Fyzikální a matematické modely deformovatelných rotorů

Bc. Michal Holeček

Bakalářská práce

Anotace:

Tato bakalářská práce se zabývá obecným rotorem, jeho charakteristikou a výpočtem kritických otáček jeho hřídele. Teoretická část se zaměřuje na charakteristiku a rozdělení rotoru, rotační pohyb, kritické otáčky, ložiska, vyvážení rotoru a jeho kmitání. Rotory se hojně využívají ve strojním průmyslu, elektrotechnice, letectví, v automobilovém průmyslu a mnoho dalších odvětví. Nejznámější dva typy rotorů používané jako teoretické modely představují Lavalův rotor a Stodolův rotor. Aplikační část obsahuje výpočet kritických otáček zadané modelové hřídele. Výpočet kritických otáček je důležitý pro účely výroby rotorové soustavy, jelikož při kritických otáčkách se rotor nesmí provozovat, protože by došlo k jeho trvalému poškození. Výpočet je prováděn pomocí základních vzorců na výpočet měrné hmotnosti jednotkové hřídele a kvadratického momentu kruhového průřezu. Tyto elementy tvoří nepostradatelnou součást pro výpočet kritických otáček. Hodnoty pro výpočet modelového příkladu jsem dostal k dispozici při konzultaci s doc. Ing. Petrem Hrubým, CSc. Dále aplikační část obsahuje porovnávání druhů uložení vzhledem ke grafům průhybu během rotačního pohybu.

Abstract:

This bachelor’s thesis deals with the rotor, its characteristics and the calculation of its shaft’s critical speed. The theoretical part focuses on the characteristics and the division of the rotor, rotary motions, the critical speed of rotations, bearings, rotor balancing and rotor vibration. Rotors are commonly used in engineering, electric engineering, aerospace and automotive industries as well as in a wide range of other industries. Laval's rotor and Stodola’s rotor are the two best known types of rotors used as theoretical models of rotors. The practical part contains the calculation of the critical speed of the specified model shaft. The calculation of the critical speed is important for the purposes of manufacturing the rotor system. The rotor may not be operated at the critical speed since this would cause its permanent damage. The calculation is performed by applying basic formulas to calculate the specific weight of unit shafts and the quadratic torque of the circular cross section. These elements are indispensable components for the calculation of the critical speed. Doc. Ing. Petr Hruby, CSc. has provided me with the values for the model calculation upon consultation with him. Furthermore, the application portion comprises comparing the second housing relative to the graphs deflection during rotation.

Klíčová slova

Hřídel, rotor, kritické otáčky, ložiska a okrajové podmínky uložení. Shaft, critical speed, bearings and the imposition of boundary conditions

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 12. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2016
• Vedoucí: doc. Ing. Petr Hrubý, CSc.
• Oponent: Ing. Marcel Gause

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Bakalářský studijní program / obor:
Strojírenství / Strojírenství