Dynamika výrobních strojů (FSI-GDV)

Akademický rok 2021/2022
Garant: Ing. Pavel Švancara, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Analýza struktury dynamického systému stroje, rozbor a modelování dynamických jevů v pracovních procesech strojních zařízení, modelování jejich mechanické soustavy a sestavení potřebného výpočtového modelu.
Analýza možností jak dynamické vlastnosti výrobních strojů žádaným směrem upravit.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají ucelený přehled o dynamických vlastnostech a charakteristikách výrobních strojů různého provedení. Porozumí spektrálním a modálním vlastnostem strojů a které jsou rozhodující pro stabilní a bezporuchový provoz strojního zařízení. Získané znalosti pak mohou v praxi uplatnit při konstruování vysoce výkonných a spolehlivých strojních zařízení.
Prerekvizity:
Matematika:
lineární algebra, maticový počet, Fourierova transformace (originál, obraz), spektrální a modální vlastnosti struktur, metody sestavování pohybových rovnic, diferenciální rovnice,
metoda konečných prvků.
Fyzika:
základy akustiky, akustické veličiny (tlak, intenzita, výkon), akustické signály, akustická pole, spektra signálů.
Obsah předmětu (anotace):
Výrobní stroj, stejně jako každý jiný produkt lidské činnosti musí v požadované splňovat jisté funkční parametry. Úkolem výrobních strojů je zajistit technologické pracovní procesy obrábění a tváření, při nichž se dosahuje požadovaný tvar a rozměry strojních součástí. Uvedené pracovní procesy jsou mechanickými pochody a lze je zajistit příslušnými typy výrobních strojů (tvářecích, obráběcích).
Výrobní stroj musí splňovat především hledisko výrobní, tj. opracování strojních součástí. Mezi další hlediska a kritéria výrobních strojů patří bezesporu jakost a kvalita vyrobených součástí i celých strojů při součásném vzrůstu jejich produkce. Neméně důležitými hledisky je zajištění provozní spolehlivosti, životnosti nástrojů i jednotlivých uzlů strojů.
Výše uvedené vlastnosti výrobních strojů jsou dány dynamickými vlastnostmi jejich mechanických soustav.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Požadavky na zápočet :
100 % účast na cvičeních, v případě dostatečně omluvené absence řešení náhradního problému.
Požadavky pro zkoušku:
Základní podmínkou pro zahájení zkoušky je udělení a zapsání zápočtu v indexu.
Vlastní zkouška se skládá z části písemné a ústní. Písemná část obsahuje tři otázky, pokrývající důležité oblasti předneseného předmětu dynamika výrobních strojů. Vypracování
správné odpovědi pouze u jedné otázky je důvodem k neudělení zkoušky. Ústní část slouží
k doladění a upřesnění objektivního hodnocení celkových znalostí studenta ze znalostí dané problematiky. Zkouška je uznána při splnění první části na 85 % a dalších dvou každé na 75 %.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičení je povinná. Kontrola výuky prováděna systematicky, na cvičeních záznam účasti do seznamu studentů. Připravenost studentů na výuku prováděna individuálně u jednotlivých studentů, případně kratičkým testem.
Zameškanou výuku v případě řádné omluvy je prováděno doplněním chybějící látky a případně zadáním náhradních příkladů.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Struktura dynamického systému stroje
2. Modely mechanických systémů výrobních strojů - metody přímé
3. Modely mechanických systémů výrobních strojů - metody počítačové
4.-6. Dynamické charakteristiky lineárních mechanických systémů :
a) spektrální a modální vlastnosti
b) časové a frekvenční dynamické charakteristiky
c) stabilita dynamických systémů
7.-8. Kmity výrobních strojů :
vynucené harmonické,vynucené periodické,vynucené impulsní, náhodné
9. Samobuzené kmity
10. Tlumení kmitů ve výrobních strojích
11. Experimentální zjišťování dynamických vlastností strojů
12. Pohony výrobních strojů
13. Hluk výrobních strojů
    Cvičení 1. Modely mechanických soustav.
2. Metody sestavování pohybových rovnic
3. Metody sestavování pohybových rovnic - pokračování
4. Metoda MKP
5. Spektrální a modální vlastnosti mechanických soustav
6. Spektrální a modální vlastnosti mechanických soustav - pokračování
7. Stabilita dynamických systémů.
8. Kmity výrobních strojů - harmonické buzení
9.Samobuzené kmity výrobních strojů
10.Experimentální zjišťování dynamických vlastností strojů
11.Pohony výrobních strojů
12.Hluk výrobních strojů
13.Zápočet
Literatura - základní:
2. K. Mungus, K. Popp: Schwingungen, Springer, 2005
4. M. Kopecký, B. Rudolf: Tvářecí stroje, ČVUT, 1991
Literatura - doporučená:
1. V. Mišun: Dynamika výrobních strojů, CERM, 2003
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-VSR-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 4 Povinný 2 1 Z
M2V-P prezenční studium M-VSY Výrobní systémy -- zá,zk 4 Povinný 2 1 Z