Modelování a experimentální ověření chování elastických pneumatických pracovních prvků

Abstract

Předložená disertační práce je zaměřena na výzkum v oblasti pneumatických pracovních prvků s elastickou částí. Do kategorie pneumatických motoru s elastickými pracovními členy řadíme měchové motory, membránové motory a fluidní svaly. Všechny tři typy uvedených motorů obsahují určitou elastickou část, která je nejčastěji z pryže a je deformována za působení tlaku stlačeného vzduchu, popřípadě hmotného zatížení, což má za následek výsledný pracovní účinek. U těchto motorů dochází ke kontaktu dvou pružných prostředí, tedy stlačeného vzduchu na jedné straně a pružnosti samotného elastického členu na straně druhé. Tento fakt značně ztěžuje jejich teoretický rozbor a všechny závěry je potřeba ověřit na experimentálním zařízení. Podstatná část práce je věnována teoretickému rozboru jednotlivých motorů, na jehož základě jsou následně sestaveny a popsány matematické modely. Dále je zde uveden návrh experimentálního zařízení a metodika měření statických charakteristik. Závěrečná část je věnována porovnání výsledků simulace s experimentem, případně údaji udávanými v katalozích výrobců těchto motorů.

The dissertation thesis is focused on the research in the field of pneumatic working elements with elastic parts. Into a category of pneumatic motors with elastic working parts belong air bellows, diaphragm motors and fluid muscles. All three types of these motors have some elastic part usually made of rubber. This part is deformed under the pressure of a compressed air or a mass load resulting in a final working effect. In this type of motors are in contact two different elastic environments - the compressed air and the elastic part itself. This fact greatly complicates their theoretical analyses and also all drawn conclusions from the analyses require verification on an experimental device. A significant part of the work is devoted to theoretical analysis of engines, based on which are then compiled and described mathematical models. It also shows the design of the experimental apparatus and methodology for measuring static characteristics. The final section is devoted to comparing simulation results with the experiment, or the manufacturer's catalog.