Téma diplomové práce řeší na úrovni projektu problematiku vyvážení vřetenových ložisek obráběcích center s převahou soustružnických operací. Daný problém má tři hlavní aspekty. Vřetena jsou zatížena poměrně velkou axiální silou, což má za následek omezení životnosti ložisek. Je obtížné vyvážit obrobek o hmotnostech i několika desítek tun. Nevyvážený obrobek je při rotačním pohybu zdrojem kmitání. Při obrábění dochází k buzení nucených netlumených kmitů a následně k rozkmitání celé soustavy. V praxi je tento problém řešen především vyvážením pomocí hydrostatických ložisek. Problém je řešen v několika rovinách. Klasifikace dynamického systému a jeho model. Výběr vhodného typu regulace a prvků regulačního obvodu. A v neposlední řadě, optimalizace celého systému.
Annotation in English
The theme of this diploma thesis is concerting problems with balance of vertical lathes spindles. The problem is solved only on a project level. There are three main aspects. At firs there is a problem with large spindle‘s load from an axial force, it causes rapid bearing’s wastage. At second there is very difficult to balance a big workpiece in few ten tons. At third, the workpiece, which isn’t balanced, is oscillation’s origin. And next causes all system’s oscillation. In practice is this problem solved by hydrostatic bearings. The problem is solved at few levels. Dynamic system’s classification and his mathematical model. The choice of suitable control circuit and his elements. And last, but not least, system‘s optimization.
Téma diplomové práce řeší na úrovni projektu problematiku vyvážení vřetenových ložisek obráběcích center s převahou soustružnických operací. Daný problém má tři hlavní aspekty. Vřetena jsou zatížena poměrně velkou axiální silou, což má za následek omezení životnosti ložisek. Je obtížné vyvážit obrobek o hmotnostech i několika desítek tun. Nevyvážený obrobek je při rotačním pohybu zdrojem kmitání. Při obrábění dochází k buzení nucených netlumených kmitů a následně k rozkmitání celé soustavy. V praxi je tento problém řešen především vyvážením pomocí hydrostatických ložisek. Problém je řešen v několika rovinách. Klasifikace dynamického systému a jeho model. Výběr vhodného typu regulace a prvků regulačního obvodu. A v neposlední řadě, optimalizace celého systému.
Annotation in English
The theme of this diploma thesis is concerting problems with balance of vertical lathes spindles. The problem is solved only on a project level. There are three main aspects. At firs there is a problem with large spindle‘s load from an axial force, it causes rapid bearing’s wastage. At second there is very difficult to balance a big workpiece in few ten tons. At third, the workpiece, which isn’t balanced, is oscillation’s origin. And next causes all system’s oscillation. In practice is this problem solved by hydrostatic bearings. The problem is solved at few levels. Dynamic system’s classification and his mathematical model. The choice of suitable control circuit and his elements. And last, but not least, system‘s optimization.
Téma této diplomové práce popisuje problematiku vyvážení
vřetenových ložisek svislých soustruhů. Daný problém má tři
hlavní aspekty. 1.Vřetena jsou zatížena poměrně velkou axiální
silou, což má za následek omezení životnosti ložisek. 2. Je
obtížné vyvážit obrobek o hmotnostech i několika desítek tun.
Nevyvážený obrobek je při rotačním pohybu zdrojem kmitání,
jež má za následek chvění celého systému. A potažmo i
zvýšeného opotřebování vřetenových ložisek. 3. Při
obrábění dochází k buzení nucených kmitů a následně k
rozkmitání celé soustavy. Je technicky problematické
''frekvenčně naladit", resp. zatlumit soustruh tak, aby
nedocházelo k nuceným netlumeným kmitům. 1. Vypracujte literární rešerši na téma optimalizace ve
strojírenství.
2. Navrhněte řešení vybraných problémů, s využitím metod
evolučních algoritmů.
3. Způsob optimalizace aplikujte na reálné zadání a výsledky
podrobte srovnávací analýze se současnými výsledky.
4. Připravte navržený způsob optimalizace pro využití v praxi.
Research Plan
Téma této diplomové práce popisuje problematiku vyvážení
vřetenových ložisek svislých soustruhů. Daný problém má tři
hlavní aspekty. 1.Vřetena jsou zatížena poměrně velkou axiální
silou, což má za následek omezení životnosti ložisek. 2. Je
obtížné vyvážit obrobek o hmotnostech i několika desítek tun.
Nevyvážený obrobek je při rotačním pohybu zdrojem kmitání,
jež má za následek chvění celého systému. A potažmo i
zvýšeného opotřebování vřetenových ložisek. 3. Při
obrábění dochází k buzení nucených kmitů a následně k
rozkmitání celé soustavy. Je technicky problematické
''frekvenčně naladit", resp. zatlumit soustruh tak, aby
nedocházelo k nuceným netlumeným kmitům. 1. Vypracujte literární rešerši na téma optimalizace ve
strojírenství.
2. Navrhněte řešení vybraných problémů, s využitím metod
evolučních algoritmů.
3. Způsob optimalizace aplikujte na reálné zadání a výsledky
podrobte srovnávací analýze se současnými výsledky.
4. Připravte navržený způsob optimalizace pro využití v praxi.
Recommended resources
[1] ZELINKA, Ivan. Umělá inteligence I. Volume 1. Zlín : Vutium,
Brno, 1998. 126 p. ISBN 80-214-1163-5.
[2] ZELINKA, Ivan , Umělá inteligence / kap.6 ''Diferenciální
evoluce‘‘, Academia, 33 p.
[3] Kvasnička V., Pospíchal J., Tiňo P. 2000, Evolučné algoritmy,
STU Bratislava, ISBN 85-246-2000, 2000
[4] ZELINKA, Ivan , New Optimization Techniques in Engineering / kap.
7 ''SOMA - Self Organizing Migrating Algorithm, Springer-Verlag
Koza J.R. 1998, Genetic Programming, MIT Press, ISBN 0-262-11189-6, 1998
Koza J.R.,Bennet F.H., Andre D., Keane M. 1999, Genetic Programming
III, Morgan Kaufnamm pub., ISBN 1-55860-543-6, 1999
[5] Prokeš J.: Hydraulické mechanismy, Práce, Praha 1963
[6] Kříž R., Vávra P.: Strojírenská příručka díl 2. a 3., Scientia spol. s r.o. Praha 1993
[7] Hruška F.: Technické prostředky automatizace IV., FT-UTB 2003
[8] Novák P.: ČSN 69 0010-1.1 Tlakové nádoby stabilní- technická pravidla, Český normalizační institut, Praha 1987
[9] Novotný P.: ČSN 11 9008 Hydrostatické mechanismy, Český normalizační institut, Praha 1991
Recommended resources
[1] ZELINKA, Ivan. Umělá inteligence I. Volume 1. Zlín : Vutium,
Brno, 1998. 126 p. ISBN 80-214-1163-5.
[2] ZELINKA, Ivan , Umělá inteligence / kap.6 ''Diferenciální
evoluce‘‘, Academia, 33 p.
[3] Kvasnička V., Pospíchal J., Tiňo P. 2000, Evolučné algoritmy,
STU Bratislava, ISBN 85-246-2000, 2000
[4] ZELINKA, Ivan , New Optimization Techniques in Engineering / kap.
7 ''SOMA - Self Organizing Migrating Algorithm, Springer-Verlag
Koza J.R. 1998, Genetic Programming, MIT Press, ISBN 0-262-11189-6, 1998
Koza J.R.,Bennet F.H., Andre D., Keane M. 1999, Genetic Programming
III, Morgan Kaufnamm pub., ISBN 1-55860-543-6, 1999
[5] Prokeš J.: Hydraulické mechanismy, Práce, Praha 1963
[6] Kříž R., Vávra P.: Strojírenská příručka díl 2. a 3., Scientia spol. s r.o. Praha 1993
[7] Hruška F.: Technické prostředky automatizace IV., FT-UTB 2003
[8] Novák P.: ČSN 69 0010-1.1 Tlakové nádoby stabilní- technická pravidla, Český normalizační institut, Praha 1987
[9] Novotný P.: ČSN 11 9008 Hydrostatické mechanismy, Český normalizační institut, Praha 1991
