VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Podobné dokumenty
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY STUDIE TURBÍNY S VÍŘIVÝM OBĚŽNÝM KOLEM STUDY OF TURBINE WITH SIDE CHANNEL RUNNER

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DEVNÝCH KONSTRUKCÍ

(elektrickým nebo spalovacím) nebo lidskou #9. pro velké tlaky a menší průtoky

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE

Teoretické základy vakuové techniky

VY_32_INOVACE_C hřídele na kinetickou a tlakovou energii kapaliny. Poháněny bývají nejčastěji elektromotorem.

RADIÁLNÍ VYPÍNÁNÍ ZADÁNÍ: VUT - FSI, ÚST Odbor technologie tváení kov a plast

PARNÍ STROJ. Petr Lukeš, Patrik Smékal. SPŠ Bruntál Kavalcova 1, Bruntál

ELEKTROMAGNETICKÉ VENTILY ADY PGA

Proud ní tekutiny v rotující soustav, aneb prozradí nám vír ve výlevce, na které polokouli se nacházíme?

Projection, completation and realisation. MHH Horizontální odstředivá kondenzátní článková čerpadla

Dimenzování komín ABSOLUT Výchozí hodnoty

Hole Dozer Holesaws. P.2 of 2

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN NOSNÁ KONSTRUKCE ŽB OBJEKTU PRO LEHKÝ PRMYSLOVÝ PROVOZ

Dimenzování potrubních rozvod

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Návod k montáži. tubusového světlovodu ALLUX 250 STANDARD...strana 2. tubusového světlovodu ALLUX 350 STANDARD...strana 6

2. M ení t ecích ztrát na vodní trati

NÁVRH ŘEŠENÍ FLUKTUACE ZAMĚSTNANCŮ VE SPOLEČNOSTI

Správa obsahu ízené dokumentace v aplikaci SPM Vema

PRÁCE S GRAFICKÝMI VÝSTUPY SESTAV

Seminární práce 1. ZADÁNÍ - KOLENO ZADÁNÍ - KÍŽ ZADÁNÍ T KUS ZADÁNÍ T KUS ZADÁNÍ - CLONA ZADÁNÍ - DIFUZOR...

Odbratel PST. Zdroj CZT. Tepelná sí PST SCZT

Katalog a ceník náhradních díl plynových topidel. Ceník prací a služeb. Postupy pro urování a odstraování vad.

Technická zpráva PS

AIRBLAST 1070 PN. Charakteristika

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Efektivní hodnota proudu a nap tí

Lepení plexi v bonici pružnými lepidly

obr. 3.1 Pohled na mící tra

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK PRO DOPRAVU CEMENTU CEMENT WORM CONVEYOR

Potrubí slouží zejména k doprav kapalin, plyn a par, mén pro dopravu sypkých hmot.

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY PÁSOVÝ DOPRAVNÍK S VELKÝM SKLONEM BELT CONVEYOR WITH A LARGE SLOPE

Technická zpráva požární ochrany


PÍRUKA A NÁVODY PRO ÚELY: - RUTINNÍ PRÁCE S DATY

KRAJSKÁ KNIHOVNA V HAVLÍČKOVĚ BRODĚ

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

Pneumatický uzavírací ventil Typ 3351

POKYNY PRO VYPRACOVÁNÍ BAKALÁSKÉ A DIPLOMOVÉ PRÁCE

DETEKTOR HORKÉHO KOVU DIS HMD UIVATELSKÁ PÍRUKA

DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE

NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY

Podpora výroby energie v zaízeních na energetické využití odpad

NOSNÁ KONSTRUKCE ZASTŘEŠENÍ FOTBALOVÉ TRIBUNY STEEL STRUCTURE OF FOOTBAL GRANDSTAND

Píprava teplé vody. Zabezpeovací zaízení tepelných (otopných) soustav

Laboratorní mení Taylorových vír a jiných nestabilit vizualizací

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PAX SIGMA PUMPY HRANICE VYSOKOTLAKÉ HORIZONTÁLNÍ PLUNŽROVÉ ČERPADLO

REGULANÍ UZLY MERUK PRO REGULACI TEPELNÉHO VÝKONU TEPLOVODNÍCH OHÍVA VZDUCHOTECHNICKÝCH JEDNOTEK. Návod pro montáž, provoz a údržbu

Konstrukce a kalibrace t!íkomponentních tenzometrických aerodynamických vah

PVA SIGMA PUMPY HRANICE

KUSOVNÍK Zásady vyplování

TVAROVÉ SPOJE HŘÍDELE S NÁBOJEM POMOCÍ PER, KLÍNŮ A DRÁŽKOVÁNÍ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY VÍCEÚČELOVÁ SPORTOVNÍ HALA MULTI-FUNCTION SPORTS HALL

1.16 Lineární stabilita (pouze Fin 3D)

Tento dokument vznikl v rámci projektu Využití e-learningu k rozvoji klíčových kompetencí reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PEVODNÍKY ELEKTRICKÝCH VELIIN MT

FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV VODNÍCH STAVEB STUDIE PROTIPOVODŇOVÝCH OPATŘENÍ V LOKALITE DOLNÍ LOUČKY

MATEMATICKÝ MODEL UNIVERZÁLNÍ STANICE V LABORATOŘI VUT FSI OFI.

TENKOSTNNÉ PROFILY Z, C a Σ pro vaznice a paždíky

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

PFP SIGMA PUMPY HRANICE HORIZONTÁLNÍ

1. Systém domácího videovrátného. 2. Obsah dodávky. 3. Technická specifikace

PŘEPOČET KOTLE PŘI DÍLČÍM VÝKONU

øez A ( 1:100) pùdprys 3.n.p. pùdprys 2.n.p. pùdprys 1.n.p. ( m 1:100) A A A A E N

TECHNICKÁ ZPRÁVA 01/11-F ZTI-ZDRAVOTN TECHNICKÉ INSTALACE

Dvojčinné kulové, pístové čerpadlo. Oblast techniky

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ STATICKÉ ŘEŠENÍ SOUSTAVY ŽELEZOBETONOVÝCH NÁDRŽÍ

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ HŘÍDELE A ČEPY

Aplikaní pístroj na plošné pokládání lepidla SikaBond T52 FC

PVX SIGMA PUMPY HRANICE HORIZONTÁLNÍ

ŽELEZOBETONOVÁ SKELETOVÁ KONSTRUKCE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ZASTŘEŠENÍ SPORTOVNÍHO OBJEKTU THE ROOFING OF THE SPORT HALL ÚVODNÍ LISTY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

SIGMA PUMPY HRANICE HORIZONTÁLNÍ

o 2ks p ímých spojek (mezi moduly F-G), délka maximáln 60mm o 2ks p ímých spojek (mezi moduly D-F, E-G), délka mm

Y Q charakteristice se pipojují kivky výkonu

Pedmt úpravy. Vymezení pojm

POPIS TESTOVACÍHO PROSTEDÍ 1 ZÁLOŽKA PARSER

UŽIVATELSKÝ NÁVOD PÍSKOVACÍ KABINA 220L 26972

HYDROIZOLACE SPODNÍ STAVBY

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

Registr. O.S. Hradec Králové, od.c., vložka 8994/95 UŽIVATELSKÁ DOKUMENTACE

LAMELOVÁ ČERPADLA V3/25

OCELOVÁ KONSTRUKCE ROZHLEDNY STEEL STRUCTURE OF VIEWING TOWER

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY STEEL STRUCTURE OF A HALL

Technická za ízení budov. erpadla KSB pro vytáp ní a chlazení budov

DLEŽITÉ!!!! V každém pípad nezapomete na zazimování i ovládací jednotky.

OBSAH. Katalog zubových čerpadel Obsah

OBSAH. Katalog zubových čerpadel Obsah

UMD OBSAH. Katalog zubových motorů Obsah

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Anotace: Klí ová slova: Annotation: Key words:

odstředivá čerpadla MB s motorovým blokem stav G/03

Transkript:

VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV FLUIDNÍHO IINŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE KONSTRUKNÍ STUDIE SINUSOVÉHO ERPADLA DESIGN STUDY OF SINUSOIDAL PUMP BAKALÁSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR ONDEJ GRYM prof. Ing. FRANTIŠEK POCHYLÝ, CSc. BRNO 2008

ABSTRAKT Bakaláská práce je zamena zejména na literární rešerši sinusového erpadla a její zhodnocení z hlediska snížení tecí síly v kluzné ploše vodící lišty. Konstrukní návrh se bude zabývat snížením ztrát pi provozu. Jako erpané médium bude uvažována voda. Výsledný návrh bude vytisknut na 3D tiskárn Souástí je také popis nabídky a dostupnosti tohoto výrobku od rzných firem. KLÍOVÁ SLOVA Sinusové erpadlo Rozvinutá sinusoida Stra ABSTRACT Bachelor`s thesis is oriented on literature search of sinusoidal pump and estimation from aspect cut down frictional force in sliding surface of cam chain guide. Constructive design will occupy oneself by reduction dissipation in run. Pumping medium will be water. Resulting design will print on 3D printer. One of parts is describe shop offer this product from different company. KEYWORDS Sinusoidal pump Unroll sinusoid Scarper BIBLIOGRAFICKÁ CITACE Grym, O. Konstrukní studie sinusového erpadla. Brno: Vysoké uení technické v Brn, Fakulta strojního inženýrství, 2008. 26s. Vedoucí bakaláské práce prof. Ing. František Pochylý, CSc.

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem tuto bakaláskou práci vypracoval samostatn, pod vedením vedoucího bakaláské práce pana prof. Ing. Františka Pochylého, CSc. a s použitím uvedené literatury V Brn dne Ondej Grym

PODKOVÁNÍ Na tomto míst bych rád podkoval prof. Ing. Františku Pochylému, Csc. za odborné vedení mé práce, podmtné pipomínky a cenné rady, kterými pispl k vypracování této bakaláské práce. Dále bych chtl podkovat Ing. Zdekovi Sloupenskému za poskytnutí 3D modelu sinusového kola.

1 ÚVOD... 6 2 POPIS ERPADLA... 7 2.1 Princip funkce erpadla... 7 2.2 Výhody erpadla... 8 2.3 Nevýhody erpadla... 8 3 SITUACE NA TRHU... 9 3.1 VÝROBCI... 9 3.2 PRODUKTY FIRMY HENNLICH... 9 3.2.1 MASO Ecosine - PUMP... 9 3.2.2 MASO SPS PUMP... 11 3.3 POUŽITÍ ERPADEL HENNLICH... 12 3.4 KONSTRUKNÍ EŠENÍ ERPADLA HENNLICH... 12 4 KONSTRUKNÍ STUDIE ERPADLA... 16 4.1 ZÁKLADNÍ MODEL... 16 4.1.1 LABORATORNÍ SINUSOVÉ ERPADLO... 17 4.2 SINUSOVÉ ERPADLO S KANÁLKY... 17 4.2.1 KOMPENZACE TLAKOVÝCH A PODTLAKOVÝCH SIL... 17 4.2.2 3D MODEL ERPADLA... 18 4.3 SINUSOVÉ ERPADLO SE DVMA STRAI... 20 4.3.1 VYROVNÁNÍ TLAK... 20 4.3.2 3D MODEL... 21 4.4 SINUSOVÉ ERPADLO S OBDÉLNÍKOVÝM STRAEM... 23 4.4.1 3D MODEL... 23 4.5 SINUSOVÉ ERPADLO S MOTOREM... 24 4.5.1 3D MODEL... 25 4.6 SINUSOVÉ ERPADLO SE ZAKIVENÝM STRAEM... 26 4.6.1 3D MODEL... 26 5 ZÁVR... 27 6 SEZNAM POUŽITÝCH ZRDOJ... 28 7 SEZNAM OBRÁZK... 29 8 SEZNAM TABULEK... 30 9 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOL... 31 10 SEZNAM PÍLOH... 32

1 ÚVOD erpadla jsou stroje, které dopravují rzná média z jednoho místa na druhé. Jejich použití je velice rznorodé. Od erpání mezi dvmi nádržemi, pes zavlažování, až po napájení parních generátor. Pepravující látky jsou kapaliny, plyny, smsi, sypké hmoty apod. Tato média se pepravují v potrubí. Potrubní ad, nádrže a erpadlo tvoí erpací tra. Aby se tyto látky v erpací trati daly do pohybu, musí získat energii. Za tímto úelem jsou zde práv erpadla, které potebnou hydraulickou energii látce dodají. Energie v erpacím systému je popsána temi základními veliinami tlakem, prtokem a hustotou. Kombinací hodnot tchto veliin získáváme potebné parametry. Tato bakaláská práce bude pojednávat o objemovém sinusovém erpadle. Je to erpadlo pomrn nové a málo známé. Oproti klasickým erpadlm se odlišuje svým principem a jednoduchou konstrukcí, která není nároná na údržbu. Používá se pro stední a malé výkony a zajištní plynulé dodávky erpaného média. Cílem této práce je sestavit konstrukní návrhy erpadla tak, aby se zmenšili jeho ztráty. Konstrukní ešení budou vypracována v 3D modelái a následn vytisknuta na 3D tiskárn (metoda RapidPrototyping). Práce se v dalším zabývá nabídkou sinusového erpadla na trhu. Informuje o firmách, které tento typ erpadla mají v nabídce.

2 POPIS ERPADLA 2.1 Princip funkce erpadla Obr. 2-1 Schéma S Z obrázku je vidt, že hlavní tleso má tvar válce. Tleso na svém plášti obsahuje sací a výtlaný kanál mezikruhového prezu. Uvnit je vsazen rotor s na sob rozvinutou sinusoidou. Sinusoida pedstavuje hlavní ideu erpadla. Svou rotací v uzaveném prostoru provádí erpání. Rotor je spojen s hídelí, jež do erpadla pivádí potebnou energie od motoru. Princip erpadla je následující. Sinusoida rozdluje vnitní ást erpadla na tyi erpadlové komory. Dv komory zde pracují jako unášee kapaliny. Odvádí médium od sacího kanálu a pivádí ho k výtlanému kanálu. Na obrázku jsou oznaeny jako erpadlové komory 2 a 3. Další dv komory jsou rozdleny straem. Tento prvek kopíruje tvar sinusoidy na sinusovém kole pohánného od elektromotoru. Rozdluje tu ást, kde je kapalina vytlaována a nasávána. Na stran, kde je výtlaný kanál, tvoí pekážku a nutí tak kapalinu odtékat tímto kanálem pry. Naopak na druhé stran tohoto prvku je vytváen podtlak, který pisává kapalinu do erpadla. Podtlak vyvolá stra, jež pehradí tok média. Vzniklý volný prostor se zaplní nov píchozím erpaným médiem.

2.2 Výhody erpadla - jednoduchá konstrukce (nejsou žádné ventily) - snadná údržba - plynulý chod - možnost opaného chodu - klidný chod bez vibrací a pulsací - možnost erpat rzné smsi a viskózní kapaliny 2.3 Nevýhody erpadla - ztráty tením pi pohybu strae - opotebování strae posuvným pohybem - velká šíka erpadla vzhledem k šíce sinusového kola

3 SITUACE NA TRHU 3.1 VÝROBCI Jak již díve bylo zmínno, je to nový a málo známý typ erpadla. V eské republice není ješt píliš rozšíen a z toho dvodu není moc firem, které by toto erpadlo mli v nabídce. Jediným distributorem je firma Hennlich HYDRO-TECH. Tato firma má v nabídce dv erpadla daného typu. Na svtovém trhu se mi nepodailo prostednictvím internetu najít firmu, jež by tyto erpadla vyrábla. Navštívil jsem potravináský veletrh v Brn, kde firma Hennlich vystavovala. Na otázky ohledn konkurence na trhu ve výrob sinusového erpadla mi byla dána záporná odpov. Neznali výrobce, který by sinusové erpadlo vyrábl. V dalších bodech bude popsána práv nabídka firmy Hennlich. 3.2 PRODUKTY FIRMY HENNLICH 3.2.1 MASO Ecosine - PUMP Provedení sinusového erpadla pro mén nároné aplikace, 3 velikosti, rzné možnosti provedení a píslušenství Obr. 3-1 Rozložený model MASO Ecosine-PUMP

PARAMETRY ERPADLA MASO Ecosine Max. erpané množství [l/hod] Max. otáky erpadla [min -1 ] erpané množství na jednu otáku [l] Max. tlak na výtlaku [bar] Max. velikost ástic v médiu [mm] Ecosine 25 10 750 600 0,224 6 5 Ecosine 40 31 500 600 0,875 6 25 Ecosine 60 122 400 600 3,400 6 40 tabulka 3-1 Typy a parametry S MASO Ecosine Maximální teplota média: Maximální viskozita: Sací schopnost: 100 o C 1 000 000 mpas 0,8 bar v zaplaveném stavu Obr. 2-2 MASO Ecosine EC-25 / EC-40 / EC-60

3.2.2 MASO SPS PUMP Provedení sinusového erpadla pro vyšší zatížení, 5 velikostí, široká škála provedení a píslušenství PARAMETRY ERPADLA MASO SPS Obr. 3-3 Rozložený model MASO SPS Pump Max. erpané množství [l/hod] Max. otáky erpadla [min -1 ] erpané množství na jednu otáku [l] Max. tlak na výtlaku [bar] Max. velikost ástic v médiu [mm] SPS 1 3 600 1 000 0,06 15 5 SPS 2 6 600 1 000 0,11 15 8 SPS 2,5 13 500 500 0,45 10 25 SPS 4 37 000 600 1,05 15 35 SPS 6 90 000 600 2,50 15 40 Maximální teplota média: Maximální viskozita: Sací schopnost: tabulka 3-2 Typy a parametry MASO SPS 140 o C 1 000 000 mpas 0,85 baru v zaplaveném stavu

Obr. 3-4 SPS-2,5 3.3 POUŽITÍ ERPADEL HENNLICH Použití erpadel je pedevším v oblasti výroby nápoj, hotových jídel, v mlékárnách, okoládovnách, v oblasti farmacie a kosmetiky, pi výrob jemné chemie a pi výrob barev. Jsou schopny dopravovat bez mechanického poškození média s kusovitými písadami, média citlivá na poškození stižným namáháním. Dále média s viskozitou až na hranici tekutosti. 3.4 KONSTRUKNÍ EŠENÍ ERPADLA HENNLICH Protože tato bakaláská práce pojednává o konstrukní studii sinusového erpadla, bude zde popsáno jedno z možných konstrukních uspoádání, které se v praxi uplatuje. Jedná se o výše zmínný typ erpadla MASO SPS-Pump.

Tlo erpadla je pipojeno jako píruba k patkovému elektromotoru. Celý tento celek je opaten okem pro snadnjší manipulaci. Obr. 3-5 Demontáž víka Po odkrytí pedního víka je vidt pouzdro statoru, sinusové kolo, tsnící systém a mechanismus strae. Sinusové kolo je proti osovému pohybu zajištno šroubem našroubovaném v ose hnacího hídele. Tento šroub také zajiš uje polohu tsnícího systému. Obr. 3-6 Demontáž víka Po demontáží pojistného šroubu se odstraní tsnící systém. Pouzdro statoru spolen s tsnícím systémem zajiš ují správný obh erpaného média v sinusové kole. Brání jeho proniká do volných prostor erpadla a jsou umístny i z druhé strany sinusového kola. Zajímavé je, že pouzdro statoru pokrývá jen polovinu plochy sinusového kola a nezasahuje až ke strai. Objem kapaliny, který je mezi dvma pouzdry v sinusovém kole je jiný, než objem u sacího a výtlaného otvoru. Mohlo by to vést k vtším ztrátám z dvodu víení. Obr. 3-7 Demontáž pojistného šroubu

Odebrání jednoho ze dvou pouzder strae. Obr 3-8 Demontáž pouzdra statoru Demontáž sinusového kola s mechanismem strae. Mechanismus je ocelové vedení strae. Samotný stra je z plastu. Plast je zde zvolen z dvodu menšího tení mezi materiály. Stra má velkou šíku, aby se zmenšilo opotebení otrem od sinusového kola a jeho vedení. Penášení kroutícího momentu na sinusové kolo je zajištno rovnobokým drážkováním. Obr. 3-9 Demontáž sinusového kola a mechanismu strae Zde je vidt druhé pouzdro statoru, hnací hídel, sací a výtlaný otvor. Dále je k rozeznání otvor v tle erpadla fixující polohu mechanismu strae. Za povšimnutí také stojí poloha výtlaného otvoru, která je co nejblíže poloze strae. Umístní zajiš uje vytlaení co nejvtšího množství erpaného média. Otvory mají velký prmr. Ten je dán jednak prtokem erpadla a šíkou pracovního prostoru Obr. 3-10 Demontáž vnitní ást erpadla

Na posledním obrázku je zobrazeno tlo erpadla s hnací hídelí. Obr. 3-11 Demontáž druhého tsnícího mechanismu

4 KONSTRUKNÍ STUDIE ERPADLA V této kapitole se budeme zabývat rznými konstrukními ešeními sinusového erpadla. Hlavním cílem tchto úprav je vyrovnání tlak ped a za straem. Tím by se zmenšili ztráty tohoto erpadla. Dále zde budou uvedeny další varianty vylepšení erpadla, které sice nesouvisí pímo z vyrovnáním tlak, ale vyplynuli z ešení tohoto problému. Ze základního modelu erpadla vzniklo celkem pt konstrukních variant. První varianta je vypracována na prmr sinusového kola 82 mm. Další tyi varianty používají prmr sinusového kola 60 mm. Varianty: - prmr sinusového kola 82 mm: * Sinusové erpadlo s kanálky - prmr sinusového kola 60 mm: * Sinusové erpadlo se dvma strai * Sinusové erpadlo s obdélníkovým straem * Sinusové erpadlo s motorem * Sinusové erpadlo se zakiveným straem 4.1 ZÁKLADNÍ MODEL Výchozím bodem pro tuto práci je sinusové erpadlo vyvinuté a vyrobené v laboratoích ústavu Fluidního inženýrství. Základní rozmry erpadla pro model byly odmeny a pak následn zpracovány v 3D modelái. Je zde použito sinusové kolo prmru 82 mm. Kroutící moment od elektrického motorku je pivádn hídelí. Jsou zde dva sací a dva výtlané otvory. Byly použity dv varianty jejich umístní. První má výtlaný otvor umístn blíž strai a sací dál od strae. Druhá varianta má výtlaný otvor dál od strae a sací blíž. Jako lepší se ukázala ta možnost, kde je výtlaný otvor blíž u strae. V erpadle zstane menší nevyužitý škodlivý objem (Obr. 4-1). Pokud bude tento objem malý, tak bude také protékat malý objem kapaliny netsnostmi v erpadle a budou menší ztráty. Zde ješt nejsou dlány žádné úpravy na vyrovnání tlak. Obr. 4-1 Škodlivý objem s kruhovými otvory

4.1.1 LABORATORNÍ SINUSOVÉ ERPADLO 1. varianta 2.varianta Obr. 4-2 Laboratorní erpadlo Obr. 4-3 Laboratorní erpadlo-pohled shora 4.2 SINUSOVÉ ERPADLO S KANÁLKY Tato varianta vychází ze základního laboratorního modelu. Je vypracována pro prmr sinusového kola 82 mm. Skládá se z hlavního tlesa ke kterému je tymi šrouby pišroubováno víko. Uvnit se pohybuje sinusové kolo, které unáší stra. Zde se již pokoušíme o vyrovnání tlak pomocí soustavy kanálk. Kanálky jsou celkem 4. Dva pro výtlanou stranu, kde proudí kapalina pod tlakem. Dva pro sací stranu, kde je naopak podtlak. Kanálky pivádí tlak nebo podtlak do komrek na bocích erpadla, kde se pohybuje stra. Zde docilujeme vyrovnání tlak tím, že se vykompenzují tlakové a podtlakové síly, které psobí proti sob 4.2.1 KOMPENZACE TLAKOVÝCH A PODTLAKOVÝCH SIL Obr. 4-4 Kompenzace sil

Kompenzace sil spoívá v silové rovnováze mezi silou psobící na stra pi erpání a soutem sil, které psobí na stra v komrkách, jak je zejmé z obr. 4-4. Pokud této rovnováhy docílíme, tak se bude stra tít o vodící plochy s minimálními ztrátami. Dležité je správn navrhnout velikost komrek podle výkonu erpadla, aby k této rovnováze došlo. Tsnící schopnost mezi komrkami je zajištna úzkými dlouhými štrbinami Nevýhodou popisované varianty je složitjší výroba pepouštcích kanálk a ztráty netsností mezi komrkami 4.2.2 3D MODEL ERPADLA Na modelech mají tlakové kanálky vtší prmr jak kanálky, kde je podtlak Kanálky Tlaková komrka Obr. 4-5 Prhledný model S s kanálky

Obr. 4-6 Detail kanálk Stra Hlavní tleso Šroub Víko Sinusové kolo Hídel Obr. 4-7 Rozložená sestava S s kanálky

4.3 SINUSOVÉ ERPADLO SE DVMA STRAI Na tomto typu erpadla je asi nejvíce zmn. Je zde jiné ešení vyrovnání tlak, jiné tvary sacího a výtlaného kanálu a pibyl jeden stra navíc. Na zaátku bylo eeno, že tohle erpadlo má tyi pracovní komory. Na schématu (Obr. 2-1) je vidt, že jsou ale využity pouze dv komory (první a tvrtá). Proto je pidán další stra, který tyto dv zbylé komory využívá. Jestli je tohle vylepšení výhodou není zcela zejmé. Ukázali by to až mení na tomto erpadle. Další takovým problémem by bylo zakomponování tohoto erpadla do erpadlové sít. Jelikož má dva výtlaky a dv sání. Bu by se to mohlo vyešit armaturami nebo by se mohlo rozvtvení sání a výtlaku vyešit pímo na erpadlovém tlese pomocí pivádcích kanál. Pozmnný tvar sacích a výtlaných otvor je za úelem snížení škodlivého objemu (Obr.4-8). Otvory v míst, kde vycházejí z erpadla, mají obdélníkový prez který postupn pechází v prez kruhový. Obdélníkový prez zaruuje, že výtlak a sání bude probíhat pes celou šíku obžného kola. Nebude omezen zaoblením, jak by to bylo u kruhového prezu. Obdobné ešení této úpravy provedli pracovníci firmy Heinnich, když rozšíili šíku erpadla na délku odpovídající prmru sacího a výtlaného otvoru. Vzniklou vli mezi sinusovým kolem a stnou erpadla vyešili pidáním pouzder. Ale pro laboratorní úely obdélníkové provedení vyhovuje. Obr. 4-8 Škodlivý objem s obdélníkovým otvory 4.3.1 VYROVNÁNÍ TLAK Pro vyrovnání tlak je použit pepadový žlábek (Obr. 4-9). Má skoro stejný princip jako zmiované kanálky, jenom je jednodušší a leheji vyrobitelný. Tlak se za stra pivádí žlábkem, které je vybraný v hlavním tlese erpadla, pímo v drážce, kde stra koná posuvný pohyb. Aby jen tak erpaná látka pes stra nepetekla, je zúžena do úzké štrbiny, která zvyšuje odpor prchodu média a vytváí sílu na stra. Velikost žlábku by se mla propoítat v závislosti na parametrech erpání, tak aby se vyvodila potebná síla pro odtlaení strae. Tohle ešení bude použito i v dalších pípadech lze ho považovat za konené.

Obr. 4-9 Pepadový žlábek 4.3.2 3D MODEL Obr. 4-10 Prhledný model S se dvma strai

Pepadový kanálek Obr. 4-11 Detail pepadového kanálku Strae Obr. 4-12 Rozložená sestava S se dvma strai

4.4 SINUSOVÉ ERPADLO S OBDÉLNÍKOVÝM STRAEM Oproti pedchozí konstrukní variant jsou zde dva strae spojeny v jeden obdélníkový. Vyrovnání tlak je ešeno pomocí pepadové komrky jako v pedchozím pípad. Tato varianta nemá moc reálné opodstatnní ze dvou dvod. Je zde problém s pohonem sinusového kola. Obdélníkový stra totiž zasahuje do osy kola, kde by vedl hnací hídel od elektromotoru. V dalším budou uvedeny dv konstrukní možnosti, jak tento problém obejít. Druhým problémem je samotná konstrukce erpadla, protože by bylo obtížné umístit obdélníkový stra do požadované polohy. Brání tomu ást víka a hlavního tlesa erpadla mezi horním a dolním vedením strae. Jsou na obr. 4-15 a obr. 4-16 oznaeny písmenem A. Tyto výstupky se nemohou odstranit, protože mají spolen se straem tsnící funkci. Vytváí úzkou štrbinu a brání pronikání média do vedení strae. Existovala by možnost rozdlení obdélníkového strae na více ástí, zavedení do erpadla a pak jejich slepení, zacvaknutí apod. Je to ale dost nešikovné ešení. Lepidlo by mohlo teba reagovat s dopravovanou látkou nebo by nebylo hygienické pro pepravu potravin apod. 4.4.1 3D MODEL Obdélníkový stra Obr. 4-13 S s obd. straem Obr. 4-14 Rozložená sestava S obd. straem

Obr. 4-16 Problémová ást na víku Obr. 4-15 Problémová ást na hlavním tle A 4.5 SINUSOVÉ ERPADLO S MOTOREM Jde o jinou variantu sinusového erpadla s obdélníkovým straem. Umožuje pohyb strae a pohon sinusového kola. ešení spoívá v tom, že spojíme víko s hlavní ástí tlesa a celou souást rozízneme píným ezem na dv plky. Jejich optovné spojení je zajištno šestihrannými šrouby. Díky tomu, že jsme tleso rozízly píným ezem na dv ásti, mžeme mezi n vložit obdélníkový stra, sinusové kolo a stator elektromotoru. Dostáváme se k pohonu. Pohon je ešen jako elektromotor vložený pímo do erpadla. Stator elektromotoru je hídel jehož konce nejsou kruhové, ale tvercové. Tímto je jištn proti otáivému pohybu. Na hídeli je navinuto statorové vinutí. Na tento celek pijde vlastní sinusové kolo, kde je vevnit navinuto rotorové vinutí. Pívod elektrické energii vede kabelem ve stn jedné plky erpadla až do statoru, jehož sted je provrtán.výkon tohoto erpadla bude dán hlavn rozmry stední (válcové) ásti obžného kola, která bude urovat, jak moc velký elektromotor se dá dovnit vmstnat. Nevýhodou je jak náronost na utsnní elektrických ástí proti tekutinám, tak náronost na rozmry elektromotoru. Vyrovnání tlak ešeno opt pomocí pepadové komrky

4.5.1 3D MODEL Pívod elektrické energie Obr. 4-18 Prhledná sestava S s motorem Hídel se statorem Sinusové kolo s rotorem Obdélníkový stra Levá polovina Obr. 4-19 Rozložená sestava S s motorem Pravá polovina

4.6 SINUSOVÉ ERPADLO SE ZAKIVENÝM STRAEM Tato verze sinusového erpadla s obdélníkovým straem umožuje pipojení klasického elektromotoru pes hídel. Je to díky tomu, že je obdélníkový stra zakivený. Je složen z klasické konstrukce (víko + hlavní ást). Vyrovnání tlak ešeno pepadovým kanálkem. Nevýhodou této konstrukce je ponkud krkolomný tvar strae. Mohla by být ztížena jeho výroba. 4.6.1 3D MODEL Obr. 4-20 Prhledný model S se zakiveným straem Zakivený stra Obr. 4-21 Rozložená sestava S se zakiveným straem

5 ZÁVR V práci je uvedena studie sinusového erpadla a popis jeho funkce. Dále jeho hlavní výhody a nevýhody. Situace na trhu s tímto typem erpadla není nijak pesycena. Firem zabývajících se výrobou tohoto erpadla je málo. Z navrhovaných konstrukních ešeních bych jako typy vhodné pro další možný vývoj vybral sinusové erpadlo s motorem a sinusové erpadlo se dvma strai. Ostatní jsou bu složité na výrobu nebo mají složité konstrukce. Výstupní otvory erpadel jsou navrženy tak, aby se dalo pipojit do zkušební erpací trat. Rád bych se tímto typem erpadel zabýval i v diplomové práci, kde by se mohly odmit parametry tchto erpadel,pípadn navrhnout nové konstrukní prvky.

6 SEZNAM POUŽITÝCH ZRDOJ [1] Hennlich Industrietechnik, spol. s r.o., - Prospekty; URL: http://www.hennlich.cz/index.php?fn=732&dokument=1828,

7 SEZNAM OBRÁZK Obr. 2-1 Schéma S... 7 Obr. 3-1 Rozložený model MASO Ecosine-PUMP... 9 Obr. 2-2 MASO Ecosine EC-25 / EC-40 / EC-60... 10 Obr. 3-3 Rozložený model MASO SPS Pump... 11 Obr. 3-4 SPS-2,5... 12 Obr. 3-5 Demontáž víka... 13 Obr. 3-6 Demontáž víka... 13 Obr. 3-7 Demontáž pojistného šroubu... 13 Obr 3-8 Demontáž pouzdra statoru... 14 Obr. 3-9 Demontáž sinusového kola a mechanismu strae... 14 Obr. 3-10 Demontáž vnitní ást erpadla... 14 Obr. 3-11 Demontáž druhého tsnícího mechanismu... 15 Obr. 4-1 Škodlivý objem s kruhovými otvory... 16 Obr. 4-2 Laboratorní erpadlo... 17 Obr. 4-4 Kompenzace sil... 17 Obr. 4-5 Prhledný model S s kanálky... 18 Obr. 4-6 Detail kanálk... 19 Obr. 4-7 Rozložená sestava S s kanálky... 19 Obr. 4-8 Škodlivý objem s obdélníkovým otvory... 20 Obr. 4-9 Pepadový žlábek... 21 Obr. 4-10 Prhledný model S se dvma strai... 21 Obr. 4-11 Detail pepadového kanálku... 22 Obr. 4-12 Rozložená sestava S se dvma strai... 22 Obr. 4-13 S s obd. straem... 23 Obr. 4-14 Rozložená sestava S obd. straem... 23 Obr. 4-16 Problémová ást na víku... 24 Obr. 4-15 Problémová ást na hlavním tle... 24 Obr. 4-18 Prhledná sestava S s motorem... 25 Obr. 4-19 Rozložená sestava S s motorem... 25 Obr. 4-20 Prhledný model S se zakiveným straem... 26 Obr. 4-21 Rozložená sestava S se zakiveným straem... 26

8 SEZNAM TABULEK tabulka 3-1 Typy a parametry S MASO Ecosine... 10 tabulka 3-2 Typy a parametry MASO SPS... 11

9 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOL S sinusové erpadlo obd...obdélníkovým

10 SEZNAM PÍLOH 1. 3D model sinusového erpadla s kanálky 2. 3D model sinusového erpadla se dvma strai 3. 3D model sinusového erpadla s obdélníkovým straem 4. 3D model sinusového erpadla s motorem 5. 3D model sinusového erpadla se zakiveným stšraem