NÁVRH TESTOVACÍHO STANDU PRO STANOVENÍ PROVOZNÍCH PARAMETRŮ MAGNETICKÉHO HŘÍDELOVÉHO TĚSNĚNÍ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MACHINE AND INDUSTRIAL DESIGN

NÁVRH TESTOVACÍHO STANDU PRO STANOVENÍ PROVOZNÍCH PARAMETRŮ MAGNETICKÉHO HŘÍDELOVÉHO TĚSNĚNÍ DESIGN OF TESTING BENCH FOR DETERMINATION OF THE OPERATING PARAMETERS OF THE MAGNETIC SHAFT SEALING

DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS

AUTOR PRÁCE

Bc. MICHAL KUBIK

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2013

Ing. JAKUB ROUPEC, Ph.D.

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav konstruování Akademický rok: 2012/2013

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE student(ka): Bc. Michal Kubik který/která studuje v magisterském navazujícím studijním programu obor: Konstrukční inženýrství (2301T037) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma diplomové práce: Návrh testovacího standu pro stanovení provozních parametrů magnetického hřídelového těsnění v anglickém jazyce: Design of Testing Bench for Determination of the Operating Parameters of the Magnetic Shaft Sealing Stručná charakteristika problematiky úkolu: Cílem diplomové práce je konstrukční návrh testovacího standu pro testování těsnosti magnetického těsnení s uvedenými proměnnými parametry: otáčky, vůle mezi magnetickým kroužkem a hřídelí, teplota náplně, úroveň vibrací, montážní poloha, vnitřní přetlak. Součástí návrhu standu bude návrh a realizace magnetického obvodu těsnění, jeho simulace pomocí MKP a experimentální ověření velikosti magnetické indukce napříč MR uzlem. Cíle diplomové práce: Diplomová práce musí obsahovat: (odpovídá názvům jednotlivých kapitol v práci) 1. Úvod 2. Přehled současného stavu poznání 3. Analýza problému a cíl práce 4. Varianty konstrukčního řešení 5. Optimální konstrukční řešení 6. Diskuze 7. Závěr 8. Bibliografie Forma práce: průvodní zpráva, výkresová dokumentace, funkční vzorek Typ práce: konstrukční Úcel práce: pro V-V a tvurčí činnost ÚK Výstup práce: funkční vzorek (G)

Seznam odborné literatury: [1] NOVÁČEK, V. Konstrukce MR spojky. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2011. 91 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Jakub Roupec. [2] GONCALVES, F.D., AHMADIAN, M., CARLSON, J.D. Investigating the magnetorheological effect at high flow velocities, Smart Materials and Structures, vol. 15, no. 1, s. 75-85. [3] KAVLICOGLU, B. M, et al. A High-Torque Magneto-Rheological Fluid Clutch, Proceedings of SPIE Conference on Smart Materials and Structures, San Diego. 2002. [4] ANSYS Help, URL: [cit. 2012-03-01]. [5] BEDŘICH, M. Úprava stávající konstrukce magnetoreologické spojky. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2012. 74 s. Vedúci diplomovej práce Ing. Jakub Roupec. [6] DLUGOŠ, J. SIMULACE MAGNETICKÉHO OBVODU MAGNETOREOLOGICKÉ SPOJKY METODOU KONEČNÝCH PRVKŮ. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2012. 78 s. Vedúci bakalárskej práce Ing. Jakub Roupec, Ph.D.

Vedoucí diplomové práce: Ing. Jakub Roupec, Ph.D. Termín odevzdání diplomové práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2012/2013. V Brně, dne 10.10.2012 L.S.

_______________________________ prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ředitel ústavu

_______________________________ prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc., dr. h. c. Děkan fakulty

ABSTRAKT Tato diplomová práce se zabývá návrhem testovacího standu pro stanovení provozních parametr magnetického h ídelového t sn ní. V rámci této práce byla provedena rešerše konstrukcí magnetického obvodu a také rešerše dostupných provozních stav . Práce z velké ásti obsahuje MKP analýzu navrhnutého magnetického uzlu a její experimentální odlad ní. Výsledky z této analýzy budou použity p i dimenzování a geometrické citlivostní analýze magnetického obvodu v testovacím standu.

KLÍ OVÁ SLOVA Magnetoreologická kapalina, magnetoreologické t sn ní, MR, magnetický obvod.

ABSTRACT This thesis deals with design of testing stand for operating parameters magnetic seal. In this thesis was done analysis of construction magnetic circuit and analysis of operating parameters. This work contains FEM analysis of magnetic circuit and experimental tune up. The results of this analysis will be used for design magnetic circuit and geometric sensitivity analysis in test stand.

KEY WORDS Magnetorheological fluid, magnetorheological seal, MR, magnetic circuit.

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE KUBIK, M. Návrh testovacího standu pro stanovení provozních parametr magnetického h ídelového t sn ní. Brno: Vysoké u ení technické v Brn , Fakulta strojního inženýrství, 2013. 94s. Vedoucí diplomové práce Ing. Jakub Roupec Ph.D.

PROHLÁŠENÍ AUTORA O P VODNOSTI PRÁCE Prohlašuji, že jsem diplomovou práci „Návrh testovacího standu pro stanovení provozních parametr magnetického h ídelového t sn ní“ vypracoval samostatn pod vedením Ing. Jakuba Roupce Ph.D., s využitím doporu ené literatury. V Brn dne 17. kv tna 2013

……….…………………………. Bc. Michal Kubik

POD KOVÁNÍ Cht l bych tímto zp sobem pod kovat vedoucímu práce Ing. Jakubu Roupcovi Ph.D. za odborné vedení práce. Dále bych cht l pod kovat rodi m a p ítelkyni za podporu p i celém pr b hu studia.

Obsah

OBSAH Obsah Úvod 1. PĜehled souþasného stavu poznání 1.1 Základní pojmy 1.1.1 Magnetická kapalina 1.1.2 Magnetické obvody 1.2 PĜehled technického použití MR kapalin 1.2.1 Ventilový mód 1.2.2 Smykový mód 1.2.3 Tlakový – tahový mód 1.3 Konstrukce magnetického hĜídelového tČsnČní 1.3.1 TČsnČní pohonu lodního šroubu 1.3.2 Letecký elektro-optický systém 1.3.3 Rotaþní tČsnČní þerpadla krve 1.3.4 Manipulaþní zaĜízení pro práci ve vakuu 1.4 Provozní parametry magnetického hĜídelového tČsnČní 1.4.1 Vliv objemu MR kapaliny na pĜetlak tČsnČní 1.4.2 Analýza magnetického tČsnČní 1.4.3 OpotĜebení tČsnČní pracujích v MR kapalinČ 1.4.4 Magnetické tČsnČní na bázi MR kapaliny 1.5 Zhodnocení poznatkĤ získaných na základČ rešerše 2. Analýza problému a cíl práce 2.1 Motivace práce 2.2 Cíle práce 3. Varianty konstrukþního Ĝešení 3.1 Koncepce konstrukce 3.2 Metodicky pĜístup 3.3 Experimentální odladČní MKP modelu 3.3.1 Geometrie, materiálové charakteristiky, síĢ a Ĝešiþ 3.3.2 MKP vypoþet conductor type stranded se vzduchovou mezerou 3.3.3 MKP vypoþet conductor type solid se vzduchovou mezerou 3.3.4 MKP vypoþet 2D úlohy s axisymetrií se vzduchovou mezerou 3.3.5 MKP 3D vypoþet se vzduchovou mezerou 3.3.6 Experimenty na funkþním vzorku 3.3.7 VýbČr nejvhodnČjšího MKP modelu 3.4 Varianty konstrukce MR uzlu 3.4.1 Parametry ovlivĖující konstrukci MR uzlu 3.4.2 První varianta konstrukce 3.5 Konstrukþní varianty testovacího standu 3.5.1 Požadavky na konstrukci 3.5.2 Varianty konstrukce tubusu 3.5.3 Varianty konstrukce tlakovací þásti konstrukce 3.5.4 Varianty temperovací þásti konstrukce 4. Optimální konstrukþní Ĝešení 4.1 Testovací stand 4.2 Konstrukþní uzly

11 13 15 15 15 18 22 22 23 23 24 24 25 25 26 27 27 31 32 34 37 39 39 39 40 40 40 43 43 45 45 45 46 48 49 50 50 51 53 53 53 55 56 58 58 58

strana

11

Obsah

4.2.1 Konstrukce MR uzlu 4.2.2 Tubus 4.2.3 Tlakování þást konstrukce 4.2.4 Temperovací þást 4.2.5 OdvzdušnČní a pĜíslušenství 4.4 Nastavení standu 4.5 Testování provozních parametrĤ 4.5.1 MČĜení provozních parametrĤ 4.5.2 Vliv otáþek hĜídele 4.5.3 Vliv vĤle mezi magnetickým kroužkem a hĜídelí 4.5.4 Vliv teploty náplnČ 4.5.5 Vliv úrovnČ vibrací 4.5.6 Vliv montážní polohy 4.5.7 Vliv tlaku kapaliny 4.6 TĜecí moment magnetického tČsnČní 5. Diskuze 6. ZávČr 7. Seznam použitých zdrojĤ 7.1 Knihy 7.2 VČdecké þlánky 7.3 Vysokoškolské práce 7.4 Internetové zdroje 8. Seznam použitých symbolĤ a veliþin 9. Seznam obrázkĤ, grafĤ a tabulek 9.1 Seznam obrázkĤ 9.2 Seznam tabulek 10. Seznam pĜíloh PĜíloha I. – MKP výpoþet MR uzlu v testovacím standu PĜíloha II. - Urþení conducting area PĜíloha III. – Proudová hustota PĜíloha IV. – APDL program PĜíloha V. – p.v charakteristika tČsnČní PĜíloha VI. – Grafické závislosti z þlánku [8] PĜíloha VII. – Porovnání MKP a mČĜení

strana

12

58 60 61 62 63 63 64 64 65 65 65 66 66 67 67 68 70 71 71 71 72 73 75 76 76 78 79 79 82 84 85 90 91 93

Úvod

ÚVOD Již v 19. století velká skupina fyzikĤ v þele s M. Faraday experimentovala s kapalinami obsahujícími jemné feromagnetické þásteþky v magnetickém þi elektrickém poli. Bohužel tyto experimenty byly pĜerušeny. Za objevitele magnetické kapaliny je dnes považován Jacob Rabinow, který v 1948 publikoval první práci zabývající se magnetickými kapalinami. Ve své dobČ byl srovnáván s velikánem jako Igor I. Sikorsky. Jedna skupina objevených magnetických kapalin vykazuje silnou a opakovatelnou zmČnu reologických vlastností v magnetickém poli. Tyto magnetické kapaliny byly posléze podle dominantních vlastností nazvány magnetoreologické (MR). Tyto regulovatelné reologické vlastnosti pĜedurþují použití tČchto kapalin pĜi tlumení vibrací þi rázĤ. V poslední dobČ se také objevují konstrukce rotaþních zaĜízení jako spojky þi brzdy. U všech tČchto zaĜízení je dnes problém s utČsnČním magnetoreologické kapaliny. Je to pĜedevším proto, že pracovní kapalina má abrazivní charakter. Magnetoreologická kapalina tedy abrazivnČ opotĜebovává materiál tČsnČní a i nejprogresivnČjší teflonové tČsnČní má relativnČ nízkou životnost [3]. V oblasti MR tČsnČní k dnešnímu dni je velice málo experimentálních prací. Domnívám se, že je to pĜedevším kvĤli interdisciplinárnímu charakteru této oblasti a také donedávna zásadnímu problému se sedimentací þástic. PrávČ nedostateþný popis chování magnetického tČsnČní v provozních podmínkách inicializoval tento výzkum. Zkonstruovat zaĜízení využívající výhod MR kapalin je komplikované a celý konstrukþní proces má interdisciplinární charakter. Je nutné zohlednit chemické složení kapalin, aby nedocházelo ke kontaminaci þi chemické reakci s okolním prostĜedím. Dále je podstatná oxidaþní a sedimentaþní stabilita kapaliny. Vlastnosti MR kapalin nelze matematicky popsat bez znalostí reologie. Znalosti v oblasti magnetostatických dČjĤ jsou zásadní pĜi návrhu magnetických obvodĤ. VČtšina MR aplikací je navíc Ĝízena elektronicky, tedy není možné takové zaĜízení zprovoznit bez znalosti automatizace.

strana

13

Úvod

strana

14

PĜehled souþasného stavu poznání

1. PěEHLED SOUýASNÉHO STAVU POZNÁNÍ

1

1.1 Základní pojmy

1.1

1.1.1 Magnetická kapalina V minulosti se nauka o pohybu kapalin omezovala pouze na problémy, kde se neuplatĖovalo magnetické ani elektrické pole [28]. Postupem þasu se ukázalo, že existují kapaliny, u kterých se významnČ projevuje interakce mezi kapalinou a elektrickým þi magnetickým polem. Tyto tekutiny byly nazvány magnetické kapaliny [6]. Magnetické kapaliny jsou suspenze jemných feromagnetických þástic v nosné kapalinČ. Dle velikosti þástic rozlišujeme kapaliny na: x

x

1.1.1

Nanomagnetické kapaliny (Ferro kapaliny) - velikost þástic nanometry V dĤsledku malých rozmČrĤ þástic dojde k rozptýlení þástic vlivem Brownova pohybu. ýástice jsou potaženy tzv. sufraktantem, aby nedocházelo vlivem Van der Walsových a magnetických sil k sedimentaci. Jako aktivní povrchová þinidla se využívají slouþeniny, jež mají polární „hlavu“ a nepolární „ocas“ (nebo naopak) [13]. Jedna þást molekuly tak díky své nerovnovážné polaritČ absorbuje nanoþástici, zatímco druhá þást molekuly vytvoĜí micelární obal. Na stejném principu fungují napĜ. mýdla. Tento obal brání hromadČní þástic ve ferro kapalinČ. Bez tČchto látek by se þástice shlukovaly do vČtších celkĤ a pak by hmotnost shluku byla tak velká, že by docházelo k sedimentaci. Magnetoreologické kapaliny (MR kapaliny) – velikost þástic mikrometry Výhodou jsou reologické vlastnosti, jak již samotné pojmenování naznaþuje. Je zde silný a opakovatelný vztah mezi zdánlivou viskozitou a magnetickým polem. Maximálního magnetoreologického (dále jen MR) úþinku lze dosáhnout výbČrem þástic s vysokou saturaþní magnetizací. Sedimentace u této kapaliny se Ĝeší buć pĜidáním nanoþástic nebo pĜidáním povrchovČ aktivních látek [13]. PĜidáním tČchto látek se kapalina stává mČkkou. Pojem mČkká naznaþuje, že kapalina má menší rozdíl viskozity v aktivovaném a neaktivovaném stavu, než bez tČchto aditiv. Problém je ovšem oxidace. VýraznČ ovlivĖuje životnost. Oxiduje, jak nosná kapalina, tak þástice. Oxidací dochází ke zmČnČ viskozity, meze kluzu (toku) þi samotného chemického složení. To vede ke zhoršení MR efektu. Oxidy na povrchu þástic mají nižší magnetickou saturaci nebo nejsou vĤbec magnetické. Dle þlánku [10] bylo zjištČno, že oxidace je tím vČtší, þím je vČtší teplota a menší prĤmČr þástic.

Další rozdíl mezi výše uvedenými typy kapalin je v maximálním nasycení magnetickým polem. Magnetoreologickou kapalinu lze zhruba 2,5-krát více nasytit magnetickým polem než nanomagnetickou kapalinu. Tento fakt je možno vidČt na obrázku 1-1.

strana

15

PĜĜehled souþ þasného sta avu poznán í

Obr. 1-1 Porovnání Feerro kapaliny (1) ( a MR kapaaliny (2) [6]

Obrázek nííže vlevo ilustruje i neeuspoĜádano ou strukturu u magnetickké kapaliny y bez pĜĜítomnosti magnetické m ýástice majíí dipóly lib bovolnČ orieentovány. V této ho pole. ý koonfiguraci je MR kapaalina svou kkonzistencí podobná motorovému m u oleji (0,2 - 0,3) Paa.s/20°C. Jeejí chování je j popsáno Newtonový ým zákonem m viskozity.. Na obrázk ku 1-2 vppravo jsou þástice um místČny v m magnetickém m poli. Za tČchto t podm mínek se þáástice shhlukují v ĜeetČzce. Vzn nikají dipólly orientov vány ve sm mČru magneetických siloþar. K KapalinČ se rapidnČ r zvý ýší zdánlivá viskozita. Tento T jev jee þasto oznaaþován jako o MR effekt. V tétoo konfiguraaci se MR R kapalina chová jako o nenewtonnovská. Ex xistuje m mnoho reologgických mo odelĤ, které se zabývajíí popisem chování tohooto efektu, avšak a neejvýznamnČČjší je Bing ghamĤv mo del. MR kaapaliny majjí rychlou rreakci na zmČnu m magnetickéhoo pole. Jedn ná se o þasyy okolo 0,00 01s.

Obr. 1-2 MR efekt [322]

V rĤzných technický ých aplikaccích pracu uje MR kapalina k v odlišných tzv. „m módech“. Jedná J se ted dy o konkrrétní zpĤsob b zatČžován ní MR kappaliny. NejþþastČji pooužívaný je ventilový mód m [15].

Obr. 1-3 1 Módy MR kapaliny [22]] a)ventilový, b)smykový a c) tlakový-tahhový mód

sttrana

1 16


U ventilového módu kapalina protéká mezi dvČma rovnobČžnými deskami. Použití toho módu je pĜevážné u tlumiþĤ. Tento mód mĤžeme popsat Hagen–Poisseuillovou rovnicí. Smykový mód lze v technické praxi nalézt v konstrukci spojek þi brzd. Rozdíl oproti pĜedchozímu módu je, že vrchní deska se oproti spodní pohybuje. Poslední popisovaný je tlakový - tahový mód. Použití nalezne pĜedevším pĜi tlumení vibrací. Na svČtovém trhu lze nalézt tĜi nejvýznamnČjší firmy, které se zabývají výrobou a prodejem magnetických kapalin. První z nich je Ferrolabs [23]. Jedná se o ruskou spoleþnost. Tato firma vyrábí pĜevážnČ nanomagnetické kapaliny a pouze jednu magnetoreologickou. V tabulce 1 lze nalézt vyrábČné nanomagnetické kapaliny se základními vlastnostmi. Tabulka 2 vyobrazuje MR kapaliny. Tab. 1 Ferrolabs nanomagnetické kapaliny

Název

FLU 040.040 FLS 300.020 FLF 750.030 FLS 450.040 FLW 001.40 FLC 002.050 FLC 050.025

Saturaþní magnetiza ce [kA/m] 20-60 20-30 30-40 20-50 5-30 30-70 25-50

Viskozita [Pa.s]

Nosná kapalina

Aplikace

0,2-0,8 0,5-0,8 max 15 0,02 0,1-0,25 max 0,3

Silikonový olej Silikonový olej Perflurpolyether Silikonový olej Voda Petrolej Syntetický olej

Výzkumné použití Dynamické tČsnČní vakua TČsnČní chem. reaktorĤ Statické tČsnČní Biotechnologie Senzory TČsnČní ložisek a pĜevodĤ

Tab. 2 Ferrolabs magnetoreologické kapaliny

Název

FLS 040.600

Saturaþní magnetizace [kA/m] 600-700

Viskozita [Pa.s]

Nosná kapalina

Aplikace

max 10

Silikonový olej

Brzdy, tlumiþe

Druhou firmou je LORD [24]. Jedná se o americko-kanadskou spoleþnost. Firma Lord vyrábí pĜevážnČ MR kapaliny. PĜehled vyrábČných MR kapalin v tabulce 3. Tab. 3 LORD MR kapaliny

Název

Ms [T]

MRF-122EG MRF-132DG MRF-140CG

B-H kĜivka B-H kĜivka B-H kĜivka

Viskozita 40°C [Pa.s] 0,042 0,112 0,28

Hmotnostní procento þástic [%] 72 81 85

Objemové procento þástic [%] 22 32 40

strana

17


Ob br. 1-4 Zjednodušené B-H kĜivky MR kaapalin firmy Lord, L pĜevzato o z [24]

mou je ang glická Liquuids researcch [22]. Taato firma vvyrábí pĜev vážné Pooslední firm naanomagnetické kapalin ny pro konnkrétní typy y použití v tČsnČní a také jednu u MR (taab.5). Taab. 4 Liquidss research nanomagnetické kkapaliny

Název

Ms [T]

S SHGS4-U S SPBS26 S SPCS25-A S SPCS25-B S SHAS1S2-A A S SHAS4-A

0,04 45 0,04 45 0,0 04 0,0 04 0,0 06 0,0 02

V Velikost þáástic[nm] 10 10 10 10 10 10

Viskoziita [Pa.s]] 3,5 3 10 20 1,2 0,5

Zákklad kapaliny U Uhlovodíky y PFPE PFPE PFPE U Uhlovodíky y U Uhlovodíky y

Taab. 5 Liquidss research MR R kapaliny

Název M MRHCCS44-A

Visk kozita [Pa.ss] Tixotropní T

Nosná á kapalina Uhllovodíky

Hmotnoostní podíl [%] 70

1..1.2 Magneetické obvod dy [1] M Magnetické obvody o slou uží k soustĜĜedČní magn netického pole p do urþiitého pracov vního prrostoru. Je snaha tyto o magnetickké obvody optimálnČ tvarovat a vybrat vh hodný m materiál pro vodivé dráhy. Magnettické pole je obvykle vytvoĜeno v ccívkou s urþþitým pooþtem závitĤĤ. Vodivé dráhy d a cívkka se dohrom mady oznaþþují jako maagnetický ob bvod. U Ukázka jednooduchých magnetickýc m ch obvodĤ na n obrázku 1-5. 1

sttrana

1 18

PĜehled souþasn ného stavu poznání

Obr. 1-5 PĜiiklad magnetického obvoduu [29]

Podlee chování materiálu v magneticckém poli,, které je urþeno jejjich relativ vní perm meabilitou, je rozdČlujem me na Ͳ diamagnnetické - ߤ௥ <1 < , Ͳ paramaggnetické - ߤ௥ >1 , Ͳ feromagnnetické - ߤ௥ >>1 . magnetické a paramagn netické látky ky mají relattivní permeeabilitu konnstantní a tedy Diam nezávvisí na inteenzitČ magn netického p ole. Pro vo odivé dráhy y, þasto nazý zývané pólo ové nádsttavce, mají nejvČtší vý ýznam látkyy feromagn netické. Za pomocí p mal alého budícíího prouddu v cívce lze l dosáhno out s tČmito materiály silného s mag gnetického ppole. Probléém je však, že vČČtšina ferom magnetik jee nelineární. Jejich magnetizaþþní kĜivka je k je zzávislost maagnetické indukce (znnaþíme B) na nelinneární. Maggnetizaþní kĜivka intennzitČ magnetického pole (znaþíme H) ‫ ܤ‬ൌ ݂ሺ‫ܪ‬ ‫ܪ‬ሻ. Ukázka a na obrázkuu 1-6.

Obr. 1-6 Magnetizzaþní kĜivka [2 29]

Velkké množstvví magnetizzaþních kĜivvek má sv vĤj typický ý prĤbČh. V první þáásti násleeduje zhrubba lineárníí prĤbČh aaž do zlom mu, kde dochází d k ttzv. nasyceení ferom magnetika. Poté kĜivkaa sleduje zhhruba lineárrní prĤbČh. Je zĜejmé, že v každéém bodČČ magnetizzaþní kĜivk ky bude vykazovat feromagnetikum jinnou relativ vní perm meabilitu. Proto se þassto grafickyy vyobrazuj uje i prĤbČh h permeabiility (relativ vní perm meability) naa intenzitČ magnetickéého pole. Obrázek O 1-6 vpravo. V tuto chvíli je vhoddné poznam menat, že existuje jak statick ká, tak dynamická permeabiliita. PodrrobnČjší infoormace lze nalézt n v [1]. Jak již bylo uveedeno, tak magnetická m iindukce je funkcí inten nzity magneetického po ole. magnetickéého pole jee pĜiĜazenaa právČ jed dna Tedyy pro jednuu hodnotu intenzity m hodnnota magnettické indukcce. strana a

19


Bohužel ve skuteþnosti s závislost ‫ ܤ‬ൌ ݂ሺ‫ܪ‬ሻ neení jednoznaaþnou funkkcí. Pro jed dno H m magnetov váním (tj. nna jeho histtorii). exxistuje více B. Je to zpĤsobeno pĜedchozím Záávislost, kteerá zahrnujee historii maagnetování, se nazývá hysterezní h kĜivka.

Obr. 1-7 Hysterezní kĜĜivka [29]

m t dokonale odmagnettovaný matteriál, potoom se pohybuje Buude-li se magnetovat poo kĜivce prrvotní mag gnetizace. T Tato kĜivkaa odpovídá již zmínČnné magnetiizaþní kĜĜivce. PĜi pooklesu H neeprobíhá odm magnetován ní po stejné kĜivce. PĜii nulové hodnotČ H zĤstanemee v bodČ ‫ܤ‬௥ , což je jedeen z význaþþných bodĤ na hysterezzní kĜivce. ýasto ý jee oznaþovánn, jako rem manentní ((zbytková) magnetick ká indukce.. Pokud see dále buudeme posoouvat po kĜiivce v bodČ,, kde magneetická induk kce je rovnaa nule, lze nalézt n tzzv. koercittivitu. Z hlediska h pplochy hysterezní sm myþky dČČlíme mateeriály naa magnetickky mČkké a magnetický ký tvrdé. Maagneticky mČkké m materriály mají malou m kooercitivní intenzitu i a snadno see magnetujjí. Magnetiicky tvrdé pĜesnČ naaopak. U Ukázku rĤznných typĤ hystereznícch smyþek na obrázk ku 1-8. Na tvar hysteerezní sm myþky má obrovský o vliiv chemickéé složení a zpĤsob z zpraacování.

Obr. 1-8 Tyypy hysterezn ních kĜivek [299]

sttrana

2 20


Cíllem Ĝešení magnetick kých obvoodĤ je anaalýza nebo o syntéza. PĜi analý ýze vychházíme z koompletnČ zaadaného obbvodu a zjišĢujeme magnetické m toky a daalší fyzikkální param metry. ýaastČji provvádíme syn ntézu obv vodu, kdy navrhujem me magnnetický obbvod, abycchom dosstali urþito ou velikost magneticcké induk kce v konnkrétním místČ m obvodu u. PĜístuupy k Ĝešenní magnetick kých obvoddĤ jsou v zássadČ þtyĜi: Ͳ analytickký, p pole a elek ktrických ob bvodĤ, Ͳ analogiee s obvody proudového Ͳ numerickký, Ͳ empirickké vztahy. s prvvkĤ. PatĜí zde z Anallyticky lze magnetickéé pole popssat jen pro omezenou skupinu pĜedeevším solennoid a toroid d. Byloo zjištČno, že pro kaaždý magneetický obvo od lze nak kreslit náhrradní schém ma analoogické k scchématĤm elektrických e h obvodĤ. PĜi P Ĝešení obvodĤ o prouudového po ole použžíváme zejm ména OhmĤv v zákon a K Kirchhoffovy zákony. Uvedené U zákkony mají své s analoogie i u obbvodĤ mag gnetických. Jedná se pĜedevším o HopkinssonĤv záko on. PodrrobnČjší infoormace lze nalézt n v [1]. Ukázka an nalogie na obrázku o 1-9 .

O Obr. 1-9 Maggnetický a elek ktrický obvod [29]

merické Ĝešeení je pĜedeevším uskutteþnČno pom mocí metody koneþnýcch prvkĤ (dáále Num jen M MKP). V záávislosti naa geometrii Ĝešeného problému p lze l úlohy ro rozdČlit do tĜí hlavnních skupinn a to na úloh hy Ĝešené jaako: Ͳ rovinné, Ͳ prostorové, Ͳ prostorové s rotaþníí symetrií.

Obr. 1-10 Typy úlooh [29]

strana a

21


Empirický vztah v je zaaložen na zzkušenosti z pozorován ní. Dnes exxistuje celáá Ĝada mpirických vztahĤ pro o nejtypiþtČjjší aplikace v elektroteechnické praaxi. Je ale nutné em pooznamenat, že tyto vztaahy jsou pouuze jen pĜib bližné.

1..2 PĜehled d technick kého použžití MR kapalin k 1..2.1 Ventiloový mód Jeednou z perrspektivních h aplikací m magnetický ých kapalin n jsou tlum miþe (obr. 1-11). 1 PoostupnČ se rozšiĜují a nahrazují konvenþní tlumiþe. Výhodou V toohoto zaĜízeení je m možnost rycchlého nasttavení tlum mícího úþinku a krátk ká þasová odezva. Zn naþná neevýhoda je zatím z poĜizovací cena.

Obr. 1-11 1 MR tlumiþ [[19]

K Konkrétní aplikací a tlumiþe s m magnetickou u kapalino ou je odppružení seedadel v dopravníchh prostĜedcícch. Touto applikací se zaabývá firmaa Sears Sesttiny.

Obr. 1-12 Sedadlo doprravního prostĜedku [18]

p je praþka p [30]]. Dá se Ĝícci, že Dalším pĜíklladem nežáádoucího viibraþního pohybu ndenci „oddejít“ z místtnosti. Je to o zpĤsobenno tím, že buben b pĜĜi odstĜećovvání má ten prraþky musí projít pĜes její j rezonannþní frekven nci. PĜi pran ní je MR tluumiþ neaktiv vní až doo zmínČnéhho odstĜeć ćování. PĜi použití MR M tlumiþĤ Ĥ se vibracce pĜi prĤcchodu reezonanþní frrekvencí dajjí témČĜ pottlaþit.

sttrana

2 22


O Obr. 1-13 Tlum miþ praþky [30]

o množství m vyyužití této technologie t e, aĢ už je to k tlumeení Dále existuje obrovské dovách, þi ppo tlumiþe laan mostĤ [1 16,17,19]. rezonnance ve vyysokých bud 1.2.2 1.2.22 Smykový mód Dalšíí velice peerspektivní oblastí vyyužití MR kapalin je v brzdáchh a spojkácch. Zajím mavou oblaastí použití této technoologie je lék kaĜství. Firm ma Ossur vvyrábí kolen nní kloubb s rotaþní brzdou Ĝízzenou mikrroprocesoreem [31]. Maximální M vváha pacien nta mĤžee být až 90 9 Kg. Brzzda vyvozuuje brzdný moment okolo o 45 N N.m. Schém ma konstrukce na obbrázku 1-14 4.

Ob br. 1-14 Brzdaa kolenního kloubu [31]

Velicce slibné see jeví i spojjka pro hm matové zaĜízzení do virtu uální realityy [11]. V tééto oblassti lze nalézzt také velkéé množství aaplikací stejjnČ jako u tllumení [14,,20]. ód 1.2.33 Tlakový – tahový mó Tlakoový - tahový mód je velice perspektivn ní a progrresivní zpĤĤsob tlumeení nežáddoucích vibbrací þi rázĤ Ĥ. Firma Deelphi v rocee 2005 vyvinula dynam mické uložeení spaloovacího mootoru pomoccí této techhnologie. Po oté firma Porsche použ užila tento typ t uložeení motoru u svého auttomobilu Poorsche 911 GT3. G

strana a

23


Obr. 1-15 Uloženíí motoru Porscche 911 GT3 [25]

U Uložení je tvvoĜeno magnetickým oobvodem (3), cívkou (4 4) a magnettickou kapaalinou (22).MR uložeení motoru zlepší jízddní komfortt a dynamiku vozidla.. Dále lze tímto zppĤsobem reddukovat hluþþnost automoobilu.

1..3 Konstrrukce mag gnetickéh ho hĜídelo ového tČsn nČní ní pohonu lo odního šro ubu [6] 1..3.1 TČsnČn U tradiþní kooncepce tČsn nČní lodníhho šroubu po omocí ucpáávek je vždyy nastaven urþitý u obbjem prĤsakku kapaliny y. Je to z dĤĤvodĤ, aby se tČsnČní mohlo voddou mazat. Další neevýhodou je, že se uccpávky mussí po urþitéé dobČ kon ntrolovat a dotahovat. Tyto prroblémy by mČlo vyĜeššit tČsnČní p omocí magnetické kap paliny.

Obr. 1-16 TČsnČní T lodníh ho šroubu [6]

sttrana

2 24


Na oobrázku 1-166 c) je možn no vidČt traadiþní konceepci tČsnČní. V þásti d) obrázku 1-16 je ttČsnČní uskuteþnČno pĜes maagnetickou kapalinu. Pozice 55(d) ukazu uje nemaagnetické uložení u pólo ových nadsstavcĤ. Na pozici 6(d d) a 7(d) m mĤžeme vid dČt perm manentní maagnety. UmíístČní magnnetické kapaaliny mĤžem me nalézt naa pozici 10(d d). 1.3.2 m [18] 1.3.22 Letecký elektro-optiický systém V souuþasné dobbČ jsou bo ojové letounny zcela závislé z na použití nČjjakého dru uhu avionniky, zejmééna palubnícch radiolokáátorĤ, navig gaþních a komunikaþníích systémĤ Ĥa dalšíích. Problém mem tČchto zaĜízení je jejich elektromag gnetické vyyzaĜování. To T ptické systém my mají nahhradit tradiþþní umožžĖuje protivvníkovi letadlo odhalit.. Elektro-op konstrukci radiiolokátorĤ. Obrovskouu výhodou elektro-op ptického syystému je, že nČjšku rušit. nevyyzaĜuje elekttromagneticcké vlny a taaké je nelzee nČjak z vn Tentoo systém vyžaduje v uzzavĜenou koomoru bez vlhkosti a plynĤ. Lettadlo je þassto podroobováno prrachu, deštii, leteckým palivĤm, odmrazovac o cím sprejĤm m a tekutináám v rám mci rĤznýchh teplot a tllakĤ. Magneetické tČsnČČní poskytuj uje hermeticcké utČsnČní a zárovveĖ umožĖuje hladk ký pohyb . Tradiþníí elastomeer nemĤžee poskytno out srovnnatelnou výýkonnost.

Obrr. 1-17 Elektroo-optický sled dovací systém m [18] 1.3.3 1.3.33 Rotaþní tČČsnČní þerp padla krve [5] Japonnští výzkum mníci z Biom medicialníhho ústavu na universitČČ v Hokkaiddu se rozhodli k testtĤm magneetického tČsnČní v þerppadle krve. DĤvodem práce na vvývoji novéého druhuu tČsnČní þerpadla krrve byla nnízká životn nost mechaanického tČČsnČní, vzn nik trom mbĤ a hemoolýzy. V práci byly ppoužity tĜi koncepce tČsnČní. PrrĤmČr hĜídeele þerpaadla byl 27 mm a tČsnící mezera 50 ȝm. Jak ko pracovní medium pĜĜi testech by yla použžita destilovvaná voda. PrĤtok P þerppadlem pĜi experimente e ech byl 4 l//min pĜi tlaaku 160 m mmHg (0,2 bar). Schém ma þerpadlaa na obrázku u 1-18 vpraavo.

strana a

25


Obr. 1-18 Koncepce K tČsnnČní þerpadla krve [5]

Jaako nejvíce pĜíznivá, co o se týþe živvotnosti, by yla koncepce C. ZávČryy z této prácce lze naalézt na obrrázku 1-19.

O 1-19 Výsledky experim Obr. mentĤ þerpad dla krve [5]

ulaþní zaĜízzení pro prráci ve vakuu [4] 1..3.4 Manipu A AutoĜi Gong a Dai z Daalian universsity v ýínČ navrhli maanipulaþní zzaĜízení pro práci vee vysokém vakuu. UtČČsnČní rotaþþní þásti zaĜĜízení od vaakua je pom mocí magneetické kaapaliny. Ukkázka zaĜízen ní na obrázkku 1-20.

Obr. 1-20 Schéma mannipulaþního zaaĜízení [4]

sttrana

2 26


Konkkrétní provvedení geom metrie bĜittĤ a samotná konstru ukce na oobrázku 1-2 21. Na obrázku lze l vypozo orovat, že jsou zdee dva magnetické oobvody (2,7) mi magnety (3,6). Rozzdíl prĤmČrĤ Ĥ byl volen n tak, aby se jednotliivé s perrmanentním magnnetické tokyy navzájem výraznČ neeovlivĖovaly y.

O 1-21 Ko Obr. onstrukþní usppoĜádání magn netického obvodu [4]

Dále je uvedenna tabulka s maximálníím pĜetlakeem pĜi nulo ových otáþkkách (staticcký pĜetlaak). Maxim mální pĜetlak k tČsnČní byyl 2,6 MPa. Tab. 6 Výsledky prráce [4]

Parameetry PrĤm mČr hĜídele Vzduuchová mezzera ŠíĜkaa zubu VnittĜní prĤmČr magnetu VnČjjší prĤmČr magnetu m Poþeet bĜitĤ Maxximální pĜettlak

Vn nitĜní hĜídeel 35 mm 0,1 mm 2 mm 45 mm 60 mm 8 2,6 MPa

VnČjší hĜídel 80 m mm 0,1 m mm 2m mm 110 mm 120 mm 8 2,2 M MPa

V þláánku bohužžel autoĜi neeuvedli, kteerou magnettickou kapaalinu použilli. Uvedena je zde ppouze magnnetizace této o kapaliny ‫ ܯ‬ൌ ͵Ͳ݇‫ܣ‬ȀȀ݉.

1.4 P Provozní parametrry magneetického hĜídelovéh h ho tČsnČníí

mu MR kap paliny na p pĜetlak tČsn nČní [8] 1.4.11 Vliv objem AutooĜi Potocznyy a Zacharra publikovvali v roce 2012 þláneek zabývajíící se vliveem objem mu MR kaapaliny v olejové mezeeĜe na pĜetllak tČsnČní.. K tČmto eexperimentĤ Ĥm zkonnstruovali teestovací zaĜíízení vyobraazené na ob brázku 1-22. Testoovací stand byl navrhn nut k mČĜenní maximáln ního pĜetlak ku tČsnČní a odporu proti pohyybu pĜi rĤznných provo ozních param metrech. ZaaĜízení je složeno z teestovací hlaavy (2), ppohonné jednotky (1),, jednotky ppro tlakový ý vzduch (6 6) a senzorĤĤ pĜipojený ých k poþþítaþi (8).

1.4 1.4.1

strana a

27


Obr. 1-22 Testovací staand [8]

PoodrobnČjší schéma staandu na obbrázku 1-23, popĜípad dČ popis vvšech senzo orĤ þi daalších pomoocných zaĜízzení v [8].

Obr. 1-23 Schéma stand du [8]

Teesty vlivu objemu o kap paliny byly provedeny pro tĜi veliikosti olejov ových mezerr a to prro 0,15mm, 0,3mm a 0,5 mm. PĜesná geo ometrie póllových náddstavcĤ a celého c m magnetickéhoo obvodu na obrázku 11-24.

Ob br. 1-24 Geom metrie [8]

sttrana

2 28


Testyy byly provvedeny pro koncepci k tČČsnČní s prĤm mČrem 50 mm m a to jakk ve statickéém ିଵ ଵ (݊ ൌ Ͳ݉݅݊ିଵ ), tak i dynam mickém režžimu (݊ ൌ ͳͲͲͲ݉݅݊ ͳ ). Testy byyly provádČČny pĜi okkolní teplottČ 23°C, vlh hkosti okoloo 50% a atm mosférickém m tlaku 730- 750 mmHg g. Testoována bylaa MR kapaalina vyrábbČná ameriickou spoleeþností LO ORD. Jednaalo se o kkapalinu MRF-122EG M G.

Obr.. 1-25 Schémaa geometrie [8 8]

VytvvoĜení magnnetického po ole se uskutteþnilo pom mocí 14nácti neodymovvých magneetĤ o prĤ rĤmČru 8mm m a tloušĢĢce 5mm roovnomČrnČ rozprostĜených po ccelém obvodu tČsnČČní. Koercitivní síla kažždého magnnetu þinila 1050 1 ݇‫ି݉ܣ‬ଵ . Aby bylo možnné porovnáv vat jednotlivvé objemy olejových mezer mezzi sebou, by yla ௏ zaveddena veliþinna relativníí objemovýý faktor . Jedná se o pomČr objeemu kapaliiny ௏೙

aplikkované do tČsnČní t (V)) ku objem mu olejové mezery m (ܸ௡). Všechnaa mČĜení by yla proveedena pro relativní r objemový fakttor 1, 3, 5 a 10. Tabulk ky namČĜenýých hodnot na obrázzku 1-26.

Obrr. 1-26 Výsleddky práce [8]

strana a

29


G Grafy prĤbČČhu jednotlivých záviislostí pro rĤzné olejové mezerry v pĜílozee IV. diiplomové práce. p Dálee byly exp erimentálnČČ namČĜeny y závislostii v dynamiickém reežimu pro více bĜitĤ v tČsnČní. Tyto exp perimenty probíhaly p zza konstan ntního reelativního obbjemu 3,5.

Ob br. 1-27 Výslledky práce - konkretizace k [[8]

N Na obrázku 1-28 jsou graficky g zprracovány vý ýsledky z mČĜení. m Jednná se o záv vislost m maximálníhoo pĜetlaku tČČsnČní na vvelikosti oleejové mezery. Každá kkĜivka vyjaadĜuje pooþet bĜitĤ v tČsnČní.

Obr. 1--28 Závislost poþtu p bĜitĤ [8 ](z…poþet bĜĜitĤ v tČsnČní)

sttrana

3 30


Na zzákladČ získkaných dát z þlánku lzee tvrdit, že vČtšího v pĜettlaku tČsnČnní je dosažeeno snižoováním veliikosti olejov vé mezery a zvyšován ním poþtu bĜitĤ. b Optim mální relativ vní objem mový faktorr pro olejov vé mezery jee: ௏ - pro mezeru 0,15 mm m je ൌ ͳͲ, m je - pro mezeru 0,3 mm m je - pro mezeru 0,5 mm

௏

௏೙

௏೙ ௏ ௏೙

ൌͷa ൌ ͵..

1.4.2 m ého tČsnČní [7] 1.4.22 Analýza magnetické Kapaacita magneetického tČssnČní je závvislá na mn noho faktorrech. Mezi nejdĤležitČČjší patĜí materiálovvé charakterristiky kapaaliny, intenzzita magnettického polle, vzducho ová h a odstĜedivá o ssíla. Kapaccita (olejoová) mezerra, excentriicita hĜídelee, prĤmČr hĜídele magnnetického tČsnČní je vyjádĜena v tllakovým ro ozdílem pĜed a za tČsnnČnou oblasstí. Ve sstatických podmínkách p h pĜevažujíí pĜedevším m dva paraametry a too materiálo ová charaakteristika kapaliny k a magnetickáá indukce. Pro statický ý stav uvedden vztah pro p maxiimální pĜetlak.

ο‫݌‬௠௔௔௫ ൌ ‫ܯ‬௦ Ǥ ‫ܤ‬௠௔௫ ௠

(1-1 1)

Kde ‫ܯ‬௦ je hodnnota magneetizace maggnetické kap paliny [A/m m] a ‫ܤ‬௠௔௫ j e magneticcká indukkce v místČ vzduchovéé mezery [T ]. Kdyžž hĜídel rotuuje úhlovou u rychlostí ɘ ଴ , vliv odsstĜedivé síly y je nutné uvvažovat. Vííce lze nnalézt v prácci [7]. PĜii pĜedpokladdu, že grav vitace je zannedbána, magnetizace m kapaliny jee konstantníí a objem m kapaliny je dostateþþnČ velký, o kapacitČ tČČsnČní rozh hoduje pouzze magneticcká indukkce v kapaalinČ. Rozzložení maagnetické indukce i po od bĜitovým m nástavceem prezeentuje obrázzek 1-29.

Obr. 1-29Rozložeení magnetickké indukce [7] (1) strana vyšššího tlaku,(2))s a (3) bez vllivu gravitace

Na oobrázku 1--30 vlevo lze vypozzorovat lineeární závisslost mezi maximálním pĜetlaakem tČsnČČní a veliko ostí vzduchhové (olejov vé) mezery. Když je hĜídel uložžen excenntricky, vzzduchová mezera m nenní zcela konformní. k Z jedné sttrany hĜídeele

strana a

31


see vytvoĜí vČČtší vzduchová mezeraa a z druhé menší. Exccentricita teedy úzce so ouvisí s oobrázkem 1-30 vlevo o. Graf závvislosti excentricity naa maximálnním pĜetlak ku na obbrázku 1-300 vpravo.

O Obr. 1-30 Proovozní parameetry [7]

G Gravitace máá také vliv v na kapaciitu tČsnČní. Se zvČtšujjícím se prrĤmČrem hĜĜídele zaaþíná vliv grravitace narrĤstat [7]. ní pracujícch v MR ka apalinČ [3] 1..4.3 OpotĜeebení tČsnČn V Vardarajan a Alexandrridis se ve svém þlán nku [3] rozzhodli popssat a porozzumČt oddolnosti proti opotĜebení tČsnnících matteriálĤ praacujících v MR kapalinČ. Prro testovánní byly pou užity pokroþþilé tČsnícíí materiály jako polyuuretan þi teeflon. N NicménČ þástice železa zpĤsobují zzávažné pro oblémy pĜi opotĜebení o ttČsnČní. Pro o testy byyla navrhnnuta testovací aparatuura vyobraazená na obrázku 1 -31. Teoreeticky v ideálním tluumiþi je kontakt mezi pístní tyþí a bĜitem lin niový. Nicm ménČ prakticcky je zdde vlivem deformace d kontaktní k pploška. Dálee vlivem vzzpČru pístniice vzniká boþní síla.

Ob br. 1-31 Testoovací stand [3 3]

sttrana

3 32


Boþnní síla v testtech volena 80N. Geom metrické parrametry písttní tyþe bylyy prĤmČr ty yþe 12,7m mm a délkka 75mm. Tyþ T byla uppnuta v zaĜĜízení Cameeron Plint fiction testter. Jak jjiž bylo uvvedeno, tak byla boþnní síla nastaavena na 80 0N s frekveencí 10 Hzz a zdvihhová amplittuda 6,77mm m. TČsnící materiál by yl ve formČ ústĜižkĤ 100mm široký ých a 30 mm dlouhýých. Rozhraaní bylo „m mazáno“ MR R kapalinou u. Celkem bbylo testovááno 5 maateriálĤ od dvou d rĤzný ých výrobcĤĤ. Byly testovány þtyĜii þásti MR kkapaliny, aby a bylo zjištČno, ktteré složky mají nejvČttší vliv na opotĜebení. o OpotĜebeníí bylo mČĜeno pomoocí mechaanického prrofilometruu. Na obráázku 1-32 je opotĜeebení mČĜeené v pĜíþném smČruu.

Obr. 1-32 OpotĜebováníí polyuretanovvého tČsnČní v MR kapalinČČ [3]

Na oobrázku 1-33 je zhodno ocení opotĜĜebovaného objemu maateriálu proo rĤzné složžky MR kkapaliny.

O Obr. 1-33 Výýsledky práce [3] [

strana a

33


N Nejnižší odoolnost protii opotĜebenní v MR kaapalinČ vyk kazoval tČsnnící materiál D. Ostatní materiály vykazzovaly konsstantní opotĜĜebení. Boh hužel autor neuvádí, o které m materiály se pĜesnČ jedn nalo. Vzhleedem k hodn notČ opotĜebení je vhoodné se zam myslet naa životností takového tČČsnČní. MR kapaliiny [12] 1..4.4 Magneetické tČsnČní na bázi M Jeedná se o beezkontaktní tČsnČní vyccházející z koncepce k hy ydraulickéhho protitlako ového veentilu, kde MR kapaliina je v praacovní mezzeĜe. Tato kapalina k zaajišĢuje vyssokou tČČsnost, kteráá je dĤležitá v korozivvním þi eko ologicky neb bezpeþném m prostĜedí. Další výýznamné výýhody jsou u: možnost práce s vy ysokou exccentricitou hhĜídele, absence oppotĜebováníí dílĤ a jedn noduchá obnnova tČsnČn ní. Maximální pĜetlak ttČsnČní je složen s zee složky plaastické a maagnetické. ο‫ ݌‬ൌ ο‫݌‬௣௟ ൅ ο‫݌‬ ο ௠௔௚ (1-2)

ο‫݌‬௠ ௠௔௚ ൌ

ο‫݌‬௣௣௟ ൌ

ெǤுǤ௛ ௛Ǥఓబ

ଶǤ௛Ǥఛ ௕

௕

(1-3)

(1-4)

V Vztah pro magnetickou m u þást pĜetllaku je slo ožen z magn netizace prracovní kap paliny M M[A/m], inteenzity magn netického poole H [‫ܣ‬Ȁ݉ ݉], permeability vakua a geometricckých chharakteristikk tČsnČní. Plastická P þáást obsahujee smykové napČtí n MR kapaliny Ĳ [Pa], výýšku olejové mezery b [mm] a šíĜkky tČsnícího o bĜitu h [mm m]. Prro testováníí jednotlivýcch závislosttí byl zkonsstruován tesstovací standd. Tento staand je vyyobrazen naa obrázku 1--34.

Ob br. 1-34 Testo ovací stand [122], (9) cívka, (4) ( bĜity, (3) MR M kapalina a (2) hĜídel

sttrana

3 34


HĜídeel v tomto standu s byla o prĤmČru 20mm. Maagnetický ob bvod byl tvooĜen pracov vní mezeerou o šíĜcce h a tloušĢce b napplnČnou MR R kapalinou u, hĜídelem m a pólovými nástaavci. Testovvané parametry byly v rozsahu: h = (1 – 10)) mm, b = ((0,075 - 0,1 15) mm, n = (0 – 2440) 1/min a I = (0,25 - 22,5) A. palinČ. V statickém režžimu je rozdíl Chhování tČsnČČní je silnČ závislé na použité kap maxiimálního pĜĜetlaku mezii Ferro kapaalinou a MR R kapalinou až trojnásoobný.

Obr. 1-355 Vliv proudu u na pĜetlak tČssnČní [3]

Se zzvyšujícími se otáþkam mi lze pozzorovat nárĤ Ĥst maximáálního pĜetllaku. Poslééze dochhází k postuppnému pokllesu.

Obr. 1-36 Vliv V otáþek na pĜetlak tČsnČnní [3]

strana a

35


Dalším param metrem ovlivĖujícím maximální pĜetlak je geometrie tČsnících bĜítĤ. 7 lze vypozoorovat, že nejvhodnČjš n ší pomČr h/bb je v okolíí þísla Z grafu na obbrázku 1-37 300.

Obr. 1-337 Vliv geomeetrie bĜitu na ppĜetlak tČsnČní [3]

R kapalin v oblasti tČsnČní je zv výšení tĜecíího momen ntu se Sppecifickým rysem MR zvvyšující se magnetickou m u indukcí. T Tento jev op proti Ferro kapalinČ k je dost podstaatný.

Obr. 1-388 Odebíraný kroutící k momeent [3]

sttrana

3 36


1.5 Zhodnocení poznatkĤ získaných na základČ rešerše

1.5

Studie zabývající se magnetickým hĜídelovým tČsnČním lze rozdČlit do dvou vČtví, na tČsnČní pomocí Ferro a MR kapaliny. Dle rešeršní þásti lze pro MR kapaliny vyvodit nČkolik obecných závČrĤ: Ɣ Maximální pĜetlak tČsnČní s MR kapalinou výraznČ roste zhruba do otáþek 30 min-1 [12]. Po pĜekroþení této hodnoty pozvolna klesá. Ɣ Je zde výrazná zavilost geometrického pomČru h/b (olejová mezera / šíĜka bĜitu) na maximálním pĜetlaku [12]. Ɣ MR kapalina vykazuje rapidní zvýšení tĜecího momentu se zvyšujícím proudovým zatížením cívky a zvyšující rychlosti otáþení hĜídele. Ɣ PĜetlak tČsnČní je výraznČ závislý na objemu MR kapaliny v tČsnČní. Nad ௏ pomČr objemĤ ൌ ͷ je zvýšení pĜetlaku zanedbatelné [8]. ௏೙

Ɣ Pro malé olejové mezery je podstatný poþet bĜitĤ magnetických nádstavcĤ. Pro olejové mezery nad 0,5 mm je poþet bĜitĤ nepodstatný [8]. Ɣ Vliv excentricity rotujícího hĜídele úzce souvisí se vlivem velikosti olejové mezery [7]. Ɣ PĜetlak tČsnČní je složen z plastické a magnetické složky tlaku [12]. Ɣ Existuje lineární závislost mezi pĜetlakem tČsnČní a proudovým zatížením cívky pĜi statických podmínkách [12]. Ɣ MR kapalina má výrazný abrazivní charakter. Problém s opotĜebováním tČsnících materiálĤ [3]. Pro Ferro kapaliny dle rešeršní þásti lze vyvodit tyto závČry: Ɣ Vykazuje minimální zvýšení tĜecího momentu se zvýšeným proudovým zatížením cívky. Ɣ TémČĜ zde neexistuje závislost na geometrickém pomČru h/b [12]. Ɣ Pokles pĜetlaku s otáþkami je zanedbatelný. Ɣ Maximální pĜetlak je nČkolikanásobnČ menší než pĜi použití MR kapaliny.

strana

37


Typy konstrukcí magnetických obvodĤ jsou obdobné, jak pĜi použití Ferro þi MR kapaliny. Z rešeršní þásti diplomové práce lze vyvodit následující závČry pro konstrukci magnetického uzlu: Ɣ Pokud se jedná o konstrukci obsahující magnet jako zdroj magnetického pole, potom konstrukce magnetických nádstavcĤ je upravena. Je zde více bĜitĤ na jednom nádstavci. Je to pĜedevším kvĤli zvýšení magnetické indukce v magnetické kapalinČ [4]. Ɣ V prĤmyslových aplikacích je þasto používána olejová mezera 0,1 mm [8]. Ɣ ŠíĜka tČsnícího bĜitu se pohybuje od 0,6 mm [8] do 10 mm [12].

strana

38

Analýza problému a cíl práce

2. ANALÝZA PROBLÉMU A CÍL PRÁCE 2.1 Motivace práce

2 2.1

Na Ústavu konstruování VUT v BrnČ probíhá výzkum v oblasti MR kapalin a její aplikace do MR tlumiþĤ. Vardarajan a Alexandridis ve svém þlánku [3] poukázali na problém opotĜebení tČsnícího materiálu v MR kapalinČ. Toto opotĜebení je velice intenzivní kvĤli abrazivnímu charakteru MR kapaliny. Tento problém se výraznČ dotýká i MR tlumiþĤ, protože pístnice je obvykle utČsnČna pomocí elastomerního tČsnČní. Tento jev by mohlo vyĜešit úplné odstranČní elastomerního tČsnČní a nahrazením tČsnČním s pomocí pracovní MR kapaliny. PrávČ tato myšlenka a nedostateþný popis provozních parametrĤ magnetické hĜídelového tČsnČní inicializoval tento výzkum.

2.2 Cíle práce

2.2

Hlavním cílem diplomové práce je konstrukþní návrh testovacího standu pro testování tČsnosti magnetického tČsnČní s uvedenými promČnnými parametry: - otáþky, - vĤle mezi magnetickým kroužkem a hĜídelí, - teplota náplnČ, - úroveĖ vibrací, - montážní poloha, - vnitĜní pĜetlak. Souþástí návrhu standu bude návrh a realizace magnetického obvodu tČsnČní, jeho simulace pomocí MKP a experimentální ovČĜení velikosti magnetické indukce napĜíþ MR uzlem.

strana

39

Va arianty kon nstrukþního Ĝešení

3.. VARIAN NTY KON NSTRUK KýNÍHO ěEŠENÍ 3..1 Koncep pce konstrukce Teestovací sttand byl zkonstruová z án za úþellem odmČĜení provozzních param metrĤ m magnetickéhoo hĜídelovéého tČsnČní. Na standu lze experim mentálnČ ovvČĜit vliv ottáþek, teeploty náplnnČ, vnitĜníh ho pĜetlaku , úrovnČ vibrací, v praccovní polohhy þi vĤle mezi m magnetickým m kroužkeem na tČČsnost. StČČžejní þást konstrukkce standu u je m magnetoreoloogický (MR R) uzel. Tennto uzel je složen z cíívky, pólovvých nádstav vcĤ a m magnetické kapaliny. k Konstrukce K u bude mít zásadní vlliv na param metry tohoto uzlu teestovaného tČsnČní. Z geometrie a konstrukcce MR uzlu bude vyccházet konccepce ceelého testovvacího stand du.

O 3-1 Kon Obr. ncepce konstruukce standu (k koneþná verze)

3..2 Metodiicky pĜísttup N Na vyvinutém m standu se budou v buudoucnu pro ovádČt testy y magnetickkého hĜídelo ového tČČsnČní. Byl požadavek, p aby výsleddky z tČchto o experimen ntĤ nebyly zzávislé na ty ypu þi paarametrech magnetick kého obvoddu. Z tohotto dĤvodu bylo nutnné najít ob becný paarametr chaarakterizujíccí magnetickký obvod. Tento T param metr je magnnetický indukþní took ve vzducchové (oleejové) mezzeĜe. Z této o veliþiny lze vztažeením na plochu vyypoþítat maagnetickou indukci. T Tímto param metrem mĤ Ĥžeme obecnné kvantifikovat pĤĤsobení maggnetického obvodu na MR kapalin nu.

sttrana

4 40

Varia anty konstrrukþního Ĝešení

Obr. 3-2 Metodickký pĜístup

dukci nemĤ Ĥžeme mČĜitt pĜímo v MR M Problém tohoto zobecnČní je, že magnnetickou ind kapaalinČ. Je to proto, že materiál ssondy by zásadnČ z ov vlivnil výsleedky mČĜení. Se vzzduchem v tČsnící mezzeĜe je to m možné. Mateeriál sondy má obdobnné magneticcké charaakteristiky jako j vzduch h. Z tohotoo dĤvodu by ylo pĜistoup peno k vytvvoĜení modeelu magnnetického obvodu o s MR R kapalinouu a stejného o modelu see vzduchem m. Rozdíl meezi modeely je pouzze v permeaabilitČ prosstĜedí v tČsn nící mezeĜee jak je moožno vidČt na obrázzku 3-3. PĜeedpokládá se s analogie m modelĤ mezzi MR kapaalinou a vzdduchem.

Obrr. 3-3 Analogiie modelĤ

Moddely byly vytvoĜeny pomocí m metody koneþných prvkĤ p v sysstému Anssys Workkbench. Jelikož existujje více pĜísttupĤ k Ĝešen ní tohoto prroblému, byylo vytvoĜeeno více typĤ MKP P modelĤ. VytvoĜené V modely bu udou porovn nány s expeerimenty, aby a bylo možné zjistit, který model m nejléépe popisujje rozloženíí a velikostti magneticcké z án testovacíí magnetický indukkce z experimentĤ. K tomuto úþþelu byl zkonstruová obvood a stĜedící pĜípravek. Jedná se o koncepci MR uzlu, ale jak již bbylo uvedeeno výše, místo MR R kapaliny jee zde v tČsnnící mezeĜe vzduch. Teento uzel byyl konstrukþþnČ upravven drážkouu v hĜídeli pro mČĜícíí senzor. Jeedná se o fu unkþní vzorrek typu G þ. 260550. Experim menty byly provedeny p s pomocí Tesla metru Tectra T 51800. Jednoducché schém ma zapojenní na obrázk ku 3-4 vlevoo. K Tesla metru m byla pĜipojena p m mČĜící sondaa F WB BELL 1x. Sonda byla pĜipevnČna p k posuvném mu zaĜízení, aby bylo možné mČČĜit strana a

41


s kkrokem 0,11 mm. Tato sonda praccuje na prin ncipu Hallo ova jevu. Jeedná se o teenkou deestiþku poloovodiþového materiáluu. Do této destiþky d vedou þtyĜi vvodiþe. Kažždý je pĜĜipojen k jeedné hranČ destiþky jaak je vidČtt na obrázk ku 3-4 vpraavo. Materiálem prrotéká konsstantní prou ud pĜes dvaa vodiþe. Na N ostatních h dvou voddiþích je nulové naapČtí, pokudd je nulové magnetickéé pole.

Obr. 3-4 Schéma mČĜení a hallĤv jevv

p m materiálem, objeví se na n vodiþíchh Hallovo napČtí. n Jeestliže indukkþní þáry procházejí Taato jediná þíselná hod dnota popissuje poþet i rozloženíí indukþnícch þar na plošce p m mČĜící sondyy. Proto see pĜedpokláádá, že mČČĜící sonda mČĜí prĤm mČrnou hod dnotu m magnetické indukce pĜi konstantním m rozloženíí. Jelikož vý ýsledky z M MKP modelĤ Ĥ jsou neezávislé na mČĜící sond dČ, bylo vhhodné pĜikro oþit k zprĤm mČrování výýsledkĤ po délce m mČĜící sondyy. Je to pĜed devším protoo, aby bylo možné mo odely kvantiitativnČ porovnat s eexperimentyy. PrĤmČro ováním se dosáhlo vyhlazení kĜivky a malého sn nížení m maximální inndukce. Dále mČĜící sonnda není do ostateþné dlouhá na to, aby bylo možné m prrovést mČĜeení na jedno ou. Z tohotoo dĤvodu byly b experim menty rozddČleny na mČĜení m pĜĜedního a zaadního bĜitu u (obr. 3-5 vvpravo). Dáále byl zaveeden souĜaddný systém, který buude výchozzí bod pro všechna nnamČĜená þi þ vypoþten ná data. Exxperimenty byly prrovedeny 3x 3 a z tČch hto hodnott byl vytvo oĜen aritmeetický prĤm mČr magneetické inndukce.

Obr. 3-5 5 MČĜící rovinna a rozdČlení mČĜení

sttrana

4 42


Pro pporovnání jednotlivých h mČĜení s M MKP bylo nutné n zavésst rovinu, vee které bud dou data srovnána, protože rozzložení maggnetické in ndukce po výšce v drážkky není zceela r ležíccí ve stĜedu drážky pro o senzor. Tuuto rovinu lze l konstantní. Bylla zvolena rovina nalézzt na obrázzku 3-5 vlevo. Poslézze bylo prrovedeno srrovnání mČČĜení a MK KP modeelĤ1. Z této analýzy by yl vybrán M MKP model se s vzduchem m, který nejjlépe popisu uje lze pĜedpookládat, že tento mČĜeení. Z této skuteþnosti s t MKP model je exxperimentállnČ odladdČn. Jelikoož existuje analogie m mezi modelem se vzd duchem a model s MR M dladČný i model s MR kapaalinou lze pĜedpokláda p at, že byl od M kapalinoou. Z pomo ocí tohotto odladČnéého modelu u byl navrhhnut MR uzel u pro testovací staand. Násled dnČ pomoocí analyticcko-synteticcké metody byla proved dena konstrrukce testovvacího stand du, kterýý vychází z konstrukce navrhnutéhho MR uzlu.

3.3 E Experimeentální od dladČní M MKP modeelu

3.3

kteristiky, síĢ s a Ĝešiþ 3.3.11 Geometriee, materiállové charak Pro magnetickéé nádstavcee byl zvoleen nelineárn ní (nelineární magnettizace) mod del mateeriálu oceli, který je popsán B-H kkĜivkou zobrrazenou na obrázku nížže. Jedná see o ocel 1018, která se svýmii materiálovvými charak kteristikamii blíží, dle ýSN norm my, ocelii 11 5232.

3.3.1

O Obr. 3-6 B-H kĜivka k oceli 11 1 523

Ocell 11 523 byyla použitaa na výrobuu magneticckého obvo odu. Na obbrázku 3-7 je vní zobraazena orannžovou barrvou. Dálee byla použita hlinííková slitinna s relativ perm meabilitou rovnou r 1. Cívka C byla navinuta z mČdČného o drátu. Cellý model byl b obkloopen okolím prostĜeedím, kterýým je v tomto t pĜíp padČ vzducch s relativ vní perm meabilitou 1.

1 2

ProzzískánívelikosstíarozloženíímagnetickéiindukcevMKPbylopoužito otzv.path. OdƽvodnĢnívolbyytétoocelivkapitole4.4.11.

strana a

43


O Obr. 3-7 Geom metrie a materiálové charaktteristiky

N Na diskretizaaci bylo pou užito 907 1664 uzlových h bodĤ a 673 3 883 prvkĤĤ tvaru þtyĜsstČnu. Pooužit byl prvek p SOL LID117. Jeddná se o 20 2 uzlový prvek. Maagnetický obvod o diiskretizovánn prvky o velikosti v 1m mm a geom metrie hĜídelle 1,2 mm. Na ostatní þásti pĜĜípravku byla použita velikost v prvkku 3 mm.

O Obr. 3-8 MK KP síĢ

V místČ drážžky pro sen nzor byla zjemnČná sít s v kouli s polomČreem 3mm. Prvky P v zjemnČní mČly m velikost 0,25 mm m. Ilustrace na obrázku u 3-8. K zhoodnocení kv vality p vyytvoĜené síttČ bylo použito metodyy Aspect raatio a Skewness. Aspecct ratio je pomČr neejdelší k nejjkratší stran nČ prvku. NeejkvalitnČjšší síĢ je s po omČrem 1, aale do pomČČru 10 jee sít zcela vyhovující v [27]. Ve vy vygenerovan né síti je prrĤmČrný poomČr 2,73. Tedy vyyhovující. Skewness S jee þíslo v rozzsahu od 0 do 1 vyjadĜĜující, jak m moc se prvk ky liší odd ideálníchh. Ve vygeenerované ssíti je prĤm mČrná hodnota 0,28. Dle [27] mezi hoodnotami 0,,25 a 0,5 je síĢ ucházejíící. K Ĝešení magnetostat m tické úlohyy byl použžit pĜímý (direct) Ĝeššit. Tento Ĝešiþ r a robustnosst. Pomocí Newton-R Raphsonovii3 metody byla koombinuje rychlost nuumericky Ĝeešena vytvoĜĜená soustavva rovnic.

3

TTatometodajeznámátaképodnázvem Metodateēen nēiNewtonov vametoda.

sttrana

4 44


3.3.22 MKP vypoþet condu uctor type sstranded see vzduchovo ou mezerouu Úlohha byla Ĝešeena, jako 3D D rotaþnČ ssymetrická. Zatížení ap plikované nna model by ylo pomoocí prvku conductor c type strandeed. Do paraametru sourrce conducttor byl zad dán poþet závitĤ cívvky, který je j 118. Possléze byl zaadán proud 3,36A. Dál ále bylo nuttné g area. Abyychom se co c nejvíce pĜiblížili p skkuteþné cívcce, zadatt parametr conducting tentoo parametr byl urþen z indukþno sti cívky. Popis P urþen ní parametrru conductiing area lze nalézt v pĜíloze II. Conductinng area bylaa urþena naa 224 ݉݉ଶ . Rozložení a 36A na obrrázku 3-9. Na N velikkost magnettické indukcce v celém modelu pĜii proudu 3,3 obrázzku 3-9 v grafu g vpravo o je možno vidČt rozlo ožení a velik kost magneetické induk kce v mČČĜící rovinČ pomocí path.

3.3.2

Obr. 3-9 Výsledkyy z MKP typu stranded 3.3.3 3.3.33. MKP vyp poþet condu uctor type ssolid se vzd duchovou mezerou m Koneeþnoprvkovvá úloha byla Ĝešena s pomocí 3D D rotaþní sy ymetrie. Naa jednu straanu rotaþþní symetriee cívky nasstavena nuloová hladinaa potenciálu u a na druhhou aplikov ván zatČžžují proud 3,36 3 A. Paraametry cívkky stejné jaak v pĜedcho ozí kapitolee. Rozložení a velikkosti magneetické induk kce pro MK KP model conductor c ty ype solid vy vyobrazeny na obrázzku 3-10.

Obr. 3-10 Výsledkky z MKP typu u solid 3.3.4 3.3.44 MKP vypoþet 2D úlo ohy s axisym metrií se vzzduchovou mezerou Tentoo model byyl vytvoĜen pomocí AP PDL skripttu v systému u Ansys. A APDL kód lze l nalézzt v pĜíloze IV. V tomtto pĜípadČ j e sít rozdíln ná oproti vý ýše uvedenýým modelĤm. Na ddiskretizaci bylo použitto 8759 uzloových bodĤ Ĥ a 16 998 prvkĤ p tvaruu trojúhelník ku. Byl ppoužit rovinnný prvek PLANE13. P JJedná se o 4 uzlový prv vek.

strana a

45


Obr. 3-11 SíĢĢ MKP 2D úloohy

Zaatížení modelu bylo uskuteþnČnno pĜes pro oudovou hustotu. h Hoodnota prou udové huustoty bylaa vypoþtenaa ze zatČžuujícího prou udu I = 3,,36 A, poþþtu závitĤ cívky N = 118 a coonducting arrea S = 224 mm2 dle vzztahu: ‫ܬ‬ൌ

ேǤǤூ ௌ

ൌ

ଵଵ଼Ǥଷଷ଺଴ ଴ ଶଶସ

ൌ ͳ͹͹Ͳ

௠஺ ௠

௠௠ ௠ మ

(3-5)

v magnetické inddukce vyob brazeny na obrázku o 3-1 2. Rozložení a velikost

O Obr. 3-12 Výssledky z MKP P typu 2D

3 vypoþet se vzduchoovou mezerrou 3..3.5 MKP 3D Teento modeel byl vytv voĜen s plnnou 3D geometrii. g Skuteþná S ggeometrie cívky naahrazena modelovou m cívkou. c Moddelová cívk ka má 5 závitĤ a je vyymodelován na na stĜĜední prĤmČČr skuteþné cívky.

Obr. 3-13 Modeloová cívka

sttrana

4 46


Jelikkož byla pooužitá plná geometrie,, bylo pĜisttoupeno k vytvoĜení v nnové sítČ. Na N diskrretizaci byloo použito 986 9 000 uzllových bod dĤ a 732 000 prvkĤ tvaaru þtyĜstČn nu. Použžit prvek SO OLID117.

Obr. 3-14 Geometrie a síĢĢ

Jelikkož v koneþnnoprvkovém m programuu byla použžita modelov vá cívka mí místo skuteþn né, bylo nutné zajisstit jejich zamČnitelnosst. ZamČnittelnost bylaa uskuteþnČnna pĜes vzttah uveddený níže. ேమ ேభ

ൌ

ூభ

(3--6)

ூమ

Skuteeþná cívka má N2 = 118 závitĤ a bylo použžito I1 = 3,3 36 A. Virtuáální cívka má m N1 = 5 závitĤ.. Dle vztah hu 3-6 doppoþítán pro oud, který musí být aplikován na modeelovou cívkku, aby bylaa zachovánaa ekvivalencce. ‫ܫ‬ଶ ൌ ‫ܫ‬ଵ Ǥ

ேమ ேభ

ൌ ͵ǡ͵͸Ǥ

ଵଵ଼ ହ

ൌ ͹ͻ‫ܣ‬

(3--7)

Rozlložení a maaximální ho odnotu z 3D D modelu MKP magn netostatickéé analýzy lze l nalézzt na obrázkku 3-15.

Obr. 3-15 Výsledkky z MKP typu u 3D

strana a

47


3..3.6 Experimenty na funkþním f vvzorku M MČĜení magnnetické indu ukce bylo pprovedeno na n funkþním m vzorku G þ. 26050. Jedná J see o navrhnuutý testovaací magneti cký obvod. Postup mČĜení m lze nnalézt v kap pitole m metodický pĜĜístup.

Ob br. 3-16 Ukázzka z mČĜení magnetické m inndukce

N Na cívku tesstovaného MR M uzlu byyl pĜiveden z laboratorrního zdroj e proud 3,3 36 A, ktterý vytváĜí magnetický ý tok v obvvodu. Tento proud pĜes odpor vinuutí cívky vy ytvoĜil ellektrické nappČtí 1,68 V a ohmický výkon 5,8 W. Jak již bylo b uvedenno v metodiickém pĜĜístupu, nelzze provést mČĜení najeednou. Z to ohoto dĤvod dy jsou výssledky rozd dČleny naa pĜední a zadní z bĜit. Výsledky V z mČĜení na obrázcích 3-17 3 a 3-188. Každý bĜĜit byl m mČĜen 3-kráát. Poté byllo provedeeno zprĤmČČrovaní tČch hto tĜí hoddnot magneetické inndukce. Výssledky z prĤ ĤmČrování nna obrázcích h 3-19 a 3-2 20.

Ob br. 3-17 Nam mČĜená data pĜeední bĜit 3,36 A

sttrana

4 48


Obrr. 3-18 NamČĜĜená data zadn ní bĜit 3,36 A 3.3.7 3.3.77 VýbČr nejjvhodnČjšíh ho MKP m modelu Tabuulka níže srovnává s jeednotlivé M MKP modelly dle poþttu prvkĤ, þþasu Ĝešeníí a maxiimální magnnetické indu ukce. Tab. 7 Porovnání hodnot h MKP a mČĜení

Poþþet prvkĤ ýass Ĝešení Maax. indukce

Stranded d 673 883 20 min 342 mT

Solid d 673 8 83 21 m min 361 m mT

2D 16 6 998 15 5 sec 34 46 mT

3D 732 7 000 35 min 385 mT

Experimeent / / 328 mT

Dle tabulky 7 byl vybrrán MKP model Stranded, prrotože se nejvíce bllíží m v hodnotČČ maximálníí magnetick ké indukce. Tento moddel bude dáále k expperimentĤm použžíván pro MKP M výpoþty y pĜi návrhuu MR uzlu do testovaccího standu.. NicménČ 2D 2 modeel se k mČĜení také velice pĜibližuuje. Pro rycchlý náhled d do problém mu þi zjištČČní param metrĤ, kteréé nejvíce ov vlivĖují Ĝešeení, je lepší použit 2D D model. Je to pĜedevším kvĤlii úspoĜe þassu Ĝešení MK KP úlohy.

Obrr. 3-19 Rozdíll MKP a experimenty pĜednní bĜit

strana a

49


Z obrázku 3-19 si lze povšimnouut, že hod dnoty magn netické inddukce vypo oþtené P mají vyššší maximállní indukci oproti hodnotám z m mČĜení. PrĤm mČrný poomocí MKP roozdíl po déllce bĜitu prro pĜední bbĜit je 14 mT. m Tato hodnota odppovídá prĤm mČrné chhybČ 4,1%. Detail obráázkĤ 3-19 a 3-20 v pĜílo oze VII.

O Obr. 3-20 Rozzdíl MKP a experimenty zaddní bĜit

Prro zadní bĜiit je situace obdobná. P PrĤmČrný ro ozdíl mezi mČĜením a MKP je 13 3 mT. Taato hodnotaa magnetick ké indukce oodpovídá prrĤmČrné chy ybČ modelu 3,9%.

3..4 Varian nty konstrrukce MR R uzlu Ėující konsttrukci MR uzlu 3..4.1 Parametry ovlivĖ K Konstrukce testovacího t standu je úzce spjatta s konstru ukcí magneetického ob bvodu (M MR uzlu). VhodnČ V navržený maggnetický ob bvod zásad dnČ ovlivní úþinnost celého c standu. Celýý obvod bu ude Ĝešen ppomocí meetody koneþþných prvkkĤ. Bohužell tato m metoda je þaasovČ nároþn ná a nedá ppĜedstavu o jednotlivých závislosttech v mod delu. I z tohoto dĤvoodu bylo pĜĜistoupeno k analytickéému modelu. Tento m model je relaativnČ neepĜesný, alle dá pĜedstavu o toom, které faktory f jso ou kritické pĜi konstrrukci. N NejdĤležitČjšší parametr pro testovaací stand je velikost maagnetické inndukce v ollejové m mezeĜe. Dle vzorce 4-8 8 lze vypozzorovat, že tato veliþin na závisí pĜ pĜímo úmČrn nČ na 4 m magnetomotoorickém nap pČtí N.I a nnepĜímo úm mČrnČ na relu uktanci Rm a ploše ob bvodu S.. ‫ܤ‬ൌ

ః ௌ

ൌ

ேǤூ ே

ௌǤǤோ೘

(4-8)

A Abychom doosáhli co neejvČtší maggnetické ind dukce pĜi sttejném maggnetomotoriickém naapČtí, musím me buć snížžit reluktancci þi snížit plochu. p

4

R Reluktance=m magnetickýod dpor[HͲ1]

sttrana

5 50


Obr. 3-21 Parametry P ovlivĖující konsttrukci MR uzllu

Reluuktance je nepĜímo n úm mČrná perm meabilitČ [2 29]. Tento fakt nám oovlivní vollbu mateeriálu pro magnetický m obvod. ýíím vyšší permeabilita p a, tím vyššší magneticcká indukkce a nižší magnetick ký odpor. P Proto byl po ožadavek na materiál s co nejvyšší perm meabilitou. Nejvíce N vyh hovující se uukázala nízk kouhlíková ocel. Dle ddostupnosti na trhu bbyla vybránna nízkouhlíková ocel 111 523. 3.4.2 3.4.22 První varianta konsttrukce Jak již bylo uveedeno MR uzel u je složeen z magnettického obvodu, hĜídelee, magneticcké kapaaliny a cívkky. První varianta konnstrukce byla navrhnutta na utČsnnČní hĜídelee o prĤm mČru 18 mm m. Magneticcký obvod byl navrhn nut se šíĜko ou tČsnícíhoo bĜitu 3 mm. Zdroj ojem magnnetického pole p byla cívka se 118 závity y, která bbyla navinu utá z mČČdČného dráátu o prĤmČru drátu 1,22 mm. Bylo o pĜistoupen no k výrobČČ této varian nty MR uzlu. Jednáá se o funk kþní vzorekk G þ. 26050. PĜi montáži této kkonstrukce se m. Magnetické nástavcee pĜi lisován ní do trubky y pružily. M Mohlo by do ojít vyskkytl problém k desstrukci celéhho uzlu.

Obr. 3--22 První variianta konstrukkce MR uzlu

strana a

51


Z magnetickéého hledisk ka tento uzzel má nevýhodu v sražení bĜitĤĤ. V tomto místČ vých þástí, ccož zvýší magnetický m odpor. o Tentoo typ konstrukce doojde k nasyccení ocelov jee spíše vhoddný pĜi použžití permaneentních mag gnetĤ jako zdroje z magnnetického po ole. k 3..4.3 Druhá varianta konstrukce Druhá variannta konstru ukce oprotii variantČ první byla upravena v geomettrie a m ho obvodu. ZmČna spo oþívala ve zvýšení z tlouušĢky bĜity na 6 koonstrukci magnetickéh m mm a v dopllnČní zpevĖ Ėujícího prvvku. Tento uzel u byl nav vrhnut pro hĜídel ‫ ͻͳ׎‬mm. Taato koncepcce zlepší montáž a dem montáž celéého MR uzlu u ze zaĜízenní. Celý uzeel byl vyyroben a tesstován. Jedn ná se funkþnní vzorek G þ. 26650.

O 3-23 Druh Obr. há varianta M MR uzlu

3..4.4 VýbČr optimální varianty v Taabulka nížee ukazuje výhody v a nnevýhody jeednotlivých konstrukþnních variantt MR uzzlu. Název

Vý ýhody

P První vvarianta

Ɣ Menší zásstavbový prostor

D Druhá vvarianta

Ɣ Snadná montáž m Ɣ RovnomČČrné rozložeení mag. indu ukce oprotii první verrzi

sttrana

5 52

Nevýh hody Ɣ Prroblém s mo ontáží Ɣ Naasycení mag g. nádstavcĤĤ vllivem sražen ní bĜitu Ɣ Niižší výsledn ný pĜetlak tČsnČní Ɣ Vy yšší magnettický odpor neež varianta druhá d Ɣ Naasycení hĜíd dele mag. m indukcí

Výb bČr Ĝešeení


3.5 K Konstruk kþní varia anty testovvacího sta andu

3.5

3.5.11 Požadavk ky na konstrukci Hlavvním požaddavkem na konstrukcii standu jee odmČĜeníí provoznícch paramettrĤ magnnetického tČsnČní. t Staand umožnní experimeentálnČ ovČČĜit vliv ottáþek, teplo oty náplnnČ, vnitĜníího pĜetlak ku, úrovnČČ vibrací, pracovní polohy þii vĤle meezi magnnetickým krroužkem a hĜídelí h þi jejjich kombin nace. Dalším m požadavkkem je snad dná monttáž a dem montáž zaĜízení. Dálee je dĤležiité snadné þištČní prrostoru s MR M kapaalinou. Ke konstrukci k budou pĜippojeny senzzory pro sníímání mČĜeených veliþin. Jednáá se o pĜippojení senzo oru tlaku, teeploty a otááþek. V nep poslední ĜaddČ je dĤležžité odvzzdušnČní proostoru s MR R kapalinou .

3.5.1

Obr. 3-2 24 Konstrukþnní celky (finální varianta)

Konsstrukce budde pĜizpĤsob bena pro pĜĜipojení všeech pĜídavných zaĜízenní jako pĜív vod tempperovací kaapaliny þi vzduchu. C Celou kon nstrukci lzee rozdČlit nna jednotliivé konstrukþní celkky, jak je možné m vidČt nna obrázku 3-24. 3.5.2 3.5.22 Varianty konstrukcee tubusu Tubuus je þást koonstrukce, která k je nosnným prvkem m pro magn netický obvvod (MR uzel) a uloožení hĜídelee. Dále tubu us obsahujee komoru prro tlakováníí MR kapalliny. Tato þáást konstrukce umoožnuje také pĜipojení tllakovacího zaĜízení MR R kapaliny,, odvzdušnČČní brazena na obrázku 3-225. a sennzoru teplotyy. První varrianta konsttrukce je zob

strana a

53


Ob br. 3-25 Tubuss varianta 1

Teento typ konnstrukce máá nČkolik prroblémĤ. Prro lepší pĜesstup tepla m mezi konstru ukcí a teemperovací kapalinou byly vytvvoĜena žebrra na vnČjší þásti koonstrukce. Další prroblém je s technolog gií výroby. Výroba hlliníkového tubusu z j ednoho ku usu je neeekonomickká. PĜi obráb bČní by byloo velké mno ožství odpaadu. Z tohotto dĤvodu jee lépe hlliníkovou þást þ tubusu rozdČlit naa dva díly. Další výho odou rozdČllení je snad dnČjší deemontáž uloožení hĜídelle a þistČní pracovní þásti. þ Uložen ní hĜídele vve variantČ jedna j s kkuliþkovým mi ložisky je zbyteþnné dlouhé. Tímto zpĤ Ĥsobem se prodlužujee celé teestovací zaĜĜízení a ted dy i cena. U Uložení bud de nahrazen no uložením m s kuliþko ovými loožisky s kossoúhlým sty ykem do O O. Tento zp pĤsob uložeení hĜídele umožnuje mČnit m tuuhost a obvvodové házzení hĜídelee [2]. V neposlední ĜaadČ došlo k zmČnČ ulložení hĜĜídele v maggnetické þássti. Do této þásti pĜibyllo ložisko.

Obr. 3-26 Tubus varianta v 2

sttrana

5 54


Tabuulka níže shrrnuje nejdĤ ĤležitČjší výhhody a nevý ýhody konsttrukþních vvariant tubussu. Náázev

Výho ody

Prvnní Varrianta

Ɣ Jeednoduchá konstrukce Ɣ Nižší N hmotnost

Druuhá Varrianta

Ɣ Lepší L pĜestup p a prostup tepla stČnam mi k MR k kapalinČ oprroti variantČČ p první Ɣ Nastavitelná N á tuhost u uložení hĜídele Ɣ SnadnČjší S deemontáž

Nevýhody y

VýbČr Ĝešení

Ɣ Probllém s demon ntáží MR uzlu a ložisek hĜĜídele Ɣ Probllém s tuhosttí uložení hĜídeele Ɣ Více pĜesnČ obro obených ploch h Ɣ Výrob ba dvou dílĤ Ɣ Více normalizov vaných komp ponent než varianta v prvníí

3.5.33 Varianty konstrukcee tlakovací þásti konsttrukce je þásti staandu, kterou Tlakoovací þást konstrukce k u bude možžné nastavitit požadovaaný tlak v MR kapallinČ. Tento tlak t bude koontrolován pomocí sen nzor tlaku kkapaliny, kteerý budee pĜipojen ve spodní þáásti konstrukkce. Jelikožž tlak v uzav vĜené nádobbČ s kapalin nou je všuude stejný, bude namČĜĜený tlak steejný, jak v místČ m magn netického tČssnČní.

3.5.3

Obr. 3-27 Variantaa 1 konstrukcee tlakování

Konsstrukce zaĜíízení je složena z tlakoovacího polymerního vaku, nosnné konstrukcce, stahoovací maticee a dílu pro pĜipojení tllakového vzzduchu. PĜees polymernní vak se bu ude pĜenáášet tlak vzduchu v do MR kapalliny. Ukázk ka vaku naa obrázku 3-27 vprav vo. Problémem tétoo konstrukcee je fakt, žee stahovací matice bude obtížné ruukou stáhno out p M MR kapalin ny. Z tohoto dĤvodu byl v dru uhé tak, aby nedoccházelo k prĤsakĤm variaantČ konstruukce v staho ovací maticci vytvoĜen otvor se záávitem. Do ttohoto otvo oru se pĜĜi montáži našroubuje n p se vyvodí potĜebbný utahovaací dlouhý šrooub a pĜes páku

strana a

55


m moment. Possléze se pom mocí menšíího šroubu ve v vytvoĜen ném závitu zajistí stah hovací m matice proti uvolnČní. u

O 3-28 Varrianta 2 tlakovvací þásti konstrukce Obr.

ího zaĜízení. Aby Tllakový vzduuch bude pĜĜipojen pĜess závit G ¼ v horní þásti tlakovacíh needošlo pĜi pĜipojování p tlakového t vvzduchu k destrukci d vaku, bylo vhhodné vytvo oĜit na toomto díle drrážky pro klíþ, jak je moožné vidČt na n obrázku 3-28 vpravoo. Název

Vý ýhody

P První V Varianta

Ɣ LevnČjší a jednoduššší výroba

D Druhá V Varianta

Ɣ Jednodušší montáž oproti varriantČ první Ɣ ZabránČn ní destrukce vaku pĜi pĜipojení p tlakového o vzduchu

Nevýh hody

Výb bČr Ĝešeení

Ɣ Ob btížná monttáž Ɣ Slo ožité zajištČČní tČsnosti v prrostoru pĜipojení vaku Ɣ Slo ožitČjší výro oba

3..5.4 Varian nty tempero ovací þásti k konstrukcee Teemperovacíí þást konsttrukce sloužží k uloženíí tubusu a jeho j následdnému ohĜeevu þi occhlazení dlee požadavk kĤ. OhĜev bude uskutteþnČn pom mocí temperrovací kapaliny, ktterá bude obtékat o žeb bra tubusu. Temperovaací þást tak ké musí um možnit pĜip pojení tlaakování, oddvzdušnČní a senzoru tteploty. Je dĤležité d utČČsnČní tempperovací kom mory. V Varianta konnstrukce zob brazená na oobrázku 3-2 29 je složenaa z jeklu a ddvou navaĜeených þeel. U této konstrukcee je probllém s pĜesn ným obrobením otvorrĤ a utČsn nČním prracovního prostoru. p Vý ýhodou je rrelativnČ jednoduchá konstrukce k a tedy i vý ýrobní ceena.

sttrana

5 56


Ob br. 3-29 Tempperovací þást varianta v 1

dní Druhhá varianta konstrukcee se v mnooha ohledecch podobá variantČ prrvní. Zásad rozdííl je ve zpĤĤsobu pĜivaaĜení þelníchh desek k nosné n þásti. PĜivaĜení je provedeeno pomoocí koutovýých svarĤ po p celém obbvodu. Dalšší rozdíl je v otvorechh v rozích þel. þ Tyto otvory slouuží k upevnČní obrobkuu k lícní dessce soustruh hu a tedy i k snadnČjším mu obrábbČní na soustruhu.

Obr. 3-30 Temperoovací þást varianta 2

Náázev Prvnní variianta Druuhá variianta

Výh hody Ɣ Jeednoduchosst konstrukcce Ɣ Jeednoduchá a relativnČ leevná výrobaa

Nevýhod dy

VýbČr Ĝešení

Ɣ Pro oblém s výro obou Ɣ ZajištČní tČsnosti Ɣ Vyššší hmotnosst oproti varriantČ první

strana a

57

Optimální ko onstrukþní Ĝešení Ĝ

4.. OPTIMÁ ÁLNÍ KO ONSTRUK KýNÍ ěE EŠENÍ 4..1 Testovaací stand V první fázi konstrukce testovací s tandu byla celá konstrukce rozdČllena do nČk kolika jeednoduššíchh podsestav v. Tyto poddsestavy by yly zpracov vány v moddeláĜi Auto odesk Innventor. Naa základČ konstrukþnních varian nt a rešeršee bylo vybbráno optim mální koonstrukþní Ĝešení. Ĝ Kon nstrukþní nnávrh celého o standu vy ychází z rozzmČrové rozzvahy M MR uzlu (1)). Pomocí experimentá e álnČ odladČČného MKP P modelu bbyl zkonstru uován M MR uzel v teestovacím standu. s MR R uzel byl vložen v do tubusu t (2). Pomocí pĜĜíruby naavrhnuté z hliníku, h byll uzel vystĜeedČn a pevn nČ ukotven. Do tubusuu byl dále uložen u hĜĜídel s ložissky (4). Ceelý tento koomplet byl vložen do temperovaací a nosné þásti koonstrukce (3). ( Dále do o tubusu vvloženého do d temperov vací þásti bbyl zašroub bován tlaakovací (5) a odvzd dušĖovací ssystém (7). V neposllední ĜadČ bylo pĜipojeno pĜĜíslušenství (6) jako sen nzory, þi vyypouštČcí vííþka.

Obr. 4-1 Rozzpad sestavy standu s

4..2 Konstrrukþní uzlly u 4..2.1 Konstrrukce MR uzlu V Vhodná konsstrukce MR R uzlu je z ásadní pro úþinnost celého systéému. Konstrukce toohoto uzlu byla b úzce sp pjata s odlaadČným MK KP modelem m. Z pomoccí tohoto modelu byyla provedeena analýza,, jejichž výssledkem je vhodná geo ometrie a roozmČry MR uzlu. M Magnetický obvod je slložen z bĜittĤ (1.1, 1.2) a stĜedícího prvku ( 1.3) vyrobeeného z oceli 11 523. Zdrojem magnetickéého pole je cívka (1.5) s parametryy: Poþett závitĤ PrĤmČČr drátu Prouddová hustotaa Maxim mální proud dové zatíženní

sttrana

5 58

11 18 1,2 2 mm (mČd) 2 3 A/mm A (pĜííloha III.) 3,3 36 A

Optim mální konsttrukþní Ĝeše ení

Tato cívka bylaa navinuta na hliníkovvý nákružeek (1.4) a uzavĜena u v magnetickéém bĤ M2 (1.66). Aby byllo možné vyvést v drátyy z cívky, byl b obvoodu pomocíí þtyĜ šroub jedenn bĜit upraven drážkou (1.7) na vnnČjším obvodu bĜitu.

Obr.. 4-2 MR uzel

m konstrukcí k m magnetickéého V reššeršní þástii bylo zjišttČno, že u velkého množství tČsnČČní je tČsníccí mezera o velikosti 00,1 mm [3,4 4]. Je to pĜeedevším kvĤĤli výhodný ým magnnetickým vlastnostem v [14]. Z toohoto dĤvodu byla naavrhnuta tČČsnící mezeera 0,1 m mm také v teestovacím standu. s ExpperimentálnnČ odladČný ý MKP moddel byl použžit pro výpo oþet velikossti a rozložeení magnnetické inddukce v zko onstruovaném m MR uzlu u. V tomto o uzlu bylaa použita MR M kapaalina od firm my Lord MRF-140 M CG G. Podrobn nosti výpoþttu lze nalézzt v pĜílozee I. MKP P model byyl proudovČČ zatížen 1 A, protožže vlivem magnetickéé kapaliny ve štČrbbinČ znaþnČ poklesne magnetický m oodpor (obr. 4-3).

Obr.. 4-3 Výsledkyy z MKP MR uzlu

ní statický ppĜetlak tČsnČČní Na základČ tohooto výpoþtu dle [12] lzee predikovaat maximáln v záávislosti naa proudu. Dále D byl ttento MKP P model vy yužit pro geometrick kou citlivvostní analýýzu MR uzllu. Pro tuto analýzu by yly vybrány y dva rozmČČry zobrazeené na obbrázku 4-4. Jedná se o prĤmČr a ššíĜku bĜitu. Dle výpoþtu u vliv tolera rance prĤmČČru

strana a

59


bĜĜitĤ je nezannedbatelný. PĜi pĜihléédnutí k tČm mto skuteþno ostem a výrrobní cennČČ byla zvvolena geom metrická to olerance prĤĤmČru േͲǡͲ Ͳͳ݉݉ 5. Rozdíl R mezzi maximáln ním a m minimálním prĤmČrem bĜitu þiní roozdíl v mag gnetické ind dukci 10 m mT, což odpovídá chhybČ 1,5 %.

O Obr. 4-4 Citlivvostní analýzaa

Co se týþe šííĜky bĜitu, tak byla zvoolena geomeetrická tolerrance šíĜky bĜitu േͲǡͳ݉݉. Rozdíl v hoddnotČ magn netické induukce mezi nejširším n a nejužším bbĜitem je 6 mT. PrrocentuálnČČ je tento rozzdíl pod 1 % %. 4..2.2 Tubus Tuubus je konnstrukþní sk kupina testoovacího staandu v nichžž je pracovvní prostor s MR kaapalinou. Tento T prostor je z jeedné strany y utČsnČn testovaným m magneticckých tČČsnČním (1) a z druhé polymerním hĜídelovým m tČsnČním (4.6).

Obr.. 4-5 Tubus 5

P PƎedpokládásseideálníprƽm mĢrvloženéhoohƎídele.

sttrana

6 60


V tuubusu bude také docházzet k tlakovvání celého systému. Jeelikož tlakoová komora je rozdČČlena na dvvČ þásti, by ylo pĜistouppeno k utČssnČní pomo ocí O kroužžku (2.8). Na N tČsnČČní rotaþníhho pohybu jsou j kladenny vysoké požadavky, p jelikož se ppĜedpoklád dají vysoké testovaccí tlaky a ottáþky. Pro uutČsnČní hĜĜídele vybrááno tČsnČní BABSL DIN v z materiálu 72 37600 od firmy Simrit s þísslem 120011667. Toto tČsnČní je vyrobeno NBR R 902 o tvrrdosti 75 sh hore A. Maaximální tep plota pracov vní kapaliny ny, která bu ude tČsnČČná je 100°C. Pro tentto typ tČsnČČní je uvedeená závislosst obvodovéé rychlosti na maxiimálním tlaaku tČsnČní v pĜíloze (P PĜíloha V.). Tento graff je dĤležitýý pro pozdČČjší testovací podmínky na stan ndu. u (4.1) byll uložen v kuliþkových k h ložiskáchh s kosoúhlý ým HĜíídel testovaacího standu stykeem do O (4..2). Byla po oužita dvČ loožiska firmy y SKF 7204 4 BEP. Tent nto typ uložeení zajisttí vhodné nastavení n tu uhosti uložeení. Tímto zpĤsobem lze tedy ovvlivnit házeení hĜídeele v testovacím prosto oru a také testovat vliiv tohoto házení h hĜídeele. Díky tééto konccepci uložeení se miniimalizuje vvýsledná délka d standu u, protože ložiska jsou umísstČna tČsnČ vedle v sebe. Únosnost a životnost ložisek l vzhlledem k tém mČĜ nulovém mu zatížžení jsou nepodstatné n . HĜídel bbyla vyrobeena z oceli 11 523. JJe to proto ože magnnetický tok v tČsnČní see bude uzavvírat pĜes hĜídel.

Ob br. 4-6 Uloženní hĜídele

Pokuud se bude testovat t vliv v vibrací naa tČsnost tČssnČní, bude vhodné odsstranit ložissko 4.4. P Potom budee hĜídel uložžen pouze v ložiscích 4.2. 4 Hlavvní tČlo tubusu (2.1) bude b vyrobeeno z hliník ku. Je to pĜĜedevším kkvĤli výhod dné tepellné vodivossti tohoto materiál. D Dalším dĤv vodem volby tohoto materiálu je param magnetické chování. Jee to výhodnné, aby nedo ocházelo k magnetickéému ovlivnČČní MR uuzlu. 4.2.33 Tlakováníí þást konsttrukce Tlakoovací þást je sekce konstrukce, k která zajisstí natlakov vání systém mu pĜi testeech tČsnČČní. Je složeena z nosné trubky (5.11) do které je j vložený pryžový p vakk (5.5). Ten nto vak jje nasazen na vstupní díl (5.4) a pevnČ utaažen upraveenou trubkoou se záviteem (5.3)). Poté se naašroubuje záátka (5.7).

4.2.3

strana a

61


Obr. 4--7 Tlakovací þást þ konstrukcce

Tllakový vzdduch bude pĜipojen p k tllakovací þáásti pomocí závitu G ¼ ¼. Zavit G ½ je pĜĜipraven proo pĜipojení senzoru s tlakku. 4..2.4 Tempeerovací þástt Taato þást konnstrukce je nosnou a ttemperovací þástí celéh ho testovaccího standu. Tato koonstrukþní skupina zajjištuje pĜívood a odvod d temperovaací kapalinyy do testov vacího standu. Objem m prostoru pro temperoovací kapallinu v standu je 0,9 l. C Celá konstrukþní klu 120x12 0 (3.2) ke kterému jso ou pĜivaĜenna dvČ þela (3.1, skkupina je slložena z jek 3.3).

Obr. 4-8 Teemperovací þáást

Otvory po obvodu o þella (3.1 a 33.2) jsou pĜipraveny p k snadnČjšíímu upnutíí této koonstrukce k lícní desce soustruhu.

sttrana

6 62


4.2.5 4.2.55 Odvzdušn nČní a pĜíslušenství Jako každý hyddraulicky ob bvod je nuttné i testovaací stand od dvzdušnit. N NaplnČní MR M no pĜes tlakkovací þást konstrukcce (5). Obj bjem kapaliiny kapaaliny bude uskuteþnČn napuuštČné do sttandu je 25 5 ml. Poté se obvod uzavĜe. u Z pomocí odvz vzdušĖovacíího šroubbu (7.2) dojjde k uniku vzduchu z hhydraulickéého obvodu. Poté je moožné doplnČČní zbývvajícího místa MR kapaalinou.

Obr. 4-9 Od dvzdušnČní

K pĜííslušenství se Ĝadí seenzory otáþþek, teploty y, tlaku a i vypouštČČcí víþka pro p tempperovací kappalinu. PĜesnČjší popis ve výkresové dokumen ntaci.

4.4 N Nastavení standu

4.4

K sprrávné funkcci celého testovacího sttandu je pottĜeba celá Ĝada externícch pĜístrojĤ Ĥ þi senzoorĤ. Pro teestování konkrétního pprovozního parametru je þasto ppotĜeba rĤzzná konfi figurace pĜíddavných zaĜĜízení. Na oobrázku 4-10 jsou vyob brazeny všeechna zaĜízeení þi senzory, kteréé je možné pĜipojit. K natlakován ní celého sy ystému je vhhodné pĜipo ojit b sloužit piezoelekktrický senzzor vzduušník (tlakoovou nádobu). K snímáání tlaku bude tlakuu (1). Signáll z tohoto seenzoru budee pĜipojen k NI USB-60 008 mČĜící kkartČ.

Obr. 4-10 4 Nastaven ní standu

Dále bude celý stand pohán nČn elektrom motorem. Hlavním H požžadavkem nna tento mottor budee stálost a jednoduchá j regulace ootáþek. Otááþky hĜídelee standu buudou snímáány

strana a

63


inndukþním popĜípadČ op ptickým sennzorem (2). Vystupující signál z obou senzo orĤ je obbdobný. Tento T senzo or bude oppČt pĜipojen n k NI kartČ. Stand bu bude temperrován kaapalinou. Tato T kapalin na bude tlaþþena do tesstovacího sttandu pomoocí þerpadla (7). A Aby byla zaajištČna hom mogenní teeplota v cellém standu bylo pĜikrroþeno k náávrhu exxterní nádobby na kapaalinu (4). V této nádob bČ bude kap palina s pom mocí spirálly (5) ohhĜáta a tepllota bude sledována ppomocí tepllotního þidla (6). Objeem nádoby bude m minimálnČ deesetinásobn ný oproti proostoru pro kapalinu k v testovacím t y byla standu, aby zaajištČna poožadovaná homogenitaa. V neposslední ĜadČČ je nutnéé napájet cívku m magnetickéhoo obvodu. Napájení bbude uskuteeþnČno pĜess laboratornní zdroj. Po omocí oddladČného MKP M modelu byl sestaaven graf záávislosti pro oudu v cívcce na magneetické inndukci v tČsnnící mezeĜee. Z této velliþiny dle vzztahu v [12]] a geometrrie magneticckých náástavcĤ lzee predikovaat statický pĜetlak tČssnČní pro testovací staand. Tento o graf vyyobrazen naa obrázku 4--11.

MaximálnípƎetlak[MPa]

8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

500

1000

1500

2000

25 500

30000

3500

Proudvcívcce[mA] Obr. 4-11 Závislost pĜettlaku tČsnČní nna proudu v cívce c

4..5 Testováání provo ozních parrametrĤ 4..5.1 MČĜeníí provoznícch paramettrĤ Záákladní testtování prov vozních paraametrĤ bud de probíhat tak, že se vynese záv vislost pĜĜetlaku tČsnnČní na jeednom vybrraném prov vozním paarametru. O Ostatní provozní paarametry buudou konstaantní. Výchoozí hodnoty y pro experiimenty uveddeny na obrázku 4--12.

Obr. 4-122 Provozní parrametry (graf))

sttrana

6 64


Po tČchto expperimentech h bude m možné pĜik kroþit k jednotlivým kombinacím provoozních paraametrĤ. 4.5.22 Vliv otáþeek hĜídele K tesstovacímu standu s bude pĜipojen asynchronn ní elektrom motor Siemeens o výkonu 1,5 kkW. Tento motor bude Ĝízen p omocí frek kvenþního mČniþe m Sinnamics G11 10. PĜipoojení motorru k hĜídelii standu buude pomocíí navrhnutéé spojky. O Otáþky bud dou vypooþteny dle frrekvence naapájení elekktromotoru. Otáþky bud dou také ovvČĜeny pomo ocí indukkþního þiddla otáþek. MČĜení bbude probíh hat tím zp pĤsobem, žže se nastaaví konstantní pĜetlak tČsnČní. Posléze se bude zvyšo ovat rychlosst otáþení hhĜídele. Pok kud dojdee k prĤsakuu tČsnČní, zobrazí z se nna senzoru tlaku tento prĤsak pok oklesem tlak ku. Pokuud dojde k pozorovateelnému pokklesu tlaku,, zapíše se hodnota ootáþek. Tím mto zpĤsoobem se nam mČĜí nejménČ 20 hodnnot pro rĤznéé pĜetlaky tČČsnČní.

4.5.2

Obr. 4-13 Vliv otáþek na pĜetlak k tČsnČní

deny také v opaþném poĜadí. p Nasttaví se konsstantní otáþþky Expeerimenty buudou proved a budde se zvyšoovat hodnotaa pĜetlaku. OpČt se z namČĜených n h hodnot sesstaví závislo ost pĜetlaaku tČsnČníí na otáþkáách. ObČ exxperimentállnČ sestavené závislossti by si mČli m odpoovídat. Dle rešeršní þásti þ se pĜĜedpokládá zhruba do o otáþek 300 1/min rĤ Ĥst maxiimálního pĜĜetlaku. Potéé dojde k m mírnému pok klesu [3]. 4.5.33 Vliv vĤle mezi magn netickým krroužkem a hĜídelí Pro kkaždou vellikost testov vací tČsnícíí štČrbiny je j nutné vy yrobit novéé bĜity. Ten nto param metr má zássadní vliv na n velikost m magnetické indukce v olejové o mezzeĜe. Všech hny provoozní param metry je nutn né otestovatt znovu pro o jinou velik kost olejovéé mezery. Dle D rešerršní þásti zvvolena výcho ozí hodnotaa velikosti štČrbiny 0,1 mm.

4.5.3 3

4.5.44 Vliv teplooty náplnČ Testoování vlivuu teploty maagnetické kaapaliny na pĜetlak tČsn nČní je uskuuteþnČno pĜĜes tempperovací kappalinu. Kap palina se v eexterní nádo obČ ohĜeje na požadovvanou teplotu. Objeem této nádooby je desettinásobnČ vČČtší než objem prostoru u v standu. Poté se zap pne þerpaadlo a tempperovací kap palina budee protékat standem. s Po omocí senzooru teploty se budee snímat tepplota MR kaapaliny. Ažž se teplota magnetickéé kapaliny uustálí, zaþn nou experimenty. PoostupnČ se bude b zvyšovvat hodnota pĜetlaku ažž do momenntu, kdy dojjde k prĤĤrazu. Tyto hodnoty see vynesou ddo grafu. V dostupné liiteratuĜe nebbyla nalezeena žádnná závislost tohoto t prov vozního paraametru.

4.5.4

strana a

65


O Obr. 4-14 Vlivv teploty nápln nČ

4..5.5 Vliv úrrovnČ vibra ací V Vibrace v staandu budou vyvozeny pomocí extterního zaĜízení. Bude se zkoumaat vliv frekvence vibbrací pĜi ko onstantní am mplitudČ naa pĜetlak tČssnČní. Pro ttoto mČĜení musí býýt stand upraven. Mussí byt odstrranČno ložissko za mag gnetickým ttČsnČním v místČ pĜĜíruby, jak je možné vid dČt na obrázzku níže.

Obr. 4-15 Vliv vibrací

p konstanntní hodnotČČ vibrací a bude se zzvyšovat pĜĜetlak Teesty budouu probíhat pĜi tČČsnČní. ZjišttČné hodnoty y budou zanneseny do grafu. g 4..5.6 Vliv moontážní pollohy Teestování vliivu montážn ní polohy bbude uskuteþnČno nepĜímo. Otestuuje se maxim mální pĜĜetlak tČsnČnní pĜi stano ovených parrametrech ve v vodorovn né a svislé ppoloze. Z ro ozdílu m mezi tČmito pĜetlaky see bude usuzzovat vliv montážní m polohy p tČsnČČní. Pokud bude vlliv podstatnný, budou prrovedeny roozsáhlejší sttudie.

sttrana

6 66


4.5.77 Vliv tlaku u kapaliny 4.5.7 Vliv tohoto proovozního parametru p bbude zaneseen ve všech experimeentech. Ten nto metr se pĜedpokládá p á jako neejpodstatnČjjší pro budoucí moožné použžití param magnnetického tČČsnČní v praaxi. Graf vllivu maximáálního pĜetlaku tČsnČníí pĜi ideálníích podm mínkách na proudu v cíívce zobrazeen na obrázzku 4-11.

TĜecí mom ment mag gnetickéh ho tČsnČníí 4.6 T

4.6

Magnnetické hĜíddelové tČsn nČní, jako kkaždé hĜídellové tČsnČníí, pĜi své fu funkcí odebírá urþitýý moment. U elastomeerního tČsnČČní je tento ztrátový mo oment závisslý pĜedevším na obbvodové ryychlosti. Z fyzikálního fy hhlediska se jedná o ad dhezní síly ppĤsobící meezi tĜecím m povrchem m a segmen nty makrom molekul tČsnČní. U magnetického ttČsnČní je sttav odliššný. Dle [3] je ztrátov vý momentt závislý pĜĜedevším na n proudu v cívce a z ní vychházejícího sm mykového napČtí n v maagnetické kaapalinČ. Na obrázku 4--16 je schém ma zapojjení standuu pro testov vání velikoosti odebíraného momentu v tČsnnČní. Stand je složeen z tubusuu (4), který ý je uloženn z jedné sttrany v ložiiskovém doomku (8.4)) a z druuhé pĜes spoojku (8.3) na n hĜídeli ellektromotorru (8.1). Do o tubusu je zzašroubováána tyþ ((8.5) kde na jejím kon nci je pĜipeevnČn tenzo ometrický senzor síly (8.2). Otáþþky budoou snímány indukþním þidlem v m místČ spojky (8.3).

Obr.. 4-16 Stand na n testování ztrrátového mom mentu v magneetickém tČsnČní

b Expeerimenty buudou probííhat tak, žže se budee testovat odebíraný moment bez magnnetické kapaliny, poté s magnetickkou kapalin nou. Rozdíl mezi m tČmitoo namČĜenými hodnnotami je odebíraný o moment m maagnetickou kapalinou.. Bude se testovat vliv smykkového nappČtí v kapallinČ a otáþeek na velik kost ztrátového momenntu. Tubus je upravven tak, že je možné testovat t i ellastomerní tČsnČní. t Výsledkem buude porovnáání ztrátoového mom mentu elastomerního a m magnetickéh ho tČsnČní.

strana a

67

Diskuze

5. DISKUZE PĜesnost pĜístrojĤ a experimentálních metod Použité experimentální pĜístroje a metody mají své pĜesnosti a omezení. Experimenty na zkonstruovaném magnetickém obvodu byly provedeny z pomocí Tesla metru Tectra 5180 a sondy F W BELL 1x. Základní pĜesnost pĜístroje Tectra 5180 se pohybuje okolo 1%. PĜesnost tohoto zaĜízení se také lehce mČní v závislosti na pracovní teplotČ. Nelinearita sondy F W BELL 1x je pĜi magnetické indukci 2 T okolo 1%. Cívka magnetického obvodu byla napájena laboratorním zdrojem Manson SDP 2603. PĜesnost dodávaného proudu do cívky je ±1 %. V MKP systému Ansys byl vytvoĜen model magnetického obvodu. PĜesnost tohoto modelu je silnČ závislá na konstrukci a typĤ prvkĤ sítČ (bázové funkci). Jako každá numerická metoda tak i MKP má zásadní požadavek na konvergenci. Se zvyšujícím se poþtem prvkĤ se zvyšuje pĜesnost výpoþtu (h-metoda) [33]. Tento postup byl použitý pro model magnetického obvodu MR uzlu. PĜedpoklady a zjednodušení MKP modelĤ DĤležitý pĜedpoklad diplomové práce je analogie dvou materiálĤ v MKP modelu (obr. 3-3). PĜedpokládá se analogie MKP modelĤ v tČsnící štČrbinČ (viz. 3.2). Jestliže bude experimentálnČ odladČný MKP model se vzduchem, poté z této analogie bude odladČný i model s magnetickou kapalinou. PĜístupy k modelování magnetických obvodĤ v MKP jsou v zásadČ tĜi (viz. 3.3). První z nich je 2D model s rotaþní axisymetrií. U tohoto modelu nelze zahnout vliv otvorĤ þi drážek po obvodu magnetického uzlu. Druhý pĜistup je 3D z pomocí rotaþní symetrie. U tohoto modelu lze postihnout rovnomČrnČ rozmístČné otvory þi jiné prvky po obvodu magnetického uzlu. Poslední pĜistup je plný 3D model. Tento pĜístup zahrnuje vlivy nesymetrických prvkĤ v modelu, ale požaduje vysoký výpoþetní þas a výkon. Byly provedeny experimenty, aby bylo možné Ĝíci, který model se nejvíce blíží experimentĤm. Porovnání MKP z experimenty Výsledky z rĤzných pĜístupĤ k modelování v MKP lze nalézt v tabulce 7. Byly zvoleny 4 pĜístupy. Model nejpĜesnČji popisující experimenty byl 3D MKP model s rotaþní symetrií, kde se zatížení cívky zadávalo pĜes parametr stranded. Jelikož nebylo možné provést experimenty na jednou, bylo mČĜení rozdČleno na mČĜení pĜedního a zadního tČsnícího bĜitu. Pro pĜední bĜit prĤmČrný rozdíl mezi experimenty a MKP modelem byl 14 mT. Tato hodnota odpovídala prĤmČrné chybČ 4,1 %. Pro zadní bĜit je rozdíl 13 mT, což odpovídá prĤmČrné chybČ 3,9 %. PĜi pĜihlédnutí k pĜesnostem mČĜící aparatury a MKP výpoþtu, lze konstatovat, že prĤmČrná chyba MKP modelu 4% je akceptovatelná. Simulace výrobních nepĜesností Každé experimentální zaĜízení je vyrobeno s urþitou výrobní pĜesností. Bylo vhodné provést citlivostní analýzu nejvýznamnČjších geometrických faktorĤ, které mohou zásadnČ ovlivĖovat výsledky. ExperimentálnČ odladČný MKP model byl využit pro tyto testy. VýpoþtovČ bylo zjištČno, že zásadní vliv na výsledky má velikost olejové mezery a s tím související prĤmČr bĜitĤ (viz 4.2.1). Tolerance zvolená na bĜitových

strana

68

Diskuze

nástavcích mĤže v nejhorším pĜípadČ ovlivnit výsledky o 1,5 %. Ostatní geometrické parametry nemají významnČjší vliv. Pozorované efekty PĜi mČĜení magnetické indukce pomocí sondy F W BELL 1x docházelo k velkému rozptylu mČĜených hodnot. Tento rozptyl se pohyboval maximálnČ kolem 20 % mČĜené hodnoty magnetické indukce. Bylo to zpĤsobeno vysokou citlivostí hallovy sondy na úhel naklopení sondy v mČĜící drážce. Tento fakt je vhodné respektovat pĜi budoucích mČĜeních s touto sondou. Testovací omezení standu Testovací stand, jako každé zaĜízení má své konstrukþní omezení. NejvýraznČjší vliv má elastomerní hĜídelové tČsnČní. Maximální tlak uvnitĜ standu mĤže byt 10 bar do 500 otáþek. Maximální otáþky standu mohou být 6000 pĜi maximálním tlaku 0,2 bar. Tohle omezení odpadá pĜi testování ztrátového momentu v tČsnČní, protože se elastomerní tČsnČní ze standu odstraní. Maximální temperovací teplota standu mĤže být 100 °C. PĜi pĜekroþení této teploty mĤže dojít k destrukci tČsnících elementĤ a magnetické kapaliny. Poslední omezení se týþe maximálního dlouhodobého proudového zatížení cívky, které je 3,36 A.

strana

69

ZávČr

6. ZÁVċR Hlavním cílem diplomové práce byl návrh testovacího standu pro stanovení provozních parametrĤ magnetického hĜídelového tČsnČní. Návrh této konstrukce úzce souvisel s konstrukþní skupinou MR uzlu. Tato skupina je zásadní pro výsledné parametry magnetického tČsnČní. Práce se z velké þásti zabývala vytvoĜením MKP modelĤ magnetického obvodu a jejích experimentálního odladČní. Ze 4 MKP modelĤ byl vybrán nejpĜesnČjší model. Jednalo se o 3D model s rotaþní symetrií, kde se zatížení zadávalo pĜes parametr stranded. Rozdíl mezi MKP modelem a experimenty byl prĤmČrnČ 4 %. Tato hodnota vzhledem k pĜesnostem mČĜících pĜístrojĤ a modelu byla ucházející. Z pomocí tohoto modelu byla navrhnuta geometrie bĜitových nástavcĤ a zatČžující proud v MR uzlu. Také byla pomocí tohoto modelu provedena geometrická citlivostní analýza, která odhalila problematická místa a tolerance. Zásadní vliv na tČsnost tČsnČní má velikost tČsnící štČrbiny a souosost hĜídele a tČsnících bĜitĤ. Tyto dva parametry spolu úzce souvisí, protože pĜi ne souosém uložení hĜídele dojde z jedné strany k zmenšení a z druhé k zvČtšení tČsnící štČrbiny. Diplomová práce se z velké þásti zabývala návrhem testovacího standu. Tato konstrukce byla rozdČlena do 5 konstrukþních celkĤ. Pro každý tento konstrukþní celek byla vybrána z rĤzných konstrukþních variant varianta nejvhodnČjší. Hodnotícími parametry byly pĜedevším funkþnost a cena. Konstrukce byla také ovlivnČna technologii výroby jednotlivých dílĤ. Byl požadavek na co nejvyšší souosost jednotlivých ploch, která je nejsnadnČji dosažitelná na jedno upnutí na soustruhu. V budoucnu na tomto standu probČhnou testy magnetického tČsnČní pĜi rĤzných provozních podmínkách. Výsledky z tČchto experimentĤ poskytnou údaje pro predikci chování magnetického tČsnČní pĜi rĤzných provozních stavech. Dále budou provedeny experimenty, které ukáží výhody þi nevýhody tohoto zpĤsobu tČsnČní oproti ostatním druhĤm tČsnČní.

VČda nikdy nevyĜeší jeden problém, aniž by nevyprodukovala deset nových. George Bernard Shaw

strana

70

Seznam použitých zdrojĤ

7. SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJģ

7

7.1 Knihy

7.1

[1] MAYER, Daniel a Josef POLÁK. Metody Ĝešení elektrických a magnetických polí. 1983. vyd. Praha: SNTL, 1983. [2] SHIGLEY, J. E., MISCHKE, Ch. R., BUDYNAS, R. G. Konstruování strojních souþástí. PĜeklad 7. vydání (McGraw Hill 2004), 2008, 1300 s.

7.2 VČdecké þlánky

7.2

[3] IYENGAR, VARDARAJAN R., ALEXANDER A. ALEXANDRIDIS, SIMON C. TUNG a DAVID S. RULE. Wear Testing of Seals in MagnetoRheological FluidsÂ©. Tribology Transactions. 2004, vol. 47, no. 1, pp. 23-28. ISSN 1040-2004. DOI: 10.1080/05698190490279083. Available from: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/05698190490279083 [4] CONG, Ming a Huili SHI. A study of magnetic fluid rotary seals for wafer handling robot. International Journal of Intelligent Systems Technologies and Applications. 2010, roþ. 8, 1/2/3/4, s. 158-. ISSN 1740-8865. DOI: 10.1504/IJISTA.2010.030197. Dostupné z: http://www.inderscience.com/link.php?id=30197 [5] MITAMURA, Y, S ARIOKA, D SAKOTA, K SEKINE a M AZEGAMI. Application of a magnetic fluid seal to rotary blood pumps. Journal of Physics: Condensed Matter. 2008-05-21, roþ. 20, þ. 20, s. 204145-. ISSN 0953-8984. DOI: 10.1088/0953-8984/20/20/204145. Dostupné z: http://stacks.iop.org/09538984/20/i=20/a=204145?key=crossref.38161d91b4dd036f9f4cf1987c7505b9 [6] MATUSZEWSKI, Leszek, Zbigniew SZYDÅ O, D SAKOTA, K SEKINE a MAZEGAMI. The application of magnetic fluids in sealing nodes designed for operation in difficult conditions and in machines used in sea environment. Polish Maritime Research. 2008-01-1, roþ. 15, þ. 3, s. -. ISSN 1233-2585. DOI: 10.2478/v10012-007-0083-0. Dostupné z: http://www.degruyter.com/view/j/pomr.2008.15.issue-3/v10012-007-0083 0/v10012-007-0083-0.xml [7] MENG, Zhao, Zou JIBIN, Hu JIANHUI, K SEKINE a M AZEGAMI. An analysis on the magnetic fluid seal capacity. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2006, roþ. 303, þ. 2, e428-e431. ISSN 03048853. DOI: 10.1016/j.jmmm.2006.01.060. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0304885306000758 [8] POTOCZNY, Marcin, BolesÅ aw ZACHARA, Hu JIANHUI, K SEKINE a M AZEGAMI. Influence of Magnetorheological Fluid Volume onto Obtained Critical Pressures on Rotary Shaft Seals. Key Engineering Materials. 2011, roþ. 490, þ. 2, s. 119-127. ISSN 1662-9795. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.490.119. [9] MATUSZEWSKI, Leszek, Zbigniew SZYDLO, Hu JIANHUI, K SEKINE a M

strana

71


AZEGAMI. Life tests of a rotary single-stage magnetic-fluid seal for shipbuilding applications. Polish Maritime Research. 2011-01-1, roþ. 18, þ. 2, s. –. ISSN 1233-2585. DOI: 10.2478/v10012-011-0012-0. Dostupné z: http://www.degruyter.com/view/j/pomr.2011.18.issue-2/v10012-011-00120/v10012-011-0012-0.xml [10] ULICNY, John C., Michael P. BALOGH, Noel M. POTTER, Richard A. WALDO a M AZEGAMI. Magnetorheological fluid durability testâ Iron analysis. Materials Science and Engineering: A. Lausanne: Elsevier Sequoia, 2007, roþ. 443, 1-2, s. 16-24. ISSN 09215093. DOI: 10.1016/j.msea.2006.06.050. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0921509306010215 [11] LIU, B, W H LI, P B KOSASIH, X Z ZHANG a M AZEGAMI. Development of an MR-brake-based haptic device. Smart Materials and Structures. Lausanne: Elsevier Sequoia, 2006-12-01, roþ. 15, þ. 6, s. 1960-1966. ISSN 0964-1726. DOI: 10.1088/0964-1726/15/6/052. Dostupné z: http://stacks.iop.org/09641726/15/i=6/a=052?key=crossref.003badc1c3d65bf8dba813dd994675da [12] KORDONSKI, W. I. a S. R. GORODKIN. Magnetorheological Fluid-Based Seal. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 1996-09-01, roþ. 7, þ. 5, s. 569-572. ISSN 1045-389x. DOI: 10.1177/1045389X9600700518. Dostupné z: http://jim.sagepub.com/cgi/doi/10.1177/1045389X9600700518

7.3 Vysokoškolské práce [13] NOVÁýEK, V. Technologie výroby Magnetoreologických kapalin. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2009. 40 s. Vedoucí bakaláĜské práce Ing. Jakub Roupec. [14] NOVÁýEK, V. Konstrukce MR spojky. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2011. 91 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Jakub Roupec. [15] ROUPEC, J. Mezní a degradaþní procesy magnetoreologických tlumiþĤ odpružení. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2011. 140 s.Vedoucí disertaþní práce Doc. Ing. Ivan MazĤrek, CSc [16] GRAVATT, John W. Magneto-Rheological Dampers for Super-sport Motorcycle Applications. 2003. Available from: http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-05202003214157/unrestricted/Gravatt_MS_Thesis_2003.pdf

strana

72


7.4 Internetové zdroje

7.4

[17] BONSOR, Kevin. Buildings and Bridges. [online]. [cit. 2012-09-20]. Dostupný z: http://science.howstuffworks.com/engineering/structural/smartstructure2.htm [18] Ferrotec: Ferrotec (USA) Corporation. [online]. [cit. 2012-09-19]. Dostupný z: http://www.ferrotec.com/ [19] POYNOR, James. Innovative Designs for Magneto-Rheological Dampers. pp. 12. Dostupný z: http://www.writing.engr.psu.edu/me5984/poynor.pdf [20] TOROCSIK, D. Some design issues of multi-plate magnetorheological clutches. 2011, pp. 4. Dostupný z: http://konyvtar.unipannon.hu/hjic/HJIC39_041_044.pdf [21] T., Butz. Modelling and Simulation of Electro- and Magnetorheological Fluid Dampers. 1998. Dostupný z: http://www.sim.informatik.tudarmstadt.de/publ/download/2002-ZAMM-Butz-vonStryk.pdf [22] Liquids ResearchLtd [online]. 2011. vyd. [cit. 2013-03-11]. Dostupné z: http://www.liquidsresearch.co.uk/ / [23] Ferrolabs: Sealing the unsealable [online]. 2013. vyd. [cit. 2013-03-11]. Dostupné z: http://www.ferrolabs.com/en/ [25] LORD Corporation [online]. 2013. vyd. [cit. 2013-03-11]. Dostupné z: http://www.lord.com/ [26] Vehicle dynamics: Solving the powertrain mount dilema [online]. 2013. vyd. [cit. 2013-03-11]. Dostupné z: http://www.vehicledynamicsinternational.com/bwi_porsche.php [27] Ansys tutorial [online]. 2001. vyd. [cit. 2013-03-11]. Dostupné z: http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/CL/CIT/IT [28] Magnetické kapaliny a jejich použití. MAYER, Daniel. [online]. [cit. 2013-0331].Dostupné z: www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=34814 [29] IVÁNEK, Lubomír. Elektromagnetismus: Uþební text [online]. Ostrava, 2007 [cit. 2013-03-31]. [30] Controlling Vibration with Magnetorheological Fluid Damping. CARLSON. [online]. [cit. 2013-03-31]. Dostupné z: http://www.sensorsmag.com/sensors/electric-magnetic/controlling-vibrationwith-magnetorheological-fluid-damping-999 [31] Ossur. [online]. [cit. 2013-03-31]. Dostupné z: http://www.ossur.cz/

strana

73


[32] Actuators based on Magnetorheological Fluid. [online]. [cit. 2013-03-31]. Dostupné z: http://www.hs-owl.de/fb5/en/labor/rt/forschung/mrf-aktorik.html [33] PETRUŠKA, JindĜich. MKP v inženýrských výpoþtech [online]. [cit. 2013-0423]. Dostupné z: www.umt.fme.vutbr.cz/

strana

74

Seznam použitých symbolĤ a veliþin

8. SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLģ A VELIýIN

8

Seznam použitých zkratek 2D - dvourozmČrný 3D - tĜírozmČrný FF - ferrofluid MKP - metoda koneþných prvkĤ MR - magnetoreologický NI - National instruments Seznam symbolĤ a veliþin b [mm] - výška tČsnící šterbiny B [T] - magnetická indukce ‫ܤ‬௥ [T] - zbytková magnetická indukce h [mm] - šíĜka tČsnícího bĜitu H [A/m] - intenzita magnetického pole I [A] - elektrický proud 2 J [A/m ] - proudová hustota L [H] - indukþnost M [A/m] - magnetizace n [min-1] - otáþky N [1] - poþet závitĤ cívky p [Pa] - tlak, pĜetlak ‫݌‬௣௟ [Pa] - plastická složka pĜetlaku ‫݌‬௠௔௚ [Pa] - magnetická složka pĜetlaku Rm [Ƿ] - reluktance 2 S [mm ] - conducting area V [mm3] - objem magnetické kapaliny [mm3] - objem šterbiny Vn y [mm] - vzdálenost µr Ĳ ĭ ȫ

[1] [Pa] [Wb] [s-1]

- relativní permeabilita - smykové napČtí - magnetický tok - úhlová rychlost

strana

75

Seznam obrázkĤ, grafĤ a tabulek

9. SEZNAM OBRÁZKģ, GRAFģ A TABULEK 9.1 Seznam obrázkĤ Obr. 1-1 Porovnání Ferro kapaliny (1) a MR kapaliny (2) [6] .................................. 16 Obr. 1-2 MR efekt [32] .............................................................................................. 16 Obr. 1-3 Módy MR kapaliny [22] .............................................................................. 16 Obr. 1-4 Zjednodušené B-H kĜivky MR kapalin firmy Lord, pĜevzato z [24] .......... 18 Obr. 1-5 PĜiklad magnetického obvodu [29] ............................................................. 19 Obr. 1-6 Magnetizaþní kĜivka [29] ............................................................................ 19 Obr. 1-7 Hysterezní kĜivka [29] ................................................................................. 20 Obr. 1-8 Typy hysterezních kĜivek [29] .................................................................... 20 Obr. 1-9 Magnetický a elektrický obvod [29] ........................................................... 21 Obr. 1-10 Typy úloh [29] ........................................................................................... 21 Obr. 1-11 MR tlumiþ [19] .......................................................................................... 22 Obr. 1-12 Sedadlo dopravního prostĜedku [18] ......................................................... 22 Obr. 1-13 Tlumiþ praþky [30] .................................................................................... 23 Obr. 1-14 Brzda kolenního kloubu [31]..................................................................... 23 Obr. 1-15 Uložení motoru Porsche 911 GT3 [25] ..................................................... 24 Obr. 1-16 TČsnČní lodního šroubu [6] ....................................................................... 24 Obr. 1-17 Elektro-optický sledovací systém [18] ...................................................... 25 Obr. 1-18 Koncepce tČsnČní þerpadla krve [5] .......................................................... 26 Obr. 1-19 Výsledky experimentĤ þerpadla krve [5] .................................................. 26 Obr. 1-20 Schéma manipulaþního zaĜízení [4] .......................................................... 26 Obr. 1-21 Konstrukþní uspoĜádání magnetického obvodu [4] .................................. 27 Obr. 1-22 Testovací stand [8] .................................................................................... 28 Obr. 1-23 Schéma standu [8] .................................................................................... 28 Obr. 1-24 Geometrie [8] ............................................................................................ 28 Obr. 1-25 Schéma geometrie [8]................................................................................ 29 Obr. 1-26 Výsledky práce [8] .................................................................................... 29 Obr. 1-27 Výsledky práce - konkretizace [8] ............................................................ 30 Obr. 1-28 Závislost poþtu bĜitĤ [8](z…poþet bĜitĤ v tČsnČní) ................................... 30 Obr. 1-29 Rozložení magnetické indukce [7] ............................................................ 31 Obr. 1-30 Provozní parametry [7].............................................................................. 32 Obr. 1-31 Testovací stand [3] .................................................................................... 32 Obr. 1-32 OpotĜebování polyuretanového tČsnČní v MR kapalinČ [3] ...................... 33 Obr. 1-33 Výsledky práce [3] .................................................................................... 33 Obr. 1-34 Testovací stand [12] .................................................................................. 34 Obr. 1-35 Vliv proudu na pĜetlak tČsnČní [3]............................................................. 35 Obr. 1-36 Vliv otáþek na pĜetlak tČsnČní [3] ............................................................. 35 Obr. 1-37 Vliv geometrie bĜitu na pĜetlak tČsnČní [3] ............................................... 36 Obr. 1-38 Odebíraný kroutící moment [3] ................................................................. 36 Obr. 3-1 Koncepce konstrukce standu (koneþná verze) ............................................ 40 Obr. 3-2 Metodický pĜístup ....................................................................................... 41 Obr. 3-3 Analogie modelĤ ......................................................................................... 41 Obr. 3-4 Schéma mČĜení a hallĤv jev ........................................................................ 42 Obr. 3-5 MČĜící rovina a rozdČlení mČĜení ................................................................ 42 strana

76


Obr. 3-6 B-H kĜivka oceli 11 523 ............................................................................... 43 Obr. 3-7 Geometrie a materiálové charakteristiky ..................................................... 44 Obr. 3-8 MKP síĢ....................................................................................................... 44 Obr. 3-9 Výsledky z MKP typu stranded ................................................................... 45 Obr. 3-10 Výsledky z MKP typu solid ....................................................................... 45 Obr. 3-11 SíĢ MKP 2D úlohy ..................................................................................... 46 Obr. 3-12 Výsledky z MKP typu 2D ......................................................................... 46 Obr. 3-13 Modelová cívka .......................................................................................... 46 Obr. 3-14 Geometrie a síĢ........................................................................................... 47 Obr. 3-15 Výsledky z MKP typu 3D ......................................................................... 47 Obr. 3-16 Ukázka z mČĜení magnetické indukce ....................................................... 48 Obr. 3-17 NamČĜená data pĜední bĜit 3,36 A .............................................................. 48 Obr. 3-18 NamČĜená data zadní bĜit 3,36 A .............................................................. 49 Obr. 3-19 Rozdíl MKP a experimenty pĜední bĜit ...................................................... 49 Obr. 3-20 Rozdíl MKP a experimenty zadní bĜit ....................................................... 50 Obr. 3-21 Parametry ovlivĖující konstrukci MR uzlu ................................................ 51 Obr. 3-22 První varianta konstrukce MR uzlu ........................................................... 51 Obr. 3-23 Druhá varianta MR uzlu............................................................................. 52 Obr. 3-24 Konstrukþní celky (finální varianta) .......................................................... 53 Obr. 3-25 Tubus varianta 1 ......................................................................................... 54 Obr. 3-26 Tubus varianta 2 ......................................................................................... 54 Obr. 3-27 Varianta 1 konstrukce tlakování ................................................................ 55 Obr. 3-28 Varianta 2 tlakovací þásti konstrukce ........................................................ 56 Obr. 3-29 Temperovací þást varianta 1 ...................................................................... 57 Obr. 3-30 Temperovací þást varianta 2 ...................................................................... 57 Obr. 4-1 Rozpad sestavy standu ................................................................................. 58 Obr. 4-2 MR uzel ........................................................................................................ 59 Obr. 4-3 Výsledky z MKP MR uzlu ........................................................................... 59 Obr. 4-4 Citlivostní analýza ....................................................................................... 60 Obr. 4-5 Tubus............................................................................................................ 60 Obr. 4-6 Uložení hĜídele ............................................................................................. 61 Obr. 4-7 Tlakovací þást konstrukce ............................................................................ 62 Obr. 4-8 Temperovací þást ......................................................................................... 62 Obr. 4-9 OdvzdušnČní ................................................................................................ 63 Obr. 4-10 Nastavení standu ........................................................................................ 63 Obr. 4-11 Závislost pĜetlaku tČsnČní na proudu v cívce ............................................. 64 Obr. 4-12 Provozní parametry (graf) .......................................................................... 64 Obr. 4-13 Vliv otáþek na pĜetlak tČsnČní .................................................................... 65 Obr. 4-14 Vliv teploty náplnČ ..................................................................................... 66 Obr. 4-15 Vliv vibrací ................................................................................................ 66 Obr. 4-16 Stand na testování ztrátového momentu v magnetickém tČsnČní .............. 67

strana

77


9.2 Seznam tabulek Tab. 1 Tab. 2 Tab. 3 Tab. 4 Tab. 5 Tab. 6 Tab. 7

strana

78

Ferrolabs nanomagnetické kapaliny .............................................................. 17 Ferrolabs magnetoreologické kapaliny .......................................................... 17 LORD MR kapaliny ...................................................................................... 17 Liquids research nanomagnetické kapaliny ................................................... 18 Liquids research MR kapaliny ....................................................................... 18 Výsledky práce [4]......................................................................................... 27 Porovnání hodnot MKP a mČĜení .................................................................. 49

Sezn nam pĜíloh

10. S SEZNAM M PěÍLOH H

10

PĜíloha I. – MKP M výpoþþet MR uzlu u v testovacím standu u Geom metrie MR uzlu je uveedena na obbrázku 3-23.. Materiálov vé charakteeristiky stejn né, jak v kapitole 3.3.1. 3 Rozdíl v materiáálových vlaastnostech od o pĜedchozzí varianty je v maagnetické kapalinČ k v tČsnící štČrbbinČ. Byla použita MR M kapalinaa firmy Lo ord MRF F-140 CG. B-H B kĜivka této kapalinny byla pou užita pro výpoþet a je vvyobrazena na obrázzku níže.

P síĢ stejná jak v pĜedcchozím pĜíppadČ kvĤli zachování z analogie a moodelĤ. Mod del MKP byl pproudovČ zaatížen 1 A.

Rozlložení a velikosti mag gnetické inddukce v MR R uzlu na obrázku nížže. Nejvyšší hodnnota magnetické induk kce je v hĜíídeli. PĜi zvyšování z zatČžujícího z proud dojjde v tom mto místČ k magnetickéému nasyceení.

strana a

79

Se eznam pĜílo oh

Rozložení magnetické m indukce i vM MR kapalin nČ pod tČsn nicími bĜityy je konstan ntní a m jak je m možné vidČtt na obrázku u výše vpraavo. doosahuje hoddnoty 1050 mT,

N Na obrázku výše v je možžné vidČt roozložení a velikosti v maagnetické inndukce ve stĜedu s tČČsnící štČrbinny. Nejvyššší hodnota ddosahuje 1089 mT. Inntenzita maggnetického pole dle B B-H kĜivky kapaliny MRF-140 M CG G níže dossahuje hoodnoty 200 kA/m. Tato o hodnota byyla také vyp poþtena ovČČĜena v systtému Ansys.

sttrana

8 80

Sezn nam pĜíloh

n stanoviit smykové napČtí v MR M Z inttenzity maggnetického pole lze dlle kĜivky níže kapaalinČ pĜi tom mto proudov vém zatíženíí. Smykovéé napČtí dossahuje hodnnoty 58,5 kP Pa. Tato hodnota je dĤležitá pro o pozdČjší ttesty odebírraného mom mentu (4.5).

MKP P výpoþet byl b také pro oveden pro pproudové zatížení z 3,36 6 A. Tímto zpĤsobem se zjistíí, jakou maximální m magnetickou m u indukci mĤžeme v MR kapaalinČ v našeem magnnetickém obbvodu dosáh hnout. Byloo vypoþteno o, že maxim mální magneetická induk kce dosahhuje 1,44 T. T

strana a

81

Se eznam pĜílo oh

PĜíloha II. - Urþení conducting c area N Na 3D MKP P modelu cívky bylaa zjištČna mocninná m závislost z m mezi parameetrem coonducting arrea a indukþþností testovvané cívky.. Tuto skuteeþnost ilustrruje graf nížže.

M Mocninná závvislost dle graafu je popsánna vztahem: ܵൌ

ͳ͸͵ ͵ ξ‫ܮ‬

CR mĤstku L LCR-819 Dáále bylo provvedeno mČĜeení indukþno sti testovanéé cívky na LC IN NSTEK. Cívkka byla navin nuta na hliníkkovém nákru užku.

Inndukþnost cíívky mČĜenáá na LCR mĤstku je ovlivnČna budící frekvvencí. Graff výše prrezentuje nam mČĜená data. Na LCR mĤĤstku byla prromČĜena ind dukþnost s m minimálnČ možnou

sttrana

8 82

Seznam pĜíloh

frekvencí. Tendence grafu byla protáhnuta do hodnoty 0 Hz. Hodnota indukþnosti pĜi nulové frekvenci L = 0,5342. Posléze se tato indukþnost dosadila do vztahu z MKP. ܵൌ

ͳ͸͵

ඥͲǡͷ͵Ͷʹ

ൌ

ͳ͸͵ ൌ ʹʹͶ݉݉ଶ Ͳǡ͹͵Ͳͻ

Conducting area testované cívky vypoþtena na 224݉݉ଶ .

strana

83

Seznam pĜíloh

PĜíloha III. – Proudová hustota Hustota elektrického proudu nebo také proudová hustota je podíl elektrického proudu k prĤĜezu vodiþe. Pro dlouhodobČ pracující cívky se tato hodnota volí v rozmezí od ஺ ஺ 2,5 మ do 3 మ . Pro krátkodobou þinnost je možné zvolit proudovou hustotu až 10

௠௠ ஺

௠௠

௠௠

మ . Maximální proud, kterým budeme zatČžovat cívku v MR uzlu je 3,36 A. Dle

vztahu a výpoþtu níže z proudové hustoty 3

‫ܬ‬ൌ

strana

84

஺

௠௠మ

byl zvolen prĤmČr vodiþe 1,2 mm.

‫ܫ‬ ͶǤ ‫ܫ‬ ͶǤ ‫ܫ‬ ͶǤ͵ǡ͵͸ ൌ ൌ൐ ݀ ൌ ඨ ൌඨ ൌ ඥͳǡͶʹ ൌ ͳǡͳͻ݉݉ ଶ ܵ௩ ߎǤ ݀ ‫ܬ‬Ǥ ߎ ͵Ǥ ߎ

Seznam pĜíloh

PĜíloha IV. – APDL program !Parametry a=0.4 b=0.04 sr=0.5 curdes=1770

! velikost sítČ v železných þástech ! velikost sítČ ve vzduchové mezeĜe ! sražení bĜitu ! proudová hustota A/mm2

!***** Konec parametry ***** /NOPR KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,0 KEYW,PR_THERM,0 KEYW,PR_FLUID,0 KEYW,PR_ELMAG,1 KEYW,MAGNOD,1 KEYW,MAGEDG,0 KEYW,MAGHFE,0 KEYW,MAGELC,0 KEYW,PR_MULTI,0 KEYW,PR_CFD,0 /GO ! ***** Geometrie ***** /PREP7 /PNUM,AREA,1 RECTNG,8.45,0,10,37 ! hĜidel X1,X2,Y1,Y2 RECTN,9.1,38.5,13,16 ! bĜit levý RECTNG,9.1,38.5,31,34 ! bĜit pravý RECTNG,9.5,14,16,31 !hlinikový nakružek RECTNG,14,27.5,16,31 !civka RECTNG,38.5,35,16,31 !ukonceni obvodu þást vrchni RECTNG,35,30,19,28 !ukonceni obvodu þást spodní RECTNG,9.1,8.45,10,37 ! zjemneovani mesche RECTNG,9.1,9.5,16,31 k,101,9.1+sr,13 !srazeni hran k,102,9.1,13+sr l,101,102, l,102,5, l,5,101 al,37,38,39 ASBA,2,10, ,,KEEP k,103,9.1+sr,16 !srazeni hran k,104,9.1,16-sr k,105,9.1,16 l,103,104, l,103,105,

strana

85

Seznam pĜíloh

l,104,105, al,5,8,42 ASBA,11,2, ,,KEEP k,106,9.1+sr,31 k,107,9.1,31+sr k,108,9.1,31 l,106,107, l,106,108, l,108,107, al,41,45,7 ASBA,3,11, ,,KEEP k,109,9.1+sr,34 k,110,9.1,34-sr k,111,9.1,34 l,109,110, l,110,111, l,111,109, al,9,12,48 ASBA,13,3, ,,KEEP

!srazeni hran

!srazení hran

AGLUE,all

!slepeni dohromady geometrie

ARSCALE,all, , ,0.001,0.001,1,

! nastavení rozmČrĤ na mm

! ***** VýbČr prvku ***** ET,1,PLANE13 !* KEYOPT,1,1,0 KEYOPT,1,2,0 KEYOPT,1,3,1 KEYOPT,1,4,0 KEYOPT,1,5,0 !*

! nastavení axisymetrie

! ***** Nastavení materiálu ***** MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,MURX,1,,1

! hliník !Nelinerání ocel

TB,BH,2,1,29, TBPT,,0.210,0.187 TBPT,,0.245,0.246 TBPT,,0.315,0.328 TBPT,,0.385,0.421 TBPT,,0.420,0.503

strana

86

! A/mm , T

Seznam pĜíloh

TBPT,,0.490,0.62 TBPT,,0.560,0.725 TBPT,,0.630,0.795 TBPT,,0.665,0.854 TBPT,,0.700,0.901 TBPT,,0.803,0.982 TBPT,,0.946,1.06 TBPT,,1.153,1.16 TBPT,,1.296,1.22 TBPT,,1.678,1.32 TBPT,,1.996,1.38 TBPT,,2.490,1.45 TBPT,,3.118,1.51 TBPT,,3.737,1.56 TBPT,,4.558,1.61 TBPT,,5.362,1.65 TBPT,,6.165,1.69 TBPT,,7.438,1.75 TBPT,,8.751,1.79 TBPT,,9.864,1.82 TBPT,,11.058,1.85 TBPT,,12.570,1.88 TBPT,,14.240,1.91 TBPT,,15.672,1.93 !konec nelinerání ocel MPDATA,MURX,3,,1 MP,RSVX,3,3.04878E-8 MPDATA,MURX,4,,1

! mČd ! rezistivita mČdi ! vzduch

! ***** PĜirazení materiálu ***** AESIZE,18,1 MSHAPE,1 AMESH,18 mat,2 AESIZE,20,a MSHAPE,1 AMESH,20 AESIZE,21,a MSHAPE,1 AMESH,21 AESIZE,19,a MSHAPE,1 AMESH,19 AESIZE,1,a MSHAPE,1 AMESH,1

!nastaveni velikosti !nastaveni tetrahedrĤ

!nastaveni velikosti !nastaveni tetrahedrĤ !nastaveni velikosti !nastaveni tetrahedrĤ !nastaveni velikosti !nastaveni tetrahedrĤ

!nastaveni tetrahedrĤ

strana

87

Seznam pĜíloh

AESIZE,7,a MSHAPE,1 AMESH,7 mat,3 AESIZE,16,1 MSHAPE,1 AMESH,16 mat,4 AESIZE,10,b MSHAPE,1 AMESH,10 AESIZE,15,b MSHAPE,1 AMESH,15 AESIZE,13,b MSHAPE,1 AMESH,13 AESIZE,3,b MSHAPE,1 AMESH,3 AESIZE,22,b MSHAPE,1 AMESH,22 AESIZE,17,b MSHAPE,1 AMESH,17 LREFINE,44, , ,2,1,1,1 LREFINE,50, , ,2,1,1,1








!nastaveni tetrahedrĤ !Trojka znamená, jak moc zahustit

! ***** Current density ***** BFA,16,JS, , ,curdes,0 ! ***** Magnetic flux paralel ***** FLST,2,14,4,ORDE,14 FITEM,2,1 FITEM,2,3 FITEM,2,-4 FITEM,2,22 FITEM,2,29 FITEM,2,31 FITEM,2,39 FITEM,2,-40 FITEM,2,48 FITEM,2,-49 FITEM,2,61 FITEM,2,63 FITEM,2,65

strana

88

Seznam pĜíloh

FITEM,2,-66 DL,P51X, ,ASYM ! ***** Solve ***** /SOL MAGSOLV,0,5,0.001, NLDIAG,NRRE,1 NLDIAG,EFLG,1 /POST1 PLF2D,27,0,10,1 PATH,rez,2,60,60, PPATH,1,0,8.8,10,,0, PPATH,2,0,8.8,35,,0, PDEF, ,B,X,AVG PDEF, ,B,Y,AVG PLPATH,BX,BY

! Definovani nazvu cesty a poþtu bodu na cestČ ! Poþáteþni a koncové body cesty

! Definovani B ve smČru X ! Vykresleni

strana

89

Se eznam pĜílo oh

PĜíloha V. – p.v charrakteristikaa tČsnČní

sttrana

9 90

Sezn nam pĜíloh

PĜíloha VI. – Grafické závislosti z þlánku [188]

strana a

91

Se eznam pĜílo oh

sttrana

9 92

Sezn nam pĜíloh

PĜíloha VII. – Porovnání MKP a m ČĜení

strana a

93

Se eznam pĜílo oh

sttrana

9 94

NÁVRH TESTOVACÍHO STANDU PRO STANOVENÍ PROVOZNÍCH PARAMETRŮ MAGNETICKÉHO HŘÍDELOVÉHO TĚSNĚNÍ

Recommend Documents