Výzkum a optimalizace bezpečných vzduchových pohonů o výkonu do 15 kw

Abstract

Disertační práce se zabývá vývojem a optimalizací bezpečných vzduchových pohonů do 15 kW. Konkrétně se jedná o zubové pneumotory, které jsou tvořeny dvěma ozubenými koly, které jsou v záběru. Tato kola jsou pak roztáčena pomocí stlačeného vzduchu. Práce se zabývá vývojem pneumotorů s nestandardním HCR ozubením. V úvodu teoretické části práce jsou popsány jednotlivé typy pneumotorů, včetně jejich výrobců. Dále jsou uvedeny termodynamické jevy vznikající v pneumotorech, konktrétně je to popis jednotlivých pracovních cyklů v jakých může zubový pneumotor pracovat. V další kapitole jsou pak uvedeny výpočty geometrického objemu zubového pneumotoru (jeho charakteristického rozměru), dle různých autorů. Následně jsou uvedeny výpočty výkonových parametrů zubového pneumotoru. Experimentální část je rozdělena na dvě části. V první je popsán návrh nového výpočtu geometrického objemu pomocí numerických metod. Geometrický objem vypočtený touto novou metodou je pak srovnán s ostatními běžně používanými výpočty. Druhá část se zabývá vývojem optimalizačního programu pro návrh zubového pneumotoru. Nový je přístup k návrhu, kdy je pneumotor navrhován se zřetelem na více jeho výstupních parametrů najednou. Uživatel může ovlivnit, které parametry budou při návrhu důležité, a které ne. Následuje praktická ukázka programu při návrhu pneumotoru. V příloze je pak detailně popsán zdrojový kód všech programů vyvinutých v rámci disertační práce. Počet stran práce: 163 Počet stran teoretické části: 109 Počet stran příloh: 54 Počet vzorců v teoretické části: 79 Počet vzorců v přílohách: 49 Počet obrázků v teoretické části: 52 Počet obrázků v přílohách: 63 Počet tabulek v teoretické části: 10 Počet tabulek v přílohách: 1

Dissertation thesis deals with the development and optimization of safe air drives up to 15 kW. Specifically, the gear air engines which are created by two gears which are in the contact. These gears are then spun by using compressed air. The work deals with the development of air engines with non-standard HCR gearing. The description of the types of air engines, including their manufacturers is at the beginning of the theoretical part. Thermodynamic phenomena in the engine are presented subsequently. It contains a description of each work cycles in which gear air engine can operate. In the next chapter, there are calculations of the geometric volume of the air engine (the characteristic dimension). There is the comparison of the geometric volume results by different authors at the end of the section. Calculations of air engine performance parameters are at the end of the theoretical part. The experimental part is divided into two parts. The first one describes the design of a new calculation of the geometric volume using numerical methods. The geometric volume calculated by this new method is then compared to other commonly used calculations. The second part deals with the development of the optimization program for the design of the gear air engine. New one is the method of the design, wherein the air engine is designed with regard on more of his output parameters simultaneously. The user can control which parameters are important in the design, and which are not. This is followed by a practical program demonstration of the design of a gear air engine. The annex describes in detail the source code of all programs developed within the thesis. Number of pages of the work: 163 Number of pages in the theoretical part: 109 Number of pages of annexes: 54 Number of formulas in the theoretical part: 79 Number of formulas of annexes: 49 Number of images in the theoretical part: 52 Number of images of annexes: 63 Number of tables in the theoretical part: 10 Number of tables of annexes: 1