Analýza mechanických soustav - Katedra textilních a ...

Katedra KTS EVIDENČNÍ LIST STUDIJNÍHO PŘEDMĚTU Zkratka předmětu:_____________________________________________________________________________________________________________AMSNázev studijního předmětu(uvede se úplný název studijního předmětu a jeho anglická verze)Analýza mechanických soustavAnalysis of Mechanical SystemsGarant studijního předmětu(uvede se jméno a příjmení garanta)Doc.Ing. Jiří Mrázek, CSc.(pracoviště garanta - i u externích učitelů)Katedra textilních strojůZařazení do studijního plánuNázev studijního programu (příp. obor a zaměření) Typ: DSP, MSP, BSP Forma studia Semestr Rok studia – ročníkM2301 Strojní inženýrství2302T010 Konstrukce strojů a zařízeníTextilní strojeMSPKkombinovaná9 (ZS) 5.Rozsah a zakončení předmětuCelkový počet výukových hodin předmětu Počet hodin přednášek, cvičení Počet kreditů Zakončení (zk, kl, z)14 10/4 5 zkStatut předmětu (uvede se zařazení předmětu v příslušném studijním plánu)předmět povinný (P), předmět povinně volitelný (PV), předmět volitelný (V)předmět teoretického základu (PTZ), př. aplik. základu (PAZ), předmět oborový (PO), předmět jiný -specializace(PJ)PVPOAnotace studijního předmětu(uvede se stručná anotace studijního předmětu v české i anglické verzi - asi 4 řádky textu)Tvorba a strukturální optimalizace mechanických soustav, optimalizační metody v syntéze i analýzesoustav, maticové metody. Dynamické modely a dynamická analýza soustav. Dynamická analýzarámů strojů. Principy vyvažování mechanismů i rotorů. Pevné a pružné podpory, vnitřní a vnějšítlumení. Chováni rotorů v kritických otáčkách. Úvod do statiky a dynamiky ohebných vláken.Creating and structural optimization of mechanical systems. Optimization methods for synthesis andsystems analysis, matrix methods. Dynamical models and dynamical analysis of systems, dynamicalanalysis of frames. Principles of mechanisms and rotors balancing. Fixed and flexible support,internal and external damping, rotors behaviour in crit.shaft speed. Introduct.at statics a.dynamics ofsupple fibres.Návaznost a podmínky pro zápis předmětu(uvede se návaznost na jiné studijní předměty a podmínky pro zápis předmětu)Nauka o kmitání.Stavba mechanismů.Podmínky pro absolvování(uvedou se podmínky pro získání zápočtu z předmětu a forma zkoušky nebo klasifikovaného zápočtu)Udělení zápočtu: Účast na cvičeních povinná, úspěšné absolvování jednoho testu, vypracování aobhájení dvou individuálních prací pomocí počítače.Forma zkoušky: Písemná část – vyřešení dvou praktických úloh .Ústní část – zodpovězení dvou teoretických otázek.Přílohy (dokumentace studijního předmětu obsahuje evidenční list a přílohy)A - Stručný obsah přednášek a cvičení(Jako příloha se uvede stručná charakteristika jednotlivých témat přednášek a programu cvičení, event. konzultací a soustředění)B - Doporučená studijní literatura a charakteristika studijní literatury(Jako příloha se uvede seznam doporučených učebnic, skript ad., uvede se charakteristika s odkazy na příslušné části či témata)(dokumentace - studijní předměty)

Katedra KTS EVIDENČNÍ LIST STUDIJNÍHO PŘEDMĚTU Zkratka předmětu:_____________________________________________________________________________________________________________AMSC – Charakteristika dalších pomůcek pro studenty(V příloze se uvedou možnosti využití informačních technologií – adresy www stránek, multimediální pomůcky – videokazety, programy ap,jež souvisí s tématy předmětu. Pomůcky tvoří součást dokumentace předmětu)D – Rozsah a obsahové zaměření individuálních prací studentů(V příloze se uvede seznam a charakteristika individuálních (kupř. semestrálních) prací, jež jsou pro absolvování předmětu požadovány)E – Studijní (distanční) texty pro studenty(V příloze se uvede seznam textů, jež jsou studentům nabízeny k samostatnému studiu jednotlivých témat, příp. i odkaz na zdroj textu –kupř. www, knihovna. Studijní texty tvoří součást dokumentace předmětu)Datum: 02. 02. 2005A – Stručný obsah přednášek a cvičení:Tematické celky:1. Úvod do teorie statiky neprodloužitelného vlákna. Rovnice řetězovky. Základní vztahy. Distanční(lit.1).2. Určení délky oblouku. Složky osové síly, síla v závěsu. Pojem souměrné a nesouměrné řetězovky,pojem minimální řetězovky. Parabolická řetězovka, matematický popis a základní charakteristiky.Distanční (lit. 1).3. Vztah těžné a parabolické řetězovky. Délka oblouku a osové síly. Zatížení nehmotného vláknaosamělými silami. Tvar vlákna a osové síly. Distanční (lit. 1).4. Ohybově tuhý a pružný rotor. Pojem Lavalova rotoru a jeho charakteristika. Netlumený Lavalůvrotor na pevných podporách, pevný systém souřadnic. ustálený stav, dráha geometrického středuhřídele a těžiště kotouče. Distanční (lit. 2).5. Koeficient naladění, závislosti výchylky středu a těžiště kotouče na naladění, přípustný průhybhřídele, pojem krouživých kmitů. Prezenční.6. Řešení pohybu rotoru v komplexní rovině, charakteristiky pohybu, vliv tíže kotouče, použitírotujících souřadnic. Distanční (lit. 2).7. Lavalův rotor v pružných ložiskových podpěrách. Ustálený stav, kritické otáčky, souběžný aprotiběžný pohyb. Prezenční.8. Lavalův rotor s tlumením. Pojem vnějšího a vnitřního tlumení, pohybová rovnice a její řešení,poměrný útlum. Výchylka hřídele a fázový úhel v závislosti na naladění, relativní poloha těžiště astředu hřídele v komplexní rovině. Distanční (lit. 2).9. Vnitřní tlumení, stabilní a nestabilní pásmo Lavalova rotoru s vnitřním a vnějším tlumením, mezníotáčky rotoru. Lavalův rotor v kritických otáčkách, minimální hnací moment pro přejetí kritickýchotáček netlumeného rotoru. Vyšetřování stability, kritéria stability systému. Prezenční.10. Tvorba mechanických soustav. Strukturální analýza soustav. Geometrická optimalizace,optimalizační metody (váhové funkce, metoda „Monte Carlo“). Prezenční.11. Kinematická a kinetostatická analýza mechanismů, maticové metody a jejich využití. Distanční(lit. 3).12. Dynamické modely mechanických soustav. Dynamická analýza mechanismů s podporou počítače.Prezenční.13. Dynamická analýza rámů strojů. Tvorba dynamických modelů, jejich řešení. Charakter zatíženímodelů. Uložení rámu na základu. Prezenční.14. Principy vyvažování rotorů. Statické vyvažování mechanických soustav. Distanční (lit. 4).Cvičení :1. Základní pojmy stavby mechanismů. Struktura kinematického řetězce, dynamická namáhání.Prezenční (50%), distanční (50%).2. Výpočet horizontální složky tahové síly v závěsu kotevního lana. Určení délky lana a osové sílypři známé vzdálenosti závěsů a průhybu lana. Prezenční (50%), distanční (50%).3. Optimalizace osové síly v laně. Výpočet délky lana s minimálními silami v závěsech. Prezenční(50%), distanční (50%).4. Výpočet osové síly a tvaru křivky, kterou zaujme lano dané délky mezi dvěma závěsy o nestejnévýši. Výpočet tvaru a osových sil vlákna zatíženého osamělými silami. Prezenční (50%), distanční(50%).(dokumentace - studijní předměty)

Katedra KTS EVIDENČNÍ LIST STUDIJNÍHO PŘEDMĚTU Zkratka předmětu:_____________________________________________________________________________________________________________AMS5. Výpočet kritických otáček netlumeného Lavalova rotoru na pevných podporách - praktickéaplikace. Prezenční (25%), distanční (75%).6. Závislost vynucené výchylky těžiště a geometrického středu kotouče na naladění. Stanoveníoblasti otáček rotoru vzhledem k jeho dovolené deformaci. Prezenční (25%), distanční (75%).7. Určování charakteristik Lavalova rotoru v komplexní rovině. Aplikace rotoru na dvou podporách ana převislém konci. Prezenční (25%), distanční (75%).8. Výpočet rotoru na pružných podporách. Stanovení ohybových kritických otáček u rotoruuloženého v isotropně pružných ložiskách - určení dráhy geometrického středu kotouče, smyslobíhání v různých oblastech otáček rotoru. Prezenční (25%), distanční (75%).9. Rotory s vnitřním a vnějším tlumením. Výpočet závislosti výchylky středu kotouče a fázovéhoúhlu na naladění při daném koeficientu vnějšího útlumu. Určování stabilních oblastí. Prezenční(25%), distanční (75%).10. Vyšetřování chování Lavalova rotoru při provozu v kritických otáčkách. Výpočet momentu propřekonání kritických otáček. Použití kritérií stability. Prezenční (25%), distanční (75%).11. Optimalizace rozměrů a struktury mechanismu s ohledem na požadovaný charakter pohybuhnaného členu (tvar trajektorie, velikost úhlu výkyvu a pod.) Prezenční (100%).12. Řešení dynamiky šestičlenného nebo osmičlenného mechanismu s pružnými členy akonstrukčními vůlemi v kloubech. Stanovení kinematických veličin a hnacího momentu.Prezenční (100%).13. Sestavení dynamického modelu rámu strojů, včetně zatěžujících sil a uložení na základ. Prezenční(100%).14. Statické vyvážení klikového a čtyřkloubového mechanismu. Prezenční (25%), distanční (75%).B – Doporučená studijní literatura :1. ŠREJTR, J. - BRŮHA, J.: Technická mechanika. SNTL, Praha 1970.2. GASCH, R. - FRÜTZNER, H.: Dynamika rotorů. SNTL, Praha 1980.3. BRÁT, V.: Maticové metody v analýze a syntéze prostorových vázaných mechanických systémů.ACADEMIA, Praha 1981.4. JULIŠ, K. - FRYML, B. - BORŮVKA, V.: Základy dynamického vyvažování. SNTL, Praha1979.C – Charakteristika dalších pomůcek pro studentyMrázek, J.: Program pro optimalizaci zdvihacího mechanismu.Mrázek, J.: Program pro konstrukci přibližného přímovodu .D – Rozsah a obsahové zaměření individuálních prací studentůOptimalizace zdvihacího mechanismu listů tkacího stroje.Konstrukce přibližného přímovodu.E – Studijní (distanční) texty pro studentyKUNEŠ, J. - VAVROCH, O. - FRANTA, V.: Základy modelování. SNTL, Praha 1989.(dokumentace - studijní předměty)