Dynamika mechanických částí pohonů

Přednášející:

Cvičící:

Anotace:

Předmět je zaměřen na matematický popis a řešení dynamických jevů v mechanických částech strojů a pohonů. Dynamika rotačního a obecného rovinného pohybu, účinky setrvačných sil na těleso, vyvažování rotorů. Vektorové a analytické metody sestavování pohybových rovnic soustav a jejich řešení. Vibrace v soustrojích a jejich snižování. Napětí a deformace v rotujících částech, kritické otáčky rotorů. Charakteristiky typických pohonů a přechodové děje v soustavách s pohonnými agregáty.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Rozložení hmoty v prostoru, hmotnostní momenty, transformace souřadnic, hlavní osy setrvačnosti.

2. Hybnost a točivost tuhého tělesa, setrvačné síly a jejich momenty, kinetická energie.

3. Pohybové rovnice tělesa při rovinném pohybu.

4. Dynamické účinky na nevyvážený rotor, reakce v ložiskách. Podmínky vyvážení rotoru, vyvažovací stroje.

5. Dynamický popis soustav těles, metody sestavování pohybových rovnic (vektorové i analytické).

6. Aplikace Lagrangeových rovnic pro soustavy s jedním a více stupni volnosti.

7. Pasivní prvky a nelinearity v mechanických soustavách.

8. Pružné uložení strojů, mechanické vibrace.

9. Snižování vibrací způsobem uložení a dynamickými tlumiči. Setrvačníky.

10. Namáhání a deformace pružných hřídelí, torzní a ohybové kmity, kritické otáčky nevyváženého rotoru.

11. Napětí a deformace rotujících součástí.

12. Statické a dynamické momentové charakteristiky typických pohonů a zatížení.

13. Přechodové stavy ve strojních agregátech a jejich analýza.

14. Experimentální metody v dynamice a pružnosti.

Osnova cvičení:

1. Výpočet momentů setrvačnosti a deviačních momentů typických těles.

2. Stanovení dynamických veličin tělesa při základním rozkladu pohybu.

3. Analytické řešení pohybových rovnic tělesa.

4. Simulační programy pro řešení pohybových rovnic (počítačové cvičení)

5. Statické vyvažování rotorů a dynamické vyvažování ve dvou rovinách (laboratorní cvičení)

6. Sestavování matematických modelů dynamických soustav.

7. Simulace dynamické soustavy v komerčním programu (počítačové cvičení).

8. Měření kinematických veličin na laboratorním modelu mechanické soustavy (laboratorní cvičení).

9. Identifikace parametrů soustav srovnáním teorie a experimentu, vlivy pasivních odporů.

10. Amplitudové a fázové charakteristiky lineárních a nelineárních kmitajících soustav.

11. Výpočet napětí a deformací pružných hřídelí a kritických otáček.

12. Matematický model nevyváženého pružně uloženého rotoru. (počítačové cvičení)

13. Přechodové děje v soustavě s více stupni volnosti při rozběhu s danou momentovou charakteristikou pohonu

14. Ukázky simulace složitých dynamických soustav (počítačové cvičení).

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Nožička J.: Mechanika a termodynamika. Vydavatelství ČVUT Praha, 1991

2. Slavík, J., Stejskal, V., Zeman, V.: Základy dynamiky strojů. Vydavatelství ČVUT Praha, 1997

3. Jirků,S., Klepš,Z., Nožička.,J.:Tabulky pro mechaniku a strojnictví. ČVUT Praha, 1993

4. Jirků, S. a kol. : Mechanika a termodynamika -.cvičení. Vydavatelství ČVUT Praha, 1992

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, l, c

Povinný předmět pro obor SE.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Silnoproudá elektrotechnika - elektrické pohony- strukturované studium (povinný předmět)