338-0530/01 – Mechanické a hydraulické převody (MechaHyPř)
| Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Dr. Ing. Lumír Hružík | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2012/2013 |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti se seznámí s účelem a skladbou pohonů a převodů u silničních a kolejových vozidel. Analýzují vlastnosti primárních hnacích motorů pro jejich použití v pohonech pojezdu vozidel a pro další jejich funkce. Budou umět posoudit energeticko tepelnou bilanci přenosu energie v pohonu. Analýzují funkci mechanického převodu a jeho komponent s jednoduchým a větveným přenosem výkonu. Po rozdělení skladby a konstrukce hydraulických převodů se seznámí s jejich komponenty a budou umět charakterizovat a analyzovat přenos energie v hydrostatickém a hydrodynamickém převodu.
Studenti se seznámí se základními výpočtovými postupy pro návrh mechanického a hydraulického převodu a budou umět kriticky posoudit jejich vlastnosti v provozním režimu.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Mechanické převody: funkce a vlastnosti při přenosu výkonu, spektra zatížení a
metody výpočtu životnosti. Převody ozubenými koly u vozidel silničních a
železničních, jejich dimenzování. Hřídele, spojky. Provoz a údržba.
Hydraulické převody: rozdělení na hydrostatické a hydrodynamické, funkce,
teorie, provozní charakteristiky, konstrukce, spolupráce s hnacím motorem.
Kombinované převody.
Povinná literatura:
[1] Kopáček, J.: Mechanické a hydraulické převody. Hydraulické převody. Skriptum VŠB-TU Ostrava 1996
[2] Moravec, V.: Mechanické a hydraulické převody.Mechanické převody. Skriptum VŠB-TU Ostrava 2000
[3] Kopáček, j. - Pavlok, B.: Tekutinové mechanismy. Skriptum VŠB-TU Ostrava,2005, 151 str.
[4] KOPÁČEK, J. Pohony a převody. Skripta VŠB-TU Ostrava, 2. vyd. 2009, s. 211, ISBN 978-80-248-1976-9
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou další požadavky na studenta.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Mechanické převody: funkce a vlastnosti při přenosu výkonu, spektra zatížení a
metody výpočtu životnosti. Převody ozubenými koly u vozidel silničních a
železničních, jejich dimenzování. Hřídele, spojky. Provoz a údržba.
Hydraulické převody: rozdělení na hydrostatické a hydrodynamické, funkce,
teorie, provozní charakteristiky, konstrukce, spolupráce s hnacím motorem.
Kombinované převody.
Program přednášek
Týden Náplň přednášek
1 Účel a skladba pohonu a převodu u silničních a kolejových vozidel. Typy
hnacích motorů a jejich charakteristiky.
2 Energeticko tepelná bilance přenosu energie ztrátový výkon, výpočet
oteplování, ochlazování a chlazení.
3 Rozdělení hydraulických převodů, skladba, vlastnosti. Tekutinové
mechanismy, základní parametry, skladba obvodu a jeho prvky, kapaliny
pro hydraulické převody.
4 Hydrostatické převody: momentová a otáčková, transformace, regulace
výstupních parametrů, účinnosti. Kombinované hydrostaticko-mechanické
převody.
5 Hydrodynamické převody: rozdělení, základní princip činnosti, momentové
rovnice. Hydrodynamická spojka, možnosti regulace momentu.
Hydrodynamický měnič, charakteristiky.
6 Spolupráce hydrodynamického přenosu s hnacím motorem. Hydrodynamická
brzda. Hydrodynamické převodovky, jejich skladba, charakteristiky.
7 Směrové řízení vozidel: rozdělení, skladba hydraulicko mechanického
řízením, plně hydraulické řízení, charakteristiky. Hydrodynamické
přenosy velkých výkonů pro kolejová vozidla. Skladba, parametry,
charakteristiky.
8 Funkce mechanických převodů, rovnováha sil a odporů, požadavky na
mechanické převody. Typy převodových skříní a redukcí.
9 Větvení výkonu, diferenciály, nápravy. Posouzení zatížení hnacího
ústrojí, provozní podmínky, spektra zatížení, únavové charakteristiky,
metody výpočtu životnosti.
10 Ozubená kola v pohonu vozidel. Druhy převodů – čelní, planetové,
kuželové, hypoidní. Základní zásady, geometrie, modifikace.
11 Pevnostní výpočet ozubených kol, dimenzování převodů pohonů vozidel.
Bezpečnost, životnost.
12 Hřídele, ložiska, spojky.
13 Provoz, údržba, mazání. Jakost výrobků.
14 Shrnutí předmětu. Konzultace.
Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů
Týden Náplň cvičení a seminářů
1-3 Pokračování přednášek
4 Skladba a výpočet hydrostatického převodu pojezdu vozidla. Zadání
programu č. 1.
5 Pokračování přednášek.
6 Výpočet hlavních rozměrů, charakteristik a tepelného režimu
hydrodynamické spojky. Zadání programu č. 2.
7 Kontrolní test. Konzultace.
8 Pokračování přednášek.
9 Zadání cvičení podle individuálního obsahu. Dynamická charakteristika.
10-11 Návrh převodů, základní výpočty.
12-13 Práce s PC na programu. Exkurze do laboratoří katedry.
14 Dokončení práce. Odevzdání práce. Kontrolní test.
Seznam otázek ke zkoušce
Hydraulické převody:
Čís. Znění otázky
1 Skladba pohonu vozidla a jeho jednotlivé části.
2 Přímý a nepřímý převod a jeho vlastnosti.
3 Základní charakteristiky spalovacího motoru.
4 Základní charakteristiky elektromotoru.
5 Přenos a přeměna energie, ztrátový výkon, účinnosti
6 Základní výpočtové vztahy a postupy pro oteplování a ochlazování.
7 Výpočet chlazení.
8 Rozdělení hydraulických převodů, jejich skladba a vlastnosti.
9 Hydrostatický přenos energie: základní charakteristiky, parametry,
skladba obvodu.
10 Základní prvky hydrostatického obvodu, jejich účel a funkce.
11 Konstrukce, charakteristiky a parametry hydrogenerátorů a hydromotorů.
12 Hydrostatický převod: skladba, vlastnosti, parametry.
13 Momentová a otáčková transformace.
14 Regulace v hydrostatickém převodu.
15 Kombinované hydrostaticko mechanické převody, jejich vlastnosti a
charakteristiky.
16 Hydrodynamické přenosy výkonu: rozdělení a charakteristiky, parametry.
17 Vznik a přenos momentu v hydrodynamickém převodu.
18 Hydrodynamická spojka: princip činnosti, momentové rovnice,
charakteristiky.
19 Konstrukce hydrodynamických spojek. Základní výpočet.
20 Regulace hydrodynamických spojek. Spolupráce spojky a hnacího motoru.
21 Hydrodynamická brzda – retardér: princip činnosti, charakteristiky.
22 Hydrodynamický měnič, princip činnosti, základní charakteristiky.
23 Pracovní body a rozsahy hydrodynamického měniče.
24 Konstrukce měničů a jejich propustnost.
25 Hydrodynamické převodovky. Spolupráce spalovacího motoru s
hydrodynamickou převodovkou.
26 Význam a účel posilovačů směrového řízení. Jejich rozdělení.
27 Monoblokové servořízení, servořízení s volným válcem, plně hydraulické
servořízení: jejich skladba a vlastnosti.
Mechanické převody:
1 Proč se do pohonu kolejových vozidel se spalovacím motorem řadí
mechanický převod.
2 Bilance hnacích sil a sil odporů. Rovnováha sil.
3 Dynamická a rychlostní charakteristika vozidel s mechanickým převodem.
4 Výpočet celkových převodů z požadovaných vlastností vozidla: maximální
rychlost, ekonomická rychlost, minimální rychlost, maximální stoupavost.
5 Větvení výkony kolejových vozidel.
6 Význam diferenciálu v pohonech kolových vozidel. Základní princip
diferenciálu.
7 Stupňovité převodovky, rozsah převodových poměrů, jejich rozdělení,
skoky řazení, počet převodových stupňů.
8 Použití planetových soukolí v pohonech vozidla. Podmínky
smontovatelnosti planet.
9 Hnací nápravy automobilů, hlavní druhy a typy.
10 Základní druhy pohonu železničních dvoukolí.
11 Základní pojmy z geometrie čelních ozubených kol.
12 Pojem trvání záběru evolventy a od kroku šikmých zubů. Záběrové pole.
Jejich význam.
13 Nestandardní základní profil. Celočíselné trvání záběru, význam.
14 Základní princip výpočtu napětí (ohyb, dotyk) čelních ozubených kol dle
ČSN 014868.
15 Druhy ozubených kol v pohonech kolových a kolejových vozidel. Příklady
užití.
16 Druhy kuželových soukolí. Význam a užití.
17 Přesnost ozubených kol. Základní normy a úchylky přesnosti (kinematická
přesnost, plynulost chodu, dotyk, vůle, ozub, kol.)
18 Spektra zatížení součástí hnacího ústrojí. Definice, průběhy.
19 Proměnlivost zatížení. Typy namáhání součástí hnacího ústrojí.
20 Wöhlerova křivka a pojem intenzity poškození. Lineární teorie únavového
poškození.
21 Výpočet životnosti součástí hnacího ústrojí metodami lineární teorie
únavového poškozování.
22 Hřídele v pohonech vozidel.
23 Ložiska v pohonech vozidel. Specifické.
24 Pevné, pružné a třecí spojky v pohonech vozidel.
25 Řadicí spojky mechanické, synchronizované a třecí.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.