konstrukce nأچzkotlakأ‰ho pأچstovأ‰ho kotlakأ©ho pأ­stovأ©ho reometru, kterأ½...

Download KONSTRUKCE NأچZKOTLAKأ‰HO PأچSTOVأ‰HO kotlakأ©ho pأ­stovأ©ho reometru, kterأ½ umoإ¾nأ­ zkoumat zmؤ›nu

Post on 24-Oct-2019

3 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

    FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ

    FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MACHINE AND INDUSTRIAL DESIGN

    KONSTRUKCE NÍZKOTLAKÉHO PÍSTOVÉHO REOMETRU

    DESIGN OF LOW-PRESSURE PISTON RHEOMETER

    BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS

    AUTOR PRÁCE RADEK LÁN AUTHOR

    VEDOUCÍ PRÁCE Ing. JAKUB ROUPEC, Ph.D. SUPERVISOR

    BRNO 2013

  • Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství

    Ústav konstruování Akademický rok: 2012/2013

    ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

    student(ka): Radek Lán

    který/která studuje v bakalářském studijním programu

    obor: Strojní inženýrství (2301R016)

    Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce:

    Konstrukce nízkotlakého pístového reometru

    v anglickém jazyce:

    Design of Low-Pressure Piston Rheometer

    Stručná charakteristika problematiky úkolu:

    Cílem práce je konstrukční návrh pístového reometru s těmito parametry: max. mag. pole 200kA/m, 146 kA/m při budícím proudu 2A, zdvih 150mm + rezerva na dorazy, max. pístová rychlost 10m/s, vnitřní přetlak dle výpočtu, měření teploty, oboustranné provedení pístu a pístnice, přesné kluzné uložení pístnice, mazání pístnice pro snížení tření.

    Cíle bakalářské práce:

    Bakalářská práce musí obsahovat: (odpovídá názvům jednotlivých kapitol v práci) 1. Úvod 2. Přehled současného stavu poznání 3. Analýza problému a cíl práce 4. Varianty konstrukčního řešení 5. Optimální konstrukční řešení 6. Diskuze 7. Závěr 8. Bibliografie

    Forma bakalářské práce: průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, montážní výkres, návrhový výkres, 3D digitální data (model), 2D digitální data (výkresy) Typ práce: konstrukční Účel práce: výzkum a vývoj

  • Seznam odborné literatury:

    SHIGLEY, J. E, MISCHKE, Ch. R, BUDYNAS, R. G. Konstruování strojních součástí. VUTIUM, 2008. 1300 s. ISBN 978-80-214-2629-0. DIXON, J.C. The Shock Absorber Handbook. John Wiley & Sons, Ltd., 2007. 427 s. 2nd Edition. ISBN 978-0-470-51020-9. MAZŮREK, I. ROUPEC, J., KLAPKA, M., STRECKER, Z. Load and rheometric unit for the test of magnetorheological fluid, DOI: 10.1007/s11012-012-9620-8

    Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Roupec, Ph.D.

    Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2012/2013.

    V Brně, dne 19.11.2012

    L.S.

    _______________________________ _______________________________ prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc., dr. h. c.

    Ředitel ústavu Děkan fakulty

  • ABSTRAKT Tato práce se zabývá konstrukcí nízkotlakého reometru určeného pro experimentální

    zjišťování vlastností magnetoreologické (MR) kapaliny při dlouhodobé zátěži.

    V první části práce je krátce MR kapalina představena. Dále je provedena rešerše

    týkající se způsobů měření vlastností kapalina a přehled MR tlumičů, které se svojí

    konstrukcí pístovým reometrům velmi podobají. Zvláštní důraz je kladen na MR

    tlumiče s průchozí pístnicí. Druhá část práce se zabývá výpočtem magnetického

    obvodu škrtící štěrbiny reometru. V závěru práce je provedena konstrukce reometru.

    KLÍČOVÁ SLOVA magnetoreologická kapalina, tlumič, reologie, semi-aktivní tlumič, magnetostatická

    analýza

    ABSTRACT This thesis is focused in design of Low-Pressure Piston Rheometer intended for

    experimental identifying of magneto-rheologic (MR) liquid properties at long-term

    load. MR liquid is briefly introduced in the initial part of the thesis. There follows a

    search related to way of liquids properties measurement and overview of MR

    dampers which are close to piston rheometers by their construction. MR dampers

    with through piston-rod have been emphasised. The second part of the thesis is

    focused on calculation of magnetic circuit of the rheometer throttle leak. The

    rheometer is designed in the last part of the thesis.

    KEY WORDS magnetorheological fluid, damper, rheology, semi-active damper, magnetostatic

    analysis

    BIBLIOGRAFICKÁ CITACE

    LÁN, R. Konstrukce nízkotlakého pístového reometru. Brno: Vysoké učení technické

    v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2013. 71 s. Vedoucí bakalářské práce Ing.

    Jakub Roupec, Ph.D.

  • PROHLÁŠENÍ AUTORA O PŮVODNOSTI PRÁCE

    Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci „Konstrukce nízkotlakého reometru“

    vypracoval samostatně pod vedením vedoucího práce Ing. Jakuba Roupce Ph.D. a v

    seznamu jsem uvedl všechny literární a odborné zdroje.

    V Brně 1. Května 2012

    ________________

    Radek Lán

  • PODĚKOVÁNÍ

    Rád bych tímto způsobem poděkoval vedoucímu práce Ing. Jakubu Roupcovi, Ph.D.

    za jeho nebývalou ochotu, věcné rady a připomínky při vypracování bakalářské

    práce. Dále bych rád poděkovat rodině a přátelům.

  • OBSAH

    OBSAH

    OBSAH ...................................................................................................................... 13

    ÚVOD ........................................................................................................................ 13 1 PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ .......................................... 14

    1.1 MR kapalina ................................................................................................. 14 1.2 Princip magnetoreologického efektu ........................................................... 14 1.3 Módy MR kapaliny ...................................................................................... 14 1.4 Zjišťování vlastností kapalin ........................................................................ 15

    1.5 Měření viskozity .......................................................................................... 16 1.5.1 Pádové (tělískové) reometry ................................................................. 16 1.5.2 Kapilární reometry ................................................................................ 17 1.5.3 Rotační reometry .................................................................................. 18

    1.5.4 Štěrbinové reometry ............................................................................. 18 1.6 Druhy MR tlumičů ....................................................................................... 18

    1.6.1 Jednoplášťový tlumič ........................................................................... 19

    1.6.2 Dvouplášťový tlumič ............................................................................ 19 1.6.3 Tlumič s oboustranně provedenou pístnicí ........................................... 19 1.6.4 Rotační MR tlumič ............................................................................... 20 1.6.5 Tlumič s oboustrannou pístnicí v by-pass provedení ........................... 20

    1.7 Vědecké články zabývající se MR tlumiči................................................... 20 1.7.1 Application of magnetorheological fluid in industrial shock absorber ....

    [11] ....................................................................................................... 20 1.7.2 Large-scale MR fluid dampers: modeling and dynamic performance .....

    considerations [8] ................................................................................. 22

    1.7.3 Experimental analysis of magnetorheological dampers when subjected .

    to impact and shock loading [12] ......................................................... 23

    1.7.4 Study and tests of semiactive damper using complex media [13] ........ 24 1.7.5 An experimental electromagnetic induction device for a .........................

    magnetorheological damper [14] .......................................................... 25

    2 ANALÝZA PROBLÉMU A CÍL PRÁCE ..................................................... 26 2.1 Vymezení problému ..................................................................................... 26

    2.1.1 Zabránění kavitaci ................................................................................ 26

    2.1.2 Snadná výměna kapaliny a čištění reometru ........................................ 26 2.1.3 Snímání a vyhodnocování údajů .......................................................... 26 2.1.4 Intenzivní chlazení reometru

Recommended

View more >