|
|
Okrajové podmínky ve válcovací mezeře při válcování za tepla a za studena
Luks, Tomáš ; Pernis,, Rudolf (oponent) ; Hajduk, Daniel (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
Při tvorbě modelů technologického procesu válcování jednu z klíčových rolí hraje určení teplotních a silových okrajových podmínek ve válcovací mezeře. V kontaktu ve válcovací mezeře pozorujeme proměnný průběh normálové síly, změnu vzájemné rychlosti těles, působení oxidů a maziv aj. Zahrnout vliv všech parametru při určení okrajových podmínek není jednoduché a vyžaduje rozsáhlá měření. Proto je účelem této práce vývoj nových teplotních a silových senzorů pro měření okrajových podmínek ve válcovací mezeře ve formě součinitele přestupu tepla v kontaktu a koeficientu tření a jejich použití při testovacích měřeních. Pro teplotní okrajovou podmínku při válcování zatepla je pracovní válec osazen podpovrchovým teplotním snímačem. Na základě zaznamenaných teplot a pomocí inverzní úlohy vedení tepla jsou vypočteny povrchové teploty válce a hustota tepelného toků mezi válcovaným materiálem a válcem. Několik typů senzorů bylo vyvinuto a úspěšně otestováno na zkušební stolici nebo v poloprovozním režimu válcování na trati. V simulacích a při měření byly porovnávány teplotní odezvy senzorů a schopnost inverzní úlohy správně rekonstruovat povrchovou okrajovou podmínku. Při dlouhodobém měření byla také sledována životnost senzorů. Ke snímání mechanického napětí na rozhraní válec-provalek a výpočtu koeficientu tření je využita metoda měřícího pinu, kdy vrchol měřícího elementu (pinu) je v kontaktu s válcovaným materiálem. Síly, působící na pin, jsou snímány tříosým piezoelektrickým snímačem sil a přepočteny na kontaktní napětí ve válcovací mezeře. Senzor byl zabudován do měřícího válce a otestován při válcování ocelových a hliníkových tyčí za tepla a za studena. Výsledky byly porovnány s integračním snímačem sil ROLLSURF.
|
|
|
Návrh testovacího stavu pro stanovení opotřebení u kontaktu železničního kola a kolejnice
Rec, Matouš ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou opotřebení železničního kola a kolejnice. Opotřebení těchto komponent je závislé na mnoha parametrech, mezi které patří kontaktní napětí, kontaktní tlak a rozměry kontaktní plochy. Tyto parametry jsou určeny především jízdním obrysem kola, profilem kolejnice a zatížením kontaktní oblasti. Významný vliv na opotřebení mají i materiály kol a kolejnic, drsnosti a tvrdosti funkčních ploch, nebo například zbytkové napětí v materiálu. Pro všechny výše uvedené parametry je společné, že jsou určeny již při výrobě železničních kol a kolejnic a jsou tedy dány normami pro výrobu těchto komponent. Na opotřebení mají ovšem významný vliv i parametry, které se v průběhu provozu mění, což je například přítomnost kontaminantů, nebo maziva v kontaktu, měnící se jízdní obrys vlivem opotřebení, poměr skluzu, nebo koeficient tření. Opotřebení je proces, který nelze při této aplikaci eliminovat, ale pouze korigovat. K tomuto účelu slouží například aplikace maziva do kontaktu při průjezdu obloukem pro dosažení ideálního koeficientu tření, nebo údržbové broušení pro obnovu jízdních obrysů. Výzkum opotřebení je důležitý z hlediska finanční úspory, kterou může přinést jeho optimalizace a také z hlediska predikce opotřebení, což je základ pro nastavení optimálních intervalů mezi údržbovým broušením. Kvalitní predikce opotřebení je také klíčovým oborem pro zvýšení bezpečnosti provozu železničních vozidel. Z těchto důvodů je opotřebení zkoumáno hned několika metodami, jako jsou například výpočetní modely, multi-body dynamics software a technické experimenty. V této práci je proveden koncepční návrh testovacího stavu, který umožňuje výzkum opotřebení experimentálním přístupem. Výsledné zařízení je schopné simulovat objemové i únavové opotřebení při stavech, kterými reálné železniční kolo a kolejnice procházejí. Toto zahrnuje jízdu po rovné trati, průjezd obloukem, nebo například prokluz kola při brzdění.
|
|
|
Porovnání návrhů monolitické konstrukce bez a se zohledněním postupu výstavby.
Vlach, Jakub ; Juchelková,, Pavlína (oponent) ; Strnad, Jiří (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je navrhnout a staticky posoudit třípodlažní železobetonovou konstrukci. Pro statickou analýzu nosné konstrukce byl použit výpočetní program na bázi MKP SCIA – Engineer 2013 – studentská verze. Ve výpočetním programu byly řešeny dva nezávislé výpočetní modely a to v prostoru 2D a 3D. Výsledky byly porovnány a navzájem vyhodnoceny. Na základe posudku je vypracována výkresová dokumentace skládající se z výkresu výztuže a výkresu tvaru.
|
|
|
Železobetonová aktivační nádrž
Vlach, Jakub ; Strnad, Jiří (oponent) ; Šulák, Pavel (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je návrh a statické posouzení prvků otevřené, zapuštěné aktivační nádrže čističky odpadních vod, zejména posouzení základové desky a obvodových stěn. Na základě posudků je vypracována výkresová dokumentace skládající se z výkresů výztuže a výkresu tvaru. Návrh byl proveden na hodnoty vnitřních sil z výstupů výpočetního programu SCIA Engineer 2012 –Studentská verze.
|
|
|
Vliv modifikací kuželového soukolí na chybu převodu
Martinka, Tomáš ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou chyby převodu u ozubených soukolí, s konkrétním zaměřením na kuželová soukolí s přímými zuby. Průběh chyby převodu a především jeho hodnota peak-to-peak (PPTE) přímo ovlivňuje hlučnost běhu soukolí a tedy hlučnost celého zařízení opatřeného soukolím. Proto je dlouhodobě jedním z hlavních cílů v oblasti výroby a aplikace ozubených soukolí hodnotu PPTE snižovat. V této práci je při statických podmínkách důkladně prověřen vliv modifikace konkrétního kuželového soukolí na výslednou statickou chybu převodu (STE). Jednou z možností modifikace ozubeného soukolí je pomocí makrogeometrického přístupu, kde je možnost modifikovat počet zubů, modul ozubení, úhel záběru ozubení a další faktory, které dále ovlivňují velikost ozubeného soukolí a výrazně mohou ovlivnit výsledné síly v ozubení, což může dále vést k neumožnění montáže do stávajícího zařízení a tedy je nutné tento přístup zahnout již při návrhu ozubení. Další možností je mikrogeometrický přístup, který při dostatečné únosnosti dalších komponent zařízení umožní při zachování původních rozměrů soukolí montáž soukolí do stávajícího zařízení. V rešerši této práce je zahrnuta charakteristika a rozdělení ozubených převodů na základě vzájemného úhlu os otáčení kola a pastorku, geometrie ozubení a sklonu a tvaru řídicí křivky zubů. Další oblastí zaměření rešerše je na definice chyby převodu, její poznání a dopady jejího průběhu na hlučnost provozu zařízení, jež jsou ozubeným soukolím opatřena. Praktická část této práce je zaměřena na porovnávání průběhů STE zjištěné pomocí metody konečných prvků (MKP) v programu Ansys Workbench 2022/R2, do kterého byly jednotlivé varianty modelů ozubeného soukolí s aplikovanými modifikacemi importovány ve formátu STEP a dále upraveny v programu Space Claim. Byla provedena citlivostní studie na vliv velikosti krátké výškové modifikace pro více zátěžných momentů, vlivu modifikace výšky zubu, vlivu tvaru modifikace a vlivu vychýlení axiální polohy kola na STE. Výsledky analýz jednotlivých variant jsou porovnány na základě výsledků průběhu chyby převodu s ohledem na maximální kontaktní napětí boků spolu zabírajících zubů a maximální napětí v patě zubu.
|
|
|
Návrh testovacího stavu pro stanovení opotřebení u kontaktu železničního kola a kolejnice
Rec, Matouš ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou opotřebení železničního kola a kolejnice. Opotřebení těchto komponent je závislé na mnoha parametrech, mezi které patří kontaktní napětí, kontaktní tlak a rozměry kontaktní plochy. Tyto parametry jsou určeny především jízdním obrysem kola, profilem kolejnice a zatížením kontaktní oblasti. Významný vliv na opotřebení mají i materiály kol a kolejnic, drsnosti a tvrdosti funkčních ploch, nebo například zbytkové napětí v materiálu. Pro všechny výše uvedené parametry je společné, že jsou určeny již při výrobě železničních kol a kolejnic a jsou tedy dány normami pro výrobu těchto komponent. Na opotřebení mají ovšem významný vliv i parametry, které se v průběhu provozu mění, což je například přítomnost kontaminantů, nebo maziva v kontaktu, měnící se jízdní obrys vlivem opotřebení, poměr skluzu, nebo koeficient tření. Opotřebení je proces, který nelze při této aplikaci eliminovat, ale pouze korigovat. K tomuto účelu slouží například aplikace maziva do kontaktu při průjezdu obloukem pro dosažení ideálního koeficientu tření, nebo údržbové broušení pro obnovu jízdních obrysů. Výzkum opotřebení je důležitý z hlediska finanční úspory, kterou může přinést jeho optimalizace a také z hlediska predikce opotřebení, což je základ pro nastavení optimálních intervalů mezi údržbovým broušením. Kvalitní predikce opotřebení je také klíčovým oborem pro zvýšení bezpečnosti provozu železničních vozidel. Z těchto důvodů je opotřebení zkoumáno hned několika metodami, jako jsou například výpočetní modely, multi-body dynamics software a technické experimenty. V této práci je proveden koncepční návrh testovacího stavu, který umožňuje výzkum opotřebení experimentálním přístupem. Výsledné zařízení je schopné simulovat objemové i únavové opotřebení při stavech, kterými reálné železniční kolo a kolejnice procházejí. Toto zahrnuje jízdu po rovné trati, průjezd obloukem, nebo například prokluz kola při brzdění.
|
|
|
Okrajové podmínky ve válcovací mezeře při válcování za tepla a za studena
Luks, Tomáš ; Pernis,, Rudolf (oponent) ; Hajduk, Daniel (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
Při tvorbě modelů technologického procesu válcování jednu z klíčových rolí hraje určení teplotních a silových okrajových podmínek ve válcovací mezeře. V kontaktu ve válcovací mezeře pozorujeme proměnný průběh normálové síly, změnu vzájemné rychlosti těles, působení oxidů a maziv aj. Zahrnout vliv všech parametru při určení okrajových podmínek není jednoduché a vyžaduje rozsáhlá měření. Proto je účelem této práce vývoj nových teplotních a silových senzorů pro měření okrajových podmínek ve válcovací mezeře ve formě součinitele přestupu tepla v kontaktu a koeficientu tření a jejich použití při testovacích měřeních. Pro teplotní okrajovou podmínku při válcování zatepla je pracovní válec osazen podpovrchovým teplotním snímačem. Na základě zaznamenaných teplot a pomocí inverzní úlohy vedení tepla jsou vypočteny povrchové teploty válce a hustota tepelného toků mezi válcovaným materiálem a válcem. Několik typů senzorů bylo vyvinuto a úspěšně otestováno na zkušební stolici nebo v poloprovozním režimu válcování na trati. V simulacích a při měření byly porovnávány teplotní odezvy senzorů a schopnost inverzní úlohy správně rekonstruovat povrchovou okrajovou podmínku. Při dlouhodobém měření byla také sledována životnost senzorů. Ke snímání mechanického napětí na rozhraní válec-provalek a výpočtu koeficientu tření je využita metoda měřícího pinu, kdy vrchol měřícího elementu (pinu) je v kontaktu s válcovaným materiálem. Síly, působící na pin, jsou snímány tříosým piezoelektrickým snímačem sil a přepočteny na kontaktní napětí ve válcovací mezeře. Senzor byl zabudován do měřícího válce a otestován při válcování ocelových a hliníkových tyčí za tepla a za studena. Výsledky byly porovnány s integračním snímačem sil ROLLSURF.
|
|
|
Optimalizace uložení ložisek převodovky domíchávače
Górnisiewicz, Tomáš ; Mazůrek, Ivan (oponent) ; Nohál, Libor (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá návrhem a optimalizací ložisek v převodovce pro domíchávač. Převodovka je důležitou komponentou autodomíchávače, jelikož slouží k pohonu a uložení bubnu. Hlavní pozornost je v této práci věnována návrhu a optimalizaci geometrie ložiska výstupní hřídele, což je klíčová a nejvíce zatížená komponenta převodovky. Ložisko bylo navrhováno při uvažování dvou základních kritérií – dynamické radiální únosnosti a kontaktního napětí v kontaktu valivého elementu a oběžných drah. Byl sestaven optimalizační algoritmus, pomocí kterého lze na základě standardního ložiska ve dvou fázích navrhnout nové ložisko, jež je specializováno pro uložení výstupního hřídele v převodovce pro domíchávač.
|
|
|
Návrh horizontální výměnné hlavy - VA1 –C
Vyplašil, Jan ; Holub, Michal (oponent) ; Sýkora, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem přímé, horizontální výměnné hlavy VA1-C, určené pro automatické upínání na 80kW vřeteníky z produkce TOS Kuřim. V diplomové práci je uvedena rešerše výměnných vřetenových hlav, výpočet uložení vřetena, pevnostní výpočet vřetena s výpočty bezpečností v kritických průřezech a výpočet upínacího mechanismu, na který navazuje výpočet upínací síly, která upíná nástroje ve vřetenu. U výpočtu upínacího mechanismu jsou vypočteny kontaktní napětí mezi jednotlivými kuličkami a pouzdry. Výsledky výpočtů těchto napětí jsou zobrazeny v grafech. V poslední části práce jsou na modelu výměnné vřetenové hlavy popsány jednotlivé konstrukční prvky. K práci je rovněž přiložen výkres sestavy vřetenové hlavy včetně seznamu položek, detailní výkres vřetena a také 3D model výměnné vřetenové hlavy.
|
|
|
Porovnání návrhů monolitické konstrukce bez a se zohledněním postupu výstavby.
Vlach, Jakub ; Juchelková,, Pavlína (oponent) ; Strnad, Jiří (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je navrhnout a staticky posoudit třípodlažní železobetonovou konstrukci. Pro statickou analýzu nosné konstrukce byl použit výpočetní program na bázi MKP SCIA – Engineer 2013 – studentská verze. Ve výpočetním programu byly řešeny dva nezávislé výpočetní modely a to v prostoru 2D a 3D. Výsledky byly porovnány a navzájem vyhodnoceny. Na základe posudku je vypracována výkresová dokumentace skládající se z výkresu výztuže a výkresu tvaru.
|
host ::
RSS.