Konstrukce optického mikrotribometru
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Úkolem práce je návrh konstrukce optického mikrotribometru s možností dynamického měření kapalinového tření v simulovaném bodovém kontaktu. Přístroj má být navržen tak, aby umožňoval vhled mikroskopem v místě dotyku. V práci je popsána konstrukce vybraných přístrojů zkoumajících síly v kontaktech. Poukázáno je na jejich přednosti i nedostatky při použití v dané problematice. Parametry dotyku byly zjišťovány pomocí vzorců pro Hertzův tlak. Následně byl řešen návrh zátěžného členu, na němž má být uchycena kulička (jedna ze stykových ploch). S využitím tohoto členu a kapacitních snímačů polohy mají být následně měřeny síly a dynamické chování v kontaktu. K vyvození potřebného zatížení je použito mikrometrické hlavice a navrženého šestikloubového mechanismu. Potřebný pohyb v kontaktu je vytvořen rotací disku, kterou zajišťuje synchronní řemenový převod a synchronní motor. Na konci práce je zhodnoceno dynamické chování celého přístroje, přičemž jsou uvedeny frekvence, při nichž mohou být ovlivněny výsledky měření. Parametry navrženého mikrotribometru jsou porovnány s parametry zařízení popsaných v rešeršní části.
The aim of this work is to design an optical microtribometer with the possibility of dynamic measurement of liquid friction in simulated point contact. The device should be designed to allow a microscope to observe the point contact. The work describes the construction of selected devices investigating forces in contacts. Their advantages and disadvantages when used in the given problematics are pointed out. Touch parameters were determined using formulas of Hertz stress. Subsequently, the design of the cantilever on which the ball (one of the contact surfaces) is to be attached has been discussed. Using the cantilever and capacitive position sensors, forces and dynamic contact behavior are subsequently measured. The micrometer head and the designed six-joint mechanism are used to draw the necessary load. The required movement of contact is created by the rotation of the disk provided by the synchronous belt transmission and the synchronous engine. At the end of the work, the dynamic behavior of the device is evaluated, with the frequencies at which the measurement results can be influenced. The parameters of the proposed microtribometer are compared with the parameters of the devices described in the research section.
The aim of this work is to design an optical microtribometer with the possibility of dynamic measurement of liquid friction in simulated point contact. The device should be designed to allow a microscope to observe the point contact. The work describes the construction of selected devices investigating forces in contacts. Their advantages and disadvantages when used in the given problematics are pointed out. Touch parameters were determined using formulas of Hertz stress. Subsequently, the design of the cantilever on which the ball (one of the contact surfaces) is to be attached has been discussed. Using the cantilever and capacitive position sensors, forces and dynamic contact behavior are subsequently measured. The micrometer head and the designed six-joint mechanism are used to draw the necessary load. The required movement of contact is created by the rotation of the disk provided by the synchronous belt transmission and the synchronous engine. At the end of the work, the dynamic behavior of the device is evaluated, with the frequencies at which the measurement results can be influenced. The parameters of the proposed microtribometer are compared with the parameters of the devices described in the research section.
Description
Citation
POLÁČEK, T. Konstrukce optického mikrotribometru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jakub Roupec, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Nohál, Ph.D. (člen)
Ing. Matúš Ranuša, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-17
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a zodpověděl otázky oponenta.
Dotazy komise:
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
- Dotaz na možnosti výroby deformačního členu? - (ZODPOVĚDĚL)
- Uvažujete elastické deformace při funkci mechanismu, uvažoval jste také změny v rozměru vlivem těchto deformací? - (ZODPOVĚDĚL)
- Jaká jsou maximální napětí u deformačního členu? Jaký počet výměn vzorků uvažujete (za životnost součásti)? - (ZODPOVĚDĚL)
- Jaké existují režimy mazání? Můžete je popsat a zakreslit? - (ZODPOVĚDĚL)
Ing. Jakub Roupec, Ph.D.
- Dotaz na funkčnost součásti. Z pohledu deformací (překračující mez kluzu) - (ZODPOVĚDĚL)
Ing. Matúš Ranuša, Ph.D.
- Jak je vyřešeno symetrické zatěžování (dotaz na dva kloubové mechanismy po stranách)? - (ZODPOVĚDĚL)
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení