Cardan Gear Mechanism versus Slider-Crank Mechanism in Pumps and Engines

In machine design we always want to save space, save energy and produce as much power as possible. We can often reduce accelerations, inertial loads and energy consumption by changing construction. In this study the old cardan gear mechanism (hypocycloid mechanism) has been compared with the conventional slider-crank mechanism in air pumps and four-stroke engines. Comprehensive Newtonian dynamics has been derived for the both mechanisms. First the slidercrank and the cardan gear machines have been studied as lossless systems. Then the friction losses have been added to the calculations. The calculation results show that the cardan gear machines can be more efficient than the slider-crank machines. The smooth running, low mass inertia, high pressures and small frictional power losses make the cardan gear machines clearly better than the slider-crank machines. The dynamic tooth loads of the original cardan gear construction do not rise very high when the tooth clearances are kept tight. On the other hand the half-size crank length causes high bearing forces in the cardan gear machines. The friction losses of the cardan gear machines are generally quite small. The mechanical efficiencies are much higher in the cardan gear machines than in the slider-crank machines in normal use. Crankshaft torques and power needs are smaller in the cardan gear air pumps than in the equal slider-crank air pumps. The mean crankshaft torque and the mean output power are higher in the cardan gear four-stroke engines than in the slider-crank four-stroke engines in normal use. The cardan gear mechanism is at its best, when we want to build a pump or an engine with a long connecting rod (≈ 5⋅crank length) and a thin piston (≈ 1.5⋅crank length) rotating at high angular velocity and intermittently high angular acceleration. The cardan gear machines can be designed also as slide constructions without gears. Suitable applications of the cardan gear machines are three-cylinder half-radial engines for motorcycles, sixcylinder radial engines for airplanes and six-cylinder double half-radial engines for sport cars. The applied equations of Newtonian dynamics, comparative calculations, calculation results (tables, curves and surface plots) and recommendations presented in this study hold novelty value and are unpublished before. They have been made and written by the author first time in this study.

Väkivallan ilmenemismuodot ja syntyyn vaikuttavat tekijät sairaalan ulkopuolisessa ensihoidossa. - Osa I: Kirjallisuuskatsaus. - Osa II: Posteri kirjallisuuskatsauksen tuloksista

Ensimmäisen opinnäytetyön tarkoituksena on selvittää kirjallisuuskatsauksen avulla, mitkä ovat väkivallan ilmenemismuodot ja syntyyn vaikuttavat tekijät sairaalan ulkopuolisessa ensihoidossa. Toisena opinnäytetyönä teimme posterin ensimmäisen opinnäytetyön tuloksista. Kirjallisuuskatsauksen aineistoa kerättiin sosiaali- ja terveysalan tietokannoista, Duodecimin ja Suomen lääkärilehden verkkoarkistoista, sekä käsihakumenetelmällä. Hauissa käytettiin muutamia hakusanoja, joista etukäteen määriteltyjen valinta- ja poissulkukriteerien avulla valittiin 4 artikkelia sekä käsihakumenetelmällä 9 muuta lähdettä. Aineisto analysoitiin käyttäen induktiivista sisällön analyysiä. Aineiston perusteella väkivalta ilmenee fyysisenä ja psyykkisenä väkivaltana. Fyysinen väkivalta on suoraa voimankäyttöä, hoitajan puolustautumisesta johtuvaa väkivaltaa, esineellä vahingoittamista ja tappamista tai sen yrittämistä. Psyykkinen väkivalta on sanallista tai sanatonta viestintää. Väkivallan syntyyn vaikuttavia tekijöitä ovat päihdeaineet, psykiatrisesti sairaat ihmiset, somaattiset sairaudet ja elämäntilanteet sekä tilannetekijät. Pohdinnassamme tulimme siihen tulokseen, että opinnäytetyötämme voidaan jatkossa käyttää ensihoitohenkilöstön koulutuksessa. Väkivaltatilanteisiin kouluttaminen nousee tulevaisuudessa entistä tärkeämmäksi aiheeksi. Koulutuksessa tulisi kiinnittää huomiota ensihoitajan omaan käyttäytymiseen ensihoitotilanteissa. Väkivaltatilanteista raportoiminen tulisi työpaikoilla tehdä helpoksi ja sen tärkeydestä tulisi tiedottaa. Avainsanat ensihoito,

Permuurahaishapon valmistaminen putkireaktorissa

Työn tavoitteena oli suunnitella ja mitoittaa permuurahaishapon valmistukseen käytettävä putkireaktori. Reaktorin kapasiteetiksi asetettiin 100 kg/h puhdasta tuotetta. Permuurahaishappo on hyvin herkkä reagoimaan ja voi konsentroituina pitoisuuksina räjähtää huoneenlämmössäkin spontaanisti. Tästä syystä suunnittelun lähtökohdaksi asetettiin 10 % konversio, jolloin permuurahaishapon osuudeksi tuotevirrasta saadaan noin 6 p-%. Reaktorin viipymäajaksi määritettiin 680 sekuntia. Reaktoriputken sisähalkaisijaksi määritettiin ISO-standardin DN 40 mukainen halkaisija. Putken sisäpinnan pinnoitteeksi valittiin polytetrafluorieteeni ja pinnoitteen paksuudeksi 0,127 mm. Reaktorin tilavuudeksi laskettiin 0,25 m3, jolloin reaktioputken pituudeksi saatiin 170 metriä. Reaktio-olosuhteiden homogenisoimiseksi poikkileikkauksen alalla laskettiin tarvittavien staattisten sekoittimien määrä. Sekoitintyypiksi valittiin Sulzerin SMV-malli, joita tarvitaan yhteensä 531 elementtiä. Työssä tarkasteltiin myös putkireaktorin lämmönsiirtoa.