Трение в суставе уменьшается благодаря


Трение в суставе уменьшается благодаря

Ахиллово сухожилие: строение, функции, типичные болезни и их лечение

Многие годы пытаетесь вылечить СУСТАВЫ?

Глава Института лечения суставов: «Вы будете поражены, насколько просто можно вылечить суставы принимая каждый день...

Читать далее »

Самым прочным и крупным сухожилием в человеческом организме является ахиллово сухожилие. Из-за его локализации довольно часто можно услышать и иное его название – пяточное сухожилие (или ахиллесово сухожилие).

Оно способно выдерживать тягу на разрыв до 350 кг, а иногда и того больше. При этом именно это сухожилие наиболее часто подвергается травмам.

Содержание статьи:
Строение ахиллового сухожилия
Функции
Причины повреждения сухожилия
Что такое тендинопатия?
Методы лечения

Строение сухожилия

В образовании пяточного сухожилия берут участие сухожилия камбаловидной и икроножной мышц.

Икроножная мышца начинается на задней поверхности надмыщелков бедренной кости. Именно там прикрепляются обе ее головки, которые объединяются примерно по центру голени и постепенно переходят в тонкое сухожилие, именуемое апоневрозом икроножной мышцы.

Камбаловидная мышца находится глубже под икроножной мышцей. Она начинается на задней поверхности головки и верхней трети малоберцовой кости. Внизу она также заканчивается апоневрозом, который более толстый и короткий, в отличие от апоневроза икроножной мышцы. Эти 2 апоневроза находятся непосредственно друг около друга, но соединяются только в нижней части, образуя пяточное сухожилие.

Слияние двух апоневрозов происходит примерно по центру голени, при этом общий апоневроз размещается на внутренней стороне камбаловидной мышцы, где еще имеются мышечные волокна.

Считать началом ахиллового сухожилия место слияния не совсем верно. Так как у разных людей его расположение может варьироваться и происходить в верхней части голени либо совсем у пятки.

После слияния сухожилия сужаются и обретают овальную форму в поперечном разрезе. Волокна сухожилия камбаловидной мышцы идут по косой и крепятся с медиальной стороны. Вокруг этих волокон закручиваются волокна сухожилия икроножной мышцы, которые крепятся с латеральной стороны. У каждого человека волокна закручиваются по индивидуальному принципу. Выделяют 3 типа их закручивания.

Такая структура придает пяточному сухожилию механическую прочность, эластичность, возможность накапливать энергию.

Ширина сухожилия не должна превышать 7 мм

Сварка трением: процесс, типы и преимущества

Сварка трением, как следует из названия, использует трение для сварки соединений. В процессе соединения не используется внешний нагрев.

Следовательно, сварка трением - это не сварка плавлением, а процесс сварки твердым телом, при котором получаемое соединение часто имеет такую ​​же прочность, как и основной металл. Этот метод сварки используется в нескольких отраслях промышленности для соединения деталей.

Давайте подробно рассмотрим, как работает этот метод, и его преимущества.

СВЯЗАННОЕ С: ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА: ТИПЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Если вы потрете ладони друг о друга, вы заметите, что они нагреваются. Чем дальше вы увеличиваете давление и скорость, тем теплее становится.

Тот же принцип тепловыделения за счет трения используется при сварке трением, когда металлические части трутся друг о друга с чрезвычайно высокой скоростью и давлением.

Это взаимодействие между двумя поверхностями приводит к механическому трению.Даже если два свариваемых материала могут показаться невооруженным глазом гладкими, на микроскопическом уровне есть неровности. Этих неровностей достаточно, чтобы между их поверхностями возникло трение.

Когда два материала подвергаются сварке трением, относительное движение между собой и прикладываемое к ним давление создают тепло в точках контакта. По мере продолжения процесса тепловыделение также увеличивается, и два материала начинают становиться вязкими в точках контакта.

Опять же, движение между двумя частями способствует смешиванию двух частей в их точках контакта, создавая соединение или сварной шов.

Любой процесс сварки, в котором для создания соединения используется трение, можно назвать сваркой трением. Однако в основном существует четыре типа процессов сварки трением.

Давайте кратко рассмотрим каждый из них, чтобы понять тонкие различия между ними.

Сварка трением с вращением: Один из двух материалов вращается по поверхности другого там, где требуется сварка.В процессе используется сжимающая осевая сила и высокие скорости вращения.

Эта комбинация приводит к пластификации двух материалов, что в конечном итоге приводит к их соединению.

Линейная сварка трением: В этом типе сварки трением один из материалов колеблется относительно другого на высоких скоростях с высокими сжимающими силами при возвратно-поступательном движении. Возникающее в результате тепло, выделяемое на поверхностях, приводит к пластификации металла, а оксиды или поверхностные загрязнения выгорают или удаляются по бокам.

Сварка трением с перемешиванием: Для сварки трением с перемешиванием используется специальный инструмент с цилиндрическим буртиком и профилированным штифтом для создания сварных швов. Булавка проходит по шву двух заготовок, пока буртик не коснется шва.

Затем инструмент вращается там, где трение между заплечиком и швом смягчает металл. Профилированный штифт линейно перемещается по линии шва, перемешивая мягкий металл и создавая при этом соединение.

Точечная сварка трением с перемешиванием: Точечная сварка трением с перемешиванием - это один из видов сварки трением с перемешиванием с одним существенным отличием.

При сварке трением с перемешиванием инструмент перемещается по шву деталей. Однако при точечной сварке трением с перемешиванием инструмент вращается в точке и не перемещается.

Он вращается и создает сварной шов, а инструмент поднимается вверх, создавая выходное отверстие, в которое был введен профилированный штифт.

Скорость, с которой происходит относительное движение, и давление, прикладываемое к заготовкам, зависят от величины тепла, необходимого для создания сварного шва между двумя металлическими частями.Для стали при сварке трением возникает температура от 900 до 1300 градусов Цельсия .

Многие используют инерционную сварку и сварку трением как синонимы. Однако инерционная сварка - это разновидность сварки трением.

Точнее, инерционная сварка - это разновидность ротационной сварки трением. Сварка получила название "инерционная сварка" из-за способа вращения.

В этой технике соединения одна из заготовок остается неподвижной, а другая устанавливается на шпиндель.Шпиндель вращается с высокой скоростью для создания трения между двумя металлическими поверхностями.

Здесь максимальная скорость вращения шпинделя фиксирована и зависит от типа материала, который он удерживает, и температуры, которой он должен достичь, чтобы сварить две детали вместе.

Как только шпиндель достигает максимальной скорости вращения, привод отключается, и неподвижная заготовка доверяется вращающейся заготовке. Заготовка продолжает вращаться сама по себе за счет силы инерции, возникающей в результате кинетической энергии.

Не все методы сварки обеспечивают одинаковые результаты соединения. Следовательно, тип сварки выбирается на основе свойств, придаваемых соединению в процессе сварки.

Давайте обсудим некоторые преимущества использования сварки трением:

Позволяет соединять разнородные металлы: Одним из основных преимуществ сварки трением является то, что ее можно использовать для соединения разнородных металлов.

Вот некоторые из распространенных биметаллических фрикционных соединений:

  • Алюминий к стали
  • Медь с алюминием
  • Титан с медью
  • Никелевый сплав со сталью

Как правило, любой кованный металл можно сваривать трением.Это дает больше свободы инженерам, поскольку они могут создавать биметаллические конструкции благодаря сварке трением.

Соединения меди с алюминием обычно считаются негрубыми, но при сварке трением это возможно.

Нет внешнего приложения тепла или флюса: Сварка трением не требует внешнего тепла или флюса, что делает процесс простым и менее беспорядочным.

Минимальные дефекты или их отсутствие: Одним из преимуществ твердотельной сварки является то, что она содержит минимальные дефекты или их отсутствие по сравнению со сваркой плавлением.Те же эффекты переносятся и на сварку трением.

Очень быстрый процесс: Сварка трением считается одним из самых быстрых методов сварки, она выполняется в два или даже в 100 раз быстрее, чем обычные швы плавлением.

Не требует особой подготовки поверхности: Обработанные, пропиленные или разрезанные поверхности можно соединять сваркой трением. Однако присутствие смазочных материалов или масел не допускается для достижения оптимальных условий сварки.

Сварка трением - это общий термин, охватывающий несколько типов сварочных процессов.Многие отрасли промышленности полагаются на сварку трением для создания соединений, которые иначе не поддаются разборке.

Это быстрый, эффективный и один из самых популярных вариантов для сварки в твердом состоянии.

.

Одна треть расхода топлива автомобилем приходится на потери на трение - ScienceDaily

Не менее одной трети расхода топлива автомобиля уходит на преодоление трения, и эти потери на трение напрямую влияют как на расход топлива, так и на выбросы. Тем не менее, согласно совместному исследованию Центра технических исследований Финляндии VTT и Аргоннской национальной лаборатории (ANL) в США, новая технология может снизить трение в различных компонентах автомобиля на сумму от 10% до 80%. Таким образом, должно быть возможно снизить расход топлива и выбросы автомобилей на 18% в течение следующих 5-10 лет и до 61% в течение 15-25 лет.

Сегодня в мире 612 миллионов автомобилей. В среднем автомобиль проезжает около 13 000 км в год, при этом сжигая 340 литров топлива только для преодоления трения, что обходится водителю в 510 евро в год.

Из энергии, выделяемой топливом в двигателе автомобиля, 33% расходуется на выхлоп, 29% на охлаждение и 38% на механическую энергию, из которых потери на трение составляют 33%, а сопротивление воздуха - 5%. Для сравнения, у электромобиля потери на трение вдвое меньше, чем у автомобиля с обычным двигателем внутреннего сгорания.

Ежегодные потери на трение в среднем автомобиле по всему миру составляют 11 860 МДж: из них 35% расходуется на преодоление сопротивления качению в колесах, 35% - в самом двигателе, 15% - в коробке передач и 15% - на торможение. При современных технологиях только 21,5% энергии топлива используется для фактического движения автомобиля; остальное потрачено впустую.

Мировая экономия за счет новых технологий

Недавнее исследование VTT и ANL показывает, что трение в автомобилях можно уменьшить с помощью новых технологий, таких как новые покрытия поверхности, текстуры поверхности, присадки к смазочным материалам, маловязкие смазочные материалы, ионные жидкости и шины с низким коэффициентом трения, накачанные до давления выше обычного.

Трение можно снизить на 10–50% с помощью новых технологий обработки поверхности, таких как алмазоподобные углеродные материалы и нанокомпозиты. Лазерное текстурирование можно использовать для травления микрорельефа на поверхности материала, чтобы направлять поток смазки и внутренние давления, чтобы уменьшить трение на 25-50% и расход топлива на 4%. Ионные жидкости состоят из электрически заряженных молекул, которые отталкиваются друг от друга, что позволяет дополнительно снизить трение на 25-50%.

В 2009 году в автомобилях по всему миру было сожжено в общей сложности 208 000 миллионов литров топлива только для преодоления трения; это составляет 7,3 миллиона ТДж (тераджоулей) энергии. Теоретически внедрение лучших современных технологических решений во все автомобили мира может сэкономить 348 миллиардов евро в год; лучшие научно проверенные решения, известные сегодня, могут сэкономить 576 000 миллионов евро в год, а лучшие решения, которые появятся в течение следующих 10 лет, могут сэкономить 659 000 миллионов евро в год.

Реально, однако, можно ожидать, что в течение периода от 5 до 10 лет усиленных действий и мер по развитию продукции позволит сэкономить 117 000 миллионов литров топлива в год, что на 18% меньше нынешнего уровня. Кроме того, реалистично можно ожидать, что выбросы углекислого газа сократятся на 290 миллионов тонн в год, а финансовая экономия составит 174 000 миллионов евро в год в краткосрочной перспективе.

Водители могут влиять на расход топлива

Водитель может существенно повлиять на расход топлива своей машины.. Снижение скорости движения на 10%, например от 110 км / ч до 100 км / ч означает экономию топлива на 16%. Более низкие скорости также позволяют увеличить давление в шинах; увеличение с 2 до 2,5 бар может привести к экономии топлива на 3%.

VTT и ANL рассчитали потери на трение в автомобилях по всему миру, используя метод, который учитывал общее потребление сырой нефти и топлива автомобилей, потребление энергии средним автомобилем и энергию, которую средний автомобиль использует для преодоления трения.

Потери на трение учитывались в подсистемах автомобиля - шинах, двигателе, коробке передач, тормозах - а также в его компонентах, таких как шестерни, подшипники, прокладки и поршни. Также учитывались потери на трение в точках трения и смазки.

.

Треть расхода топлива автомобилем приходится на потери на трение

Не менее одной трети расхода топлива автомобилем расходуется на преодоление трения, и эти потери на трение напрямую влияют как на расход топлива, так и на выбросы. Тем не менее, согласно совместному исследованию Центра технических исследований Финляндии VTT и Аргоннской национальной лаборатории (ANL) в США, новая технология может снизить трение в различных компонентах автомобиля на сумму от 10% до 80%. Таким образом, должно быть возможно снизить расход топлива и выбросы автомобилей на 18% в течение следующих 5-10 лет и до 61% в течение 15-25 лет.

Сегодня в мире 612 миллионов автомобилей. В среднем автомобиль проезжает около 13 000 км в год, при этом сжигая 340 литров топлива только для преодоления трения, что обходится водителю в 510 евро в год.

Из энергии, выделяемой топливом в двигателе автомобиля, 33% расходуется на выхлоп, 29% на охлаждение и 38% на механическую энергию, из которых потери на трение составляют 33%, а сопротивление воздуха - 5%.Для сравнения, у электромобиля потери на трение вдвое меньше, чем у автомобиля с обычным двигателем внутреннего сгорания.

Ежегодные потери на трение в среднем автомобиле по всему миру составляют 11 860 МДж: из них 35% расходуется на преодоление сопротивления качению в колесах, 35% - в самом двигателе, 15% - в коробке передач и 15% - на торможение. При современных технологиях только 21,5% энергии топлива используется для фактического движения автомобиля; остальное потрачено впустую.

Мировая экономия за счет новых технологий

Недавнее исследование VTT и ANL показывает, что трение в автомобилях можно уменьшить с помощью новых технологий, таких как новые покрытия поверхности, текстуры поверхности, присадки к смазочным материалам, маловязкие смазочные материалы, ионные жидкости и шины с низким коэффициентом трения, накачанные до давления выше обычного.

Трение можно снизить на 10–50% с помощью новых технологий обработки поверхности, таких как алмазоподобные углеродные материалы и нанокомпозиты. Лазерное текстурирование можно использовать для травления микрорельефа на поверхности материала, чтобы направлять поток смазки и внутренние давления, чтобы уменьшить трение на 25-50% и расход топлива на 4%. Ионные жидкости состоят из электрически заряженных молекул, которые отталкиваются друг от друга, что позволяет дополнительно снизить трение на 25-50%.

В 2009 году в автомобилях по всему миру было сожжено в общей сложности 208 000 миллионов литров топлива только для преодоления трения; это составляет 7.3 миллиона ТДж (тераджоулей) энергии. Теоретически внедрение лучших современных технологических решений во все автомобили мира может сэкономить 348 миллиардов евро в год; лучшие научно проверенные решения, известные сегодня, могут сэкономить 576 000 миллионов евро в год, а лучшие решения, которые появятся в течение следующих 10 лет, могут сэкономить 659 000 миллионов евро в год.

Реально, однако, можно ожидать, что в течение периода от 5 до 10 лет усиленных действий и мер по развитию продукции позволит сэкономить 117 000 миллионов литров топлива в год, что на 18% меньше нынешнего уровня.Кроме того, реалистично можно ожидать, что выбросы углекислого газа сократятся на 290 миллионов тонн в год, а финансовая экономия составит 174 000 миллионов евро в год в краткосрочной перспективе.

Водители могут влиять на расход топлива

Водитель может существенно повлиять на расход топлива своей машины. Снижение скорости движения на 10%, например от 110 км / ч до 100 км / ч означает экономию топлива на 16%. Более низкие скорости также позволяют увеличить давление в шинах; увеличение с 2 бар до 2.5 бар позволяет снизить расход топлива на 3%.

VTT и ANL рассчитали потери на трение в автомобилях по всему миру, используя метод, который учитывал общее потребление сырой нефти и топлива автомобилей, потребление энергии средним автомобилем и энергию, которую средний автомобиль использует для преодоления трения.

Потери на трение учитывались в подсистемах автомобиля - шинах, двигателе, коробке передач, тормозах - а также в его компонентах, таких как шестерни, подшипники, прокладки и поршни.Также учитывались потери на трение в точках трения и смазки.

Исследование было проведено в кластере стратегических компетенций «Металлопродукция и машиностроение» в программе DEMAPP, координируемой FIMECC Oy, где также разрабатываются практические решения для минимизации потерь на трение. Исследование финансировалось Финским агентством по финансированию технологий и инноваций (Tekes), VTT и FIMECC Oy, а также Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики (Чикаго, США).


Борьба с силой, которая расходует 1 из каждых 10 галлонов бензина в автомобилях
Дополнительная информация: Tribology International DOI: 10.1016 / j.triboint.2011.11.022

Предоставлено Центр технических исследований Финляндии VTT

Цитата : Треть расхода топлива автомобилями приходится на потери на трение (2012, 12 января) получено 29 октября 2020 с https: // физ.org / news / 2012-01-one-third-car-fuel-consumer-due.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Смотрите также