25.01.2015 Views

Přednáška 1 Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav ...

Přednáška 1 Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav ...

Přednáška 1 Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav ...

SHOW MORE
SHOW LESS
  • No tags were found...

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Fakulta</strong> strojního inženýrství <strong>VUT</strong> v Brně<br />

Ústav konstruování<br />

KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ<br />

mechanismy<br />

Přednáška 1


Informace o kurzu<br />

• Cíl, osnova a hodnocení kurzu.<br />

• Učební texty.<br />

Obsah<br />

Úvod do mechanismů<br />

• Vymezení pojmů mechanismus a stroj.<br />

• Třídění mechanismů podle fyzikálního principu.<br />

• Převodové a vodící mechanismy.<br />

• Mechanismy s jedním a více stupni volnosti.<br />

• Mechanismy se stálým a proměnným převodem.<br />

• Příklady skupin mechanismů dle Torfasona.


Informace<br />

o předmětu<br />

http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/unwork.htm<br />

I really hate this damned machine;<br />

I wish that they would sell it.<br />

It never does quite what I want.<br />

But only what I tell it.<br />

KOLO ŠTĚSTĚNY


Přednášející<br />

prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (přednáška 1, 13)<br />

místnost A2/417 ● Tel.: 541 142 769 ● E-mail: hartl@fme.vutbr.cz<br />

doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (přednáška 7, 12)<br />

místnost B1/111 ● Tel.: 541 143 308 ● E-mail: mazurek@fme.vutbr.cz<br />

doc. Ing. Josef Nevrlý, CSc. (přednáška 10, 11)<br />

místnost A2/406 ● Tel.: 541 143 323 ● E-mail: nevrly@fme.vutbr.cz<br />

Ing. František Pražák, Ph.D. (přednáška 3, 4)<br />

místnost A2/408 ● Tel.: 541 143 220 ● E-mail: prazak@fme.vutbr.cz<br />

Ing. Michal Vaverka, Ph.D. (přednáška 2, 5)<br />

místnost A2/408 ● Tel.: 541 143 220 ● E-mail: vaverka@fme.vutbr.cz<br />

Ing. Jiří Venclík, Dr. (přednáška 8, 9)<br />

místnost A2/410 ● Tel.: 541 143 226 ● E-mail: venclik@fme.vutbr.cz<br />

Ing. Martin Vrbka, Ph.D. (přednáška 5, 6)<br />

místnost A2/407 ● Tel.: 541 143 237 ● E-mail: vrbka.m@fme.vutbr.cz<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Cvičící<br />

Tomáš Biječek (skupina A2)<br />

Ing. Stanislav Jansa, CSc. (skupiny A1, A5, B11, B13)<br />

Martin Kantor (skupiny A2, A4)<br />

Ing. Jan Medlík (skupiny A6, B15)<br />

Ing. František Pražák, Ph.D. (skupiny B12, B14, B16)<br />

Martin Ševčík (skupiny A3, A5)<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Cíl předmětu<br />

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními druhy mechanismů používaných ve<br />

strojích. Předmět navazuje na Konstruování strojů –převody a je zaměřen zejména na<br />

aplikaci strukturální analýzy a syntézy při návrhu zařízení sloužících k transformaci<br />

pohybu nebo přenosu sil. Probírá se zejména výpočet mechanických, hydraulických<br />

a pneumatických mechanismů a jejich kombinací a základy mikroelektromechanických<br />

systémů (MEMS).<br />

Prerekvizity<br />

Konstruování a CAD (4kc)<br />

Kinematika (4ki)<br />

Dynamika (5dt)<br />

Konstruování strojů – strojní součásti (5ks)<br />

Konstruování strojů –převody (6kt)<br />

Korekvizity<br />

předměty navazujícího magisterského<br />

studijního programu<br />

Týdenní rozsah předmětu, způsob jeho ukončení a kreditové ohodnocení<br />

2 h přednášek, 2 h cvičení, klasifikovaný zápočet (5 kreditů)<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Učební texty<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Učební a referenční texty v českém jazyce<br />

Učební texty<br />

1. Bolek, A. a kol.: Části strojů - 2. svazek. Praha, SNTL-Nakladatelství technické<br />

literatury 1990.<br />

2. Boháček, F. a kol.: Části a mechanismy strojů III - Převody. Brno, <strong>VUT</strong> Brno 1987.<br />

Referenční texty<br />

1. Leinveber, J., Vávra, P.: Strojnické tabulky. Úvaly, ALBRA 2006.<br />

Texty přednášek a cvičení (formát pdf) na Internetu<br />

http://uk.fme.vutbr.cz/ nebo http://www.uk.fme.vutbr.cz/<br />

jméno: student, heslo: vyuka0607<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Webové stránky<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Pravidla ukončení předmětu a klasifikace<br />

Podmínky udělení zápočtu<br />

1. Aktivní pravidelná účast na cvičeních. Tolerují se maximálně 2 omluvené absence<br />

bez náhrady.<br />

2. Zvládnutí probírané látky.<br />

3. Kvalitní vypracování semestrální práce a prezentace dosažených výsledků.<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Osnova přednášek<br />

1. Úvod do mechanismů (Hartl)<br />

2. Pákové a kloubové mechanismy (Vaverka)<br />

3. Klikový mechanismus (Pražák)<br />

4. Klikový mechanismus (Pražák)<br />

5. Prostorové mechanismy (Vrbka)<br />

6. Vačkové mechanismy (Vrbka)<br />

7. Mechanismy s přerušovaným pohybem ● Regulační, brzdící a tlumící mechanismy<br />

(Mazůrek)<br />

8. Převody s korigovanými a nestandardními ozubenými koly (Venclík)<br />

9. Excentrické a nekonvenční ozubené převody (Venclík)<br />

10. Hydraulické a elektrohydraulické mechanismy (Nevrlý)<br />

11. Pneumatické mechanismy (Nevrlý)<br />

12. Servomechanismy a krokové motory ● Gyroskopy (Mazůrek)<br />

13. Mikroelektromechanické systémy (Hartl)<br />

Přednáška 1 - Informace o kurzu


Úvod do<br />

mechanismů<br />

http://www.revopower.com/<br />

Take to Kinematics. It will repay you.<br />

It is more fecund than geometry;<br />

it adds a fourth dimension to space.<br />

ČEBYŠEV V DOPISE SYLVESTEROVY


Mechanismy<br />

Mechanismus (mechanism) je zařízení sloužící k transformaci pohybu nebo přenosu sil<br />

podle daného předpisu. Mechanismus je tvořen soustavou vzájemně pohyblivě spojených<br />

těles (členů), z nichž jedno je nepohyblivé (rám). Členy mohou být hnací (vstupní)<br />

a hnané. Hnané členy se dělí na přenosové a výstupní (pracovní).<br />

Posuvný klikový mechanismus<br />

Reuleauxova sbírka, Cornellova univ.<br />

Posuvný klikový mechanismus<br />

Kinematics of Machinery, 1876, s. 294<br />

http://kmoddl.library.cornell.edu<br />

http://historical.library.cornell.edu/kmoddl/pdf/029_009.pdf<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Stroje<br />

Stroj (machine) je soustava tvořená mechanismy a dalšími součástkami, které přeměňují,<br />

přenášejí nebo využívají energii, zatížení či pohyb ke stanoveným účelům. Každý stroj<br />

sestává ze vstupní, přenosové a výstupní (pracovní) části. Hnací stroje (prime mover)<br />

přeměňují jeden druh energie v jiný druh. Pracovní stroje (operator) vykonávají změnu<br />

tvaru, velikosti, vlastností a polohy předmětu práce.<br />

http://mladek.bloguje.cz/<br />

http://mladek.bloguje.cz/<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Třídění mechanismů podle fyzikálního principu<br />

Mechanické, kinematické (mechanical)<br />

Elektrické (electrical)<br />

Hydraulické (hydraulic)<br />

Pneumatické (pneumatic)<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Třídění mechanismů podle fyzikálního principu<br />

Elektropneumatické (electropneumatic)<br />

Hydropneumatické (hydropneumatic)<br />

Elektrohydraulické (electrohydraulic)<br />

Elektromechanické (electromechanical)<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Převodové a vodící mechanismy<br />

Převodový mechanismus (coupling mechanism) neboli převod zajišťuje transformaci<br />

pohybu a přenos sil mezi vstupním a výstupním členem. Vodící mechanismus (curve<br />

generator) zajišťuje, aby se určitý bod nebo člen pohyboval po stanovené trajektorii.<br />

Převod ozubenými koly<br />

Wattův přímovod<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Mechanismy s jedním a více stupni volnosti<br />

Stupeň volnosti (freedom degree, mobility) je počet souřadnic hnacích členů<br />

mechanismu (kinematických dvojic), které je nutné nezávisle změnit, aby výstupní členy<br />

mechanismu zaujaly danou pozici.<br />

Počet stupňů rovnosti rovinného mechanismu<br />

( ) 2 1<br />

n= 3 m−1 −2d −d<br />

n =1<br />

m – počet členů včetně rámu<br />

d 2<br />

–počet rotačních, posuvných a valivých dvojic<br />

d 1<br />

–počet obecných dvojic<br />

n =2<br />

n =3<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Mechanismy se stálým a proměnným převodem<br />

Jsou-li p a q souřadnice hnacího a hnaného členu, pak geometricky je mechanismus<br />

s jedním stupněm volnosti určen třemi převodovými funkcemi:<br />

● zdvihovou závislostí s = s(q) (převodová funkce 0. řádu),<br />

2<br />

● převodem p (převodová funkce 0. řádu),<br />

p= ds , p′<br />

= dp =<br />

d s<br />

2<br />

dq dq dq<br />

● derivací převodu p' (převodová funkce 0. řádu).<br />

Stálý (konstantní) převod<br />

Proměnný převod<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Mžikové mechanismy<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Lineární pohony (aktuátory)<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Podávací mechanismy<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Krokové mechanismy<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Oscilátory<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Vratné mechanismy<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Spojky<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů


Generátory křivek<br />

Přednáška 1 - Úvod do mechanismů

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!