;

6) – Задний мост;

7) – Ведущие звёздочки;

в) – Гидрообъёмная трансмиссия трактора:

1) – Двигатель;

2) – Гидронасос;

3) – Трубопроводы;

4) – Гидромоторы;

5) – Ведущие колёса.

В качестве элементов механической трансмиссии, трансформирующих крутящий момент и скорость, применяют шестерённые передачи.

Передаточное число шестерённой пары можно представить как отношение числа зубьев ведомой шестерни (z₂) к числу зубьев ведущей шестерни (z₁).

i=z₂

/z₁

Общее передаточное число шестерённой трансмиссии (i_тр) равно произведению передаточных чисел коробки передач (i_к.п) и заднего моста (i₀).

i_тр=i_к.пi₀

17*

Трансмиссия и коробка передач — в чем между ними разница?

Когда в тексте упоминается «5-ступенчатая трансмиссия» или «механическая трансмиссия», — несложно догадаться, что речь идет о коробке передач. Многие неравнодушные к автомобилям люди считают, что два этих термина обозначают один и тот же агрегат. И один можно без зазрения совести заменять другим — примерно как писать «гиппопотам» вместо «бегемота». На суперкаре Nissan GT-R ради хорошей развесовки коробку передач отодвинули к задней оси, что усложнило конструкцию трансмиссии: часть крутящего момента, «добежавшего» до задней части автомобиля и «пробежавшего» по валам КПП, по второму карданному валу отправляется в обратный путь — к передним колесам. На деле же разница есть — и ощутимая. Что такое коробка передач — объяснять вряд ли требуется. Трансмиссия же — это весь комплекс агрегатов и механизмов, с помощью которого сгенерированный двигателем крутящий момент добирается до ведущих колес. Таким образом, на большинстве привычных нам автомобилей трансмиссия начинается со сцепления (или гидротрансформатора автоматической коробки передач) и заканчивается ступицами ведущих колес. Хотя есть и автомобили, не имеющие трансмиссии вовсе, — точнее, электромобили с мотор-колесами, где на ступице закреплен статор, а ротор является составной частью колесного диска.

Знаменитые ныне гибриды Фердинанда Порше, построенные больше ста лет назад, обходились без трансмиссии благодаря передним мотор-колесам. Одним словом, коробка передач — это всего лишь один из элементов трансмиссии. Поэтому говорить о «6-ступенчатой механической трансмиссии» все-таки не совсем корректно. Тем более что наличие механической КПП не исключает наличия в трансмиссии управляемых электроникой межосевых и межколесных муфт, которые, как правило, умеют перераспределять крутящий момент в автоматическом режиме.

Механическая коробка передач (МКПП). Синхронизатор КПП

Механическая коробка передач (МКПП) – является устройством для передачи, преобразования и изменения направления крутящего момента от маховика двигателя. В данном виде коробки передач переключение ступеней производится направленными механическими движениями рычага переключения передач.

В МКПП осуществляется ступенчатая передача крутящего момента на вторичный вал и, далее на привод колес. Ступенчатая передача подразумевает под собой определенный коэффициент передачи (передаточное число) в паре взаимодействующих шестерен ведущего и ведомого валов, в отличие, например от вариатора, у которого плавающий коэффициент передачи. Определяется передаточное число соотношением количества зубьев взаимодействующих шестерен. Самое большое передаточное число у меньшей ступени, соответствующей «первой» передаче.

По количеству ступеней механические коробки переключения передач делятся на четырех ступенчатые, пяти и шести ступенчатые. 4-х ступенчатая коробка на данный момент большая редкость, а вот пяти ступка является наиболее распространённой.

По количеству валов, МКПП подразделяются на трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач может применяться в автомобилях с передним и задним приводом, в то время как двухвальная более подходит для легковых авто с передним приводом.

Для большегрузных автомобилей так же применяется коробка трехвальная.

Трехвальная МКПП

В коробках этого типа применяется три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.

Ведущий вал выходит из корпуса коробки, для соединения своими шлицами с диском сцепления и применяется для передачи крутящего момента на вал промежуточный.

Промежуточный вал располагается параллельно ведущему и соединен с ним при помощи шестерни, которая жестко установлена на ведущем валу. На промежуточном валу так же находится блок шестерен.

Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим, но при этом вращается независимо от него. На ведомом валу располагается блок шестерен, которые не имеют жесткой сцепки с самим валом. Между шестернями располагаются муфты синхронизаторов, которые жестко сидят на валу, но могут двигаться вдоль вала. На конце муфты синхронизатора расположены зубчатые венцы, которые в процессе работы «входят» во «внутрь» шестерни ведомого вала, таким образом, получается жесткое соединение вала и ведомой шестерни заданной передачи.

В нейтральном же положении все шестерни ведущего, промежуточного и ведомого вала вращаются в холостом ходу, ведомый вал стоит на месте, поскольку венец синхронизатора не соединен с внутренним венцом шестерни. Работа синхронизатора будет описана ниже.

Вилки переключения находятся в корпусе механической коробки передач, шарнирно связаны с рычагом переключения передач и предназначены для перемещения муфт синхронизаторов вдоль ведущего и ведомого вала.

Корпус МКПП выполнен из легкого металла, предназначен для крепления внутри всего механизма переключения и заливки смазывающего вещества, обычно это трансмиссионное масло. В старых советских версиях коробок передач применялся нигрол.

Рычаг переключения передачи может находиться непосредственно в коробке передач, или смонтированным на кузове автомобиля. В этом случае применяется дистанционное управление с помощью тросов или рычагов на шарнирах. Механизм дистанционного переключения передач в народе именуется «кулиса».

Рассмотрим принцип работы трехвальной МКПП. Крутящий момент от диска сцепления передается на первичный вал, который, как говорилось выше, передает вращение на промежуточный вал, шестерни промежуточного вращают шестерни ведомого, но сам ведомый вал не вращается. Водитель поворачивает рычаг включения передачи, например первой скорости, передвигая его влево. В этот момент выбирается нужная для включения вилка, далее происходит продольное движение рычага. Под его действием вилка начинает двигаться вдоль ведомого вала, приводя в действие синхронизатор. Синхронизатор совмещает угловую скорость вала и шестерни, после этого в действие приводится зубчатый венец, который входит в шестерню, жестко связывая ведомый вал и шестерню. Именно этот щелчок вхождения венца и фиксации ощущает на рычаге водитель. После этой процедуры крутящий момент передается на хвостовик коробки передач, далее через карданный вал на задний мост автомобиля (для заднеприводных моделей).

Варьировать передаточное число можно применяя меньшее количество зубьев на ведущей шестерни и большее на ведомой, со ступенчатым изменением количества зубьев в сторону уменьшения, для ведомой. Но наступит тот момент, когда число оборотов двигателя внутреннего сгорания автомобиля приблизится к числу оборотов ведомого вала, тогда передача крутящего момента посредством шестерен теряет смысл. Именно поэтому в трехвальных коробках применяется прямая передача, то есть ведущий вал напрямую, через синхронизатор коробки передач соединен с ведомым валом, коэффициент передачи равен единице. У двухвальных МКПП прямая передача отсутствует.

Для передачи «задний ход» вводится дополнительная шестерня, которая располагается на отдельном валу и включается между промежуточным валом и ведомым, тем самым обеспечивая реверсное вращение ведомого вала. В МКПП применяются косозубые шестерни, благодаря чему происходит «мягкое» включение передач.

Двухвальная МКПП

В двухвальной коробке есть только два вала – ведущий и ведомый.

Предназначение всех элементов такое же, как и у трехвальной. Различие состоит в параллельном расположении валов, и передача создается одной парой шестерен (у трехвальной работают две пары). У двухвальной механической коробки передач нет прямой передачи. Шестерня главной передачи жестко крепится на ведомом валу, между остальными шестернями находятся синхронизаторы.

Как правило, у двухвальных коробок передач совмещены в одном корпусе непосредственно узел переключения передач, валы, блоки шестерен, синхронизаторы и дифференциал. Для уменьшения продольного размера в двухвальных коробках могут применяться несколько ведомых валов. В этом случае все вторичные валы (попеременно) своей шестерней главной передачи, вращают ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие дифференциал.

Для передачи «задний ход», так же как и в трехвальной коробке применяется дополнительный вал с промежуточной шестерней. Принцип действия тот же.

Для удерживания включенной передачи в МКПП (для всех видов) применяются фиксаторы, а для исключения включения сразу двух передач устройство блокировки.

Существенно отличается и механизм включения передачи в двухвальной коробке. Если в трехвальной переключение происходит выбором вилки рычагом переключения, то в двухвальной применяется шток переключения и рычаги выбора передачи. Сам процесс выглядит следующим образом – при повороте рычага переключения передачи в салоне авто, в действие приводится рычаг выбора передачи, далее следует продольное движение и привод в действие штока, который и толкает нужную вилку для блокировки шестерни на ведомом валу при помощи зубчатого венца муфты синхронизатора.

Синхронизатор коробки передач

Схема устройства синхронизатора: 1 — ступица; 2 — муфта; 3 — блокировочные кольца; 4 — сухари; 5 — проволочные кольца.

Как говорилось выше, синхронизатор КПП предназначен для бесшумного включения передачи путем выравнивания угловой скорости вала и шестерни. В устройство синхронизатора входит:

муфта
два блокировочных кольца
сухари
проволочные кольца

Ступица жестко крепится на ведомом валу. На ступице имеются пазы для сухарей и наружные зубья. На зубьях ступицы крепится муфта при помощи сухарей, которые находятся в канавках. Сухари прижимаются кольцами или подпружиненными шариками. Блокировочные кольца находятся по краям муфты и имеют снаружи зубья. На конической поверхности блокировочных колец наносятся продольные канавки или резьба для увеличения силы трения.

Работает синхронизатор так: включая передачу вилка, перемещает муфту в направлении нужной шестерни. Вместе с муфтой в сторону шестерни движется и блокировочное кольцо, благодаря усилию сухарей. Из-за разности угловых скоростей шестерни и вала на конической поверхности возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора. Зубья муфты и блокировочного кольца станут друг против друга, значит дальнейшее движение муфты, прекратится. После наступает момент выравнивания скоростей, а затем муфта свободно проходит через блокировочное кольцо и входит в соединение с внутренними зубцами включаемой шестерни, блокируя ее вместе с ведомым валом. Все — передача включена! Синхронизатор может включить поочередно две шестерни ведомого вала.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Механическая коробка передач: устройство, неисправности, эксплуатация

Сегодня мы рассмотрим устройство механической коробки передач, её положительные и отрицательные стороны, а также наиболее часто встречаемые неисправности. Несмотря на весьма широкий выбор автомобилей снабжённых автоматической трансмиссией, транспортные средства с МКПП всё также актуальны. Это связано с тем, что надёжность и запас ресурса механики ощутимо выше, чем у автоматических аналогов.Кроме того, автомобили с механикой гораздо более резвые, а их управление требует от водителя больше активности при езде.

На фото — ручка 7-ступенчатой КПП

Трансмиссия предназначена для изменения частоты крутящего момента, передаваемого от ДВС. В ручном агрегате водитель сам принимает решение, какое передаточное число нужно включить в конкретной ситуации.

Современные легковые автомобили обычно снабжаются пятью ступенчатыми трансмиссиями: четыре базовые, и одна повышающая. Это, пожалуй, наиболее оптимальный вариант для большинства водителей. К подобным моделям относятся отечественные Lada Vesta и множество импортных транспортных средств, таких как Volkswagen Polo. Однако есть модели и с большим количеством ступеней. МКПП с шестью или семью передачами имеют обычно пять базовых ступеней и две либо одну повышающие.

Овердрайв, или повышающая передача, имеет передаточное число меньше единицы. Другими словами, при включённой повышающей передаче ведомый вал вращается быстрее ведущего.

Шестью или семью ступенчатой механикой укомплектованы более дорогие транспортные средства. Например, КПП Opel Insignia или Skoda Superb имеет шесть передаточных положений, а Porsche 911 последнего поколения оснащён семи ступенчатой механической коробкой.

Стоит отметить, что уже и бюджетные модели, например, Kia Rio или Hyundai Solaris 2016-2017 годов выпуска оснащаются 6-ступенчатой кпп.

Достоинства шести ступенчатой трансмиссии

Естественно, шести или семи ступенчатая КПП выгодно отличается от пяти ступенчатых агрегатов. В первую очередь стоит отметить, что процесс переключения значительно меньше исчерпывает ресурс ДВС, так как, переход от одного скоростного режима к другому более плавный. Кроме того, расход топлива на шести ступенчатых МКПП несколько ниже, особенно в загородном цикле движения. Динамика разгона гораздо выше благодаря тому, что передачи короткие.

Ручка КПП Hyundai i40

В каждом современном автомобиле, укомплектованном шести ступенчатой механикой, имеется электронное оснащение, которое оповещает водителя о необходимости переключения. Подобное есть и в машинах с пяти ступенчатой коробкой, но далеко не всегда.

Устройство механической КПП

Трансмиссия автомобиля представляет собой многоступенчатый редуктор, принцип работы которого заключается в поочерёдном зацеплении отдельных зубчатых пар.

На фото МКПП Audi 100

Сцепление

Плавность переключения с одной передачи на другую в механике происходит благодаря наличию узла сцепления. Он позволяет на время переключения прервать связь трансмиссии с силовым агрегатом. Его механизм представляет собой промежуточное звено между двигателем автомобиля и коробкой передач. Помимо обеспечения плавности переключения, узел сцепления снижает колебания передаваемые от ДВС.

Сцепление делится по типу конструкции и три вида: фрикционный, гидравлический, и электромагнитный.

Фрикционный вид наиболее популярный и может быть однодисковым, двухдисковым, многодисковым.

Сегодняшние транспортные средства обычно оборудованы именно однодисковыми моделями.

Принцип работы узла довольно прост. Маховик, устанавливаемый на коленвале ДВС, работает в качестве ведущего диска. К нему придавливается ведомый диск с помощью нажимного диска, а нажатие на сцепление ослабляет эту связь. Диафрагменная пружина обеспечивает оптимальное сжатие ведомого диска с маховиком.

Как работает сцепление

Нажимной диск с диафрагмой представляют собой цельную конструкцию – корзину сцепления. Корзины бывают как нажимные, так и вытяжные, но наиболее часто встречается именно первый тип.

С помощью шлицов ведомый диск стыкуется с первичной осью МКПП. Плавность включения передачи происходит благодаря демпферным пружинам, расположенным на ступице диска. Кроме того, ведомый оснащён фрикционными накладками, которые способны кратковременно, при включении сцепления, выдерживать высокие температуры.

Переключение передач

В каждой КПП параллельно расположены валы, на которых находятся зубчатые колёса. Существуют трёхвальные и двухвальные трансмиссии. Валы именуются ведущий (первичный), ведомый (вторичный), также в трёхвальном типе есть ещё промежуточный.

Устройство

Трёхвальный тип

Первичный вал принимает крутящий момент от ДВС, а с его оси при помощи жёсткого зацепления с шестерней ведущего вала, вращение передаётся на промежуточный вал. Вторичная и первичная ось находятся в одной плоскости и стыкуются между собой подшипником. Благодаря этому их вращение происходит или абсолютно независимо или через промежуточный вал. Зубчатые колёса на вторичном валу не имеют жёсткой фиксации, и разграничены между собой синхронизаторами, которые плотно сидят на валу, но могут ходить по его оси с помощью шлицов. Торец синхронизатора имеет зубчатые венцы, позволяющие ему войти в зацепление с аналогичными венцами на зубчатом колесе.

В нейтральном положении колёса вращаются на валу беспрепятственно, а синхронизаторы разомкнуты. Когда включается передача, вилка смещает муфту и ставит её в зацепление с определённым зубчатым колесом.

Со вторичной оси вращение переходит к карданному валу, или редуктору и ШРУСам в переднеприводных машинах. Для включения заднего хода в КПП установлено промежуточное колесо, которое меняет вращение от промежуточной оси на обратное.

Трёхосные агрегаты наиболее популярны и устанавливаются в практически каждом современном автомобиле.

Двухвальный тип

Первичный вал двухосного агрегата имеет множество шестерёнок, а не одну. Поскольку промежуточная ось отсутствует, её место занимает ведомая с установленными на ней муфтами-синхронизаторами и шестернями. По большому счёту разница заключается наличием лишь одной пары зацеплений между осями для каждой ступени, а не двух.

Переключение производится аналогичным методом – вилка, управляемая ручкой переключения с помощью штока, смещает муфту по вторичному валу в соответствующее положение.

Двухвальный тип отличается большим КПД, но ограничен в повышении передаточного числа, отчего данный тип конструкции используется крайне редко. Благодаря возможности объединения КПП, узла сцепления, и самого ДВС в единый агрегат, почти все малолитражки комплектуются именно этим типом трансмиссии. Примером использования двухосной механики в автомобиле с передним расположением силового агрегата можно считать Citroen C3.

Важно помнить!

В связи с тем, что промежуточная шестерня, обеспечивающая обратное вращение выходного вала для заднего хода не имеет синхронизатора, включение задней передачи должно происходить только после полной остановки транспортного средства. В противном случае КПП выйдет из строя после такого переключения.

Муфта синхронизатора

Каждая современная трансмиссия имеет муфты-синхронизаторы. Их наличие важно для упрощения режима переключения. Без синхронизаторов для переключения пришлось бы делать двойной выжим сцепления, чтобы сравнять частоту вращения осей. На некоторых видах спецтехники, где КПП имеют большое количество ступеней, муфты не применяются, поскольку это невозможно.

На внутренней окружности ступицы расположены шлицевые пазы, которые позволяют синхронизатору перемещаться вдоль собственной оси. При переключении вилка смещает синхронизатор по шлицам, до стыкования со своей парой на конце определённой шестерне. При переключении ступени на одно из блокировочных колец подаётся значительное усилие. В конечном счёте, блокировочное кольцо проворачивается до упора.

На фото — снятие муфты синхранизатора

Дальнейшее смещение муфты-синхронизатора без переключения ступени невозможно. При вхождении синхронизатора в зацепление с венцом шестерни происходит надёжная фиксация элементов.

Плюсы и минусы механики

Ручной агрегат обладает как своими достоинствами, так и недостатками.

Плюсы:

• Менее затратное обслуживание трансмиссии.

• Высокий КПД.

• Не требуют отдельного охлаждения.

• Машины с МКПП менее прожорливы и отличаются лучшей динамикой.

• Простота механики значительно повышает надёжность агрегата.

• Более широкий диапазон выбора режима вождения.

• Транспортное средство разрешается буксировать.

Минусы:

• Плавность начала движения и переключения передач требуют водительских навыков, которые приходят только со временем.

• Небольшой ресурс узла сцепления.

• При длительных поездках водитель транспортного средства с механикой значительно сильнее утомляется, нежели водитель машины с АКПП.

• Ограниченность ступеней не позволяет плавно изменять передаточное число.

Возможные неполадки

Несмотря на простоту конструкции агрегат может поломаться. При выявлении ненормальной работы КПП рекомендуется как можно скорее обратиться в автосервис. Проблему можно попытаться решить и самостоятельно, но это потребует как соответствующих инструментов, так и определённых навыков.

Первое на чём стоит остановиться, это возникновение постороннего шума при включении нейтральной передачи. Такое может происходить, если масло в коробке давно исчерпало свой ресурс или его вовсе не осталось. Обычно водители меняют его крайне редко, но при некорректной работе трансмиссии первое, на что стоит обратить внимание, это состояние масла.

МКПП Opel Astra со снятым поддоном

Оно также может подтекать из-за плохого состояния сальников и уплотнительных прокладок. В таком случае при замене масла следует поменять и другие дефектные элементы. Однако, виною данной неполадки могут быть и износившиеся подшипники, зубчатые колёса, смещение осей валов. При этом коробку стоит демонтировать и полностью перебрать, заменив износившиеся элементы конструкции.

Возникают ситуации, когда водителю приходится прикладывать больше усилий для переключения передачи, чем обычно. Это может быть связано с выходом из строя самого механизма переключения либо неполноценного отключения сцепления. Однако, возможно, причиной проблемы стало повреждение рычага штока. Для устранения необходимо отрегулировать механизм переключения или сцепления, а также, возможно, придётся заменить повреждённые элементы.

Некоторые водители сталкивались с проблемой «вылета» передачи. Это зачастую связано с износом зубчатых колёс, вилок, штоков, подшипников ведомого или промежуточного валов, а также ослабление их фиксации. Поскольку причин может быть достаточно много, чтобы избавиться от неисправности МКПП требуется полностью перебрать с заменой всех дефектных элементов конструкции.

Неполное выжимание педали сцепления или движение автомобиля при частично выжатом сцеплении чревато поломкой деталей узла. Происходит стремительный износ диска сцепления, а также лепестки диафрагменной пружины могут попросту отломаться. Кроме того, неполноценное отключение сцепления при переключении вскоре обязательно приведёт к зализыванию зубчатых колёс.

Также стоит упомянуть, что сильная вибрация трансмиссии при заведённом ДВС свидетельствует о том, что стыкование двух агрегатов ненадёжно. Вероятнее всего в таком случае виною ослабление болтовых соединений; в таком случае их достаточно будет лишь сильнее подтянуть. Однако возможно вибрация связана с разрушением опор и тогда уже потребуется весьма трудоёмкий ремонт.

Возникновение некорректного шума при включении передач наиболее часто связано с неисправностью сцепления. Также виною может стать и подшипник вторичного вала.

6-ступенчатая механическая коробка передач

Шестиступенчатая механическая трансмиссия располагает большим диапазоном передаточных чисел. Реализованные таким способом передаточные отношения приводят к эффекту уменьшения числа оборотов, особенно на более высоких передачах. Тем самым снижается частота вращения коленчатого вала двигателя, а вместе с этим, и расход топлива. Гидравлический привод сцепления, обеспечивает, среди прочего, плавность переключения передач.

Очень короткая первая передача позволяет комфортно маневрировать и энергично трогаться с места даже на подъёмах в нагруженном состоянии. Длинная шестая передача снижает частоту вращения на более высоких скоростях, уменьшая расход топлива и уровень шума. Градация ступеней коробки передач, реализованная за счёт большого диапазона передаточных отношений, позволяет эксплуатировать двигатель в экономичном диапазоне его характеристик, что даёт возможность иметь низкий расход топлива в любой дорожной ситуации.

6-ступенчатая механическая коробка передач является частью базовой комплектации заднеприводных версий с двигателями мощностью 100 и 120 кВт.

Шестиступенчатая механическая трансмиссия располагает большим диапазоном передаточных чисел. Реализованные таким способом передаточные отношения приводят к эффекту уменьшения числа оборотов, особенно на более высоких передачах. Тем самым снижается частота вращения коленчатого вала двигателя, а вместе с этим, и расход топлива. Гидравлическое включение сцепления, обеспечивает, среди прочего, плавность переключения передач.   

Расход топлива (смешанный цикл): 6,1-5,7 (5,8-5,7) л/100 км; выбросы CO2 (смешанный цикл): 159-149 (152-149) г/км, класс энергоэкономичности: А (А). Данные в скобках приведены для автоматической коробки передач.

БГОМТ Бортовая гидрообъемная механическая трансмиссия для ВГМ тяжелой весовой категории

В конструкции БГОМТ, схема которой приведена на форуме (пост 483), используется гидрообъемная передача (ГОП) аксиально-поршневого типа. Она была разработана в начале 90-х годов прошлого века в Харьковском агрегатном бюро при заводе ФЭД (главный конструктор В.К. Мокроуз), в отделе В.М. Блудова. Никакого отношения к шарико-поршневой ГОП-900, разрабанной ВНИИгидропривод (главный конструктор Г.А. Аврунин) и используемой в танке «Оплот», она не имеет.

Гидромеханическая трансмиссия

транспортного средства

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве трансмиссии транспортного средства (ТС).

Известна гидромеханическая трансмиссия ТС, содержащая гидрообъемную передачу (ГОП), три коробки передач, планетарный механизм с двумя степенями свободы и четыре управляющих фрикционных устройства (ФУ), которая обеспечивает четыре скоростных диапазона [1].
Недостатком данной трансмиссии является высокая нагруженность ее элементов при торможении и обязательное условие работоспособности ГОП.
Наиболее близкой по технической сути и числу совпадающих признаков к предлагаемому изобретению является гидромеханическая передача, содержащая ведущий и ведомый валы, гидравлическую ветвь, включающую две гидромашины, из которых, по меньшей мере, одна выполнена регулируемой, и механическую ветвь, состоящую из согласующего редуктора, выполненного в виде одноступенчатой зубчатой передачи для привода вала гидронасоса (ГН), трех планетарных механизмов и управляющих элементов (трех блокирующих и двух тормозных ФУ) и обеспечивающая передачу мощности в пяти бесступенчатых диапазонах регулирования [2].

Недостатком данной конструкции является несовершенство кинематической схемы, проявляющееся в потере работоспособности ТС при выходе из строя ГОП, сложность реализации режима торможения, большие радиальные размеры.
Заявляемая и известная передачи имеют следующие сходные признаки: ведущий и ведомый валы, гидравлическую ветвь, включающую две гидромашины, из которых, по меньшей мере, одна выполнена регулируемой, механическую ветвь, состоящую из согласующего редуктора, обеспечивающего работу гидронасоса ГОП, трех планетарных механизмов и управляющих фрикционных устройств.
В основу данного изобретения поставлена задача усовершенствования гидромеханической трансмиссии путем увеличения ее функциональных возможностей за счет введения новых и расширения функций известных элементов для обеспечения условий работоспособности ТС при выходе из строя ГОП с сохранением возможности движения вперед и назад во всем скоростном диапазоне, улучшения эксплуатационных характеристик, в том числе показателей управляемости, разгона и торможения, снижения утомляемости водителя.

Для достижения этого технического результата в гидромеханической трансмиссии, содержащей ведущий и ведомый валы, гидравлическую ветвь, выполненную в виде гидрообъемной передачи и механическую ветвь, включающую входной согласующий редуктор, переключающее устройство, коробку передач, выходной редуктор, тормозные и блокирующие фрикционные устройства, согласно изобретению входной согласующий редуктор имеет три выходных звена и выполнен в виде двух планетарных механизмов, водило первого из них неподвижно, его сателлиты жестко связаны с ведущим валом трансмиссии и входным валом ГОП, а эпицикл имеет жесткую связь с водилом второго планетарного механизма, у которого солнечная шестерня соединена с подвижными элементами блокирующего фрикционного устройства, а эпицикл неподвижен, переключающее механическое устройство имеет фиксированные положения для установления кинематической связи между выходными звеньями входного согласующего редуктора, выходным валом гидрообъемной передачи и промежуточным валом коробки передач, содержащей три планетарных механизма, у первого из них солнечная шестерня связана с промежуточным валом, водило имеет жесткую связь с главным валом, выполненным как единая сборочная единица с солнечными шестернями двух других планетарных механизмов, а эпицикл соединен с одним тормозным и двумя блокирующими фрикционными устройствами, следующие два планетарных механизма коробки передач имеют общее водило, соединенное с солнечной шестерней выходного планетарного редуктора, их эпициклы имеют жесткую связь с подвижными элементами тормозных фрикционных устройств, причем эпицикл среднего планетарного механизма коробки передач дополнительно связан с блокирующим фрикционным устройством, обеспечивающим кинематическую связь с главным валом.

Фрикционные устройства эпицикла первого планетарного механизма коробки передач обеспечивают разрыв потока мощности между ведущим и ведомым валами и выполняют функции сцепления, а фрикционные устройства двух последующих планетарных механизмов коробки передач позволяют останавливать сложное водило и выполнять функции тормоза.
Существенные отличительные признаки заявляемой гидромеханической трансмиссии заключаются в следующем:

Кинематическая схема трансмиссии обеспечивает автоматический режим движения ТС и ручной с шестью передачами вперед и назад до максимально возможной скорости V_max.
Согласующий редуктор выполнен в виде двух планетарных механизмов и имеет три выходных звена в виде сателлита первого планетарного механизма и двух солнечных шестерен. Это позволяет в автоматическом режиме движения со скоростями от 0.5V _max до V_max, двигаться без переключения ФУ, а при выключении (выходе из строя) ГОП обеспечивает движение ТС с шестью передачами вперед и назад во всем скоростном диапазоне.
Для выбора режима работы трансмиссии введено механическое переключающее устройство с четырьмя фиксированными положениями, устанавливающими кинематическую связь между выходными звеньями согласующего редуктора и входными звеньями коробки передач.
Фрикционные устройства коробки передач кроме основных функций, наложения кинематических связей между звеньями планетарных механизмов, дополнительно выполняют функции сцепления и тормоза.
Система торможения обеспечивает три режима: безопасная стоянка на спусках и подъемах, плавную и экстренную остановку ТС.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь.
В предлагаемой гидромеханической трансмиссии введены новые элементы:
1. Входной согласующий редуктор выполнен в виде двух планетарных механизмов, имеет одно входное и три выходных звена. Первое выходное звено обеспечивает кинематическую связь между ведущим валом и гидронасосом ГОП, два других — имеют одинаковые по модулю, но противоположно направленные угловые скорости вращения, что обеспечивает полный реверс во всем скоростном диапазоне движения ТС при отключении (выходе из строя) ГОП.

2. Отпадает необходимость в сцеплении, поскольку его функции выполняют ФУ первого планетарного механизма коробки передач.
3. Тормозная система включает четыре ФУ коробки передач, что существенно повышает ее эффективность, уменьшает износ дисков трения и повышает ресурс трансмиссии.
Заявляемое изобретение является новым, поскольку оно неизвестно из уровня техники, имеет изобретательский уровень, так как введение в конструкцию входного согласующего планетарного редуктора с тремя выходными звеньями явным образом не следует из уровня техники, промышленно применимо, что подтверждено эскизным проектом.
Техническая сущность и принцип работы гидромеханической трансмиссии поясняются чертежом.
Трансмиссия содержит входной согласующий редуктор, выполненный в виде двух планетарных механизмов ПМ1 и ПМ2, гидрообъемную передачу, включающую гидравлически связанные ГН регулируемой подачи и ГМ, переключающее механическое устройство (далее переключающее устройство), шестискоростную коробку передач (ПМ3, ПМ4 и ПМ5), выходной редуктор ПМ6 и семь управляющих ФУ, из которых три являются блокирующими, а четыре — тормозами.
Ведущий вал 1 трансмиссии жестко связан с сателлитом 2 ПМ1, который находится в зацеплении с солнечной шестерней 3 и эпициклом 4. Сателлит 5 этого планетарного ряда жестко связан с входным валом 6 ГН 7 ГОП. Выходной вал 8 ГМ 9 ГОП соединен с переключающим устройством 10, предназначенным для передачи мощности с ведущего вала 1 на промежуточный вал 11 в зависимости от режима работы трансмиссии. Эпицикл 4 ПМ1 жестко связан с водилом ПМ2, солнечная шестерня 12 которого связана с элементами блокирующего ФУ, а его эпицикл 13 неподвижен. Промежуточный вал 11 жестко связан с солнечной шестерней 14 ПМ3, водило которого выполнено как единая сборочная единица с главным валом 15, солнечными шестернями 16 ПМ4 и 17 ПМ5. Блокирующие ФУ 18 и 19 обеспечивают соединение эпицикла 20 ПМ3 с главным валом 15 и солнечной шестерней 12 ПМ2. Сложное водило 21 является общим для ПМ4, ПМ5 и жестко соединено с солнечной шестерней 22 выходного редуктора ПМ6. Эпицикл 23 ПМ4 связан с подвижными элементами блокирующего ФУ 24, обеспечивающего его соединение с главным валом 15 и тормозом 25. Эпицикл 26 ПМ5 соединен с подвижными элементами тормоза 27. Стояночный тормоз 28 (ручник), соединяющий сложное водило 21 с корпусом трансмиссии, имеет механический привод управления и обеспечивает удержание остановленного ТС на спусках и подъемах. Тормоз 29 при включении обеспечивает кинематическую связь эпицикла 20 ПМ3 с корпусом трансмиссии. Передача мощности с солнечной шестерни 22 выходного редуктора ПМ6 осуществляется его водилом, жестко соединенным с ведомым валом 30.
Работа трансмиссии определяется положением переключающего устройства 10, которое имеет 4 фиксированных положения, соответствующих режимам А, Б, В и Г.
Режим А — безопасная стоянка ТС.
Ведущий вал 1 вращается с частотой вращения тягового двигателя (ТД), переключающее устройство 10 находится в положении А, кинематическая связь между ТД и промежуточным валом 11 разомкнута, включен стояночный тормоз 28.
Режим Б – работа трансмиссии в автоматическом режиме.

Переключающее устройство 10 установлено в положении А.
Тяговый двигатель работает без нагрузки в режиме холостого хода. Его угловая скорость вращения w_тд увеличивается до значения w_{тд max}, соответствующего режиму максимальной мощности.
Включается тормоз 25.
Наклонная шайба ГН ГОП находится в положении нулевой подачи е = 0. Параметр е определяет положение наклонной шайбы, характеризующее подачу ГН ГОП. При е = 1 имеет место максимальная подача и совпадение направлений вращения ГН и ГМ. При е = -1 так же имеет место максимальная подача, но направления вращения ГН и ГМ противоположные.
Переключающее устройство 10 переводится в положение Б, при котором устанавливается жесткая кинематическая связь между выходным валом 8 ГМ ГОП и промежуточным валом 11.
Наклонная шайба ГН переводится из положения е = 0 в промежуточное положение е = е ₁ для страгивания ГМ с места без нагрузки.
Выключается стояночный тормоз 28 и включается тормоз 29.
Наклонная шайба ГН перемещается из промежуточного положения е = е₁ в положение максимальной подачи е = 1. Это приводит к разгону ТС за счет ГОП.
Выключается тормоз 25.
Наклонная шайба ГН переводится в положение е = е₂, при котором скольжение тормоза 27 равно нулю.
Включается тормоз 27 и ТС разгоняется за счет увеличения подачи ГН до максимального значения е = 1.
Выключается тормоз 27.
Наклонная шайба ГН переводится в промежуточное положение е = е₃, при котором имеет место нулевое скольжение блокирующего ФУ 24.
Включается блокирующий ФУ 24 и ТС разгоняется за счет увеличения подачи ГН до максимального значения е = 1.
Выключается фрикционное устройство 24 .
Наклонная шайба ГН переводится в положение нулевой подачи е = 0, одновременно уменьшается угловая скорость вращения ТД до w_тд = w_1,при которой скольжение ФУ 19 равно нулю.
Одновременно включаются два ФУ блокирующее 19 и тормоз 25. Скорость движения ТС увеличивается за счет разгона ТД, который выводится на режим максимальной мощности.
Выключается тормоз 25 и уменьшается угловая скорость вращения ТД до w_тд = w₂, при которой угловая скорость эпицикла 26 ПМ5 равна нулю.
Включается тормоз 27 и увеличивается скорость движения ТС за счет разгона ТД до режима максимальной мощности.
Выключается тормоз 27 и уменьшается угловая скорость ТД до w_тд= w₃, при которой скольжение блокирующего ФУ 24 равно нулю.
Включается ФУ 24 и увеличивается скорость движения ТС за счет разгона ТД до режима максимальной мощности.
Наклонная шайба ГН перемещается из положения нулевой е = 0 в положение максимальной е = 1 подачи. Это обеспечивает разгон ТС до максимально возможной скорости движения V=V _max.

В автоматическом режиме работы трансмиссии кинематическая схема позволяет реализовать задний ход до скорости 0.2V _max. Для этого необходимо в п.п. 8 .. 11 наклонную шайбу ГН перемещать из положения нулевой е = 0 подачи в положение е = –1, что обеспечивает отрицательное передаточное отношение ГОП и изменение направления вращения промежуточного вала 11 на противоположное.

Режим В — прямолинейное движение вперед с выключенной ГОП.
Переключающее устройство 10 находится в положении В, при котором накладывается жесткая кинематическая связь между солнечной шестерней 12 ПМ2 и промежуточным валом 11.
Работает только механическая ветвь трансмиссии. Мощность от ведущего вала 1 передается на сателлит 2, который связан с эпициклом 4 ПМ1, вращающим солнечную шестерню 12 ПМ2 и промежуточный вал 11. Трансмиссия имеет три степени свободы и для передачи вращения с ведущего вала 1 на ведомый 30 необходимо наложить две связи- включить два ФУ. Номера включаемых ФУ и силовые потоки мощности, в зависимости от номера передачи, представлены в таблице.

Передача	Номера звеньев					Силовой поток
Передача	18	29	24	25	27	Силовой поток
1		Х		Х		1-2-4-12-11-14-15-16-21-22-30
2		Х			Х	1-2-4-12-11-14-15-17-21-22-30
3		Х	Х			1-2-4-12-11-14-15-16-23-21-22-30
4	Х			Х		1-2-4-12-11-14-20-15-16-21-22-30
5	Х				Х	1-2-4-12-11-14-20-15-17-21-22-30
6	Х		Х			1-2-4-12-11-14-20-15-23-16-21-22-30

Режим Г –   прямолинейное движение назад с выключенной ГОП.
Для реализации этого режима необходимо перевести переключающее устройство 10 в положение Г. Это обеспечивает соединение солнечной шестерни 3 ПМ1 с промежуточным валом 11. Передаточные отношения ПМ1 и ПМ2 подобраны так, чтобы угловые скорости вращения солнечных шестерен 3 и 12 были равны по модулю, но противоположны по направлению. Изменение направления вращения промежуточного вала 11 на противоположное позволяет, используя алгоритм действий режима В, реализовать полный реверс во всем скоростном диапазоне.
Торможение
Торможение ТС имеет три режима:
1 Удержание ТС на стоянке с помощью стояночного тормоза 28 (ручника).
2. Плавное торможение педалью тормоза за счет одновременного включения ФУ 24, 25 и 27.
3. Экстренное торможение ТС за счет одновременного воздействия водителем на ручник и педаль тормоза.
Использование данного технического решения позволяет обеспечить работоспособность ТС в случае выхода из строя ГОП, повысить характеристики управляемости, разгона и торможения, увеличить ресурс трансмиссии за счет снижения износа рабочих поверхностей фрикционных устройств, снизить утомляемость водителя за счет автоматизации процесса переключения передач.
Предлагаемая кинематическая схема гидромеханической трансмиссии положена в основу эскизного проекта.

Авторы:                                                                                  Рагулин С.В.

                                                                                             Чернышев В.Л.

Дополнительная информация

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 улучшенных 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 направлены на то, чтобы указать, 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 их можно будет объединить в следующих темах:

—: топология структур механизмов
—: формулировка для высокоскоростных вычислений
—: легкая компактная механическая конструкция
—: взаимодействия с окружающей средой и пользователями или операторами
—: расширенная сенсорная 9000 —; адаптируемые системы управления
—: интеллектуальные материалы и компоненты
—: антропоморфные и природные решения для удобных, ориентированных на пользователя решений

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 проблемы 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, присвоение звеньев и соединений 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, чтобы получить атлас новых возможных конструкций, удовлетворяющих требуемым проектным спецификациям.

Вышеупомянутые проектные соображения и проблемы могут быть обобщены в общей процедуре проектирования, подобной той, которая 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, что придает ей 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 качестве 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, учитывая 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

Членистоногие, вероятно, самые успешные из всех животных. Они встречаются в любой среде обитания и во всех регионах мира. Они питаются разнообразными растительными и животными материалами и на протяжении веков были известны как основные причины болезней.Насекомые упоминаются в Библии, а также в китайских, греческих, римских и других исторических писаниях. Болезни, передаваемые насекомыми, унесли жизни больше солдат, чем все военные действия вместе взятые. Блохи, вши и комары заражают людей и домашних животных прямо или косвенно организмами многих опасных болезней. Укусы или укусы членистоногих иногда смертельны для человека. Их слюна, зараженная микробами, или зараженные тела также являются потенциальными источниками передачи болезней. Членистоногие, особенно насекомые, являются жизненно важными участниками передачи определенных заболеваний человеку.

I. ОТНОШЕНИЯ ВЕКТОР-ХОЗЯИН

При рассмотрении передачи болезнетворных организмов важно понимать взаимосвязь между вектором (переносящий болезнь организм, например, насекомое), возбудителем болезни (заражающий организм, например, вирус ) и человека или животного -хозяина . Патогены, которые претерпевают изменения на стадиях жизни в переносчике перед передачей хозяину, нуждаются в переносчике.Без переносчика жизненный цикл болезни был бы прерван, и патоген погиб бы. Для некоторых болезней, требующих наличия насекомого-хозяина, может потребоваться несколько отдельных хозяев до завершения передачи патогена. На разных этапах процесса хозяева могут быть разных видов. Персонал общественного здравоохранения может лучше разрабатывать программы борьбы с конкретной проблемой и управлять ими, понимая, как передается болезнь, и причастность переносчиков.

Миаз . Заражение животных, в том числе людей, живыми личинками, попавшими на кожу или в рану от насекомых, называется миазом.«Некоторые формы, такие как бот-муха, размножаются исключительно таким образом. Заражение домашнего скота, а иногда и человека, является примером этого явления. В США основная муха-личинка была уничтожена с помощью технологии комплексной борьбы с вредителями (IPM), но Менее экономически важная вторичная муха мясной мухи все еще вторгается в плоть диких животных, таких как олени.

Механическая передача болезней . Механическая передача возбудителей болезней происходит, когда переносчик переносит организмы, такие как бактерии, вызывающие дизентерию, на ногах, волосах на теле и других поверхностях тела к хозяину.В организме переносчика не происходит размножения или развития возбудителя. Например, комнатная муха, Musca domestica , является пассивным (механическим) переносчиком бактериальной дизентерии. Механическую передачу можно считать более-менее случайной.

Биологическая передача болезней . Патогенам, вызывающим болезни, требуется помощь, чтобы перейти от одного хозяина к другому. Многие клещи и насекомые являются важными переносчиками болезней, передаваемых биологическим путем. Членистоногие приобретают возбудителя от одного хозяина.Затем патоген развивается в теле членистоногого и передается другому хозяину. Внутри членистоногих патоген может размножаться, а может и не размножаться. Если патоген или паразит , вызывающий заболевание, проходит половую часть своего жизненного цикла у хозяина, этот хозяин является первичным хозяином или окончательным хозяином , как у комара, который является носителем малярии. В случае малярии человек является промежуточным хозяином , у которого обнаруживаются бесполые стадии паразита.
II.ЯДОВОЕ РАЗДРАЖЕНИЕ И АЛЛЕРГИЯ

Многие насекомые, некоторые пауки, скорпионы и многоножки разработали механизмы отравления, которые можно использовать для самозащиты или для парализации своей добычи. Укусы и укусы могут быть очень болезненными и раздражающими для людей, но редко приводят к смерти. Пожалуй, наиболее опасным является укус паука черной вдовы, Latrodectus mactans . Коричневый паук-отшельник, Loxosceles reclusa , может нанести серьезный укус, часто приводящий к такому количеству мертвых тканей, что требуется пересадка кожи.Сообщалось о смерти обоих пауков. Укусы пчел и ос могут быть серьезными или даже смертельными для людей с сильной аллергией на их яды.

К другим насекомым, вызывающим раздражение кожи у людей, относятся гусеницы, мотылек и седловидные гусеницы. Эти личинки имеют волоски, похожие на волоски крапивы. Кантаридин, присутствующий в крови жуков-пузырей, может вызвать болезненное образование пузырей на коже, когда жук раздавливается на поверхности кожи. Эти насекомые не представляют прямого интереса для общественного здравоохранения, но часто становятся предметом общественного обсуждения.
III. ПЕРЕДАВАЕМЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Переносимые комарами

Помимо раздражения и раздражения, которое комары причиняют людям и домашнему скоту, всегда присутствует угроза передачи болезнетворных микроорганизмов. Малярия, лихорадка денге, желтая лихорадка и энцефалит — это лишь несколько основных представителей длинного списка болезней человека, переносчиками которых служат комары. Из них несколько форм энцефалита представляют наибольшую постоянную угрозу в США.S. Малярия и лихорадка денге иногда завозятся путешественниками, а желтая лихорадка сейчас встречается редко из-за наличия высокоэффективной вакцины.

Слово «энцефалит» означает воспаление головного и, возможно, спинного мозга (энцефаломиелит). Существует несколько возможных причин этого воспаления, но одна, в частности, связана с вирусами, передаваемыми комарами, обычно называемыми членистоногими или арбовирусами .

Энцефалит Сент-Луиса (СКВ).Это заболевание вызывается вирусом, естественный цикл передачи которого включает несколько видов диких птиц и несколько видов комаров. Вирус непродолжительное время присутствует в крови инфицированных птиц, и комары проглатывают вирус во время приема пищи с кровью. Через одну-две недели при летних температурах и дольше при более низких температурах вирус размножается и распространяется на слюнные железы комаров. Затем он прививается следующему хозяину, когда зараженный комар питается.
После заражения комар может передавать вирус каждый раз, когда принимает или пытается принять кровяную еду на протяжении всей своей жизни.В позвоночном хозяине, обычно в птице, вирус воспроизводится и должен достичь определенной концентрации в крови, чтобы заразить другие восприимчивые виды комаров. В большинстве случаев этот уровень достигается менее чем через неделю после укуса инфекции и длится всего три-четыре дня, после чего содержание вируса в крови хозяина снижается ниже уровня, необходимого для заражения комара. Чтобы заразиться и позже передать вирус, комар должен питаться инфицированным позвоночным в течение этого трех-четырехдневного периода.

У некоторых видов птиц уровень развивающегося вируса намного выше, чем у других видов. Те, у кого уровень выше, являются наиболее важными источниками инфекции для комаров. Кроме того, некоторые виды комаров особенно восприимчивы и могут заразиться при питании кровью с относительно низким уровнем вируса. Эти виды являются наиболее важными в передаче вируса позвоночным. Вирус СКВ не размножается у некоторых видов комаров и поэтому не передается этими видами, даже если комар питался инфицированной птицей.Кроме того, вирус не достигает достаточно высоких уровней в крови некоторых тупиковых позвоночных, чтобы заразить даже наиболее восприимчивые виды комаров, которые питаются этими животными. Люди, нечеловеческие млекопитающие и некоторые виды птиц являются тупиковыми хозяевами СКВ. Передачи от человека к человеку не существует. Позвоночные животные, птицы, люди или другие млекопитающие, инфицированные вирусом СКВ, не всегда проявляют симптомы заболевания. Птицы, даже те, у которых в крови наблюдается высокий уровень вируса, могут не проявлять никаких симптомов.

Реакция людей, инфицированных вирусом СКВ, весьма разнообразна и зависит от возраста, общего состояния здоровья и других плохо изученных характеристик. СКВ влияет на центральную нервную систему. Зараженные люди могут не испытывать никаких заметных симптомов, или симптомы могут включать начало лихорадки, тошноты и рвоты с сильными головными болями в течение пяти-семи дней после заражения. Тяжелые симптомы могут включать временные или постоянные физические или умственные нарушения, даже смерть.

В целом уровень смертности выше, а симптомы более серьезны у людей старше 50 лет.Во время прошлых эпидемий уровень смертности среди подтвержденных случаев колебался от 4 до 20 процентов инфицированных, причем большинство смертей приходилось на старшие возрастные группы. Исследования, проведенные в районах эпидемии, показывают, что на каждого человека, у которого развились симптомы вирусной инфекции СКВ (от легкой до тяжелой), у 80-800 инфицированных людей не развились симптомы болезни. Старшие возрастные группы постоянно демонстрировали наибольшее количество и наиболее серьезные симптомы инфицированных.

На востоке и среднем западе U.S., эпидемии СКВ произошли в относительно густонаселенных городских и пригородных районах, где подходящие виды птиц и комаров живут в тесной связи с людьми. Например, Culex pipiens , северный домашний комар, считается основным переносчиком СКВ в районах, где есть много заполненных водой искусственных контейнеров, которые обеспечивают идеальные места для размножения комаров среди популяций птиц, таких как воробьи и скворцы, которые живут и гнездятся в жилых домах или рядом с ними.Водосодержащие сооружения, обычно связанные с людьми (водосборные бассейны ливневой канализации, выгребные ямы, отстойники для сточных вод, открытые септики, загрязненные дренажные канавы и водохранилища, вышедшие из строя септические системы, дренажные поля и стоки с очистных сооружений), также могут производить огромное количество этих комаров в теплые месяцы года. Сельские районы могут быть очень восприимчивы к передаче, когда пастбища и другие обширные, временные, пресноводные места размножения производят большие популяции птичьих комаров, например, Culex nigripalpus .

Вероятность передачи СКВ прямо пропорциональна количеству птиц, инфицированных вирусом СКВ, и численности комаров Culex . Агентства по борьбе с комарами отслеживают активность вирусов, отбирая пробы крови диких птиц или, что более часто, птиц-дозорных, содержащихся в клетках в естественной среде обитания. Вспышки СКВ наиболее вероятны с середины лета до начала осени, при этом выявление случаев продолжается до тех пор, пока холодная погода не снизит численность комаров. Вспышки могут быть более тесно связаны со схемами накопления воды, чем с общим количеством осадков (например, засуха заставляет загрязненные водотоки объединяться и производить комаров Culex ).СКВ встречается повсюду в США. В одном только Сент-Луисе в 1933 году более 200 смертей были приписаны СКВ. Число зарегистрированных случаев колебалось от нескольких до более чем 1800 ежегодно в течение двух десятилетий после 1970 года.

В зонах с умеренным климатом Сх. Самки pipiens зимуют в местах, защищенных от экстремальных погодных условий, таких как хозяйственные постройки, чердаки, ливневые коллекторы и норы грызунов. Все остальные стадии погибают при воздействии отрицательных температур. После перезимовки самки откладывают яйца в плотах от 40 до 500 штук на поверхности органически загрязненной воды.При летних температурах яйца вылупляются за один-два дня, а развитие взрослых особей завершается за восемь-десять дней. При более низких температурах весны и осени для этого может потребоваться две или более недель. Размножение комаров происходит в теплые месяцы года, и популяция обычно увеличивается в течение лета, достигая пика в конце августа. Хотя этот вид питается в основном птицами, есть некоторые свидетельства того, что он может изменить свои пищевые привычки с середины августа по сентябрь и питаться другими животными, включая человека.Это, а также благоприятные метеорологические условия могут частично объяснить, почему вспышки СКВ у людей обычно происходят в конце лета.

Имеются данные о том, что вирус может сохранять жизнеспособность при перезимовании Сх. pipiens и, предположительно, передаются, когда весной питаются восприимчивыми позвоночными. Пока не известно, является ли это основным механизмом перезимовки.

Восточный конский энцефалит (EEE). Восточный конский энцефалит — это вирусная инфекция, поддерживаемая по своей природе циклом птица-комар-птица, аналогичным циклу СКВ.Он распространен вдоль прибрежных штатов Мексиканского залива и побережья Атлантического океана и иногда встречается на Среднем Западе.
Активность вируса подтверждена программами мониторинга энцефалита, проводимыми департаментами здравоохранения и районами по борьбе с комарами. Эти агентства периодически собирают образцы крови у диких птиц или стай дозорных для выявления антител, вырабатываемых после заражения вирусом EEE. Высокий уровень антител у молодых птиц указывает на недавнюю циркуляцию вируса.Антитела у пожилых птиц могут быть результатом инфекции в прошлом году или ранее. Периодические вспышки среди невакцинированных лошадей также свидетельствуют о местной вирусной активности EEE. Лошади (лошади) вовлечены в цикл как тупиковые хозяева, наряду с людьми. Существуют вакцины для лошадей, и рекомендуются ежегодные ревакцинации. Вакцины для использования человеком отсутствуют. EEE чаще встречается у лошадей и восприимчивых домашних птиц, таких как эму, чем у людей, часто со смертельным исходом.Сообщалось о случаях смерти от вирусных инфекций EEE у краснокрылых дроздов, домашних воробьев, американских журавлей и фазанов.

Восточный конский энцефалит может инфицировать людей любого возраста, но особенно уязвимы маленькие дети и младенцы. Редко в стране регистрируется более 20 или 30 случаев заболевания людей в любой конкретный год, хотя отдельные группы случаев заболевания людей действительно встречаются. Смертность от инфекций человека может превышать 50 процентов.В смертельных случаях смерть обычно наступает в течение 48–72 часов после начала болезни. Дети и младенцы, которые часто выживают, страдают умственной отсталостью и остаточным параличом различной степени.
Существует ряд видов комаров, особенно Culiseta melanura , способных поддерживать и передавать EEE птицам в природе. Потому что Cs. melanura относительно редко встречается и редко кусает людей, других комаров, таких как Cs.inornata , Сх. quinquefasciatus , Aedes albopictus , Ae. vexans , Ochlerotatus sollicitans , Oc. infirmatus , Oc. atlanticus и Coquillettidia perturbans важны для передачи от птиц человеку и / или лошадям. Факторами, способствующими инфицированию людей, являются накопление вируса в популяциях диких птиц и высокая плотность взрослых комаров-переносчиков.
Западный конский энцефалит (WEE) .Западный лошадиный энцефалит — еще одно распространенное арбовирусное заболевание в США, которое встречается в основном в штатах к западу от реки Миссисипи, Висконсине и Иллинойсе. Крупные и широко распространенные вспышки WEE произошли в западной части США и Канады. Это заболевание возникает в основном в сельской местности и имеет естественный цикл передачи, включающий как комаров, так и диких птиц. Смертность у людей обычно колеблется от 1 до 5 процентов, но у лошадей она значительно выше. Culex tarsalis и Oc.melanimon — самые важные переносчики на западе США, а основным хозяином являются птицы. К востоку от реки Миссисипи, Сх. quinquefasciatus — предполагаемый переносчик. Как и в случае с EEE, существует вакцина для лошадей, но не для людей.

Западный конский энцефалит может быть тяжелым заболеванием у людей и лошадей, но и люди, и лошади являются тупиковыми хозяевами и не участвуют в дальнейшей передаче вируса. Как и в случае СКВ, люди, инфицированные WEE, проявляют широкий спектр реакций на инфекцию, начиная от незначительных преходящих симптомов и заканчивая тяжелым заболеванием центральной нервной системы.Инфекции у детей протекают тяжелее, чем у взрослых. Первоначальные симптомы WEE могут включать жар, головную боль, рвоту и ригидность шеи, затем они могут прогрессировать до спутанности сознания, дезориентации, ступора, комы и других признаков тяжелой инфекции центральной нервной системы. Взрослые полностью выздоравливают от этого заболевания, хотя неврологические проблемы могут сохраняться в течение некоторого времени. Однако у детей около половины инфицированных страдают стойкими неврологическими последствиями, включая прогрессирующую умственную отсталость и различные степени физической и психической дисфункции.

Зараженные дикие птицы заражают москитов, которые питаются ими, но вирус WEE присутствует в крови инфицированной птицы всего три-четыре дня в количествах, необходимых для заражения кормящихся комаров. Птицы, инфицированные WEE, обычно не проявляют никаких симптомов. Хотя несколько видов комаров способны передавать этот вирус, Сх. tarsalis был основным переносчиком прошлых вспышек этого заболевания. Этот вид обычно гнездится как в постоянных, так и в временных грунтовых водах с высоким содержанием органических веществ, например, в сточных водах.Во многих районах Запада этот вид наиболее многочисленен там, где методы орошения в сельском хозяйстве приводят к накоплению воды. Этот комар легко питается как птицами, так и млекопитающими, поэтому он служит основным переносчиком в естественном цикле передачи, а также в передаче вируса WEE людям и лошадям. Как и в случае с СКВ, в настоящее время неизвестно, как вирус WEE сохраняется в районах США и Канады, где взрослые комары не активны в холодные месяцы года.

Энцефалит в Калифорнии (CE), Лакроссе (LAC) и Джеймстаун-Каньон (JC) .Об этих вирусах калифорнийской серогруппы сообщается спорадически, от 30 до 160 случаев ежегодно. Большинство случаев LAC зарегистрировано в штатах Среднего Запада, а именно в Огайо, Индиане и Висконсине у детей в возрасте до 16 лет. Заболевание менее тяжело, чем СКВ и ВЭЭ, с уровнем смертности около 0,4 процента, но инфицированные дети часто испытывают затруднения в обучении или изменения личности. Естественные циклы отличаются от SLE, EEE и WEE тем, что естественными хозяевами являются животные малого и среднего размера, такие как кролики, зайцы, бурундуки и белки, а не птицы.Переносчиками в основном являются лесные комары, и большинство случаев заражения людей произошло среди людей, которые жили или работали в лесных районах или рядом с ними. Однако вирус LAC, по-видимому, также связан с размножающимися в контейнерах комарами, такими как Oc. triseriatus , которые легко поддерживают его в цикле трансовариальной передачи. Эти вирусы были выделены от ряда видов лесных комаров, в частности от 90–150 Oc. triseriatus , Oc. canadensis , Oc. melanimon , Oc.trivittatus , Oc. стимулянты и Oc. atlanticus .

Венесуэльский конский энцефалит (ВЭЭ) . Венесуэльский энцефалит лошадей — это вирус, который впервые был обнаружен в Южной Америке. Существует ряд подтипов, в том числе эндемический вирус Эверглейдс (EV) во Флориде, который имеет низкую вирулентность и передается от диких грызунов комарами Culex . И люди, и лошади поражаются ВЭЭ, но, в отличие от других арбовирусных энцефалитов, у жертв развивается высокая виремия, что позволяет комарам получать инфекционные количества вируса от любого хозяина и впоследствии передавать болезнь людям или лошадям без участия птиц.У людей заболевание протекает в легкой форме, вызывает симптомы гриппа, но часто приводит к летальному исходу для лошадей. Во время эпидемии 1971 года в Техасе от ВЭЭ умерло более 1500 лошадей, но среди более чем 100 предполагаемых случаев смерти среди людей не было зарегистрировано ни одного случая смерти. Вакцинация лошадей в сочетании с карантином и соответствующими мерами борьбы с комарами обеспечивает сезонную защиту, но вакцины против ВЭЭ для людей не существует.

Об активности ВЭЭ в США не сообщалось с декабря 1971 года, хотя в 1972 году различными агентствами были протестированы 500000 комаров, 9000 образцов крови диких животных и 1500 образцов крови лошадей.Вирус VEE не смог прижиться в 1971 году в США, возможно, из-за массовых, своевременных и целенаправленных мероприятий по борьбе с комарами. Фактически, это было крупнейшее скоординированное воздушное применение для борьбы с комарами, когда-либо зарегистрированное в этой стране. Но угроза реинтродукции остается, потому что вирус находится в соседних странах на юге, особенно в Мексике.

На основании исследований по выделению вируса, проведенных во время эпидемии ВЭЭ 1971 года, некоторые виды комаров стали подозреваемыми переносчиками. Psorophora columbiae , Oc. sollicitans и Ps. discolor , и есть подозрение, что другие виды Aedes (например, Ae. albopictus ) и Ochlerotatus , а также некоторые виды Culex , Anopheles и Coquillettidia could также вирус. Механическая передача через укусы насекомых, отличных от комаров, и прямая передача при контакте (уздечки) или аэрозолях (чихание) также считаются возможными способами заражения в разгар эпидемии.

Вирус Западного Нила . Вирус Западного Нила во многих отношениях очень похож на СКВ, но был неизвестен в Америке до 1999 года, когда он появился на северо-востоке США. В конце лета в районе Нью-Йорка произошло более 60 клинических случаев заболевания людей, а последующие серологические исследования показали, на самом деле было несколько тысяч субклинических инфекций среди людей после массового вымирания американских ворон в регионе. Вирус, ранее обнаруженный в некоторых частях Евразии и Африки, обнаружен у птиц и других позвоночных и, как полагают, передается человеку в первую очередь комарами Culex .В 2001 году вирус распространился по восточной части США и пересек реку Миссисипи, вызвав массовую гибель лошадей и восемь смертей среди 57 зарегистрированных случаев заболевания людей. На каждый выявленный случай заболевания человека от 100 до 200 инфекций не диагностировались из-за легких или отсутствующих симптомов.

Денге . Денге — это вирусное заболевание, обычно называемое ломкой. Он часто характеризуется сильной головной болью, болью за глазами, высокой температурой, болью в спине, болью в суставах и сильной сыпью, с выздоровлением, которое может занять несколько недель.Эти симптомы обычно возникают через пять-шесть дней после того, как инфицированный комар укусил восприимчивого человека. В неосложненных случаях смерть наступает редко. Известны четыре штамма вируса денге, каждый из которых вызывает пожизненный иммунитет против заражающего вируса. Воздействие инфекции вторым штаммом вируса денге у уже иммунного человека может привести к более тяжелой форме денге, известной как геморрагическая лихорадка денге (DHF), с сопутствующим синдромом шока денге (DSS). За последние 20 лет в Западном полушарии наблюдается рост заболеваемости DHF, причем вспышки происходят в Карибском регионе.

Эпидемии денге были обычным явлением в 1800-х и начале 1900-х годов в США. До 1980 года последняя крупная эпидемия денге в континентальной части США произошла в Луизиане в 1945 году с 62 подтвержденными случаями, но, по оценкам властей, было, вероятно, несколько сотен неявных и / или незарегистрированные случаи. В 1980 году в Техасе было зарегистрировано 23 местных случая лихорадки денге, а новые случаи возникали спорадически до 1999 года, когда было зарегистрировано 18 случаев. Хотя в настоящее время денге не является эндемическим заболеванием на большей части территории США.S., потенциальные переносчики присутствуют на юге США, и вирус обычно завозится от людей, въезжающих в страну из эндемичных районов тропиков. Условия для передачи денге существуют, но маловероятно, что это произойдет на уровнях, наблюдавшихся на рубеже прошлого века, когда, по оценкам, в некоторых крупных городах были зарегистрированы сотни или тысячи случаев.

Денге передается в США через Ae. aegypt i в цикле комар-человек-комар.Другими потенциальными векторами являются Ae. albopictus и Oc. japonicus . Эти перидоместных видов обитают в тесной связи с людьми, размножаясь в естественных и искусственных резервуарах для хранения воды вокруг жилищ. После укуса инфицированного человека самке комара требуется от восьми до 10 дней для развития вируса, прежде чем она сможет передать вирус человеку. После заражения комар остается заразным до конца своей жизни. В настоящее время вакцины для предотвращения инфекции денге не существует.

Желтая лихорадка (ЖЛ) . Желтая лихорадка вызывается вирусом, тесно связанным с вирусом денге. Фактически, инфекции YF вызывают у людей симптомы, похожие на симптомы денге, но эффекты YF обычно намного более серьезны. Уровень смертности во время эпидемий может достигать 50 процентов и более. В настоящее время вирус обнаружен в Африке и Южной Америке. Его нет в континентальной части США, где последняя эпидемия YF произошла в Новом Орлеане в 1905 году.

Как и денге, вирус YF передается в городских районах Ae.aegypti , с Ae. albopictus и Oc. japonicus также в качестве потенциальных векторов. Однако, в отличие от денге, вероятность того, что вирус YF достигнет США, невелика. Частично это может быть связано с тем, что ЖЛ, наряду с холерой, оспой и чумой, подлежит карантину. Это означает, что Центры по контролю и профилактике заболеваний в Атланте, штат Джорджия, постоянно отслеживают вспышки YF в Западном полушарии. Вакцины против желтой лихорадки используются для предотвращения заболеваний людей, путешествующих в эндемичные для желтой лихорадки районы.Они также необходимы людям, переезжающим из эндемичных по ЖЛ районов в районы, свободные от ЖЛ, где Ae. aegypti присутствует.

Малярия . Во всем мире малярия остается самым серьезным заболеванием человека, передаваемым комарами. По оценкам, в мире насчитывается 400 миллионов случаев заболевания малярией среди людей (в основном в Азии и Африке), при этом ежегодно умирает более 2 миллионов людей. Большинство умирающих — дети до 10 лет. В Африке от малярии умирает более одного ребенка из 20.Считается, что малярия была завезена в Северную Америку в колониальные времена. Десятки тысяч случаев заболевания произошли в США до 1930-х годов, но достоверных статистических данных за этот период нет. По оценкам, во время Гражданской войны в США могло произойти до миллиона случаев. В 1930-е годы ежегодно регистрировалось около 100 000 случаев; однако в начале 1940-х годов число случаев резко сократилось из-за работы агентств общественного здравоохранения, использовавших ДДТ во время и после Второй мировой войны, а также программы по сокращению источников выбросов Управления долины Теннесси (TVA).

С конца 1950-х годов ежегодно регистрируется от нескольких сотен до нескольких тысяч новых случаев заболевания, почти полностью из-за путешественников и военнослужащих, вернувшихся из малярийных районов. Эти случаи были зарегистрированы за пределами США, но симптомы появились после повторного въезда в страну. До недавнего времени вторичная инфекция в США передавалась редко, однако периодически регистрируются случаи передачи малярии человека в США от инфицированных хозяев к неинфицированным хозяевам от местных комаров.Противомалярийная профилактика эффективна, и большинство нерезистентных форм малярии поддаются лечению.

Малярия человека вызывается любым из четырех видов Plasmodium , простейшего паразита, вызывающего жар, озноб, потливость и головную боль. Если не лечить, это может вызвать шок, почечную недостаточность, острый энцефалит, кому и смерть. Болезнь переносится несколькими видами комаров типа Anopheles . На востоке США некоторые представители группы An. quadrimaculatus видовой комплекс являются важными переносчиками.Другой вид — An. карасей , также является переносчиком, но, вероятно, в меньшей степени. На Западе основными векторами являются An. hermsi и An. Фриборн . Эти виды широко распространены и наиболее многочисленны с апреля по сентябрь.

Сердечный червь собаки . Сердечный червь собак ( Dirofilaria immitis , нитчатый червь) — серьезное заболевание для всех пород собак в умеренном и тропическом климате. Сообщается, что в некоторых штатах уровень инфицирования достигает 80 процентов у собак старше 2 лет.5 лет и почти 100 процентов у собак старше 5 лет. Уровень заражения кошек достаточен, чтобы вызывать беспокойство у ветеринаров. Люди также могут заразиться, но черви не могут развиваться или созревать, потому что люди не являются их естественными хозяевами. Дикие псовые, такие как лисы и койоты, вероятно, служат энзоотическими резервуарами . Несколько родов комаров могут передавать паразита собакам (например, Aedes , Anopheles , Culex , Ochlerotatus и Psorophora ).В природе Сх. quinquefasciatus считается наиболее важным переносчиком. Другие инкриминируемые переносчики сердечного червя собак включают Ae. albopictus , Ae. vexans , Oc. sierrensis , Oc. taeniorhynchus и Сх. salinarius .

В жизненном цикле собачьего сердечного червя участвуют два хозяина: комары и собаки. Комары заглатывают незрелых червей, называемых микрофиляриями , , забирая кровь у собак.Эти незрелые черви развиваются у комара через три личиночных стадии за 9–14 дней. После того, как они превратились в инфекционных личинок или личинок третьей стадии, микрофилярии передаются собаке через ротовой аппарат комара, когда комар снова питается. Личинки растут и мигрируют через подкожные ткани и крупные кровеносные сосуды хозяина и в конечном итоге попадают в правый желудочек сердца, отсюда и название «собачий сердечный червь». В сердце личинки превращаются во взрослых червей размером около 11 дюймов для самок и 6 дюймов для самцов.Взрослая самка не откладывает яиц, но производит микрофилярии, которые циркулируют в крови, завершая цикл.

В районах, где широко распространена инфекция собачьего сердечного червя, владельцы собак должны предоставить своим животным спальные помещения, защищенные от комаров. Кроме того, владельцам следует обратиться за помощью к ветеринару для проведения программы химической профилактики. Легко доступны высокоэффективные профилактические препараты, которые легко вводить.

Филяриатоз .Хотя в настоящее время он не присутствует в США, филяриатоз является эндемическим заболеванием на некоторых островах Карибского моря и, несомненно, иногда завозится из эндемичных районов Западного полушария, Африки и Азии. Передается среди людей видами Mansonia , Culex , Anopheles , Ochlerotatus и Aedes , филяриальными паразитами нематод ( Wuchereria bancrofti и Brugia malayi в системе живых организмов человека ). Они вызывают сильное увеличение мягких тканей, называемое слоновой болезнью.Комары подхватывают микрофилярии, питаясь инфекционными людьми. Пройдя личиночные стадии, инфекционные личинки (третья стадия) покидают комара и попадают в организм человека-хозяина, когда самка комара проникает через кожу в поисках крови. Филяриатоз представляет собой минимальную угрозу для субтропических регионов США.

Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) . Когда вирус СПИДа был впервые обнаружен у людей, один из первых вопросов, заданных представителям общественного здравоохранения, был: «Передается ли вирус, вызывающий СПИД, через кровососущие насекомые?» Центры по контролю и профилактике заболеваний и другие подобные агентства по всему миру провели исчерпывающие лабораторные испытания с использованием широкого спектра кровососущих насекомых и членистоногих, пытаясь ответить на этот вопрос.В настоящее время нет никаких научно обоснованных достоверных доказательств того, что комары или другие кусающие членистоногие могут передавать вирус человеку. Достаточно ли этого доказательства, чтобы утверждать, что невозможно насекомыми передать вирус человеку биологическим или механическим путем (например, инфицированная кровь на ротовой полости)? Хотя на этот вопрос, возможно, не был дан полный ответ к удовлетворению некоторых представителей широкой общественности, можно с уверенностью сказать, что участие кровососущих насекомых и других членистоногих биологически незначительно, если оно вообще имеет место.

С точки зрения общественного здравоохранения, клещи важны как переносчики болезней для человека. Многие виды достаточно устойчивы к стрессам окружающей среды и могут жить долгие годы. У них есть множество позвоночных-хозяев. Большие группы городского населения в США становятся все более подверженными риску заражения клещами. Люди становятся все ближе к потенциально инфицированным патогенами клещам из-за превращения сельскохозяйственных угодий в кустарниковую растительность, постоянного включения сельских земель в состав городских населенных пунктов, частых поездок в сельские районы для отдыха и отпусков и увеличения популяций диких животных (хозяев клещевых болезней). ) как в сельской, так и в городской местности.

Клещи являются очень успешными эктопаразитами и являются эффективными переносчиками ряда заболеваний, отчасти потому, что они постоянные кровососы. Они прикрепляются и питаются в течение длительных периодов времени, что позволяет патогену проникнуть в хозяина и увеличивает время и расстояние, на которое клещи переносятся хозяином. Кроме того, у многих видов есть широкий круг хозяев. Они обладают высоким репродуктивным потенциалом и откладывают несколько тысяч яиц.

Колорадская клещевая лихорадка (CTF) .CTF, передаваемый на территории выше 1525 метров в горных районах Запада, ежегодно происходит, в основном, в Колорадо. Инкубационный период вирусного, похожего на денге, заболевания составляет от трех до шести дней, за которым следует лихорадка, озноб, сильные головные боли, боль в горле, тошнота и т. Д. Во внутренних органах человека вирус CTF может в редких случаях перерасти в энцефалит и гепатит. Обычно болезнь протекает в легкой форме, для полного выздоровления иногда требуется несколько недель. Смертность редка и встречается менее чем в 0,2 процента случаев.

Пострадавшие обычно занимаются активным отдыхом в горных лесах, реках и долинах. Первичный переносчик — лесной клещ Скалистых гор, Dermacentor andersoni . Основные водоемы — горные белки, бурундуки и мыши. Активность взрослых клещей и нимфальных клещей с марта по ноябрь совпадает со случаями CTF у людей.

Пятнистая лихорадка Скалистых гор (RMSF) . Американский собачий клещ ( D. variabilis ) и лесной клещ Скалистых гор ( D.andersoni ), обнаруженные в штатах Роки-Маунтин, Невада, восточная Калифорния, Орегон и Вашингтон, являются переносчиками риккетсиозных патогенов, вызывающих RMSF. Заболевание также называют клещевой лихорадкой, пятнистой лихорадкой, клещевым сыпным тифом, клещевым сыпным тифом, черной лихорадкой и несколькими другими распространенными названиями. Одинокий звездчатый клещ, Amblyomma americanum , может передавать RMSF, но это не такой важный переносчик, как два вида Dermacentor . После того, как клещ начнет кормиться, пройдет не менее четырех-шести часов, прежде чем начнется передача патогена.Если удалить клещей в течение этого неинфекционного периода, заражение не произойдет, если истертая кожа не будет загрязнена раздавленными тканями или фекалиями клещей. Возбудителем болезни является Rickettsia rickettsia , которая чаще всего встречается в среднеатлантических и южно-центральных штатах, но является эндемичной по всей континентальной части США. Клещи являются основными резервуарами, поддерживающими болезнь при переходе от стадии к стадии и трансовариальной передаче.

Симптомы RMSF появляются через 3–12 дней после первого контакта с клещами.Симптомы появляются внезапно, включая жар, озноб, сильные головные боли и общие боли. Красновато-пурпурно-черная сыпь может появиться на подошвах стоп, лодыжках, ладонях или, что характерно, на запястьях или предплечьях через несколько дней после заражения. Сыпь может распространиться на туловище, шею и лицо. Часто возникают боли в пояснице и головные боли в области головы и глаз. Пострадавшие чувствуют себя очень уставшими, и у них может подняться температура от 104 F до 106 F. Менее очевидные симптомы могут быть не замечены.Лабораторные анализы крови могут помочь в диагностике в сомнительных случаях. Наиболее успешным является раннее лечение антибиотиками. Если не лечить, пациент может быть очень возбужденным, у него может развиться бессонница, бред или кому. Большинство смертельных случаев связано с задержкой обращения за медицинской помощью.

Болезнь Лайма . Самым распространенным трансмиссивным заболеванием людей в США является болезнь Лайма (около 15000 случаев ежегодно), названная в честь Лайма, штат Коннектикут, где случаи впервые были зарегистрированы в 1976 году.Заболевание, вызываемое бактерией типа спирохет, Borrelia burgdorferi , передается в основном черноногим клещом ( Ixodes scapularis , ранее известный как I. damini ) на Востоке и Ixodes pacificus на Западе. Передача обычно происходит в нимфальной стадии, которая наиболее активна в конце весны и летом. Грызуны являются основным резервуаром, из которого личинки клещей приобретают спирохеты, которые передаются трансстадиально нимфам и взрослым особям.Белохвостые олени являются основными хозяевами взрослых клещей в природе, но являются некомпетентными резервуарами паразита. Вакцина доступна для людей в ситуациях повышенного риска.

Ожидается рост этого серьезного заболевания. Не существует простых или эффективных мер по контролю за территорией, которые могли бы выполнить государственные или федеральные агентства. Дети, входящие в группу повышенного риска, сталкиваются с инфицированными клещами в лагерях и парках, в походах или во время игр в местах, где много оленей и мышей, и менее стараются искать клещей на себе, чем взрослые.Также повышенному риску заражения подвержены взрослые, чьи профессии помещают их в среду обитания клещей (фермеры; работники по уходу на открытом воздухе; персонал парков, лесных хозяйств и военнослужащие), а также представители широкой общественности, которые ходят в походы, разбивают лагеря, охотятся, занимаются спортом на открытом воздухе или занимаются спортом. живут в районах предпочтительной среды обитания клещей и хозяев.

Симптомы различаются и могут имитировать другие болезни; многие случаи остаются невыявленными. Первым признаком потенциальной инфекции может быть обнаружение прикрепленного клеща.Сообщается, что передача заболевания не происходит в течение примерно 10–12 часов или даже дольше после начала кормления. Если клеща найти и удалить в течение этого времени, заражения не произойдет. Распространенным ранним симптомом является красное расширяющееся кольцевидное поражение, развивающееся на месте укуса клеща в течение двух-32 дней. Чистый центр часто является местом укуса. Сыпь может гореть или чесаться. Технически эта сыпь называется мигрирующей эритемой (ECM), которую нередко можно обнаружить на нескольких участках.Он исчезает в течение трех недель, но может повториться. Другими кожными симптомами могут быть крапивница, покраснение щек под глазами и отек век с покраснением белков глаз. Симптомы гриппа могут сопровождать кожные симптомы, например высокая температура, головная боль, ригидность шеи, усталость, боль в горле и опухшие железы.

Второй набор симптомов возникает у нелеченных пациентов через четыре-шесть недель после передачи. Более половины нелеченных жертв периодически или хронически страдают артритом крупных суставов (прежде всего коленей, локтей и запястий).Некоторые (от 10 до 27 процентов) испытывают неврологические эффекты, включая сильную головную боль, ригидность шеи, паралич лицевого нерва, слабость и боль в груди или конечностях. Эти симптомы могут сохраняться неделями. В 6-10% случаев может произойти блокада сердца. Ранняя антибактериальная терапия снижает риск последующих тяжелых артритических, неврологических или сердечных осложнений, развивающихся спустя несколько дней или лет. Собаки также могут заразиться болезнью Лайма, когда кормятся в местах обитания клещей. Фактически, диагностика болезни у собак в районе является предвестником будущих случаев заболевания людей.Симптомы у собак включают медлительность и хромоту.

Эндемичные районы США включают Восточное побережье от Массачусетса до Вирджинии, Пенсильвании, Висконсина, Иллинойса, верхний полуостров Мичиган, северную Калифорнию, Орегон и южный Вашингтон. Распространение болезни Лайма в США тесно связано с распространением переносчиков.

Эрлихиоз . Моноцитарный эрлихиоз человека (HME, вызванный Ehrlichia chaffeensis ) и гранулоцитарный эрлихиоз человека (HGE неизвестного происхождения) являются двумя формами эрлихиоза, обнаруженными в США.С. Эрлихиоз встречается в юго-восточных, южно-центральных и среднеатлантических регионах. Эти инфекции, впервые выявленные в 1990 году, варьируются от легких до опасных для жизни или со смертельным исходом. Эрлихиоз похож на RMSF с высокой температурой, головной болью и тошнотой, но с меньшей частотой появления сыпи. Могут возникнуть тяжелые и смертельные осложнения, в том числе почечная и дыхательная недостаточность. Передача

HME происходит в основном с мая по июль, очевидно, связанная с американским собачьим клещом D.variabilis ; клещ-одиночка, A. americanum ; и черноногий клещ I. scapularis . Белохвостые олени являются естественными резервуарами-хозяевами для E. chaffeensis и могут служить источником инфекции для A. americanum на всех этапах жизни. Ixodes scapularis является предполагаемым переносчиком HGE.

Клещевой возвратный тиф . Клещевой возвратный тиф вызывается спирохетами рода Borrelia .Некоторые специалисты рассматривают его как адаптированный к клещам штамм спирохеты B. recurrentis , вызываемой возвратным тифом. Он встречается на западе США и в Канаде, как правило, в отдаленных, нетронутых районах. Через несколько дней после появления зудящей корки на месте укуса у пострадавших наблюдается высокая температура, пульсирующая головная боль, тошнота и расстройство пищеварения. После того, как болезнь утихнет, у нелеченных людей может возникнуть до 10 рецидивов с аналогичными симптомами.

В горных районах выше 900 метров вектор составляет Ornithodorus hermsi , а на более низких высотах — O.Туриката . Инфекция сильно локализована и часто связана с деревенскими горными хижинами или отдаленными пещерами, где в отсутствие людей активны клещи и на всех стадиях заболевания передаются мелким млекопитающим, в основном грызунам. Болезнь сохраняется у клещей, а грызуны служат естественным источником инфекции.

Бабезиоз . Бабезиоз человека — это необычная инфекция, вызываемая несколькими видами Babesia , паразитами крови, известными как пироплазмы.У людей инфекция Babesia имеет клиническое течение, аналогичное малярии, но без периодичности и обычно самоограничивающееся. У пожилых людей это может стать опасным для жизни. Возбудитель, B. microti , передается в летние месяцы нимфами черноногого клеща I. scapularis на Северо-Востоке и Среднем Западе США. Могут быть вовлечены другие виды. Водоемами, идентифицированными на сегодняшний день, являются белоногая мышь и луговая полевка.

Клещевой паралич .Клещевой паралич вызывается токсинами, вводимыми им в качестве корма. Несколько клещей вызывают это заболевание в США, в том числе D. andersoni , D. variabilis , A. americanum , A. maculatum и I. scapularis . Как правило, паралич вызывают только самки клещей, и их необходимо прикрепить на несколько (четырех-семи) дней, прежде чем они начнут выделять токсины в слюну. У людей симптомы обычно начинаются в ногах со слабости мышц и прогрессируют до туловища, спины и груди, где они могут привести к дыхательной недостаточности.В конечном итоге жертва может быть не в состоянии сидеть или двигать руками или ногами, а жевание и глотание может стать затруднительным. Состояние быстро прогрессирует, и смерть может наступить в течение 24-48 часов после появления симптомов. Симптомы обычно проходят в течение нескольких часов или дней после удаления клеща, который часто находится на затылке.

Туляремия . Туляремия, или кроличья лихорадка, представляет собой зооноз , вызываемый бактерией Francisella tularensis .Заболевание характеризуется внезапным появлением лихорадки, озноба, головной боли, болезненных ощущений в мышцах и утомляемости, а степень тяжести заболевания может быть разной. Пути передачи инфекции человеку различны: инокуляция кожи или слизистых тканей при снятии шкуры или вскрытии трупов животных; воздействие загрязненных частиц; укусы клещей, оленьих мух и комаров. Организм был изолирован как минимум от 13 видов клещей (один Amblyomma , пять Dermacentor , два Haemaphysalis и пять Ixodes ), но тремя основными переносчиками являются A.americanum , D. andersoni и D. variabilis . Случаи заболевания происходят круглый год, но сконцентрированы в осенних и зимних сезонах охоты, а также летом, когда люди находятся на открытом воздухе и клещи или другие переносчики инфекции многочисленны.

Эпидемический сыпной тиф и возвратный тиф . Исторически сложилось так, что сыпной тиф, передаваемый вшами ( Pediculus humanus ), был обычным явлением, когда люди были ограничены вместе и не могли стирать или снимать одежду.Эта болезнь стала эпидемией среди ограниченных групп населения, таких как осажденные города или армии, ограниченные окопами или находящиеся в движении и неспособные избавиться от одежды. Сыпной тиф — смертельная болезнь, которая была настолько распространенной, что часто определяла, кто победил, а кто потерпел поражение в военное время. Широко распространенные эпидемии вшей перестали быть проблемой, когда во время Второй мировой войны стала доступна пыль ДДТ. Хотя вши стали устойчивыми к ДДТ, когда он интенсивно и неоднократно использовался, было обнаружено, что другие синтетические пестициды также работают.Ни эпидемический сыпной тиф, ни возвратный тиф, вызываемый вошами, не обнаружены в США, поэтому эти болезни не рассматриваются в данном руководстве.

Чума . Суслики, лесные крысы, полевки-полевки, луговые мыши, оленьи мыши, кролики, зайцы и луговые собачки могут поддерживать заражение блох сильватической (зоонозной) чумой, которая может вызвать бубонную чуму у людей при укусе инфекции. Гнезда грызунов в зданиях, занятых людьми или домашними животными, и рядом с ними являются потенциальными источниками этих переносчиков.Резервуар мышиной чумы составляют домашние крысы. Первичным переносчиком является восточная крысиная блоха Xenopsylla cheopis , которая передает чумные бактерии Yersinia pestis от грызуна к грызуну через укус и кусает людей. Бактерии размножаются в зобе и желудке блох, где они могут стать препятствием. Когда блоха пытается питаться, кровь не может выйти за пределы закупорки и заражается бациллами чумы. Затем зараженная кровь срыгивает в рану, вызванную укусом блохи.

Бубонная чума является эндемическим заболеванием на западе США. После заражения прямое распространение инфекции через бубонных пациентов с вторичным поражением легких может привести к проявлениям первичной легочной чумы. Великая чума в Лондоне убила половину населения города. Черная смерть Европы в 14 ^{-х годах} века длилась 50 лет и унесла жизни 25 миллионов человек. По оценкам, в первой четверти ^{-х годов} века в Азии от чумы умерло 11 миллионов человек.Хотя с 1924 года не было ни одной крупной вспышки чумы в городах, это не болезнь прошлого. Симптомы бубонной формы чумы включают внезапное начало лихорадки с болезненным увеличением лимфатических узлов. Если инфекция распространяется на легкие (легочная чума), возникает пневмония, которая очень заразна и часто приводит к летальному исходу. По мере того как пригород расширяется в неосвоенные районы, дикие грызуны могут передавать болезнь городским крысам. В США может произойти вспышка городской чумы.

Мышиный сыпной тиф .Мышиный сыпной тиф встречается в Калифорнии, а также в штатах на юго-востоке и побережье Мексиканского залива. Это относительно легкое заболевание у людей. Как и чума, мышиный сыпной тиф передается от грызунов к грызунам и от грызунов к человеку через восточные крысиные блохи. Однако в этом случае болезнетворный организм ( Rickettsia typhi ) попадает в кровоток, когда фекалии инфицированных блох вцарапаны в рану от укуса блох. Симптомы могут включать жар, сильную головную боль и сыпь.

Зуд пловцов .Взрослые кровяные сосальщики, называемые шистосомами , живут как паразиты в тканях млекопитающих и птиц, обычно связанных с прудами, озерами и ручьями. Они производят крошечных (0,03 дюйма) свободно плавающих личинок, называемых церкариями , которые являются промежуточной стадией в жизненном цикле кровяных сосальщиков. Зуд пловцов вызван проникновением этих церкарий в кожу человека. Когда церкарии случайно вступают в контакт с неподходящим хозяином, например с людьми, они могут проникать через кожу, но не через нее.Когда церкарии проникают в кожу, возникает временное ощущение покалывания и зуда, которое иногда сопровождается общим воспалением пораженной области. Это состояние обычно быстро проходит, оставляя у жертвы мельчайшие красные пятна и очень слабый зуд. Церкарии погибают в течение 24 часов после проникновения, но аллергическая реакция организма на эти организмы может вызвать сильный зуд в каждой точке проникновения. Через несколько часов после проникновения возникает сильный зуд с появлением приподнятых красных пятен, похожих на прыщи.Они могут увеличиваться в размерах и сопровождаться общим отеком, особенно когда они усугубляются безудержным расчесыванием. Жертва обычно испытывает наибольший дискомфорт в течение второго, третьего и четвертого дня после заражения. Через неделю после контакта все симптомы обычно исчезают, за исключением крайних случаев, но небольшие красные пятна могут сохраняться в течение некоторого времени. Заболевание связано с несколькими видами улиток ( Stagnicola , Lymnaea , Stagnales и т. Д.).

Хантавирусный легочный синдром (HPS) . Относительно недавняя публикация (1993 г.) по проблемам общественного здравоохранения, HPS становится все более очевидной по всей территории США. Уровень смертности от хантавирусов среди людей колеблется от 10 до 55 процентов. Симптомы появляются через одну-три недели после контакта с вирусом, иногда до шести недель. Во всех случаях возникают лихорадка и боли в крупных мышцах; боль в животе присутствует примерно в половине случаев; а также кашель, одышка, головокружение и озноб.Одышка — симптом, который появляется позже из-за наполнения легких жидкостью. Пневмония — самый частый неправильный диагноз ГФС. Часто встречается геморрагическая лихорадка. Лекарства от HPS нет, но раннее обнаружение и медицинская помощь увеличивают вероятность выживания и выздоровления.

HPS — респираторное заболевание, связанное с вдыханием воздуха, загрязненного мочой грызунов, и фекалиями, загрязненными частицами хантавируса. Один вид хантавируса, вирус Sin Nombre, был связан с наибольшей долей случаев HPS.Мышь-олень — главный резервуар. Но существует несколько видов хантавирусов, которые связаны с другими видами грызунов. Вирус передается с фекалиями, мочой и слюной инфицированных грызунов. Укус инфицированного грызуна также является возможным путем передачи. Укусы, наряду с уходом, вероятно, помогают сохранить вирус у мышей-оленей. Передача от человека к человеку не наблюдалась, и медицинские работники, которые ухаживали за пациентами с HPS, не заразились. По-видимому, нет различий в восприимчивости в зависимости от возраста или пола.Контакт с восприимчивыми грызунами или плотно закрытыми участками заражения увеличивает вероятность заражения болезнью. Весна и лето — это сезоны, когда происходит большинство случаев из-за повышенного воздействия на открытом воздухе.

Дерматит . Домовая мышь легко адаптируется к жизни с людьми. Он процветает в широком диапазоне климатических условий в самых разных средах обитания, питаясь большей частью человеческой пищи и размножаясь с поразительной скоростью. Дерматит, вызванный укусами клещей, был связан с заражением домашних мышей.Неудобное раздражение кожи и зуд могут возникнуть у детей и взрослых. Клещи могут распространяться по всему дому или квартире, кишащим мышами, в определенное время года, и причиной дерматита часто являются другие причины (тепловая сыпь, аллергия, блохи и тому подобное).

Лептоспироз (болезнь Вейля) . Домашняя мышь может быть основным переносчиком лептоспироза, хотя случаи заболевания людей чаще вызываются крысами. Случаи этого заболевания среди людей редко заканчиваются смертельным исходом.Болезненные организмы передаются из мочи крысы в воду или пищу и проникают в человека через слизистые оболочки или через мелкие порезы и ссадины на коже. Заболевание может быть настолько легким, что оставаться незамеченным, или вызывать легкие боли и лихорадку. Более серьезные случаи, часто называемые болезнью Вейля, могут привести к высокой температуре, желтухе, асептическому менингиту, острой почечной недостаточности, внутреннему кровотечению и иногда к смерти.

Менингит . Лимфоцитарный хориоменингит — это вирусная инфекция домашних мышей, которая может передаваться людям (в основном детям) через зараженную пищу или пыль.

Брюшной тиф . Комнатные мухи переносят многие кишечные заболевания человека, такие как дизентерия, холера и брюшной тиф. Иногда организмы переносятся на лапках или волосах на теле мухи, и часто они срыгивают на пищу, когда муха пытается разжижить ее для проглатывания. Поскольку домашняя муха имеет широкий диапазон полета и разнообразные вкусовые качества, а самку естественным образом привлекает грязь, где она может отложить яйца, присутствие мух в столовых или домах опасно.
IV. ВООБРАЖЕННЫЕ ВРЕДНЫЕ ИНФЕРАЦИИ

Воображение — это способность формировать мысленный образ, чтобы испытать то, чего нет. Каждый человек время от времени испытывает зуд, похожий на ползание насекомых. Взгляд подтверждает, что либо насекомое присутствует, либо мысленный образ не соответствует действительности. Эти нереальные чувства могут вызывать беспокойство. Беспокойство о том, что причиной зуда может быть микроскопический паразит, невозможно. Эта идея так сильно влияет на некоторых людей, что подавляет их способность функционировать.Мнимые проблемы, связанные с насекомыми, можно разделить на три группы: энтомофобия, заразная истерия и мания паразитизма.

Энтомофобия . Само по себе энтомофобию можно определить как общепризнанный страх перед насекомыми. Это не означает боязнь воображаемых насекомых, а преувеличенный, нелогичный, необъяснимый страх настоящих насекомых. Боязнь насекомых у большинства людей возникает в меньшей степени. В крайней форме, когда страх препятствует нормальному функционированию, требуется профессиональное консультирование.Групповое лечение оказалось очень успешным. Энтомофобы редко являются проблемой для специалистов по борьбе с вредителями, но можно ожидать, что энтомофобы потребуют превентивного применения пестицидов, которое является как необоснованным, так и нежелательным. Термин «энтомофобия» иногда используется в общем для включения всех категорий, связанных с воображаемыми насекомыми.

Инфекционная истерия . Как следует из названия, мнимые нашествия вредителей иногда поражают группу людей одновременно.Эту истерию могут передать или принять другие. У офисных работников часто возникает инфекционная истерия. Факторы, обычно связанные с истерией, включают тесноту, сверхурочную работу, чрезмерно подробные или скучные задачи, изменение климата, смену сезонов, обработку документов, воспринимаемую несправедливость условий труда, вызванную физическим расположением на рабочем месте и т. Д. Как правило, некоторые люди, включая лидера или представителя, начинайте чувствовать укусы и обнаруживайте сыпь и другие кожные высыпания.Эти люди идентифицируют определенные части комнат, где вредители являются обычным явлением, и требуют борьбы с ними. Наблюдатели обычно не верят, что существует проблема с вредителями, потому что они обычно не зависят от условий, способствующих этому, но их могут нанять, поскольку давление на них растет. Если тщательный осмотр на наличие клещей, псоцидов и других вредителей не позволяет выявить виновных, следует проверить помещения на наличие аллергенов и раздражителей, таких как части насекомых, фрагменты стекловолокна, статическое электричество, летучие материалы и т. Д.В этих случаях следует избегать применения пестицидов. Для мониторинга можно использовать липкие ловушки. После принятия соответствующих мер по рассмотрению всех возможностей, просто демонстрация беспокойства и постоянная бдительность часто будет адекватным решением.

Бредовый паразитоз . Состояние, при котором человек страдает манией паразитизма, является чрезвычайно эмоциональной и чувствительной ситуацией. Осмотр проблемной среды и исследование образцов, предположительно являющихся вредителями или паразитами, подтверждают или опровергают факт заражения для технического специалиста, но редко для клиента.Часто людей, страдающих от этих заблуждений, один или несколько врачей направляют к дерматологам, психиатрам, энтомологам, в отделы здравоохранения и компании по борьбе с вредителями до бесконечности. Время, которое должен потратить каждый консультант, вскоре становится чрезмерным, и пациент испытывает повторяющиеся отвержения того или иного типа, не говоря уже о напряжении из-за траты времени и денег. В любой из этих ситуаций возможно, что у человека есть поддающееся лечению заболевание.Были случаи, когда злоупотребление наркотиками или назначение противопоказанных лекарств пациентам, лечившимся от нескольких проблем со здоровьем, вызывало такие проявления. Дело в том, что мало что может сделать кто-либо, кроме врача, имеющего опыт лечения бредовых паразитозов. Будьте честны, отвечая на вопросы, не соглашайтесь видеть вредителей, которых нет, и не применяйте пестициды в таких ситуациях. Напомните клиенту, что борьба с вредителями проводится только после выявления и оценки активных заражений вредителями.Эта глава напечатана с модели
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/

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 удаления 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 являются одними 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 энергии — Проектирование продукции

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 приводы автоматики, 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, удобны 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 для перемещения, представляет собой винт, используемый в качестве элемента связи для передачи энергии в инженерном изделии, таком 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 машины, тиски, винтовой домкрат, механические механизмы управления прессом и т. Д. Наиболее распространенные устройства устроены так, что силовой винт вращается, а гайка преобразуется 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 перекатывается друг на друга по диаметру делительной окружности.
Шестерни 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 различными способами в зависимости от типа зацепления, принципа действия, типа срабатывания и метода работы
Вид взаимодействия Принцип действия Тип срабатывания Метод работы
Муфты принудительного привода Муфты замыкающие Гидравлическое управление Муфты сухие
муфты фрикционные Муфты размыкающие Пневматический Муфты мокрые
Механический
Муфты электромагнитные
Важные моменты
Переданный крутящий момент
Исполнительное усилие
Энергетические потери
Повышение температуры
Тормоза
Как и сцепления, бывают механические, гидравлические, пневматические и электрические тормоза.
Его можно классифицировать по назначению:
Блокировка тормозов, стопорные тормоза
Регулирующие тормоза
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 необходимо точное соотношение скоростей
цепи и звездочки
Совет по дизайну: звездочки с нечетным числом зубьев изнашиваются медленнее, чем звездочки с четным числом зубцов.
Механическая передача энергии | Энциклопедия.com
Механические устройства используются для увеличения прилагаемой силы (механическое преимущество), для увеличения пройденного расстояния или для изменения направления приложенной силы. Они, конечно, не могут уменьшить объем работы (сила × расстояние), необходимый для выполнения работы; они только делают это удобнее. Во многих случаях без машины работа была бы невозможна.
Обычно считается, что существует пять различных простых механизмов: рычаг, клин, колесо и ось, шкив и винт.Передача энергии этими простыми машинами настолько проста, что люди используют их, не имея большого представления о физических принципах. Большинство из них учатся их использованию интуитивно, на собственном опыте и считают их применение просто здравым смыслом.
ОСНОВЫ
История происхождения простых машин в значительной степени предположительна, но также существует документация о том, что древние египтяне использовали простые машины для строительства пирамид почти 5000 лет назад. Надпись в гробнице возрастом 4000 лет рассказывает о 2000 мужчинах, которые поставили на место статую весом 132 тонны.Масса 2000 человек была бы примерно такой же, как масса статуи, и, вероятно, потребовалось бы столько, потому что они передвигали ее на санях без колес.
Использование простых машин иногда воспринималось как определение того, что отличает людей от животных; тем не менее, некоторые приматы делают зонды из палочек, чтобы вытащить или достать пищу. Один из самых ярких образов, изображающих использование инструментов как определяющих человечности, — это начальная сцена фильма 2001 года.Обезьяна обнаружила дубинку и колотит по костям. Одна из костей летит вверх и в замедленном движении превращается в космический корабль. Дубинка или молоток — настолько простой инструмент, что он даже не входит в классический список пяти простых машин. Однако это также механическое устройство, умножающее силу и передающее энергию.
При передаче энергии этими простыми машинами всегда действует закон сохранения: входная работа равна выходу работы. Когда работа выполняется системой, энергия передается из нее; и когда в системе выполняется работа, в нее передается энергия.Когда два объекта взаимодействуют посредством машины (например, рычага), работа одного объекта равна работе другого. Работа, выполняемая человеком, прижимающим один конец рычага вниз, равна работе, выполняемой при подъеме груза на другом конце при движении рычага вверх. В любой практической ситуации силы трения, препятствующие движению, всегда увеличивают количество силы (и работу), требуемую для выполнения работы.
Объем работы, выполняемой с объектом, определяется силой, приложенной к нему, умноженной на расстояние, на которое он перемещается в направлении силы.Следовательно, ключ к выяснению того, насколько сила увеличивается на простой машине, заключается в сравнении пройденных расстояний. Например, если конец рычага под камнем весом 2000 ньютонов перемещается вверх на 1 метр, объем работы, проделанной для подъема камня, составляет 1 метр × 2000 ньютонов = 2000 джоулей. Такой же объем работы должен выполнить человек на другом конце рычага. Если этот конец рычага опустить на 2 метра, человеку нужно приложить силу всего в 1000 ньютонов, чтобы выполнить такое же количество работы (2000 джоулей) и поднять камень в 2000 ньютонов.
Вкратце, механическое преимущество рычага или любой машины равно отношению расстояния, на которое перемещается приложенная сила, к расстоянию, на которое перемещается груз.
РЫЧАГ
Рычаг — это такая часть повседневной деятельности, что его применение обычно не требует сознательного мышления: открывающаяся крышка на банке с газировкой, дверная ручка, гаечный ключ, плоскогубцы, удочка, кран с ручкой, которая подъемники, тачка, кусачки для ногтей и тд. Кривошип и лебедку, используемые для вытаскивания тяжелой лодки из воды на трейлер, можно рассматривать как рычаг круглой формы.
По сути, рычаг — это твердый объект с осью, вокруг которой он вращается (точка опоры). Когда рычаг вращается вокруг своей точки опоры, точка на рычаге, находящаяся дальше от точки опоры, перемещается на большее расстояние. Сохранение энергии, приложенной к рычагу, приводит к тому, что выходная сила, умноженная на расстояние от точки опоры, равна входной силе, умноженной на ее расстояние от точки опоры. Небольшой опыт подъема тяжелых грузов с помощью рычага вскоре показывает, что для максимального увеличения выходной силы груз следует размещать как можно ближе к точке опоры, а входное усилие — как можно дальше от нее.Чтобы продемонстрировать почти бесконечную возможность рычага для увеличения силы, Архимед сказал, что если бы у него был достаточно длинный рычаг и где-нибудь, чтобы он мог стоять, он мог бы двигать Землю.
В качестве иллюстрации рычага рассмотрим современный дизайн поп-топа популярного бренда колы (рис. 1). Встроенный открыватель представляет собой кусок алюминия длиной 25 мм, жесткий за счет обжима его краев. Точка опоры находится на расстоянии 5 мм от конца, который вдавливается в верхнюю часть банки, чтобы «открыть» ее. Это оставляет 20 мм от точки опоры до конца, которую пользователь поднимает с силой около 5 фунтов, чтобы открыть банку.(Поскольку используются соотношения величин, нет проблем со смешиванием английских и метрических единиц.) Отношение расстояний составляет 20 мм / 5 мм = 4, Это означает, что открывалка вдавливается в верхнюю часть банки с силой 4 × 5 фунтов = 20 фунтов. Если встроенный открывалка отсутствует, необходимо открыть банку, вдавив небольшой предмет, например, ключ, в верхнюю часть с силой 20 фунтов. Это возможно, но это неудобно, а промах может быть неприятным.
КЛИН, НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ И ВИНТ
Эти три простых механизма изменяют направление приложенной силы, а также увеличивают ее.Работа каждого из них может быть объяснена почти одними и теми же физическими принципами.
Клин довольно легко понять. Одну сторону тяжелой породы можно немного поднять, ударив под ней клин, как показано на Рисунке 2. Если пренебречь трением, сила, толкающая клин под скалу, увеличивается пропорционально расстоянию, на которое клин перемещается. количество поднятого камня. Это следует из требования, чтобы работа, выполняемая движущей силой, равнялась работе, выполняемой при подъеме породы.Это увеличение представляет собой отношение длины клина к его ширине и, очевидно, тем больше, чем меньше угол клина. Сила трения клина о скалу уменьшает доступную подъемную силу, но она должна в некоторой степени преимущество. Он удерживает клин на месте даже при отсутствии движущей силы. Клин обычно используется в сочетании с молотком.
Молоток сам по себе является важным простым устройством, используемым для увеличения силы. В 2001 году было показано, как обезьяна изобрела молот или дубинку.Пользователь прикладывает силу к молотку на относительно большом расстоянии, передавая ему кинетическую энергию. Молоток соприкасается с объектом, сжимая его или перемещая на небольшое расстояние. Средняя прилагаемая сила зависит от степени сжатия или движения объекта и от того, отскакивает ли молоток от объекта. Механическое преимущество — это приблизительно отношение расстояния, на которое перемещается молот, к расстоянию, на которое, например, перемещается клин. Человек может приложить относительно небольшое усилие к молотку на 1-метровом замахе.Если он перемещает клин на 1 миллиметр, то механическое преимущество составляет 1000. Неудивительно, что ударив молотком по клину, можно поднять предмет весом в несколько тонн.
Наклонная плоскость неподвижна, а поднимаемый груз перемещается; тогда как для клина — наоборот. Сила увеличивается пропорционально расстоянию, на которое груз толкает, к высоте, на которую он поднимается. Снова трение увеличит силу, которую необходимо приложить. Если коэффициент трения достаточно велик (по крайней мере, такой же, как тангенс угла наклона), то груз не будет скользить обратно по склону, когда толкающая сила ослабнет.Для большинства материалов (коэффициент трения, скажем, более 0,6) угол менее 30 градусов не позволит грузу самостоятельно соскользнуть. Это позволяет толкателям сделать перерыв, чтобы восстановить силы перед завершением работы. Или они могут понемногу подталкивать груз вверх по склону, делая выпад. В таким образом они играют роль молотка по отношению к клину, когда сталкиваются с тяжелым грузом.
Винт представляет собой наклонную плоскость, которую удобно наматывать на круговой цилиндр.Наклон винта выполнен в виде спирали, похожей на винтовую лестницу. Механическое преимущество заключается в соотношении расстояния, на которое движущая сила движется по кругу при вращении винта, к расстоянию, на которое поднимается груз. Отвертка с большой ручкой обеспечит большее механическое преимущество, как и винт с более близкой резьбой. Используя домкрат с достаточно длинной ручкой, человек может легко поднять автомобиль или дом. Опять же, трение удобно удерживает винт от откатывания сам по себе, так что пользователь может просто оставить домкрат, поддерживающий нагрузку, будучи уверенным, что домкрат останется на месте.
ШКИВ
Фиксированный шкив — это устройство для изменения направления приложенной силы. Распространенная форма — навесное колесо с ободом, по которому проходит веревка. В очень примитивной форме это могла быть виноградная лоза, обвивающая ветку дерева. Если тянуть вниз веревку (лозу), на другом конце поднимается груз. Если пренебречь трением, то механическое преимущество одиночного неподвижного шкива составляет 1; нагрузка перемещается на то же расстояние, что и приложенная сила.
Комбинация фиксированных и подвижных шкивов может обеспечить большие механические преимущества.На схемах на Рисунке 3 показаны системы шкивов с механическими преимуществами до 4. Механическое преимущество — это всегда отношение расстояния, на которое перемещается приложенная сила, к расстоянию, на которое перемещается нагрузка. Другой и, возможно, более простой способ определить механическое преимущество системы шкивов — это подсчитать количество сегментов каната, которые выдерживают нагрузку. Это число — механическое преимущество.
Трение является очень важным фактором фактического механического преимущества системы шкивов, поскольку потери на трение увеличиваются каждый раз, когда канат проходит по шкиву.Для типичного коэффициента трения 0,03 (смазанный вал без шарикоподшипников) система с теоретическим механическим преимуществом 4 будет уменьшена трением до фактического механического преимущества примерно 3,5. Наибольшее механическое преимущество, которое может быть получено со шкивами с коэффициентом трения 0,03, составляет около 16 независимо от того, сколько шкивов используется. Коэффициент трения более 0,333 (например, виноградная лоза по ветке дерева) приводит к фактическому механическому преимуществу менее 1 для любой системы шкивов.
Коэффициент трения 0,03, используемый выше, настолько низкий из-за преимущества колеса на оси. Сила трения на оси шкива колеса преодолевается меньшей силой, приложенной к ободу в соответствии с принципом рычага.
Силы трения в системе шкивов никогда не удержат нагрузку сами по себе, но необходимое усилие может быть довольно небольшим. В случае блока и подъемного механизма, используемых для подъема двигателя из автомобиля, веса цепи, свисающей с последнего шкива, может быть достаточно, чтобы удерживать двигатель на месте.Один раз обернув веревку вокруг столба, ковбой сможет сдержать разъяренного быка.
ШЕСТЕРНИ
Шестерни почти полностью используются в приложениях с вращательным движением, и поэтому легче обсуждать механическое преимущество как умножение крутящего момента, чем как умножение силы. Работа, связанная с вращательным движением, равна крутящему моменту, умноженному на угол; тогда как для линейного движения, описанного выше, это сила, умноженная на расстояние.
Крутящий момент возникает, когда прикладывается сила, стремящаяся вращать объект вокруг оси.Сила должна иметь составляющую, расположенную под прямым углом к оси и на некотором расстоянии от оси. Создаваемый крутящий момент является произведением составляющей силы и ее перпендикулярного расстояния от оси. Единицы крутящего момента оказываются такими же, как и единицы энергии: сила × расстояние. Однако крутящий момент — это не энергия. Угол — это отношение двух длин (длина дуги / радиус для угла в радианах) и не имеет единиц измерения; таким образом, работа во вращательном движении (произведение крутящего момента и угла) имеет соответствующие единицы для работы.
При сравнении входящей работы с выходной мощностью для системы зубчатых колес, аналогичной показанной на рисунке 4, механическое преимущество обнаруживается из отношения углов поворота соответствующих валов при зацеплении шестерен. Это соотношение, в свою очередь, равно отношению количества зубьев на каждой шестерне. Например, если шестерня (шестерня) с 10 зубьями приводит в движение шестерню с 40 зубьями, механическое преимущество составляет 4, то есть крутящий момент, передаваемый на большую шестерню, в 4 раза превышает крутящий момент, передаваемый малой шестерней.Происходит соразмерное снижение скорости; большая шестерня будет вращаться один раз на каждые четыре оборота маленькой шестерни.
Шестерни можно использовать для увеличения доступного крутящего момента, как в большинстве применений электрических двигателей или двигателей внутреннего сгорания, или для увеличения количества движения, как в велосипеде.
В автомобиле, за исключением высшей передачи, трансмиссия снижает скорость вращения приводного вала по сравнению с частотой вращения двигателя. Дифференциальные шестерни еще больше снижают скорость вращения.Для типичного автомобиля, движущегося со скоростью 60 миль в час, двигатель работает со скоростью около 2000 об / мин, а колеса вращаются со скоростью около 800 об / мин, что дает механическое преимущество 2000/800 = 2,5.
С другой стороны, для типичного 21-скоростного велосипеда самое низкое передаточное число составляет 1,0, а максимальное — почти 3,5. На высшей передаче колеса поворачиваются 3,5 раза за каждый оборот педалей. Крутящий момент, с которым заднее колесо приводит в движение велосипед, в 3,5 раза меньше крутящего момента, прилагаемого к педалям. Сила тяги еще больше уменьшается из-за того, что радиус педалей меньше, чем радиус заднего колеса.Преимущество велосипеда в основном состоит в том, что колеса движутся быстрее педалей, в сочетании с тем фактом, что для преодоления трения качения колес по твердой гладкой поверхности требуется очень небольшое усилие. Это позволяет водителю двигаться быстрее, чем пешеход, используя ту же энергию. Однако нет никакого преимущества даже на самой низкой передаче. Чтобы подняться на велосипеде по крутому склону, лучше сойти и пройти пешком. При старте с места наибольшее ускорение достигается толчком велосипеда.
РЕМНИ И ЦЕПИ
Другой функцией передачи энергии с помощью механических средств является передача движения вращающегося вала другому валу, находящемуся на расстоянии. Историческое применение было получить вращение водяного колеса, соединенного с мельницей, расположенной вдали от ручья, для измельчения зерна. Другой заключался в том, чтобы приводить в движение несколько вращающихся машин на заводе от одной большой паровой машины. До изобретения электрогенератора и электродвигателя проблемы этого типа решались с помощью ремней.Сегодня было бы нелепо использовать ремни таким образом. Подумайте, как сложно было бы соединить вращающуюся паровую турбину энергокомпании с домашним холодильником с помощью ремней. Электричество облегчает задачу. Мощность распределяется электрически через относительно небольшие провода для привода отдельных небольших электродвигателей.
Сегодня ремни используются в автомобилях для привода вспомогательных устройств, таких как кондиционер, электрические тормоза, гидроусилитель руля, генератор переменного тока и насос охлаждающей жидкости.Ремни также можно найти в бытовой технике, такой как вакуумные подметальные машины, на токарных станках в механических мастерских или внутри копировальных машин.
Ременный привод — недорогое решение для передачи механической энергии на короткие расстояния. По сравнению с обработкой прецизионных зубчатых колес создание двух шкивов, соединенных ремнем, не является технологически сложной задачей. Механическое преимущество — это соотношение диаметра шкива на нагрузке и диаметра шкива на приводе. Длина пояса не имеет значения.Регулируя размеры двух шкивов, можно удобно изменить механическое преимущество. Кроме того, один поворот ремня изменит направление вращения на противоположное. Одним из недостатков ремня является то, что величина крутящего момента, которую он может передать, ограничена произведением трех факторов: коэффициента трения между ремнем и шкивом, силы, создающей натяжение ремня, и радиуса нагрузочного шкива.
Клиновой ремень значительно увеличивает передаваемый крутящий момент, поскольку заклинивание ремня в канавке шкива увеличивает силу контакта между поверхностями (N), намного превышающую силу натяжения (P).Вождение действие происходит через стороны ремня, а не через нижнюю часть, которая обычно вообще не контактирует со шкивом. Это еще один пример использования клина в качестве умножителя силы.
В ситуации, когда задействованы большие крутящие моменты, например, в приводе велосипеда, звено цепи лучше ремня. Человек, положивший весь свой вес на педаль, вероятно, заставит большинство систем ремня соскользнуть. Еще одно преимущество цепи перед ремнем состоит в том, что цепь более эффективна, главным образом потому, что не требует внешнего натяжения.Возвратная сторона цепного привода имеет достаточное натяжение только для того, чтобы поддерживать себя. Кроме того, звенья цепи оснащены роликами, которые могут вращаться при контакте с зубьями, уменьшая силы трения и износ.
Механическое преимущество звена цепи можно рассчитать, посчитав количество зубьев на грузовой звездочке и ведущей звездочке. Выходной крутящий момент определяется путем умножения входного крутящего момента на отношение количества зубцов нагрузки к количеству зубцов привода. Цепной привод также компактен по сравнению с ремнем.Представьте, что вы пытаетесь установить 21 скорость на велосипедном переключателе с помощью ремней.
Серьезным недостатком ремней и цепей для передачи энергии является то, что они могут быть довольно опасными. В то время как низкий крутящий момент велосипедной цепи редко приводит к тяжелым травмам, когда манжеты брюк или шнурки застревают в цепи, другое дело — промышленное и сельскохозяйственное оборудование с высоким крутящим моментом (например, механические жатки с многочисленными ремнями и цепными приводами). Они стали причиной множества серьезных травм и потери конечностей из-за огромного крутящего момента, который двигатели и двигатели передают на ремни и цепи.Поэтому в качестве меры безопасности почти все новое оборудование оснащается защитными ограждениями для предотвращения случайных травм либо из-за обрыва ремней и цепей, вылетающих с огромной силой, либо из-за неосторожных действий рабочих.
Дон К. Хопкинс
См. Также: Велоспорт; Трансмиссии; Электроэнергия, Генерация; Системы передачи и распределения электроэнергии; Двигатели; Маховики; Кинетическая энергия; Пропеллеры; Паровые двигатели.
БИБЛИОГРАФИЯ
Адкинс, Дж.(1980). Перемещение тяжелых вещей. Бостон: Хоутон Миффлин.
Barnes, M .; Brightwell, R .; Von Hagen, A. L .; и Пейдж К. (1996). Секреты утраченных империй. Нью-Йорк: Стерлинг.
Национальное географическое общество. (1986). Строители древнего мира. Вашингтон, округ Колумбия: Автор.
Маколей Д. (1988). Как все работает. Бостон: Хоутон Миффлин.
«Машины и детали машин». (1973). Британская энциклопедия, Macropeadia, Vol. 11. С. 230-259. Чикаго: Чикагский университет.
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.
Цель проекта MAGDRIVE — определить, сконструировать и испытать прототип 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 скала, и вызывают проблемы », — прокомментировал он.« Кроме того, — отметил он, — если мы примем во внимание, что более половины потребляемой нами энергии теряется из-за трения, 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 может 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.По словам руководителей проекта, помимо участия в испытаниях, UC3M, помимо координационных задач, будет выполнять проектирование и большую часть настройки прототипа.
Auto Meter 4351 Сверхлегкий механический датчик температуры коробки передач: автомобильный
Цена: 107 долларов.00 $ 107,00 +18,76 $ перевозки
Без залога за импорт и $ 18,76 за доставку в Российскую Федерацию Подробности Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
Традиционные лампы накаливания подсвечиваются по периметру циферблата.
Проверенные гонками механические инструменты Auto Meter обеспечивают надежную точность и просты в установке.
Для работы датчика не требуется электрическая система — совместима с любым уличным или гоночным транспортным средством
Механические движения обеспечивают точность и долговечность даже в самых суровых условиях.
Комплект манометров включает адаптер 1/2 «NPT, лампу и патрон в сборе, красную и зеленую крышки лампы, монтажное оборудование и подробные инструкции по установке.
› См. Дополнительные сведения о продукте .

Вид взаимодействия	Принцип действия	Тип срабатывания	Метод работы
Муфты принудительного привода	Муфты замыкающие	Гидравлическое управление	Муфты сухие
муфты фрикционные	Муфты размыкающие	Пневматический	Муфты мокрые
		Механический
		Муфты электромагнитные

Ступенчатые механические трансмиссии.

Ступенчатые трансмиссии

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Механическая трансмиссия | ЖЕЛЕЗНЫЙ-КОНЬ.РФ

Похожие материалы:

Трансмиссия и коробка передач — в чем между ними разница?

Механическая коробка передач (МКПП). Синхронизатор КПП

Трехвальная МКПП

Двухвальная МКПП

Синхронизатор коробки передач

Механическая коробка передач: устройство, неисправности, эксплуатация

Достоинства шести ступенчатой трансмиссии

Устройство механической КПП

Муфта синхронизатора

Плюсы и минусы механики

Возможные неполадки

Рекомендации по эксплуатации механической трансмиссии

6-ступенчатая механическая коробка передач

БГОМТ Бортовая гидрообъемная механическая трансмиссия для ВГМ тяжелой весовой категории

Гидромеханическая трансмиссия

транспортного средства

Механическая трансмиссия — обзор

4 Конструктивные соображения для систем передвижения на ногах

Учебное пособие по нанесению пестицидов для общественного здравоохранения

Роль насекомых в механической передаче паразитов человека

Механическая передача энергии — Проектирование продукции

Что такое механическая передача энергии?

Зачем нужна механическая передача энергии?

Элементы механической передачи энергии

Преимущества элементов передачи энергии

Типы элементов механической передачи энергии

Валы и муфты

Валы

Муфты

Силовые винты

Шестерни и зубчатые передачи

Тормоза и сцепления

Сцепления

Важные моменты

Тормоза

Ремни, тросы и шкивы

Цепи и звездочки

Механическая передача энергии | Энциклопедия.com

ОСНОВЫ

РЫЧАГ

КЛИН, НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ И ВИНТ

ШКИВ

ШЕСТЕРНИ

РЕМНИ И ЦЕПИ

БИБЛИОГРАФИЯ

Механическая передача без контакта между частями — ScienceDaily

Auto Meter 4351 Сверхлегкий механический датчик температуры коробки передач: автомобильный

Автор: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики