Hydraulické a pneumatické mechanismy (FSI-GHP)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:

Seznámit studenty s konstrukcí a stavbou hydro- a pneumostatických zařízení především z uživatelského hlediska tak, aby byli schopni orientovat se v již v praxi postavených a funkčně odzkoušených zařízeních tohoto druhu a rovněž aby mohli znalosti dále využít v konstrukci a projektování výrobních strojů a průmyslových robotů a manipulátorů (včetně periferních zařízení
a koncových efektorů) a manipulačních zařízení obecně.
Výstupy studia a kompetence:

Základní znalosti pro: projekci a konstrukci výrobních strojů a zařízení, mechanizační a automatizační techniky a to s využitím hydrostatických a pneumatických mechanismů a vytvoření základu pro vlastní studium tohoto technického oboru. Seznámení se s metodikou návrhu a měření základních charakteristik hydraulických prvků a metodikou zpracování výsledků měření do odpovídající formy písemných zpráv a protokolů, budou-li ve cvičeních žádány.
Prerekvizity:

Základní znalosti o tekutinových mechanismech a pohonech používaných ve strojírenství.
Obsah předmětu (anotace):

Předmět studentům zprostředkovává základní znalosti o stavbě silových a též i řídících hydrostatických a pneumatických obvodů. Získané znalosti jsou předpokladem pro další práci studentů v oblasti konstruování a projektování strojních zařízení a to především za pomoci hydraulických a pneumatických zařízení (tekutinových mechanismů), například v pohonné technice výrobních strojů a průmyslových robotů. V laboratorních cvičeních se jedná o seznámení se s prvky, používanými ve stavbě hydraulických a pneumatických obvodů, s jejich funkcí, vlastnostmi a charakteristikami a praktické procvičení syntézy a analýzy hydraulických a pneumatických obvodů aby byly funkční.
Metody vyučování:

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorními cvičeními. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky pozvaných odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi, souvisejícími s obsahem předmětu.
Způsob a kritéria hodnocení:

Povinná účast ve cvičeních - laboratoři hydraulických a pneumatických mechanismů (hala C1 UVSSR na FSI).
Podmínky udělení zápočtu:
1. 100 % účast v praktických cvičeních (v odůvodněných případech může student absolvovat náhradní cvičení s jinou skupinou).
2. Opravené a odsouhlasené protokoly ze cvičení, pokud budou žádány.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:

Přednášky jsou nepovinné, avšak doporučené z hlediska jejich užitečnosti pro výuku ve cvičeních a následné úspěšné zvládnutí zkoušky, jenž je ústní a písemná.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Rozdělení hydraulických a pneumatických obvodů
2. Hydrostatické mechanismy
3. Schémata hydrostatických obvodů
4. Řízení velikosti průtoku
5. Hydraulické obvody uzavřené a složené
6. Řídící veličiny tekutinových obvodů
7. Servomechanismy a servopohony
8. Prvky hydraulických obvodů
9. Hydromotory translační a rotační
10. Rozváděče a ventily
11. Pomocné hydraulické prvky
12. Pneumatické obvody silové a řídící
13. Silové obvody výkonové a řídící, pneumatické logické prvky ve vazbě na Průmysl 4.0
    Laboratorní cvičení 1. Úvod do laboratoří
2. Charakteristiky zubového čerpadla
3. Odporové charakteristiky ventilů
4. Syntéza hydraulického obvodu
5. Analýza složitého hydraulického obvodu
6. Konstrukční provedení hydraulických prvků
7. Úvod do cvičení z pneumatických obvodů
8. Simulace pneum. obvodů na PC
9. Sestavování Ha P obvodů na experimentálním zařízení
10. Způsoby škrcení pro řízení rychlosti pneumotorů
11. Simulace složitých pneumatických obvodů
12. Sestavení pneumatických obvodů na exp. zařízení
13. Simulace pneum. obvodů s vzájemnou vazbou pohybů, odzkoušení pneum. obvodů na exp.zařízení
Literatura - základní:
1. PAVLOK, Bohuslav. Hydraulické prvky a systémy. Díl 1, Kapaliny v hydraulických mechanismech, hydrostatické převodníky. Ostrava: VŠB– Technická univerzita Ostrava, 1999. ISBN 80-7078-620-5.
2. KOPÁČEK, J., Žáček, M. Pneumatická zařízení strojů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2003. 94 s. ISBN 80-248-0442-5.
3. CERHA, Josef. Hydraulické a pneumatické mechanismy I. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2016. ISBN 978-80-7494-294-5.
4. WALTERS, R. B. a R. B. WALTERS. Hydraulic and electric-hydraulic control systems. 2nd enl. ed. Boston: Kluwer Academic Publishers, 2000. ISBN 07-923-6537-2.
5. GRADL, Christoph. Hydraulic stepper drive–conceptual study, design and experiments. Linz: Trauner Verlag Universität, 2017. Advances in mechatronics, 40. ISBN 978-3-99062-095-3.
Literatura - doporučená:
1. VAĎURA, Jaroslav. Technické prostředky automatického řízení II: hydraulické a pneumatické mechanismy. Brno: Vysoké učení technické, 1982.
2. NEPRAŽ, František. Modelování systémů s hydraulickými mechanismy. Brno: Bosch Rexroth, 2002. ISBN 80-214-2187-8.
3. CERHA, Josef. Hydraulické a pneumatické mechanismy - návody do cvičení. Vyd. 2. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2010. ISBN 978-80-7372-560-0.
4. Flieger, J., Vyšín, M.: Hydraulické a pneumatické mechanismy - návody do cvičení, řešené příklady, Studijní opora FSI VUT v Brně 2004
5. PIVOŇKA, Josef. Tekutinové mechanismy: Herusgegeben D. Will, H. Ströhl. 4. durchges. Aufl. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1987.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 4 Povinný 1 1 Z
N-VSR-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 4 Povinný 2 1 Z