|
|
Mechatronické pohonové soustavy
Pulec, Václav ; Houfek, Lubomír (oponent) ; Kratochvíl, Ctirad (vedoucí práce)
Záměrem této bakalářské práce je snaha přiblížení pojmů jako jsou mechatronika, mechatronický přístup a mechatronický výrobek. Průběžně porovnává mechatronické a konvenční pohonové soustavy a definuje jejich odlišnosti. Představuje řadu příkladů inovací, kterým dala za vznik mechatronika.
|
|
|
Inovace systému chlazení točivých elektrických strojů s využitím CFD metod
Sikora, Michal ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Kotrba,, Vít (oponent) ; Sháněl, Martin (oponent) ; Kratochvíl, Ctirad (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a realizací netradičního způsobu chlazení, určeného především pro synchronní generátory středních výkonů. Hlavním cílem tohoto návrhu je odstranění rozměrného výměníku tepla, který bývá součástí těchto generátorů a nepřiměřeně zvyšuje prostorové nároky na umístění stroje. Navržené řešení spočívá v použití přímého vodního chlazení statoru, přičemž se předpokládá, že vinutý rotor bude i nadále chlazen vzduchem. Návrh vodního chlazení proto počítá s instalací menšího chladiče uvnitř stroje, který by vzduch zahřátý teplem rotoru ochlazoval. Práce obsahuje odvození a způsob návrhu základních parametrů vodního chlazení s ohledem na dosažení cílových teplot. Pro praktické ověření zvolené koncepce chlazení byl zvolen malý asynchronní motor. Ten byl upraven do podoby odpovídající stávajícímu způsobu chlazení synchronních generátorů a do podoby reflektující navržené vodní chlazení. Tato dvě provedení byla podrobena měřením a vzájemnému porovnání. Byly rovněž vytvořeny i počítačové CFD modely těchto dvou provedení. Naměřené teploty pak napomohly k odladění modelů a k identifikaci řady materiálových vlastností komponent těchto strojů. Odladěný model vodního chlazení navíc umožnil simulovat práci stroje při vyšším výkonu a stanovit tak jeho přetížitelnost v porovnání se stávající variantou chlazení. Řada poznatků a zkušeností získaných při aplikaci vodního chlazení na malý asynchronní stroj byla použita i při návrhu vodního chlazení pro větší synchronní generátor. Rovněž pro tento stroj byly vytvořeny CFD modely stávající varianty chlazení a navržené varianty s vodním chlazením. I když tyto modely nejsou podloženy měřeními na skutečných generátorech, jejich výsledky naznačují, že je aplikace vodního chlazení na tento typ strojů vhodná a přináší řadu výhod.
|
|
|
Návrh a realizace konstrukce jednoúčelové domácí frézky
Janoštík, Milan ; Kratochvíl, Ctirad (oponent) ; Krejsa, Jiří (vedoucí práce)
ABSTRAKT Bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací jednoúčelové domácí frézky pro výrobu plátků na strojky, které se používají ke hraní na dechových nástrojích. Zejména se jedná o přímou specializaci na fagotové a kontrafagotové strojky. První část této práce se zabývá teoretickým návrhem, jako jsou např. volba způsobu obrábění, návrh elektromotoru, výpočty atd., které jsou nezbytné pro navázání na konstrukci virtuálního modelu. Výsledkem této práce bude realizace funkčního prototypu jednoúčelové frézky, která bude nahrazovat ruční výrobu plátků. Zařízení bude využíváno zaměstnanci Filharmonií Bohuslava Martinů ve Zlíně.
|
|
| |
|
|
Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody
Houfek, Martin ; Kratochvíl, Ctirad (oponent) ; Hortel, Milan (oponent) ; Hlaváčková, Milada (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
V dnešní době patří implantace kloubních náhrad sice k radikálnímu, ale velmi frekventovanému způsobu navrácení funkčnosti nemocnému kloubu. Na implantáty jsou kladeny vysoké nároky na jejich biokompatabilitu a také na dlouhodobou funkci, která přímo souvisí s otěrem kloubních náhrad v lidském organismu. Proto je analýza komplexního chování implantátu v lidském těle jedním ze základních problémů biomechaniky implantátů. Této problematice je věnována i tato disertační práce. Disertační práce se zabývá řešením návrhu a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikací otěru pomocí optické metody. Navrhované zařízení umožňuje zatěžovat kloubní jamku TEP fyziologickým způsobem, ale v předložené práci se kloubní jamka zatěžovala tak, že silová výslednice procházela osou kloubní jamky. Fyziologické zatěžování kloubní jamky a vyhodnocování velikosti úbytku polyethylenu se v současné době intenzivně řeší. Výsledky této studie mohou v brzké budoucnosti slout jako informace pro posuzování chování otěru kloubních náhrad kyčelních kloubů in vivo. Práce je věnována řešení problémů nutných k zjišťování velikosti úbytku polyethylenu u kloubních náhrad TEP: - Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu. - Identifikace otěru pomocí optické metody. Návrh a vývoj experimentálního zařízení byl proveden v systému Inventor Profesional 2010 na úrovní 3D modelování. Velká pozornost byla věnována konstrukci uchycení kloubní jamky TEP do zkušebního stroje a uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Byly testovány varianty řízení experimentálního zařízení s kombinacemi pohonných jednotek. Byly provedeny návrhy a následně testy pro uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Provedla se hloubková analýza možností identifikace otěru a přistoupilo se k inovačnímu řešení vyhodnocování úbytku polyethylenu u kloubní jamky TEP. Identifikace otěrů (úbytku polyethylenu) kloubních jamek TEP byly prováděny experimentálním měřením pomocí optické holografické interferometrie. Z komplexní analýzy výsledků experimentálního měření úbytku polyethylenu vyplývá, že je možné touto metodou identifikovat jednak velikost, ale také i oblast, kde dochází byť i k malým změnám povrchu, které jsou závislé na otěru. Dále se dá konstatovat, že při použití této metody měření jsme schopni postihnout vůle nebo posuvy, které mají vliv na velikost úbytku polyethylenu v kloubní jamce TEP. I přes množství známých a získaných poznatků, vyplývajících z výsledků řešení problémů návrhů a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody, je tato práce vstupní studii do problematiky identifikace otěru kloubních náhrad. Komplexní vyřešení této problematiky je nad rámec jedné doktorské práce.
|
|
|
Inovace systému chlazení točivých elektrických strojů s využitím CFD metod
Sikora, Michal ; Kratochvíl, Ctirad (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a realizací netradičního způsobu chlazení, určeného především pro synchronní generátory středních výkonů. Hlavním cílem tohoto návrhu je odstranění rozměrného výměníku tepla, který bývá součástí těchto generátorů a nepřiměřeně zvyšuje prostorové nároky na umístění stroje. Navržené řešení spočívá v použití přímého vodního chlazení statoru, přičemž se předpokládá, že vinutý rotor bude i nadále chlazen vzduchem. Návrh vodního chlazení proto počítá s instalací menšího chladiče uvnitř stroje, který by vzduch zahřátý teplem rotoru ochlazoval. Práce obsahuje odvození a způsob návrhu základních parametrů vodního chlazení s ohledem na dosažení cílových teplot. Pro praktické ověření zvolené koncepce chlazení byl zvolen malý asynchronní motor. Ten byl upraven do podoby odpovídající stávajícímu způsobu chlazení synchronních generátorů a do podoby reflektující navržené vodní chlazení. Tato dvě provedení byla podrobena měřením a vzájemnému porovnání. Byly rovněž vytvořeny i počítačové CFD modely těchto dvou provedení. Naměřené teploty pak napomohly k odladění modelů a k identifikaci řady materiálových vlastností komponent těchto strojů. Odladěný model vodního chlazení navíc umožnil simulovat práci stroje při vyšším výkonu a stanovit tak jeho přetížitelnost v porovnání se stávající variantou chlazení. Řada poznatků a zkušeností získaných při aplikaci vodního chlazení na malý asynchronní stroj byla použita i při návrhu vodního chlazení pro větší synchronní generátor. Rovněž pro tento stroj byly vytvořeny CFD modely stávající varianty chlazení a navržené varianty s vodním chlazením. I když tyto modely nejsou podloženy měřeními na skutečných generátorech, jejich výsledky naznačují, že je aplikace vodního chlazení na tento typ strojů vhodná a přináší řadu výhod.
|
|
|
Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody
Houfek, Martin ; Kratochvíl, Ctirad (oponent) ; Hortel, Milan (oponent) ; Hlaváčková, Milada (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
V dnešní době patří implantace kloubních náhrad sice k radikálnímu, ale velmi frekventovanému způsobu navrácení funkčnosti nemocnému kloubu. Na implantáty jsou kladeny vysoké nároky na jejich biokompatabilitu a také na dlouhodobou funkci, která přímo souvisí s otěrem kloubních náhrad v lidském organismu. Proto je analýza komplexního chování implantátu v lidském těle jedním ze základních problémů biomechaniky implantátů. Této problematice je věnována i tato disertační práce. Disertační práce se zabývá řešením návrhu a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikací otěru pomocí optické metody. Navrhované zařízení umožňuje zatěžovat kloubní jamku TEP fyziologickým způsobem, ale v předložené práci se kloubní jamka zatěžovala tak, že silová výslednice procházela osou kloubní jamky. Fyziologické zatěžování kloubní jamky a vyhodnocování velikosti úbytku polyethylenu se v současné době intenzivně řeší. Výsledky této studie mohou v brzké budoucnosti slout jako informace pro posuzování chování otěru kloubních náhrad kyčelních kloubů in vivo. Práce je věnována řešení problémů nutných k zjišťování velikosti úbytku polyethylenu u kloubních náhrad TEP: - Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu. - Identifikace otěru pomocí optické metody. Návrh a vývoj experimentálního zařízení byl proveden v systému Inventor Profesional 2010 na úrovní 3D modelování. Velká pozornost byla věnována konstrukci uchycení kloubní jamky TEP do zkušebního stroje a uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Byly testovány varianty řízení experimentálního zařízení s kombinacemi pohonných jednotek. Byly provedeny návrhy a následně testy pro uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Provedla se hloubková analýza možností identifikace otěru a přistoupilo se k inovačnímu řešení vyhodnocování úbytku polyethylenu u kloubní jamky TEP. Identifikace otěrů (úbytku polyethylenu) kloubních jamek TEP byly prováděny experimentálním měřením pomocí optické holografické interferometrie. Z komplexní analýzy výsledků experimentálního měření úbytku polyethylenu vyplývá, že je možné touto metodou identifikovat jednak velikost, ale také i oblast, kde dochází byť i k malým změnám povrchu, které jsou závislé na otěru. Dále se dá konstatovat, že při použití této metody měření jsme schopni postihnout vůle nebo posuvy, které mají vliv na velikost úbytku polyethylenu v kloubní jamce TEP. I přes množství známých a získaných poznatků, vyplývajících z výsledků řešení problémů návrhů a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody, je tato práce vstupní studii do problematiky identifikace otěru kloubních náhrad. Komplexní vyřešení této problematiky je nad rámec jedné doktorské práce.
|
|
|
Inovace systému chlazení točivých elektrických strojů s využitím CFD metod
Sikora, Michal ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Kotrba,, Vít (oponent) ; Sháněl, Martin (oponent) ; Kratochvíl, Ctirad (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a realizací netradičního způsobu chlazení, určeného především pro synchronní generátory středních výkonů. Hlavním cílem tohoto návrhu je odstranění rozměrného výměníku tepla, který bývá součástí těchto generátorů a nepřiměřeně zvyšuje prostorové nároky na umístění stroje. Navržené řešení spočívá v použití přímého vodního chlazení statoru, přičemž se předpokládá, že vinutý rotor bude i nadále chlazen vzduchem. Návrh vodního chlazení proto počítá s instalací menšího chladiče uvnitř stroje, který by vzduch zahřátý teplem rotoru ochlazoval. Práce obsahuje odvození a způsob návrhu základních parametrů vodního chlazení s ohledem na dosažení cílových teplot. Pro praktické ověření zvolené koncepce chlazení byl zvolen malý asynchronní motor. Ten byl upraven do podoby odpovídající stávajícímu způsobu chlazení synchronních generátorů a do podoby reflektující navržené vodní chlazení. Tato dvě provedení byla podrobena měřením a vzájemnému porovnání. Byly rovněž vytvořeny i počítačové CFD modely těchto dvou provedení. Naměřené teploty pak napomohly k odladění modelů a k identifikaci řady materiálových vlastností komponent těchto strojů. Odladěný model vodního chlazení navíc umožnil simulovat práci stroje při vyšším výkonu a stanovit tak jeho přetížitelnost v porovnání se stávající variantou chlazení. Řada poznatků a zkušeností získaných při aplikaci vodního chlazení na malý asynchronní stroj byla použita i při návrhu vodního chlazení pro větší synchronní generátor. Rovněž pro tento stroj byly vytvořeny CFD modely stávající varianty chlazení a navržené varianty s vodním chlazením. I když tyto modely nejsou podloženy měřeními na skutečných generátorech, jejich výsledky naznačují, že je aplikace vodního chlazení na tento typ strojů vhodná a přináší řadu výhod.
|
|
| |
|
|
Mechatronické pohonové soustavy
Pulec, Václav ; Houfek, Lubomír (oponent) ; Kratochvíl, Ctirad (vedoucí práce)
Záměrem této bakalářské práce je snaha přiblížení pojmů jako jsou mechatronika, mechatronický přístup a mechatronický výrobek. Průběžně porovnává mechatronické a konvenční pohonové soustavy a definuje jejich odlišnosti. Představuje řadu příkladů inovací, kterým dala za vznik mechatronika.
|
host ::
RSS.