Konstrukce zařízení pro vizualizaci napětí pomocí fotoelasticimetrie
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
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.
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.
Description
Citation
DOLEŽEL, M. Konstrukce zařízení pro vizualizaci napětí pomocí fotoelasticimetrie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Kubík, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D. (člen)
Ing. David Košťál, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-11
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a zodpověděl dotazy:
1) V kapitole 3.1.1 uvádíte, že ložiska či vačky nebyly pro vizualizaci napětí pomocí fotoelasticimetrie vybrány, protože by nebylo možné do experimentu zahrnout vliv mazání. Jaký je vliv mazání na velikost a průběh napětí v těchto součástech? Z jakého důvodu je možno tento vliv u ozubených kol zanedbat? - zodpovězeno
2) V kapitole 4.3 uvádíte, že do konstrukce lze v případě potřeby snadno doplnit člen pro měření momentu na ozubených kolech. Jak byste měření momentu v případě potřeby realizoval? Jaké další úpravy byste na zařízení provedl, pokud by mělo reálně sloužit pro měření napětí v součástech? - zodpovězeno
3) Jaké jsou předpokládané náklady na výrobu zařízení? - zodpovězeno
Ing. Košťál - Vitualizace bude probíhat při statickém zatížení nebo se bude otáčet? Jaké budou otáčky? Dotaz na zvolený materiál brzdy. - zodpovězeno
doc.Vrbka - Proč se to nevyrobilo? - zodpovězeno
Ing.Kubík - Proč jste použil vlnovcovou spojku? - zodpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení