Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Tekutinové prvky a systémy

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky angličtina
Kód 338-0541/03
Zkratka TPaS
Název předmětu česky Tekutinové prvky a systémy
Název předmětu anglicky Fluid Elements and Systems
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení
Garant předmětu doc. Ing. Martin Vašina, Ph.D.

Osnova předmětu

Osnova přednášek:
Týden Náplň přednášek
1. Tekutinový mechanismus, tekutinový pohon, tekutinový obvod.
2. Pracovní kapaliny hydraulických obvodů: vlastnosti, druhy, aplikace. Stlačený vzduch a jeho vlastnosti.
3. Hydrogenerátory: základy teorie, konstrukce, charakteristiky, použití.
4. Hydromotory rotační a kyvné: konstrukce, funkce, parametry.
5. Přímočaré hydromotory: konstrukce, charakteristiky, účinnosti, použití.
6. Prvky pro řízení směru a velikosti průtoku: rozváděče, jednosměrné ventily, hydraulické zámky, škrticí ventily, regulační ventily průtoku, clony a trysky.
7. Prvky pro řízení tlaku: pojistné, přepouštěcí a redukční ventily.
8. Elektrohydraulické prvky v hydraulických systémech: proporcionální ventily a servoventily.
9. Akumulátory a obvody s akumulátory. Obvody pro zvedání a spouštění hmotného břemene.
10. Vícemotorové pohony. Synchronní chod hydromotorů.
11. Příslušenství hydraulických a pneumatických obvodů: akumulátory, filtry, potrubí, hadice, nádrže, chladiče aj.
12. Energeticky úsporné hydraulické systémy.
13. Pneumatické pohony.

Osnova cvičení:
Týden Náplň cvičení a seminářů
1. Opakování fyzikálních vlastností kapalin, viskózní křivky, viskózní třídy olejů podle ISO, startovací, provozní, optimální, krátkodobě minimální viskozita, základy hydrostatiky, hydrodynamiky (Bernoulliho rovnice, výpočet tlakových ztrát ve vedení), včetně příkladů.
2. Grafické značky prvků (opakování + nové značky).
3. Příklady na ideální (bezeztrátový) hydrogenerátor a rotační hydromotor. Příklady na ideální obvody.
4. Test č. 1: 15 otázek za max. 15 bodů. Příklady na skutečné obvody v ustáleném stavu: počítání s účinnostmi a tlakovými ztrátami na ventilech v ustáleném stavu.
5. Program č. 1: Návrh a výpočet skutečného hydraulického obvodu v ustáleném stavu. Návrh včetně specifikace hlavních prvků, návrhu potrubí, výpočtu tlakových ztrát v potrubí. Za program možno obdržet až 10 bodů. Obvody se škrticími ventily – příklady.
6. Program č. 2: Návrh hydraulického obvodu s proporcionálním rozváděčem. Za program možno obdržet až 10 bodů.
7. Návštěva laboratoře servopohonů, demonstrace činnosti servopohonů.
8. Pracovní bod pohonu. Rozběh pohonu.
9. Sestavení pneumatického řídicího systému v laboratoři pneumatiky.
10. Návrh akumulátoru a akumulátorového pohonu.
11. Tepelný výpočet hydraulického obvodu.
12. Návrh hydrostatického pohonu nebo převodu.
13. Obvody s dvěma a více hydromotory. Synchronní chod hydromotorů. Zápočet.

Otázky ke zkoušce
1. Základy hydromechaniky - Pascalův zákon, zákon šíření tlaku, rovnice kontinuity, laminární a turbulentní proudění, místní a třecí tlakové ztráty, Bernoulliho rovnice.
2. Tekutinové mechanismy - výhody, nevýhody, aplikace.
3. Tekutinové mechanismy - přenos energie (princip), základní princip hydraulických systémů (obrázek a popis).
4. Tekutiny v systémech - jejich účel, druhy, aplikace.
5. Hydrostatické převodníky - typy, účel, ideální převodníky (rovnice).
6. Hydrostatické převodníky - reálné převodníky (rovnice), účinnosti.
7. Základní charakteristiky reálných rotačních převodníků.
8. Rotační hydrogenerátory - typy, základní principy, výhody a nevýhody.
9. Rotační hydromotory - typy, základní principy, výhody a nevýhody.
10. Kyvné hydromotory - typy, základní principy, výhody a nevýhody.
11. Přímočaré hydromotory - typy, základní principy, výhody a nevýhody.
12. Jednosměrné ventily, uzavírací ventily, logické ventily - typy, základní principy, použití, grafické symboly.
13. Rozváděče - typy, základní principy, použití, grafické symboly.
14. Škrticí ventily - typy, rovnice průtoku, základní principy, aplikace, grafické symboly, charakteristiky.
15. Ventily s dvoucestnou a třícestnou tlakovou váhou - jejich účel, základní principy, aplikace.
16. Prvky pro řízení tlaku - typy, základní principy, aplikace, grafické symboly.
17. Akumulátory - typy, základní principy, výhody a nevýhody.
18. Akumulátory - jejich funkce v systémech, příklady jejich použití v hydraulických systémech (obrázky).
19. Filtry a filtrační technika - typy filtrů, účel, umístění v systémech.
20. Nádrže - účel, typy, tepelný tok, stabilizační systém (teplota, filtrace).
21. Výměníky tepla - typy, výkonové rovnice.
22. Elektrohydraulické prvky v hydraulických systémech - účel, funkce, typy, charakteristiky.
23. Multiplikátory - jejich účel v systémech, typy, aplikace, tlakové zesílení.
24. Obvody pro zvedání a spouštění hmotného břemene.
25. Vícemotorové pohony. Synchronní chod hydromotorů.
26. Energeticky úsporné hydraulické systémy.
27. Pneumatické pohony.

Povinná literatura

KOPÁČEK, J.; PAVLOK, B. Tekutinové mechanismy. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 1994. 156 s. ISBN 80-7078-238-2.
PAVLOK, B. Hydraulické prvky a systémy. Díl 1. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 1999. 158 s. ISBN 80-7078-620-5.
PAVLOK, B. Hydraulické prvky a systémy. Díl 2. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2008. 150 s. ISBN 978-80-248-1827-6.
KOPÁČEK, J. Pneumatické mechanismy, Díl I. Pneumatické prvky a systémy. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 1996.

Doporučená literatura

KOLEKTIV AUTORŮ. SMC Training – Stlačený vzduch a jeho využití. Brno: SMC Industrial Automation CZ s.r.o. 4. vydání. 2019. 344 s.
KOPÁČEK, J.; ŽÁČEK, M. Pneumatická zařízení strojů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2003.
KOPÁČEK, J. Pneumatické mechanismy. Díl 2. Řízení pneumatických systémů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 1997.
SOUČEK, P. Elektrohydraulické servomechanismy. Praha: ČVUT, 1992. 158 s. ISBN 80-01-00376-0.
PAVLOK, B.; HRUŽÍK, L.; BOVA, M. Hydraulická zařízení strojů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2007. 116 s. Dostupné na: https://www.fs.vsb.cz/338/cs/studium/skripta/
GOETZ, W. Hydraulics. Theory and Applications. Ditzingen: OMEGON, 1998. 291 s. ISBN 3-980-5925-3-7.
SMC - eLEARNING. dostupné z https://digital.smctraining.com/?lang=cs (uživatelské jméno a heslo přidělí vyučující, modul Pneumatické systémy - česká verze)
Další studijní opory na https://www.fs.vsb.cz/338/cs/studium/skripta/