Устройство насоса гур: виды, устройство и принцип работы

alexxlabОпубликовано

Содержание

Как устроен насос ГУР | Блог

Гидроусилитель руля: принцип работы, устройство и особенности эксплуатации

В конструкции современного автомобиля предусматривается наличие системы рулевого управления, которая обеспечивает надлежащий уровень маневренности и управляемости. Одним из главных элементов рулевой системы является ГУР ‒ гидравлический усилитель руля. Это запчасть призвана уменьшить необходимые физические усилия водителя для поворота транспортного средства, что значительно облегчает процесс управления.

Функции и задачи ГУР

Главной задачей гидроусилителя является усиление давления на поворотные кулаки колес. В первую очередь ГУР отвечает за комфорт водителя. Наличие этой запчасти в конструкции легкового авто облегчает повороты рулевого колеса. Таким образом физическая сила для управления транспортом отходит на второй план, расширяя круг возможных водителей.

Также гидроусилитель предотвращает необходимость поворачивать руль по несколько раз. Угол поворота должен совпадать с дорогой, поскольку угол расположения колес в точности повторяет движения руля.

Гидроусилитель руля значительно облегчает маневрирование автомобиля, особенно в сложных условиях ‒ узких проездах, на парковке, при разворотах в ограниченном пространстве и т. д.

Также гидравлический усилитель способствует устойчивости автомобиля, увеличивая комфорт езды по неровному дорожному покрытию.

Именно благодаря гидроусилителю машина легко сохраняет управляемость

Каким должен быть гидроусилитель руля

Гидроусилитель не просто так остается более распространенным вариантом для рулевого управления нежели электронный или электрогидравлический усилитель. Устройство отличается рядом особенностей, к которым следует отнести:

  • бесшумную работу;

  • надежность и износостойкость;

  • элементарность в обслуживании;

  • экологичность запчасти;

  • обеспечение соответствия между углом поворота руля и колес автомобиля;

  • сохранение возможности управления после того, как ГУР вышел из строя;

  • сохранение пропорциональности между усилиями поворота руля и сопротивлением колес при маневрировании.

Гидроусилитель руля: особенности конструкции

Прежде чем больше узнать про принцип работы ГУР, важно также ознакомиться с основными конструктивными элементами запчасти. Стоит отметить, что гидравлический усилитель успешно применяется на всех видах, в том числе и для реечной системы управления, как наиболее распространенной.

В таком случае гидроусилитель включает такие комплектующие:

Насос гидроусилителя руля

Устройство насоса ГУР обеспечивает надлежащий уровень давления в системе, что гарантирует правильную циркуляцию масла. Таким образом при помощи гидравлического эффекта запчасть оказывает дополнительное воздействия на рулевой наконечник и дальше на поворотные кулаки колес.

Насос гидроусилителя руля фиксируется на цилиндрах ДВС, за работу комплектующей отвечает шкив коленвала. Энергия передается при помощи специального ремня. Повреждение этого элемента является распространенной поломкой, которая касается гидравлического усилителя.

Конструкция ГУР предусматривает использование насосов различного принципа действия. Однако чаще всего применяется насос с лопастями. Он поддерживает стабильно высокий уровень эффективности, а также может похвастаться износостойкостью, что обеспечивает продолжительный срок эксплуатации запчасти.

Лопастный насос гидроусилителя отличается достаточно простым принципом действия. Движение лопастей захватывает масло и перенаправляет смесь в распределитель, а после она транспортируется в гидравлический цилиндр.

Энергия на работу насоса передается полностью от ДВС, поэтому давление напрямую зависит от мощности силовой установки.

Бак для масла гидроусилителя

Эта комплектующая используется для сохранения надлежащего уровня рабочей смеси, а также для очищения масла при помощи фильтрующего материала. Масло не только передает усилия на цилиндр, но и смазывает подвижные запчасти усилителя, что увеличивает срок эксплуатации.

Бачок изготавливается из пластика или металла.

В первом случае водитель может узнать уровень масла визуально. Во втором придется воспользоваться щупом.

Щуп располагает специальными насечками, которые демонстрируют минимально и максимально возможный уровень рабочей жидкости. При этом также указывается объем, который рассчитан на разную температуру смеси.

Распределитель гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля невозможно описать без распределителя. Компонент присоединен к рулевому валу и к рейке с другой стороны. Движение рулевого колеса двигает вал, который открывает отверстие для подачи масла. Таким образом жидкость попадает в одну из емкостей цилиндра, что обеспечивает дополнительное усилие на кулачки колес.

Основными компонентами распределителя являются вал распределителя и поворотный золотник, движение которых открывают отверстия для подачи масла и возвращают распределитель в первоначальное положение.

Также в наличии присутствует торсион ‒ стержень из металла, который повторяет обороты рулевого колеса.

Гидроцилиндр и магистрали для масла

Гидравлический цилиндр устанавливается напрямую на рулевую рейку. Запчасть состоит из двух основных компонентов: поршня и штока. Именно они перемещают рейку таким образом, чтобы угол расположения колес полностью соответствовал рулю.

Также здесь применяются магистрали для высокого и низкого давления. По первым масло транспортируется для передачи усилия, а по втором ‒ возвращается назад в масляный бачок.

Принцип работы гидроусилителя руля

Если детальнее рассматривать то, как работает гидроусилитель руля, весь процесс можно разделить на несколько этапов. При этом он не отличается особой сложностью.

  1. Гидроусилитель не функционирует, когда транспортное средство стоит на месте, но ДВС включен. Правда насос обеспечивает циркуляцию жидкости по компонентам ГУР.

  2. Начинается вращение руля. В таком случае усилие передается на вал, а тот передает его дальше на торсион гидроусилителя. При этом золотник остается неподвижным из-за того, что между ним и валом присутствует сила трения. Перемещения вала позволяют маслу проникнуть в полость цилиндра с той стороны, куда поворачивается руль.

  3. Движение руля прекратилось, но рулевое колесо осталось зафиксировано. Движение рулевой рейки смещает золотник, и распределитель фиксируется в первоначальном положении. Масло начинает снова циркулировать по системе. Режим работы гидроусилитель руля становится таким же, как на первом этапе.

  4. Руль выкрутили до упора и зафиксировали в таком положении. В этом случае на систему оказывается дополнительная нагрузка, поскольку распределитель зафиксирован в открытом положении. В таком случае насос ГУР работает громче, поскольку циркуляция происходит только в нем.

Принцип работы гидроусилителя руля предусматривает возможный отказ запчасти. В такой ситуации водитель сохранит возможность управления транспортным средством, однако для маневрирования придется прикладывать значительно больше усилий.

Когда менять жидкость в ГУР

Масло в гидроусилителе отличается более продолжительным сроком работы. Оно функционирует по закрытой системе, поэтому редко поддается загрязнению. Однако продолжительное кинетическое воздействие все же меняет первоначальные характеристики жидкости. Также на эффективность масла влияет регулярное термическое воздействие. При маневрировании температура комплектующих гидроусилителя руля увеличивается, масло нагревается также, что приводит к ухудшению физических свойств.

Ресурс работы масла напрямую зависит от условий эксплуатации транспортного средства. Если за год автомобиль проезжает около 20 тысяч километров, то рабочую жидкость в ГУР лучше менять один раз в два или три года. При более интенсивном использовании периодичность замены должна осуществляться чаще.

Гидроусилитель руля требует правильной эксплуатации. Недостаточный объем масла приводит к снижению эффективности запчасти, а также увеличивает скорость износа подвижных комплектующих. Рабочую жидкость нужно менять, если из бачка чувствуется запах горелого масла, а в самом составе были замечены посторонние частички, например металлическая стружка.

В среднем в гидроусилитель заливается около 1,5 л рабочей жидкости, однако количество масла напрямую зависит от особенностей автомобиля и усилителя в частности.

Основные преимущества ГУР

Гидроусилитель руля не просто так пользуется наибольшей популярностью среди всех вариантов усилителей. К преимуществам запчасти можно отнести:

  • Значительное снижение необходимых усилий для маневрирования и управления, таким образом значительно снижается усталость водителя от вождения.

  • ГУР значительно уменьшает уровень вибраций и стуков, которые возникают при езде на некачественном дорожном полотне.

  • Запчасть обеспечивает отличный уровень маневренности, а также точную управляемость, что повышает безопасность вождения и снижает риск столкновения с другими участниками дорожного движения.

Однако гидроусилитель руля, принцип работы которого достаточно прост, также отличается и некоторыми недостатками. Во-первых, запчасть снижает мощность мотора из-за того, что энергия шкива передается на насос ГУР. Во-вторых, водителю требуется периодически обслуживать систему.

Гидравлический усилитель руля ‒ это отличная запчасть, которая снижает утомляемость и повышает комфорт вождения. Поэтому современный автомобиль сложно представить без наличия ГУР в конструкции.

Гур устройство и принцип работы в 2023 году – Юридическая поддержка

Автор Петр Кузнецов На чтение 18 мин Опубликовано Обновлено

Содержание

ГУР Назначение и устройство

Для чего нужен ГУР?
Большинство автолюбителей ответят: «Для того, чтобы легче крутить руль». И будут правы, но отчасти. Кроме повышения комфорта, гидроусилитель позволяет уменьшить передаточное число рулевого управления. Что это дает? Чем больше передаточное число, тем меньшее усилие нужно прилагать для поворота колес. Но количество оборотов руля от упора до упора при этом будет равным 4-5. Уменьшая передаточное число, можно довести количество оборотов руля до 2-3. Управляемость, маневренность и острота реакций автомобиля улучшается, что особенно важно в аварийной ситуации, когда может не хватить времени для вращения руля с перехватами. Кроме того, у гидроусилителя есть еще несколько и преимуществ, и недостатков, о которых будет сказано ниже.

Гидроусилитель может устанавливаться на автомобили с рулевым управлением разных типов: червячным, винт-шариковая гайка. Мы расмотрим самый распространенный вариант — рейку. В состав системы гидроусиления входят:

насос
распределитель
силовой цилиндр
бачок и соединительные шланги

Насос гидроусилителя, как и любой другой насос, предназначен для создания и поддержания необходимого давление в системе и циркуляции рабочей жидкости (специального масла). Конструкция насоса может быть разной. Самые распространенные — лопастные, характеризующиеся высоким к.п.д. и износоустойчивостью. Насос крепится на двигателе и приводится в действие с помощью ремня от коленвала.

Распределитель, в зависимости от положения руля, направляет поток жидкости в соответствующую полость силового цилиндра или обратно в бачок. Он устанавливается на рулевом валу. Основные части распределителя — золотниковый клапан и торсион. Клапан состоит из двух цилиндрических частей с каналами для жидкости: внешней и внутренней. Торсион — это тонкий пружинистый металлический стержень, способный закручиваться под действием крутящего момента. Один конец торсиона соединен с рулевым валом, а второй — с шестерней, входящей в зацепление с рейкой. Внутренняя часть золотникового клапана соединяется с верхней частью торсиона, а внешняя — с его нижней частью.

Силовой цилиндр встроен в рейку. Он состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.

Рабочая жидкость передает усилие от насоса через распределитель к силовому цилиндру и смазывает все пары трения. Резервуаром для жидкости служит бачок. В нем может быть расположен фильтр, а в пробке — щуп для измерения уровня. Шланги высокого давления соединяют насос, распределитель и силовой цилиндр, а по шлангам низкого давления жидкость поступает в насос из бачка и возвращается в него из распределителя.

Как все это работает? Когда руль неподвижен (автомобиль стоит на месте, или движется по прямой), и система гидроусиления не задействована, в распределителе совмещены маслопроводы подачи и стока. Жидкость вхолостую перекачивается насосом через распределитель обратно в бачок. Когда водитель поворачивает руль, тем самым он закручивает торсион, а вместе с ним крутится и внутренняя часть золотникового клапана. Внешняя же часть пока остается неподвижной. Таким образом совмещаются каналы подачи жидкости в соответствующую полость силового цилиндра (в зависимости от того, в какую сторону повернут руль). Из другой полости силового цилиндра жидкость по открывшимся каналам сливается в бачок.Чем на больший угол повернут руль, тем сильнее закручивается торсион. Поэтому большим оказывается и размер перепускного отверстия, а, значит, и усилие, воздействующее на рейку. Рейка, перемещаясь, раскручивает через шестерню нижний конец торсиона, а вместе с ним и внутреннюю часть золотника. Обе части клапана возвращаются в исходное положение, и жидкость вновь перекачивается через распределитель в бачок.

В случае отказа системы гидроусиления потери управления не происходит, поскольку рулевой вал через торсион механически соединен с ведущей шестерней. Согласно нормам безопасности усилие на рулевом колесе легкового автомобиля не должно превышать 15 кг для полностью работоспособной и 30 кг — для неисправной системы рулевого управления. Быстродействие усилителя должно быть таким, чтобы при скорости вращения руля не менее полутора оборотов в секунду его не «закусывало».

Преимущества и недостатки

К перечисленным выше преимуществам ГУРа можно добавить смягчение ударов, передаваемых на руль от неровностей дороги и более четкое удержание автомобиля на выбранной траектории. Каким образом это происходит? Если, наехав на препятствие, колеса стремятся повернуться в сторону, это вызывает смещение рулевой рейки, ведущей шестерни и закручивание нижней части торсиона. Срабатывает золотниковый клапан, но «в обратную сторону», так как усилие пришло не от руля, а от колес. Поэтому система будет не способствовать повороту колес, а противодействовать ему. То же самое происходит и при внезапном проколе шины: ГУР помогает автомобилю сохранять траекторию, а водителю — удержать руль в руках. Таким образом, усилитель повышает безопасность движения, а за счет повышения комфортности вождения снижает утомляемость водителя.
А теперь о недостатках. Во-первых, постоянно работающий насос отбирает часть мощности двигателя, даже когда ГУР не задействован. Причем производительность насоса должна быть такой величины, чтобы обеспечить легкий поворот колес на стоящем автомобиле — когда сопротивление максимально. Но ведь большую часть времени автомобиль движется, и усилий для поворота колес при этом нужно намного меньше! Вот и получается, что значительная часть отобранной у двигателя мощности пропадает впустую.

Во-вторых, производительность насоса зависит от оборотов двигателя — чем они выше, тем большее давление создает насос. А по идее все должно быть как раз наоборот — при малых скоростях движения необходимо максимальное усиление, а при высоких — небольшое. В простом гидроусилителе отсутствует возможность регулирования коэффициента усиления.

Из этого обстоятельства проистекает третий недостаток — противоречие между коэффициентом усиления и информативностью руля. Легкость и комфортность управления на малых скоростях имеет обратную сторону — «пустоту» руля на больших. Машина слишком «остро» реагирует на каждое движение руля, а отсутствие ощущения сопротивления («обратной связи») при повороте колес не дает возможности водителю правильно оценить их положение. Отчасти решить проблему помогают рейки с переменным передаточным отношением: в центре шаг зубьев небольшой, а к краям увеличивается. В этом случае при малых углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато на развороте крутить руль приходится меньше. Чем плох этот вариант? А тем, что передаточное отношение зависит от угла поворота руля, а не от скорости движения. Поэтому конструкторы стали искать другие пути.

На помощь механике и гидравлике, как всегда, пришла электроника. В результате такого симбиоза появился электрогидравлический усилитель. Впервые его применили на автомобилях «Аudi» под названием «Servotronic». Существует два типа ЭГУРа: с электромагнитным клапаном и с электронасосом. Управляет работой усилителя электронный блок на основании показаний датчиков скорости, поворота руля, оборотов коленвала. Набор датчиков может меняться в зависимости от модели автомобиля.

В первой конструкции в распределитель ГУРа дополнительно встраивается электромагнитный клапан и камера обратного действия с поршнем. При повороте колес на месте или при движении с малой скоростью клапан открыт, давление в системе максимально — руль крутить легко. При наборе скорости клапан, управляемый блоком, пропорционально закрывается. В результате давление в системе уменьшается, а усилие на руле увеличивается. Таким образом, получаем искомое чувство «обратной связи».

Во второй, более совершенной конструкции, гидронасос заменен электронасосом, т.е. приводится не от коленвала, а отдельным электромотором. Управляет его работой опять же блок управления. На малых скоростях скорость вращения насоса максимальна, а на больших — ограничивается блоком управления. Поэтому чем выше скорость движения — тем «тяжелее» становится руль. Замена гидронасоса электронасосом позволяет снизить расход топлива до 0,2 л на 100 км.

Устройство насоса ГУР и как он работает – подробное разъяснение на примерах

Насос ГУР – это неотъемлемая часть гидроусилителя руля автомобиля. Он создает давление в системе гидравлического усилителя рулевого управления, перекачивает жидкость из расширительного бачка в полости цилиндра и обратно. Его поломка вызовет полный отказ механизма, руль станет «тяжелым», возрастет многократно усилие на рулевом колесе.

Сегодня разберем устройство насоса ГУР, принцип его работы. Рассмотрим, как работают его основные элементы – ротор и регулирующие клапана. Поговорим о возможных неисправностях и их признаках.

Немного теории

Насосы гидроусилителя бывают двух видов – шестеренчатые и пластинчатые. Распространенным является последний вид, потому что обладает высоким КПД, надежностью и долговечностью.

Различаются по типу привода. Распространение получил ременной тип. Он жестко соединен ремнем с коленчатым валом двигателя автомобиля. Встречаются с отдельным электродвигателем, без ременного соединения. В этом случае уменьшается нагрузка на мотор машины. Этот тип ГУР называется электрогидравлический усилитель руля.

В зависимости от конструкции автомобиля насосы гидроусилителя бывают одноконтурные и двухконтурные. Первый «питает» только усилитель руля и имеет в своей конструкции один контур движения жидкости. У второго типа есть дополнительный контур, которые создает давление в гидравлической подвеске авто, один механизм отвечает за работу двух систем. Из-за сложности в конструкции, его цена выше.

Устройство насоса ГУР

  1. Корпус;
  2. Ротор с пластинками;
  3. Обойма, в которой вращается ротор;
  4. Верхняя и нижняя крышка с отверстиями для подачи и слива масла;
  5. Регулирующие клапана. Они расположены в корпусе, их можно выкручивать и чистить.

Пластины не закреплены на роторе, имеют определенную подвижность. Во время работы насоса они под действие центробежной силы смещаются в радиальном направлении и постоянно прижаты к внутренней стенке обоймы.

Нижняя крышка имеет по два канала для всасывания и нагнетания жидкости. Расположены симметрично – по бокам забор масла, сверху и снизу слив.

Верхняя крышка имеет такие же каналы. Только сторона нагнетания не имеет сквозных сверлений, гидравлическая жидкость выходит из насоса только через нижнюю крышку.

Регулирующий клапан нужен для поддержания нужного давления в системе гидроусилителя руля и предотвращения его повышения до критических значений. Он состоит из золотника и клапана сброса давления. Первый служит для уменьшения давления в системе при росте числа оборотов двигателя автомобиля, об этом подробно писал в инструкции «Принцип работы гидроусилителя руля». Второй клапан уменьшает давление в корпусе насоса и поддерживает его на нормальном уровне в усилителе.

Принцип работы

Представляете водяную мельницу? По такому же принципу работает насос гидроусилителя. Вместо лопаток рабочего колеса используются пластины. Они зачерпывают масло из впускных каналов и перекачивают в выпускные каналы.

Обойма, в которой вращается ротор с пластинами, имеет овальную форму. Это необходимо для изменения рабочего объема между пластинами. Шкив насоса передает вращение ротору, за счет центробежной силы лепестки постоянно прижаты к его внутренней стенке.

Когда пластинки проходят узкую часть овала, они утапливаются внутрь ротора. Уменьшается объём между ними, стенками ротора и обоймы. Напротив этой полости находится всасывающее отверстие. Пластины, как весла зачерпывают жидкость. По мере вращения, они переходят в широкую часть овала. Здесь увеличивается объём и возникает разряжение. За счет этого, большое количество гидравлики засасывается насосом. Дальнейшее вращение переводит пластины в узкую часть овала. Уменьшается объём, сжимается гидравлическая жидкость, возрастает давление. Внизу находятся сливные отверстия, масло через них под давлением вытекает в систему. Наглядно процесс работы насоса гур смотрите в видео.

Для поддержания оптимального давления, в корпусе установлен редукционный клапан. Лишнее масло сливается через него во всасывающий патрубок. При повышении оборотов мотора, чтобы не «порвать» шланги усилителя, внутри клапана находится золотник. Под избыточным давлением он перекрывает сечение выходного отверстия.

Признаки и неисправности

Частыми виновниками поломки насоса являются передний сальник и подшипник (там находится шкив). Течь гидравлической жидкости свидетельствует об устаревании сальника, гул – об износе подшипника. Рекомендуется менять их парой.

На заметку. Почти во всех маслонасосах гур используется 203 подшипник.

Признаки неисправности:

  1. Вой при работе насоса – подшипник;
  2. Течь масла – сальник. Может сопровождаться вспениванием жидкости в расширительном бачке. Это тоже вызывает неприятный вой и свист. Так как в системе работает уже не масло, а пена.

Реже, но тоже встречаются поломки по причине износа или повреждения внутренней стороны обоймы. На ней могут появляться задиры. При большой выработке меняется форма обоймы. Изменение овальной формы можно почувствовать пальцем.

Такая неисправность насоса гур ведет к снижению его производительности, руль становиться тугой. В системе не достаточно давление для движения поршня в гидроцилиндре. Либо появляется посторонний звук внутри корпуса.

Износ пар трения – нижняя крышка-ротор и верхняя крышка-ротор. Если посмотреть на внутренние поверхности крышек, то можно заметить на них следы износа, в худшем случае задиры. Это снижает герметичность механизма, и масло свободно перетекает из одной полости в другую. Падает производительность и давление в системе.

Присос воздуха. Попадая в масляный объем, воздух образует пузырьки. Вспененная эмульсия плохо смазывает пары трения. Увеличивается износ деталей агрегата. Это сопровождается металлическим скрежетом и воем.

Воздух может проникать через передний сальник, либо шланг, подключенный ко всасу насоса. Также проверяется другой конец этого шланга, присоединенный к расширительному бачку. На этом участке присутствует небольшое разряжение, способное через негерметичность резины подсасывать воздух.

Советы и рекомендации

  1. Проверяйте целостность ремня привода маслонасоса усилителя и его натяжение.
  2. Меняйте фильтрующий элемент вместе с заменой масла.
  3. Проверяйте патрубки системы на наличие утечек.
  4. Контролируйте уровень и состояние масла в бачке, оно не должно иметь примесей и не пениться при работе насоса.
  5. При ремонте маслонасоса ГУР нужно менять все уплотнительные резинки.
  6. При замене переднего сальника рекомендуется менять подшипник. Не всегда спереди устанавлен подшипник. Вместо него ставится втулка.
  7. Меняйте масло в ГУР по регламенту. В противном случае оно насыщается продуктами износа, воздухом, влагой или просто устаревает. Все это ведет к чрезмерному износу трущихся деталей насоса. Кроме этого, стружка разрушает резиновые уплотнители в рулевой рейке и шлангах. Это приведет к дорогостоящему ремонту или замене дорогих узлов гидроусилителя.

Выработайте для себя правило: каждая замена масла в двигателе автомобиля – замена жидкости в гидроусилителе руля.

При повороте руля слышите гул из-под капота – это гудит насос гур, первый признак его скорой замены или ремонта.

Как работает гидроусилитель руля – простое объяснение сложного механизма

Гидроусилитель руля в автомобиле (ГУР) предназначен для облегчения вращения рулевого колеса и управления машиной на малых скоростях. В большей степени он помогает управляться с «баранкой» на парковке, когда авто стоит на месте, а колеса нужно повернуть в определенную сторону.

Сегодня разберем устройство и принцип работы гидроусилителя и его основных узлов. Вкратце затронем особенности конструкции и функционирования насоса ГУР – это большая и интересная тема, которой будет посвящена отдельная статья.

Схема устройства

Разберем, из каких компонентов состоит гидравлический усилитель рулевого управления автомобиля. Рассмотрим, за что отвечает каждый из них. Основные компоненты системы:

  1. Насос. Некоторые, по неизвестной причине, называют его компрессор, но это не так;
  2. Гидроцилиндр и рулевая рейка;
  3. Исполнительный (распределительный) механизм;
  4. Шланги и бачок гидравлической жидкости.

Как работает

В автомобилях без гидроусилителя руля, рулевое колесо через вал соединяется шестерней с зубчатой рейкой – упрощенная схема. Когда «баранку» поворачивают, вращение через вал и шестерню передается рулевой рейке, она сдвигается в противоположную сторону. Она соединена с колесами тягами. Благодаря такой конструкции колеса поворачиваются в нужную сторону.

В современных машинах в рулевую рейку встроен гидроцилиндр. От исполнительного механизма к нему подводятся две трубки, закрепленные на разных его сторонах. При повороте вправо, в исполнительном механизме открываются клапаны (полости). Гидравлическая жидкость от насоса ГУР давит на правую сторону гидроцилиндра. Он двигается влево, увлекая за собой рулевую рейку. Происходит поворот колес не за счет физической силы водителя, а за счет повышения давления в цилиндре. При повороте влево, открываются другие полости в распределительном механизме, жидкость давит на противоположную сторону цилиндра, поршень сдвигается вправо вместе с рейкой.

Таким образом, гидроусилитель помогает водителю без приложения достаточной мышечной силы повернуть колеса автомобиля в нужную сторону.

Исполнительный (распределительный) механизм

Он выполнен единым целым с корпусом рулевой рейки. К нему подводятся шланги от насоса ГУР. От него трубками или шлангами передается давление жидкости к гидроцилиндру рейки.

Внутри него находится два вала – распределительный и торсионный. На последнем закреплен поворотный золотник. Торсионный вал отличается определенной гибкостью. При вращении «баранки» он закручивается, причем рейка остается неподвижной. При закручивании вала в корпусе распределительного механизма открываются определенные полости. Через них давление жидкости давит на ту или другую сторону гидравлического цилиндра усилителя. Происходит его смещение и движение рулевого механизма в нужном направлении.

Вращение торсиона относительно распределительного вала ограничено стопором. Он позволяет торсионному валу незначительно двигаться относительно распределительного вала. Если насос ГУР не работает, и нет давления жидкости, стопор дает возможность водителю вращать колеса без участия гидравлического усилителя.

Разберем схему работы распределительного механизма гидроусилителя руля. Существует три его положения – нейтраль, когда колеса прямо или рулевое колесо неподвижно, поворот влево и вправо.

Нейтральное положение

Условно говоря, в таком положении золотника распределительного механизма сливные и напорные отверстия остаются приоткрытыми. Жидкость от насоса ГУР равномерно поступает в обе полости цилиндра, часть её сливается обратно в бачок. С двух сторон гидроцилиндра создается одинаковое давление, поршень остается в нейтральном положении.

Поворот влево

Поворачивая руль влево, закручиваем торсион. Проходное сечение между валом распределителя и поворотным золотником, внутри которого помещен торсион, увеличивается. Через открытую полость жидкость устремляется в левую часть гидравлического цилиндра, на схеме показано красным цветом. С той стороны повышается давление, цилиндр смещается вправо, увлекая за собой рейку, колеса поворачивают влево.

В этот момент в противоположной стороне цилиндра находится жидкость, которую нужно куда-то слить, потому что для её сжатия понадобится дополнительная сила и водителю тяжело повернуть руль влево. В этот момент в распределительном механизме открываются сливные полости, обозначенные желтой стрелкой. Она через них сливается обратно в расширительный бачок ГУР.

Если перестают вращать руль, вал распределительного механизма возвращается в нейтральное положение. Проходные сечения между валом распределителя и золотником становятся первоначальными. Гидравлическая схема гидроусилителя рулевого управления возвращается в исходное состояние, давление в обеих полостях цилиндра уравнивается, поршень прекращает движение.

Поворот вправо

Аналогичным образом происходит при повороте вправо. Золотник поворачивается в правую сторону относительно распределительного вала. Увеличиваются зазоры проходных сечений, жидкость поступает в правую часть цилиндра. Одновременно, через открытые сливные полости, она сливается из левой полости гидроцилиндра. Поршень двигается влево вместе с рейкой, осуществляется поворот колес в правую сторону.

Повернув «баранку» на определенный угол, и прекратив её вращение, вал распределительного механизма возвращается в нейтральное положение относительно золотника. Размеры проходных сечений возвращаются в исходные значения. Схема гидравлического усилителя переходит в начальное состояние, поршень перестает двигаться.

Как гидроусилитель выключается при повышении скорости автомобиля

На значительных скоростях автомобиля, необходимо отключать ГУР в целях безопасного управления машиной. Лёгкая «баранка» может привести к чрезмерной управляемости и большой чувствительности колес на малейшее отклонение рулевого колеса. Чтобы этого избежать, в схеме гидроусилителя руля применяется несколько систем, изменяющих усилие в зависимости от числа оборотов двигателя или скорости машины.

ГУР с регулированием давления по числу оборотов

С увеличением количества оборотов двигателя, поток жидкости на выходе пластинчатого насоса уменьшается, как следствие – снижается давление. Ослабевает помощь гидроусилителя водителю.

В клапане регулирования выходного потока, расположенном в корпусе насоса ГУР, установлен дополнительный золотник. Находиться между клапаном формирования потока и проходным отверстием. Он уменьшает поток гидравлики на выходе из насоса путем уменьшения выходного сечения. Рассмотрим наглядный пример.

При низких оборотах мотора давление в камере «А» давит на золотник. Его недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины, он не смещается и проходное сечение не изменяется.

По мере роста числа оборотов, давление в камере «А» возрастает. Оно продолжает давить на стенку золотника и преодолевает сопротивление возвратной пружины. Он смещается, перекрывая выходное отверстие. Поток гидравлической жидкости уменьшается. Это вызывает большую разницу давления в камерах «А» и «С», клапан управления потоком смещается влево, больше открывая выходное отверстие со стороны всасывания насоса. Это уменьшает давление, выходящее из насоса, поступающее в распределительный механизм ГУР.

При дальнейшем росте числа оборотов двигателя, золотник больше перекрывает выходной канал. Полностью выходное отверстие не перекрывается, какими бы не были высокими обороты коленвала, в системе усилителя остается минимальное давление. Таким образом, минимизируется помощь гидроусилителя по мере роста числа оборотов двигателя.

ГУР с регулированием давления по скорости движения

Работа этой системы основана на датчике скорости автомобиля. Компьютер дает сигнал на электромагнитный клапан, установленный в распределительном механизме.

Внутри распределителя находится управляющая камера. По мере увеличения скорости авто, открывается электромагнитный клапан. Он подает гидравлическую жидкость в камеру распределителя. Внутри её повышается давление, препятствующее скручиванию торсиона. В результате руль становиться «тяжелее».

Существуют типы гидроусилителей, где на торсион влияет не давление в камере, а плунжер. По мере роста скорости автомобиля, давление давит на плунжер. Он толкает вал распределителя в направление, противоположное вращению рулевого колеса. Это увеличивает реактивное сопротивление на руле.

Насос ГУР

Он необходим для создания и поддержания заданного давления в системе. Существует два типа – шестеренчатый и пластинчатый. Последний тип устанавливается на большинстве современных автомобилях.

Он состоит из пластинок. Работает по принципу мельничного колеса. Соединен ременной передачей со шкивом коленвала. Поэтому производительность зависит от скорости вращения коленчатого вала мотора. Если оборотов недостаточно, водитель может ощущать неприятную упругость при вращении рулевого колеса.

Его конструкция не так проста, как все думают. В нем установлено несколько перепускных и запорных клапанов, регулирующих давление в системе гидроусилителя при больших оборотах двигателя.

Оцените статью:

[Всего голосов: 0 Средняя оценка: 0]

Внутрипочечное давление и ирригационный поток с помощью обычно используемых интродьюсеров и инструментов для доступа к мочеточникам

Cent European J Urol. 2015 г.; 68(4): 434–438.

Опубликовано в Интернете 2 ноября 2015 г. doi: 10.5173/ceju.2015.604

, 1 , 1 , 2 и 1

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях Отказ от ответственности

Введение

Гибкая уретерореноскопия становится методом лечения первой линии многих внутрипочечных камней. Оболочки мочеточникового доступа обычно используются для облегчения доступа, удаления камней и снижения внутрипочечного давления. Мы оценили влияние двух обычно используемых интродьюсеров на поток ирригации и внутрипочечное давление во время гибкой уретерореноскопии. Мы измерили влияние приборов осциллографа на расход и давление.

Материалы и методы

Мы использовали 10/12F и 12/14F, 35 см интродьюсер доступа Re-Trace™ с эндоскопом FlexX2 в трупной почке свиньи. Мы оценили эффект четырех нитиноловых корзин (1,3F, 1,5F, 1,9F, 2,2F), трех различных лазерных волокон с длиной волны 200 мкм и ручного насоса. Измерения ирригационного потока и внутрипочечного давления регистрировались и сравнивались между интродьюсерами разного размера.

Результаты

Скорость потока сильно различалась между интродьюсерами доступа. Без инструментов средний поток составил 17 мл/мин (интродьюсер доступа 10/12F), по сравнению с 33 мл/мин (оболочка 12/14F) (p <0,0001). Увеличение размера корзины приводило к постепенному снижению потока и давления в обоих интродьюсерах. Обнадеживает то, что давление в целом было низким (<40 см H 2 O). Давление было значительно снижено при использовании более крупного интродьюсера 12/14F со всеми инструментами и без них (p <0,0001). Ручные насосные устройства оказывают заметное влияние на поток и давление в обеих оболочках; при повышении давления до 121 см H 2 O с оболочкой 10/12F, против 29 см H 2 O (12/14F) (p <0,0001).

Выводы

Оболочка доступа 12/14F обеспечивала значительно улучшенную ирригацию при сохранении значительно более низкого внутрипочечного давления по сравнению с оболочкой доступа 10/12F в модели трупной свиньи. Инструментарий Scope влияет на ирригационный поток и давление в интродьюсерах обоих размеров. Кроме того, следует соблюдать осторожность при использовании ручных насосных устройств, особенно с интродьюсерами меньшего размера, поскольку внутрипочечное давление может быть очень высоким.

Ключевые слова: уретерореноскопия, интродьюсеры, поток, давление, лазерные волокна, нитиноловые корзины (СФР) [1]. Его также использовали при крупных внутрипочечных конкрементах как часть многократных «этапных» процедур [2, 3]. Процедура предполагает минимальную болезненность и обычно выполняется в дневное время во многих центрах [4].

Оболочки мочеточникового доступа изначально разрабатывались с использованием коаксиальных катетеров последовательного размера для доступа к верхним мочевым путям [5]. Оболочки для доступа к мочеточникам облегчают доступ к верхним почечным путям, улучшают ирригационный поток, позволяют с легкостью выполнять повторный внутрипочечный доступ, позволяют извлекать корзинку для конкрементов, улучшают показатели отсутствия конкрементов и поддерживают более низкое внутрипочечное давление [6–11]. Хотя они полезны, их может быть трудно ввести, они потенциально могут вызвать ишемию стенки мочеточника и/или повреждение стенки мочеточника, что ограничивает их универсальное использование [12, 13]. Предыдущие исследования показали, что интродьюсеры большего размера (12/14F или 14/16F) приводят к улучшению ирригационного потока и снижению внутрипочечного давления по сравнению с интродьюсерами 10/12F в модели человеческого трупа [9].

]. К сожалению, статистического сравнения между этими группами не проводилось. Инструментарий был ранее изучен на пластиковой модели почки и сделан вывод, что инструментарий действительно влияет на давление и поток ирригации с заметной разницей между различными интродьюсерами доступа [11].

Мы рассмотрели влияние 35-сантиметровых интродьюсеров доступа 10/12F и 12/14F на скорость ирригационного потока и внутрипочечное давление на примере почечной системы трупа свиньи. Мы исследовали влияние нескольких инструментов с помощью гибкого уретерореноскопа с точки зрения потока и давления в тубусах обоих размеров. Нашей целью было сравнить ирригационный поток и внутрипочечное давление с использованием двух широко используемых интродьюсеров, корзин и лазерных волокон разного размера.

Нашей целью было измерить влияние интродьюсеров разного размера на скорость ирригационного потока почки и давление на модели in vitro свежей трупной почки свиньи. Датчик давления для цистометрии 6Fr помещали рядом с мочеточниковым интродьюсером внутри мочеточника.

Эластичный бинт был затянут вокруг мочеточника дистально, чтобы предотвратить утечку жидкости вокруг датчика давления и интродьюсера доступа. Наконечник датчика давления помещали в почечную лоханку по центру для всех измерений. Измерения давления проводились на уродинамическом аппарате Sedia, при этом все измерения были откалиброваны по атмосферному давлению ().

Открыть в отдельном окне

Модель почки свежей трупной свиньи in vitro с интродьюсером и датчиком давления.

Мы решили использовать как 10/12F, так и 12/14F интродьюсеры Re-Trace™ (Coloplast, Дания), которые показали хорошую скорость введения интродьюсера [14]. С помощью гибкого уретерореноскопа FlexX2™ (Karl Storz, Германия) измеряли скорость ирригационного потока (мл/мин) на конце интродьюсера и внутрипочечное давление (см H 2 O) в почечной лоханке во время стандартной гибкой уретероскопии. . После достижения установленного интервала времени заполнения системы и нормализации давления; измерения проводились как для 10/12F, так и для 12/14F, 35-сантиметровых тубусов доступа Re-Trace™ с одинаковым гибким положением эндоскопа. Мы рассмотрели эффект четырех нитиноловых мочеточниковых корзин разного размера (1,3F, 1,5F, 1,9).F и 2.2F) и три лазерных волокна 200 мкм (Boston Scientific Flexiva™ 200, Lumenis SlimLine™ EZ200 и Optical Integrity ScopeSafe™). Мы также изучили влияние простого ручного насоса для артроскопии на поток и давление без инструментов. Сообщается о максимальном внутрипочечном давлении для ручного насосного устройства, так как оно очень непостоянно и зависит от давления, приложенного к устройству. Тестирование помпы было выполнено тем же хирургом (NJR) в попытке стандартизировать результаты. Измерения повторяли несколько раз и регистрировали средние значения.

Высота ирригации поддерживалась постоянной на уровне одного метра над почкой (от почки до верха трехлитрового ирригационного мешка), и все инструменты выступали на 1 см от конца гибкого уретероскопа. Статистический анализ проводили с использованием однофакторного дисперсионного анализа (непараметрического) с помощью программного обеспечения GraphPad™ Prism (GraphPad Software Inc, Калифорния, США). Статистическая значимость определялась значением p <0,01.

демонстрирует характеристики потока и давления в интродьюсерах 10/12F и 12/14F, 35 см с гибким уретероскопом FlexX2, включая различные инструменты. С точки зрения ирригационного потока при использовании гибкого уретероскопа FlexX2 наблюдались заметные различия между каждым интродьюсером доступа. Без инструментов средний поток ирригации составлял 17 мл/мин для интродьюсера 10/12F по сравнению с 33 мл/мин для интродьюсера 12/14F. Эта разница была значительной и соответствует увеличению поливного расхода на 95%. Очевидно, что при использовании корзинчатых инструментов увеличение размера корзины приводит к постепенному уменьшению потока через интродьюсеры доступа обоих размеров. Любая корзина больше 1,5F имеет резкое снижение скорости потока. Прямое сравнение () демонстрирует значительно улучшенную скорость ирригационного потока (p<0,0001) для интродьюсера большего размера со всеми размерами корзин. Аналогичные результаты продемонстрированы для трех различных используемых лазерных волокон. Опять же, были значительно улучшены скорости потока с интродьюсерами большего размера. Использование зависимого от хирурга ручного насосного устройства оказало заметное влияние на скорость ирригации в интродьюсерах обоих размеров. Интересно, что ручная помпа оказала заметное влияние на поток, увеличив стандартный ирригационный поток в интродьюсерах обоих размеров на 151–176% по сравнению с отсутствием помпы.

Таблица 1

Таблица, демонстрирующая разницу в потоке и давлении при использовании мочеточниковых интродьюсеров разного размера с оптическими инструментами в уретерореноскопе Flex X2™

10/12F Re-Trace

мин)

 12/14F Re-Trace

Поток (мл/мин)

 p-Value 10/12F Re-Trace

Давление (смH 2 O)

 12 /14F Re-Trace

Давление (смH 2 О)

 p-значение
Управление
Ручной насос		 17
47		 33
83		 p < 0,0001
p < 0,0001		 46 16 p < 0,0001
Корзина (F)
1,3
1,5
1,9
2,2		  
10
8
4
3		  
18
13
7
4		  
p < 0,0001
p < 0,0001
p < 0,0001
p < 0,0001		  
30
30
24
21		  
15
14
14
14		 
p < 0,0001
p < 0,0001
p < 0,0001
p < 0,0001
Лазерное волокно 200 мкм
Оптическая целостность ScopeSafe™
Boston Scientific Flexiva™
Lumenis SlimLine™		  
11
10
10		  
18
15
16		  
р < 0,0001
р < 0,0001
р < 0,0001		  
38
34
33		  
15
14
15		  
р < 0,0001
р < 0,0 001
p < 0,0001

Открыть в отдельном окне

Влияние различных интродьюсеров на внутрипочечное давление также показано в . Обнадеживает то, что исследования внутрипочечного давления демонстрируют низкое общее давление (<40 см H 2 O). При стандартной гибкой уретероскопии без инструментов влияние размера интродьюсера доступа и внутрипочечного давления было весьма заметным, при этом внутрипочечное давление значительно снижалось примерно на 65% при использовании интродьюсера 12/14F (p <0,0001). При всех видах эндоскопических инструментов наблюдалось значительное снижение внутрипочечного давления при использовании большего тубуса доступа 12/14F. Следует отметить, что при большем размере инструментов внутрипочечное давление падало.

Интересно, что влияние на внутрипочечное давление было отмечено при использовании ручного насосного устройства. При использовании интродьюсера 10/12F, 35 см насосное устройство имело относительно высокое транзиторное внутрипочечное давление; поднимаясь до 121 см H 2 O. При использовании ручного насосного устройства интродьюсер доступа 12/14F создавал значительно меньшее максимальное транзиторное внутрипочечное давление (29 см H 2 O).

Эти данные показывают, что мочеточниковые интродьюсеры оказывают прямое влияние на динамику потока и внутрипочечное давление во время гибкой уретероскопии. Оболочки разного размера имеют как положительные, так и отрицательные последствия. Указанный размер оболочки соответствует внутреннему и внешнему диаметру оболочки. Несмотря на универсальную классификацию тубусов, существуют различия в приемлемости различных гибких уретероскопов в тубусах одинакового размера (часто изготавливаемых несколькими производителями). Действительно, с цифровыми прицелами с «чипом на наконечнике» жизненно важно знать, какой чехол подойдет для вашего прицела. Такие данные были опубликованы ранее и являются хорошим справочным материалом для тех, кто приступает к гибкой уретероскопии или хочет перейти на использование цифровых эндоскопов [15]. Характеристики потока и давления также могут отличаться в новых уретероскопах с отдельными инструментальными и ирригационными каналами, а не в уретероскопах с одним каналом [16].

Мы рассмотрели только эндоскоп FlexX2 и тубусы Re-Trace™ 10/12F и 12/14F. Оптический прицел FlexX2 легко подходит для тубусов 10/12F и 12/14F. Используя интродьюсеры той же компании (Coloplast, Дания), мы уменьшили вариации отдельных производителей. Из-за различных различий в альтернативных эндоскопах и конструкции тубуса результаты могут немного отличаться от результатов, полученных при использовании другого оборудования. Несмотря на это, общие тенденции будут такими же, если интродьюсер большего размера обеспечит значительно улучшенный поток и пониженное давление, но фактические цифры могут отличаться.

Зрение при гибкой уретероскопии имеет первостепенное значение для успешной процедуры и хороших показателей ПОК. Благодаря улучшенному ирригационному потоку зрение становится максимальным, и этот эффект очевиден в тубусе 12/14F. Улучшение зрения особенно важно при чистке камней. Хотя наблюдается значительное улучшение потока, мы не можем прямо сказать, что это приведет к улучшению SFR, но данные свидетельствуют о том, что это происходит в случае клинической практики [17]. Это измерение выходит за рамки данного исследования, но его можно решить с помощью хорошо спланированного рандомизированного исследования размера интродьюсера.

Влияние на давление снова заметно между двумя интродьюсерами разного размера, при этом более крупный интродьюсер 12/14F обеспечивает пониженное внутрипочечное давление. В этой модели использовалась почка свежей трупной свиньи в качестве заменителя ткани человека. Было бы неэтично проводить такие исследования на свежей человеческой почке; поэтому мы считаем, что свежая свиная почка является адекватной заменой для целей этого исследования. Действительно, почки свиньи считаются более подходящими для трансплантации человеку, чем почки приматов [18], и поэтому мы считаем их надежной моделью. Что действительно предлагает свиная почка, так это эластичность тканей в реальном времени. Предыдущие исследования продемонстрировали аналогичные результаты в модели пластиковой почки, но эта модель не отражает истинную эластичность живой ткани; наша свиная модель была разработана для решения этой проблемы. Хотя мы это ценим, все еще существуют ограничения в точном воспроизведении давления в живых тканях человека. Податливость тканей была подтверждена повторным анализом после продолжительных экспериментов с одним и тем же образцом, которые показали те же самые давления, что подтвердило наши результаты.

Инструменты оказывают прямое влияние на поток и давление в модели почки. Объяснение этому основано на внутреннем канале гибкого уретероскопа. Большинство прицелов имеют рабочий канал 3,6F. Любое оборудование будет влиять на расход, при этом увеличение размера инструмента оказывает пропорционально большее влияние на расход и давление. При использовании инструментов большего размера расход уменьшается пропорционально. Без достаточного давления потока обычно происходит падение давления в относительно закрытой системе, такой как почка. Тубус большего размера позволяет жидкости течь назад вокруг уретероскопа легче, чем тубус меньшего размера, что облегчает заполнение системы (улучшенная скорость потока) и более быстрое дренирование (меньшее внутрипочечное давление). Аналогичные результаты для потока были продемонстрированы для лазерных волокон, причем лазерные волокна небольшого размера обеспечивают улучшенную скорость ирригационного потока [19].].

Можно утверждать, что фактическое увеличение размера между этими двумя оболочками минимально, особенно в отношении размера фрагмента камня, который можно удалить. Действительно, через тубус 10/12F максимальный размер удаляемого фрагмента составляет 3,2 мм. По сравнению с 12/14F максимальный размер фрагмента составляет 3,8 мм. Разница в 0,6 мм невелика, и некоторые могут возразить, что она незначительна при попытке удаления осколков камня. Следовательно, использование интродьюсера большего размера не может быть аргументировано только размером удаленного фрагмента.

Ножны большего размера могут давать теоретические преимущества, но за увеличение размера приходится платить. Однако следует признать, что использование мочеточниковых интродьюсеров большего размера приводит к уменьшению мочеточникового кровотока, по крайней мере, у животных, что может вызвать долговременные проблемы с мочеточниками, такие как образование стриктур [20]. Хотя кровоток в мочеточниках возвращается к норме после удаления интродьюсера без гистологических признаков ишемии через 72 часа, долгосрочные последствия у человека неизвестны. Другой проблемой, связанной с размерами оболочек, является простота их введения. Действительно, предварительно стентированный мочеточник, скорее всего, примет оболочки обоих размеров без больших рисков [21, 22]. Использование более крупного интродьюсера в девственном мочеточнике отличается, и авторы признают, что предварительное стентирование не является обычной практикой во всех центрах. Оболочка 12/14F может оказаться невозможно разместить там, где можно разместить оболочку 10/12F. При использовании интродьюсера для доступа к мочеточнику необходимо соблюдать осторожность при осмотре мочеточника после процедуры, так как зарегистрированная частота повреждения мочеточника той или иной степени достигает 47% [12]. Было показано, что использование двойного J-стента перед процедурой значительно снижает риск такого повреждения [12].

Выбор размера интродьюсера зависит как от мочеточника, так и от хирурга, при этом опытный эндоуролог может решить, какой интродьюсер будет установлен с наименьшим риском [23]. В этом исследовании мы не изучали прямое влияние различных размеров интродьюсера на ишемию мочеточника или повреждение мочеточника при установке, но необходимо учитывать эти факторы при выборе интродьюсера подходящего размера.

Ручная помпа значительно улучшает поток [24], но следует соблюдать осторожность при использовании интродьюсера 10/12F, так как давление может резко возрасти (121 см H 2 О). При быстром повышении внутрипочечного давления возрастает риск экстравазации, что может привести к пиелосинусному, пиеловенозному и/или пиелолимфатическому обратному току ирриганта. Эти задокументированные подъемы внутрипочечного давления с помощью насосного устройства очень преходящи, часто всего на несколько секунд, и, как таковые, эти высокие внутрипочечные давления не сохраняются в почках. Таким образом, точные клинические эффекты этих острых кратковременных повышений давления в настоящее время неизвестны и заслуживают дальнейшего изучения.

Следует отметить, что изменения пользователя могут играть важную роль в давлении и потоке, создаваемом ручными насосными устройствами. В этом исследовании опытный хирург-эндоуролог (NJR) выполнял все манипуляции с помпой. Прикладываемое давление было таким, которое обычно используется в клинической практике. Во-вторых, мы используем трупную модель почки без перфузии, и мы не можем прямо сказать, что аналогичные результаты будут получены при стандартной гибкой уретероскопии у людей. Мы согласны с тем, что при должной осторожности и внимании такое временное повышение давления может быть уменьшено с помощью этих знаний.

Тубус доступа 12/14F обеспечивает значительно улучшенную ирригацию при сохранении более низкого внутрипочечного давления по сравнению с интродьюсером доступа 10/12F в модели трупной свиньи. Однако при выборе интродьюсера для доступа может потребоваться учитывать другие хирургические факторы. Инструментарий Scope действительно влияет на ирригационный поток и внутрипочечное давление в интродьюсерах обоих размеров.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1. Turk C, Knoll T, Petrik A. Руководство по мочекаменной болезни Европейской ассоциации урологов. 2014. [Google Академия]

2. Al-Qahtani SM, Gil-Deiz-de-Medina S, Traxer O. Предикторы клинических результатов гибкой уретерореноскопии с гольмиевым лазером при камнях в почках более 2 см. Успехи в урологии. 2012 г.: 10.1155/2012/543537. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Абумарзук О.М., Монга М., Ката С.Г., Траксер О., Сомани Б.К. Гибкая уретероскопия и лазерная литотрипсия при камнях >2 см: систематический обзор и метаанализ. Дж. Эндоурол. 2012;26:1257–1263. [PubMed] [Академия Google]

4. Бромвич Э.Дж., Локьер Р., Кеогейн С.Р. Жесткая и гибкая уретероскопия в дневном стационаре. Энн Р. Колл Surg Engl. 2007; 89: 526–528. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

5. Newman RC, Hunter PT, Hawkins IF, Finlayson B. Общая система расширения мочеточника и оболочки. Урология. 1985; 25: 287–288. [PubMed] [Google Scholar]

6. Курамбас Дж., Бирн Р.Р., Премингер Г.М. Облегчает ли мочеточниковый доступ уретероскопию? Дж Урол. 2001; 165: 789–793. [PubMed] [Академия Google]

7. Стерн Дж. М., Йи Дж., Парк С. Безопасность и эффективность мочеточниковых интродьюсеров. Дж. Эндоурол. 2007; 21: 119–123. [PubMed] [Google Scholar]

8. L’Esperance JO, Ekeruo WO, Scales CD, Jr, et al. Влияние оболочки мочеточникового доступа на частоту отсутствия камней у пациентов, перенесших уретероскопическое лечение почечных конкрементов. Урология. 2005; 66: 252–255. [PubMed] [Google Scholar]

9. Rehman J, Monga M, Landman J, et al. Характеристика внутрилоханочного давления при уретеропиелоскопии с мочеточниковыми проходами. Урология. 2003; 61: 713–718. [PubMed] [Академия Google]

10. Вейланд Д., Каналес Б.К., Монга М. Медицинские устройства, используемые для уретероскопии почечных конкрементов. Экспертиза Med Devices. 2006; 3: 73–80. [PubMed] [Google Scholar]

11. Ng YH, Somani BK, Dennison A, Kata SG, Nabi G, Brown S. Ирригационный поток и внутрипочечное давление во время гибкой уретероскопии: влияние различных интродьюсеров доступа, инструментов рабочего канала и гидростатическое давление. Дж. Эндоурол. 2010; 24:1915–1920. [PubMed] [Google Scholar]

12. Traxer O, Thomas A. Проспективная оценка и классификация повреждений стенки мочеточника в результате введения интродьюсера во время ретроградной внутрипочечной хирургии. Дж Урол. 2013;189: 580–584. [PubMed] [Google Scholar]

13. Абрахамс Х.М., Столлер М.Л. Аргумент против рутинного использования мочеточниковых интродьюсеров. Урол Клин Норт Ам. 2004; 31:83–87. [PubMed] [Google Scholar]

14. Doizi S, Knoll T, Scoffone CM, et al. Первая клиническая оценка новой инновационной оболочки мочеточникового доступа (Re-Trace (TM): европейское исследование. World J of Urol. 2014; 32: 143–147. [PubMed] [Google Scholar]

15. Al-Qahtani SM , Letendre J, Thomas A, Natalin R, Saussez T, Traxer O. Какая оболочка мочеточникового доступа совместима с вашим гибким уретероскопом? J Endourol. 2014;28:286–290. [PubMed] [Google Scholar]

16. Луш А., Охунов З., дель Юнко М. и соавт. Сравнение оптики и характеристик одноканального и нового двухканального оптоволоконного уретероскопа. Урология. 2015; 85: 268–272. [PubMed] [Google Scholar]

17. Miernik A, Schoenthaler M, Wilhelm K, et al. Комбинированная полужесткая и гибкая уретерореноскопия через большой мочеточниковый доступ при камнях в почках >2 см: бицентрическая проспективная оценка. Мир Дж. Урол. 2014; 32: 697–702. [PubMed] [Академия Google]

18. Леви М.Ф. Органы животных для трансплантации человеку: насколько мы близки? Proc (Bayl Univ Med Cent) 2000; 13: 3–6. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

19. Райт А.Е., Уильямс К., Рукин Н.Дж. Какое влияние оказывают различные 200-мкм лазерные волокна на скорость отклонения и ирригационного потока во время гибкой уретерореноскопии? Lasers Med Sci. 2015;30:1565–1568. [PubMed] [Google Scholar]

20. Lallas CD, Auge BK, Raj Г. В., Санта-Крус Р., Мэдден Дж. Ф., Премингер Г. М. Лазерное допплеровское флоуметрическое определение кровотока в мочеточнике после установки интродьюсера для доступа к мочеточнику. J Endourol. 2002; 16: 583–59.0. [PubMed] [Google Scholar]

21. Hubert KC, Palmer JS. Пассивная дилатация стентированием мочеточника перед уретероскопией: устранение необходимости в активной дилатации. Дж Урол. 2005; 174:1079–1080. [PubMed] [Google Scholar]

22. Чу Л., Фаррис К.А., Коркоран А.Т., Аверч Т.Д. Предоперационная установка стента снижает стоимость уретероскопии. Урология. 2011;78:309–313. [PubMed] [Google Scholar]

23. Гур У., Холланд Р., Ласк Д.М., Ливне П.М., Лифшиц Д.А. Расширение использования мочеточникового интродьюсера для камней, превышающих внутренний диаметр уретерального интродьюсера. Урология. 2007;69: 170–172. [PubMed] [Google Scholar]

24. Тарплин С., Бирн М., Монга М., Сивалингам С. Эндоскопические клапаны и ирригационные устройства для гибкой уретероскопии: есть ли разница? Дж. Эндоурол. 2015;29:983–992. [PubMed] [Google Scholar]

Лаборатория Огимото: Баланс питания и спроса

Лаборатория Огимото
Создание системы управления энергопотреблением, выгодной как потребителям, так и энергетическим компаниям.

 

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ: Энергетика и коммунальные услуги

РЕГИОН: Азия

 

Проблемы

Обеспечить достаточное стабильное снабжение ветровой и солнечной энергией для удовлетворения спроса.

Результаты

Лаборатория Огимото разработала метод смешанного целочисленного линейного программирования для оптимизации работы бытовых приборов путем регулирования подачи и потребления энергии в соответствующее время.

Применение оптимизации

Использование возобновляемых источников энергии, особенно фотоэлектрической (PV) и ветровой энергии, в настоящее время расширяется в глобальном масштабе. Япония поставила перед собой высокие цели по внедрению этих технологий, которые привлекают все больше и больше внимания после Великого восточно-японского землетрясения и аварии на АЭС Фукусима в марте 2011 года. как нерегулярные колебания, вызванные кампусом Komaba II Токийского университета в изменениях погоды. Таким образом, помимо балансировки спроса и предложения, для обеспечения достаточного и стабильного энергоснабжения мы также должны решать различные технические проблемы, такие как повышение напряжения и изменение частоты.

 

Для достижения баланса между спросом и предложением в будущих энергосистемах крайне важно, чтобы мы не только применяли гидроаккумулирующие электростанции или крупные аккумуляторные батареи со стороны снабжения, но также сосредоточили внимание на использовании, хранении и энергоснабжении жилых помещений. генерация со стороны спроса.

Лаборатория Огимото является лидером в исследованиях по использованию домашней системы управления энергопотреблением (HEMS) для лучшего управления энергией за счет использования методов оптимизации как спроса, так и предложения, включая управление оборудованием на стороне потребления, чтобы вносить энергию в общую электрическую сеть. система питания.

На рисунке 1 показана система балансировки спроса и предложения, в которой централизованное и децентрализованное управление энергопотреблением работают вместе для удовлетворения потребностей как общей энергосистемы, так и потребностей отдельного здания или сообщества.

В рамках централизованной системы управления энергопотреблением энергетические компании прогнозируют объем фотоэлектрической генерации и спрос на электроэнергию в зоне обслуживания и рассчитывают оптимальное распределение нагрузки по электростанциям. В ситуациях, когда недостаточно возможностей для балансировки спроса и предложения с помощью оборудования, контролируемого энергетической компанией, сигнал для управления энергопотреблением в жилых помещениях может быть отправлен непосредственно потребителям заранее. Например, если желательно увеличение спроса, можно использовать метод, при котором цена на электроэнергию будет снижена, а потребители будут уведомлены за день, или будет установлена ​​более высокая цена на электроэнергию, когда желательно снижение спроса.

С другой стороны, децентрализованное управление энергопотреблением рассчитывает наиболее экономичные графики работы бытовых электроприборов в диапазоне, который не будет мешать комфорту жизни или работы, с использованием прогнозируемого спроса на энергию и выработки PV, а также с использованием следующих -дневные цены на электроэнергию, отправленные коммунальным предприятием.

Координируя локальную оптимизацию, достигнутую за счет внедрения децентрализованного управления энергопотреблением для жилых и офисных зданий, с общей региональной оптимизацией, основанной на централизованном управлении энергопотреблением, осуществляемом энергетическими компаниями, мы стремимся к системе, которая может в полной мере принести пользу как потребителям, так и энергетическим компаниям.

 

Лаборатория Огимото занимается разработкой модели планирования для оптимизации работы бытовых приборов (см. рис. 2), которая будет использовать функции метода смешанного целочисленного линейного программирования (MILP) Gurobi Optimizer для количественной оценки эффектов оптимальное управление бытовыми приборами с использованием прогнозируемых уровней потребления электроэнергии на следующий день и спроса на фотоэлектрическую выработку, а также информации о стимулах для корректировки спроса со стороны энергетических компаний.

В результате применения фактических данных для жилых помещений было обнаружено, что установка более низких дневных тарифов на электроэнергию в ясные дни в мае, когда регулирование спроса и предложения наиболее затруднено в Японии, может привести к увеличению дневного спроса на электроэнергию для бытовых тепловых насосов. водонагреватели или аккумуляторные батареи, потребляя таким образом избыточную фотоэлектрическую мощность и подавляя обратный поток (см. рис. 3). Кроме того, было подтверждено, что спрос на электроэнергию в жилых помещениях можно использовать для корректировки баланса спроса и предложения путем соответствующего установления цен на электроэнергию в зависимости от погодных условий.

 

В то время как в моих исследованиях до этого момента использовались другие решатели математического программирования, я начал использовать оптимизатор Gurobi в 2010 году после того, как коллега-исследователь познакомил меня с ним. Поскольку я занимаюсь исследованиями в области энергетики, а не исследованиями по оптимизации, важным вопросом для меня было определение того, насколько быстро можно будет ввести Гуроби в исследования. Несмотря на то, что децентрализованная модель управления энергопотреблением требует высокоскоростных решений сложных задач смешанно-целочисленного линейного программирования (MILP), Gurobi Optimizer не требует каких-либо особенно сложных настроек во время установки, и я смог ознакомиться с его использованием в короткое время.

С помощью Gurobi Optimizer я теперь могу решать задачи MILP за гораздо меньшее время, что значительно повышает эффективность исследований. В то время как Gurobi Optimizer способен решать проблемы MILP на высокой скорости, уделяя особое внимание постоянным улучшениям, мы с нетерпением ожидаем еще более высоких скоростей и более компактных размеров в будущем. Способность немедленно решать крупномасштабные проблемы MILP со скоростью, которая делает ее практичной для регулярного использования, знаменует собой первый шаг к рыночному спросу децентрализованных систем управления энергопотреблением.

Я убежден, что благодаря скорости Gurobi Optimizer он станет большим подспорьем в качестве технологии оптимизации для решения энергетических проблем.

НОВОСТНАЯ БЮЛЛЕТЕНЬ GUROBI

Последние новости и выпуски