Original title:
Konstrukce zařízení pro vizualizaci napětí pomocí fotoelasticimetrie
Translated title:
Design of a test rig for stress visualisation using photoelasticimetry
Authors:
Doležel, Miroslav ; Rebenda, David (referee) ; Michalec, Michal (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2021
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[cze][eng]
Práce se zabývá konstrukcí zatěžovacího zařízení pro pozorování pohyblivých vzorků v stávajícím polariskopu. Experimentální metoda fotoelasticimetrie se často používá pro pozorování stacionárních vzorků, avšak pozorování pohybujících se vzorků je méně časté. Přitom časově proměnný vývoj průběhu napětí je pro pochopení napěťových cyklů ve strojních součástech důležitý. Teoretická část obsahuje základní informace týkající se metody fotoelasticimetrie, možnosti jejího použití a její omezení. Krátce jsou rozebrány také dynamicky namáhané strojní součásti, z nichž je jako vhodná součást pro pozorování v polariskopu vybráno ozubené soukolí. Dále je pozornost zaměřena na materiály a možnosti výroby vzorků pro fotoelasticimetrické zkoumání. Z těchto poznatků vychází určení potřebného zatížení vzorku ozubeného kola. Je navrhnuto konkrétní konstrukční řešení zatěžovacího zařízení, které je schopné ve vzorcích vyvolávat určené napětí. Kritické uzly konstrukce jsou podloženy pevnostními výpočty. Konstrukční řešení nabízí variabilitu upnutí pro různé velikosti vzorků, a je tak využitelné i pro vyšetřování napětí na jiné konfiguraci ozubených kol.
The purpose of this work is to construct a specific loading device for the observation of moving samples in the existing polariscope. The experimental method of photoelasticity is often used to observe stationary samples, but the observation of moving samples is less common. However, the time-varying development of the stress profile is very important for understanding of the stress cycles in the machine components. The theoretical part contains a basic information about the method of photoelasticity, its advantages and limitations and the possibility of its use. Then the dynamically stressed machine elements are mentioned, from which the gear is selected as a preferable element for observation in the polariscope. Furthermore, attention is focused on materials and techniques of sample production. The determination of the required load of the gear sample is based on these findings. The most suitable design of the loading device capable of inducing specified stress in the samples is proposed and the critical nodes of the structure are supported by the strength calculations. This design offers variability for clamping different sample sizes and can thus be used to investigate stress in other gear configurations as well.
Keywords:
experimental device; gears; internal stress; plastic gear; experimentální zařízení; ozubené soukolí; plastové ozubené kolo; vnitřní napětí
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/197250