Из чего состоит автомобиль?
Автомобиль является технически сложным устройством, состоящим из большого количества деталей, узлов и механизмов. Разбираться в них обязан каждый уважающий себя автовладелец, даже не для того, чтобы уметь самостоятельно устранить любую неисправность, которая может возникнуть в дороге, а просто для понимания принципа работы своей машины, и умения на понятном специалисту языке объяснить суть возникших проблем. Для этого необходимо знать хотя бы азы, из каких основных частей состоит авто, и как называются правильно каждая деталь.
Кузов авто
Основой любой машины является её кузов, представляющий собой корпус автомобиля, в котором размещаются водитель, пассажиры и грузы. Именно в кузове располагаются и все остальные элементы авто. Одно из главных его назначений – это защита находящихся в нём людей и грузов от воздействия внешней среды.
Обычно кузов крепится на раме, но встречаются авто и с безрамной конструкцией, и тогда кузов одновременно выполняет функции рамы. Конструкция кузова автомобиля бывает:
В зависимости от характера нагрузки кузов может иметь три типа:
Большинство современных легковых автомобилей имеет несущую конструкцию, которая воспринимает все действующие на машину нагрузки. Общее устройство кузова легкового автомобиля предусматривает наличие следующих основных элементов:
Автомобильный двигатель, его виды
Сердцем авто, его главным узлом является двигатель. Именно эта часть автомобиля создаёт крутящий момент, который передаётся на колёса, заставляя машину перемещаться в пространстве. Сегодня существуют следующие основные виды автодвигателей:
По типу сжигаемого топлива все ДВС делятся на следующие разновидности:
По конструкции ДВС бывают:
Трансмиссия
Главное назначение трансмиссии состоит передаче крутящего момент от коленчатого вала двигателя на колёса. Элементы, из которых она состоит, носят такие названия:
В полноприводных машинах имеется раздаточная коробка, распределяющая вращение на обе оси.
Ходовая часть
Комплекс механизмов и деталей, служащих для перемещения автомобиля и погашения, возникающих при этом вибраций и колебаний, называется ходовой частью. К ходовой части относятся:
Большинство современных легковых автомашин имеют независимую подвеску, и балки мостов у них отсутствуют.
Рулевое управление
Для нормального перемещения на автомобиле водителю необходимо совершать повороты, развороты или объезды, то есть отклоняться от прямолинейного движения, или просто контролировать свою машину, чтобы её не увело в сторону. Для этого в её конструкции предусмотрено рулевое управление. Это один из самых простых механизмов в автомобиле. Как называется часть элементов, рассмотрим ниже. Рулевое управление состоит из:
В современных авто используется дополнительный элемент – усилитель руля, позволяющий водителю прилагать меньшее усилие для обеспечения поворота рулевого колеса. Он бывает следующих видов:
Тормозная система
Важной частью машины, обеспечивающей безопасность управления, является тормозная система. Главное её назначение состоит в том, чтобы принудительно остановить движущееся транспортное средство. Она также используется, когда необходимо резко сбросить скорость движения авто.
Тормозная система бывает следующих видов по типу привода:
На современных легковых авто устанавливается тормозная система с гидроприводом, которая состоит из следующих элементов:
Тормозные колодки бывают дисковые или барабанные и имеют возвратную пружину, которая отжимает их от обода колёс при завершении процесса торможения.
Электрооборудование
Одна из наиболее сложных систем легковых авто с множеством самых разных элементов и соединяющих их проводов, опутывающих весь корпус автомобиля, – это электрооборудование, которое служит для обеспечения электроэнергией всех электротехнических устройств и электронной системы. Электрооборудование включает в себя следующие устройства и системы:
Это неполный перечень устройств, входящих в электрооборудование авто и потребляющих электроэнергию.
Устройство кузова автомобиля и всех его составных частей необходимо знать каждому водителю, чтобы поддерживать машину всегда в исправном состоянии.
Источник
Что представляет собой экзоскелет, и какие его виды существуют в настоящее время.
Экзоскелеты увеличивают силу человека, повышают производительность и возвращают утерянные способности. Они помогают инвалидам, облегчают труд в промышленности и совершенствуют армию.
Что такое экзоскелет
В дословном переводе с греческого экзоскелет – это внешний скелет. Автоматическая конструкция, которая восстанавливает утраченные или усиливает имеющиеся функции тела.
Он состоит из прочного каркаса и приводов, которые отвечают за перемещения. Такие системы дублируют работу опорно-двигательного аппарата, рассчитывают усилия и безопасность движений.
Экзоскелеты делают пассивными и активными. Первые не увеличивают силу и не забирают на себя физическую нагрузку, а распределяют её по телу. У активных моделей есть свой упор на земле. Они берут часть нагрузки на себя. Так пользователь поднимает больше тяжестей – получается эффект увеличения силы.
Первые экзоскелеты
Идеи о костюме, который повышает способности, зародились в фантастике. Принципы на эту тему сформулировал русско-американский инженер-механик Николай Ягн. Правда, дальше теории дело не пошло. Единственная воплощённая задумка – автоматический прибор, подающий воду в паровые котлы – «Друг кочегара».
Первый экзоскелет сделали в Пентагоне. Он назвался – Hardiman. Это был станок с большим манипулятором, в который нужно было вставлять руку для управления. Его грузоподъёмность была 110 кг, но Hardiman не принёс серьёзной пользы. Он был слишком большим и тяжёлым (680 кг).
С 1980-х – появились перспективные проекты. В 1990-х началось производство в разных странах. Костюмы по-прежнему были неуклюжими, но приближались к тому, чтобы использоваться в жизни.
Сейчас большая часть экзоскелетов делается для медицины, армии или промышленности.
Экзоскелеты для инвалидов
Ekso GT
Экзоскелет для реабилитации после инсульта и травм спинного мозга. Ekso GT – это пара роботизированных ног с костылями для ходьбы. Встроенное ПО собирает статистику о том, сколько энергии уходит на каждое движение робота, а какие действия человек выполняет сам.
Hybrid Assistive Limb (HAL)
Есть для ног (HAL 3) или для рук-ног-торса (HAL 5). Помогает поднять груз в 5 раз больше, чем может человек. Нужен для реабилитации парализованных. Приводы этого экзокостюма работают от импульсов мускул. Кроме людей с проблемами здоровья, HAL полезен пожилым, строителям, работникам МЧС.
Скелет для людей с дисфункцией ног. Он помогает ходить, вставать, садиться, подниматься по лестнице, двигаться назад и даже делать «лунную походку». Пользователь управляет им с контрольной панели и джойстика.
REX может убрать осложнения, связанные с долгим пребыванием в инвалидном кресле.
Phoenix
Экзокостюм для свободной ходьбы при параличе ног. Сильно отличается от громоздких моделей прошлого десятилетия по размеру и весу (12 кг). Это возможно из-за использования только двух приводов на бёдрах. Колени поддерживаются в нужном положении за счёт систем натяжения.
eLegs
Экзоскелет для людей с параличом или нарушениями работы ног. Масса – 20 кг. Подходит для человека с ростом 157-193 см. Скорость движения – около 3 км/ч.
Костюм предугадывает действия за счёт датчиков наклона, например, помогает встать с инвалидного кресла, когда пользователь подаётся вперёд и опирается на костыли.
ReWalk
Бионический экзокостюм для пациентов с параличом ног. Он помогает стоять, ходить, идти вверх по лестнице. Управление ведётся через пульт в руке.
Военные экзоскелеты
Министерства обороны и военно-исследовательские институты разных стран ещё с прошлого века пытаются разработать лёгкую, простую и прочную систему для солдат.
В Пентагоне этим занимается агентство перспективных разработок DARPA, в России – институты и инженерные бюро, действующие по заказу Минобороны. Схожие проекты ведутся в Китае, Японии, Израиле, европейских странах.
XOS 2
Один из самых известных экзоскелетов для армии. Его задача – увеличение физических способностей солдата. Броня в снаряжение не включена.
Костюм помогает в логистике и штурмах. Он прибавляет сил, достаточных для переноса больших тяжестей, разрушения деревянных брусов и кирпичных стен.
Talos
Это комплексный костюм. У него есть функции брони и системы, увеличивающей силу. Он помогает вести бой со снаряжением до 45 кг. Костюм отслеживает жизненные показатели и даже останавливает кровотечение.
Состав и конкретные характеристики оборудования обычно не публикуются – Talos показывают на тематических выставках с общей презентацией.
ExoHiker
Этот скелет не позиционируется как армейский, но интересен для военных. Его задача – облегчить перенос тяжёлых рюкзаков во время похода. ExoHiker весит 14 кг, но снимает нагрузку 70 кг. На одном заряде без подключения солнечной батареи он проходит 65 км со скоростью около 4 км/час.
Промышленные экзоскелеты
Аппарат для подъёма тяжестей от Hyundai. Он подходит для маломобильных людей, но неудобен из-за больших габаритов. Поэтому основной упор сделан на работу в промышленности. Там, где приходится поднимать до 60 кг.
Chairless Chair
Этот экзостул для тех, кто работает на ногах. Он снимает напряжение в мышцах, когда нужно долго находиться в полуприседе, сидеть на корточках или стоять. Удобно для работы в цеху, на упаковочной линии, кухне, парикмахерской. Аппарат гибкий и подвижный.
Exosuit
Разработка для водолазов, которая помогает выдержать давление воды и низкую температуру на глубине 300 метров. По сути, это усиленный водолазный костюм весом в 240 кг с четырьмя двигателями.
MS-02 PowerLoader
Роботизированный костюм для многих задач. Разработчики предлагают использовать его в спасательных операциях, где нужно поднимать объекты массой до 100 кг.
В системе есть несколько манипуляторов, а в подошвах «ног» расположены датчики. Они анализируют нагрузку на человека в шести векторах и рассчитывают, сколько машинных усилий нужно приложить для помощи.
MAX SuitX
Экзоскелет для грузчиков. Конструкция дублирует опорно-двигательный аппарат, убирая с него часть нагрузки. Она постоянно висит на человеке в деактивированном состоянии, но автоматически распознаёт момент начала работы и включается.
Assist Suit AWN-03
Силовой экзоскелет от Panasonic для складских рабочих. Он закрепляется на плечах, бёдрах и пояснице. Основная задача – убирать нагрузку с позвоночника и мышц спины во время переноса тяжестей.
Российские экзоскелеты
ЭкзоАтлет
Российская разработка для реабилитации пациентов с проблемами ног и спинного мозга. Один из пилотов и амбассадоров ЭкзоАтлета – параолимпийский чемпион по кёрлингу на колясках Виталий Данилов.
Экзоскелет Стоханов
Промышленный экзокостюм от разработчиков из Перми. По расчётам, он увеличивает производительность труда в машиностроительной, строительной и аварийно-спасательной работах в 2-5 раз.
ExoBelt
Пассивный экзоскелет от компании «ЭкзоАтлант». Проект пока в стадии разработки. Предполагается, что он снимет до 40% нагрузки со спины во время переноса тяжестей.
Первым партнёром компании станет «Сбербанк». Экзоскелет будут тестировать сотрудники, которые переносят мешки с золотом и другими ценностями
Экзоскелеты будущего
Индустрия растёт: аппараты уменьшаются в размерах, функции становятся шире. Появляются модели не только для медицины, промышленности или армии:
ARAIG
Экзоскелет-контроллер для геймеров. Он создан не для переноса грузов или повышения способностей. Этот костюм погружает пользователя в игровую реальность: меняет температуру, имитирует попадание снарядов, контакт с землёй и препятствиями.
NASA X1
Костюм, разработанный Североатлантическим Космическим Агентством для космонавтов. Он нужен для работы с большими тяжестями в условиях невесомости.
У аппарата четыре привода на коленях и бёдрах и шесть сочленений. Разработчики планируют добавить ещё. Костюм подходит для работы на МКС и поддержки мышечного тонуса в невесомости – он отправляет данные о космонавтах медикам на Землю.
Где купить экзоскелет и сколько он стоит
Цена материалов делают экзоскелеты дорогими. Например, российский ЭкзоАтлет стоит больше 1 млн рублей. Костюмы иностранного производства на порядок дороже. Например, REX P – 9,5 млн рублей.
Источник
Строение и функции скелета человека: название костей их роль в теле человека
Скелет — это надежная основа для всего опорно-двигательного аппарата человека.
Он представляет собой совокупность костей твердого типа.
Именно они выполняют опорную и защитную функцию человеческого организма.
Их нарушение сопровождается развитием серьезных заболеваний, которые могут полностью или частично обездвижить пациента.
Основная информация
Скелет — важная и неотъемлемая часть человеческого организма на которой держиться вся опорно-двигательная система. Благодаря его полноценному функционированию каждый из нас может совершать двигательные движения. В его состав входят кости, суставы и связки. Они тесно связано между собой, выполняют различные функции.
Состав и основа
Скелет представляет собой огромную совокупность костей, каждая из которых отличается по форме, размеру и прочности.
Выделяют два вида компонентов: органический и неорганический. К первым относится коллаген, который обеспечивает подвижность, сжатие и другие функции скелета. К неорганическим составляющим относится кальция фосфат, он обеспечивает прочность, при нехватке кости становятся хрупкими и ломкими.
Кости скелета пронизаны кровеносными сосудами, нервными окончаниями и специальной жидкостью. Ещё одним компонентом является костный мозг, в котором сосредоточены красные и белые кровяные тельца.
Строение скелета
Как описывалось выше, скелет человека делится на две части: осевую и периферическую. К первой относятся те, которые размещаются в центральной части и формируют основу тела (голова, шея, позвоночник, грудной отдел, ребра).
К периферической части относят два пояса: верхних и нижних конечностей (ключицы, лопатки, таз, нижние и верхние конечности).
Череп — это основная часть головы, в нем размещаются мозг, органы зрения и обоняния. В свою очередь он разделяется на два отдела: мозговой и лицевой.
Грудная клетка являет собой основание груди, в ней размещаются все внутренние органы, она состоит из 12 пар ребер, 12 позвонков и непосредственно грудины.
Позвоночник — это основной каркас, который формируется из костей и хрящей. Он отличается более сложной структурой, в состав входит такие отделы: грудной, шейный, поясничный, крестцовый и копчиковый.
Нижние и верхние конечности входят в одноименные отделы. К ним относятся руки, лопатки, ключицы, плечи и т.д. Пояс нижних конечностей обеспечивается размещение органов пищеварительной и мочеполовой систем.
Верхние предназначены для выполнения трудовой деятельности, а нижние — создают опору и обеспечивают возможность передвижения человека.
Количество и название костей
Всего в организме человека насчитывается около 270 костей. С возрастом многие из них поддаются изменениям (сращиванию), в результате у взрослого скелет состоит из 200 видов.
Масса и соотношение
Прочность скелета
Прочность обеспечивается благодаря минеральным веществам, которые сходят в их состав (кальций). Помимо этого, они имеют полую структуру, поэтому очень легкие и твердые.
В каком возрасте рост прекращается
Как описывалось выше, человек появляется на свет с 270 видами костей, по мере роста организма их количество уменьшается на 70. Окончательное формирование происходит в 24-25 лет. Оценить это можно при помощи рентгеновского снимка.
Именно с этим связано назначение медикаментов пациентам, которые страдают заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Доказано, что если он не полностью сформирован, можно укрепить его с помощью медикаментозной терапии. Для людей после 25 лет такие методы не применяют и считают их неэффективными.
Роль и механическая функция
Он выполняет, прежде всего, защитную функцию для человека, формирует своеобразный каркас, который защищает наши внутренние органы, головной мозг от внешних повреждений. Помимо этого, он играет большую роль в процессе обмена минеральных веществ в крови.
Благодаря нему человек может совершать движения, выполнять трудовую деятельность. За счет множества суставов и хрящей обеспечивается рессорная функция (смягчение толчков и сотрясений).
Анатомическое строение
Каждый из отделов имеет свои особенности строения, размеры и может отличаться в зависимости от гендерной принадлежности.
Череп и шея
Эти две части являются взаимодополняемыми и не могут функционировать отдельно друг от друга. В состав черепа входят следующие части лобная, теменная, затылочная, височная, скуловая, слезная, носовая, решеточная и клиновидная. Кроме этого к черепу относится верхняя и нижняя челюсть.
В состав шеи входит:
Все они соединяются с разными частями позвоночника.
Плечи, предплечья и лопатки
Плечи и предплечья являются очень важным участком, они формируют его пропорциональность. В это же время они самые уязвимые, которые при малейшей травме ломаются. В их состав входят:
Все отделы тесно связаны между собой и при повреждении одного из них нарушается работа главного сустава.
Грудная клетка
Она выполняет самую главную роль — защищает внутренние органы и позвоночник от повреждений. Состоит из 4 основных частей: двух боковых, передней и задней. Ее каркас формируют парные реберные кости (их всего 12), в качестве задней опоры выступает позвоночник.
Передняя часть грудной клетки полностью состоит из хрящей. Форма для каждого человека индивидуальна, зависит от генетики, состояния здоровья и т.д. Важно отметить, что у женщин эта часть намного развитее, чем у мужчин.
Руки и кисти
Руки обеспечивают полноценную жизнь для любого. С их помощью он может выполнять работу, кушать и т.д. При этом они имеют очень сложную структуру. В их состав входят:
Основные соединяются между собой с помощью суставов, которые и обеспечивают подвижность. При травме ключицы, плеча или локтя вся рука человека обездвиживается.
Тазобедренная функция
Таз состоит из пограничной линии (включает в себя копчик и крестец), малой и большой области. В первую входят лобковая кость, и передняя часть подвязочной кости, к большому относятся пятый позвонок поясничного отдела, подвздошное сочленение крестца и задняя часть верхней оси подвязочной кости.
Ноги, стопы и пятки
Данные кости относятся к нижнему отделу. Прикрепляются непосредственно к тазу, характеризуются неравномерным размещением (некоторые находятся только в задней части). В их состав входят такие виды: бедренная, надколенная, большеберцовая и малоберцовая, плюсна и предплюсна, фаланги пальцев. Ногу и стопу соединяет между собой пятка.
В состав стопы входят такие кости: пяточная, таранная, кубовидная, ладьевидная, 1-3 клиновидные, 1-5 плюсневые, основные и концевые виды фаланг. Все части тесно связаны между собой и обеспечивают нормальное функционирование конечности.
Чем соединены между собой
Большинство костей соединяется между собой с помощью суставов. Именно они обеспечивают нормальную подвижность разных частей скелета человека. Крепление обеспечивается благодаря головке и выемке на костях. Прочность обеспечивается с помощью суставной капсулы, которая состоит из волокнистой ткани.
Как и какие связаны неподвижно
Существует несколько видов костей, которые имеют тесную связь. Например, к ним относятся все кости черепа, копчик. Для такого процесса характерно врастание одного вида кости в другой. Исключение считается нижняя челюсть и таз.
Особенности строения связанные с прямохождением
По мере развития эволюции скелет подвергся многим изменениям:
В целом можно сказать, что под влиянием эволюции скелет человека поддался многим видоизменениям, многие из них улучшились. Благодаря такому процесс сегодня каждый из нас может выполнять даже самые сложные задачи.
Какая самая длинная, массивная, крепкая и маленькая кость в человеке?
Все кости человека отличаются размерами, формой, диаметром и т.д. Самой длинной и массивной считается бедренная. Она может достигать в длину более 45 см, самая прочная и выносливая (может выдержать массу до 200 кг).
Самая маленькая кость человеческого скелета — стремечко. Оно находится в среднем ухе, вес не более 2 гр. Благодаря нему человек может улавливать вибрации звука. Самой большой крепостью отличается большая берцовая кость. Она может выдержать нагрузку до 4000 кг.
Какие являются трубчатыми
В его состав входит большое количество трубчатых костей, они очень длинные и узкие. К ним относятся кости бедра, малая и большеберцовая, плеча, локтя и лучевая. К коротким трубчатым костям относятся фаланги пальцев, пястная кость и плюсна. Важно отметить, что такой тип кости почти наполовину составляет скелете человека.
Полезная информация
Кости бывают самой разнообразной формы: круглые, плоские, короткие, содержание кислород. Некоторые из них находятся в сухожильях. Но их формирование влияет наследственность, образ жизни и питания, уровень гормонов и т.д.
Скелет человека является его основной частью. Благодаря нему каждый из нас может полноценно жить и выполнять многие задачи. Некоторые кости являются хрупкими и при малейшей травме ломаются. Это влечет за собой частичное обездвиживание.
Поэтому очень важно следить за своим здоровьем, правильно питаться, заниматься спортом. При первых признаках травмы кости сразу обращаться к врачу.
Источник
