PROGRAM PRO NÁVRH RTK FORMÁT DAT

TRZ-2011-03 R10086 Zpráva z řešení projektu technického rozvoje Automatizace procesů technické podpory výroby kompresorů PROGRAM PRO NÁVRH RTK FORMÁT DAT ZÁZNAM autoři schválil uvolnil jméno: Ing.Luboš Březina Ing.Richard Partyka Dr.Ing.Petr Koška Ing.Jiří Běhal, Ph.D. datum:...... podpis:......

ANOTACE V rámci projektu Automatizace procesů technické podpory výroby kompresorů byl vyvinut software Program pro návrh RTK. Program slouží pro automatizovaný návrh průmyslového kompresoru s jednohřídelovými tělesy. Zde je předložen písemný popis formátu vstupních / výstupních dat. SUMMARY A software referred as Program pro návrh RTK has been developed in the course of Automatizace procesů technické podpory výroby kompresorů project. The tool is used for design of industrial compressor of single axis structure. A description of input / output data format is presented in this report. PODĚKOVÁNÍ Tato zpráva vznikla za finanční podpory Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci projektu FR-TI2/206 Automatizace procesů technické podpory výroby kompresorů. 2 / 14

OBSAH Záznam...1 Anotace...2 Summary...2 Poděkování...2 Obsah...3 1 Formáty souborů...4 1.1 Slovníky...4 1.2 Tabulky...5 1.3 Šablony RTF...5 2 Data programu...6 2.1 Tabulky...6 2.2 Zdroje pro RTF výpisy...13 2.3 Zdroje pro XLS výpisy...13 Literatura...14 3 / 14

1 FORMÁTY SOUBORŮ 1.1 Slovníky Jedná se o textový soubor uložený ve formátu Unicode. Každý řádek souboru reprezentuje překlad jednoho slova. Řádky jsou rozděleny do pěti sloupců, které jsou od sebe odděleny tabulátory (na každém řádku jsou čtyři tabulátory). První sloupec obsahuje klíčové slovo sloužící k identifikaci řádku slovníku. Každé klíčové slovo ve slovníku musí být jedinečné v rámci daného slovníku. Tato klíčová slova se používají dále v programu. Klíčová slova lze tvořit pomocí znaků anglické abecedy, číslic a podtržítka _ s tím, že program rozpozná rozdíl mezi znaky velké a malé abecedy. Není vhodné, aby klíčové slovo začínalo číslicí. Výjimku tvoří názvy plynů z tabulky OLDBBWR.txt, pro jejichž překlady je použito názvů ze sloupce NAZEV respektive VZOREC. Druhý až pátý sloupec obsahují ekvivalenty klíčových slov v následujících jazycích: čeština, angličtina, němčina, ruština. Pořadí jazyků odpovídá pořadí v seznamu v předcházející větě. Soubor slovníku může též obsahovat řádky poznámek. Takovéto řádky musí začínat dvěma hvězdičkami (**). Data programu obsahují následující slovníky: Použití Cesta souboru Slovník výstupních RTF souborů. Data\SLOVNIK\vystupy.txt Pro tvorbu slovníku je výhodné používat program MS Office Excel. Potom je nutno použít ukládání jako Text v kódu Unicode, Obr. 1.1 Obr. 1.1 Volba formátu dat výstupního souboru 4 / 14

1.2 Tabulky Souborů tabulek hodnot se používá na více místech programu, například pro načítání databáze kol, konstant plynů apod. Pokud je v dalším popisu dat uvedeno, že některý soubor je ve formátu tabulky hodnot, řídí se jeho formát popisem v této kapitole. Stejně jako u slovníků jde o textové soubory ve formátu Unicode, kde jednotlivé sloupce jsou odděleny tabulátory. Počet sloupců je libovolný a je určen konkrétní potřebou v daném případě použití. Každá tabulka by měla obsahovat minimálně tři řádky. První řádek vždy obsahuje jména sloupců dále používaných v programu (dokumentováno v kapitolách jednotlivých využití tabulek). Jména sloupců musí být v rámci jedné tabulky unikátní. Jména sloupců smějí obsahovat pouze malé a velké znaky anglické abecedy, číslice a podtržítko ( _ ). Číslice nesmějí být na prvním místě názvu a je rozdíl mezi velkými a malými písmeny. Druhý řádek obsahuje popisy významu jednotlivých sloupců. Třetí a následující řádky obsahují konkrétní data. Od třetí řádky dále je možno vkládat informativní řádky, které jsou identifikovány dvěma hvězdičkami na počátku řádky (**). Důležité je používat tečky (. ) jako oddělovačů desetinných míst v číslech. 1.3 Šablony RTF Tyto šablony slouží pro vytváření výpisů z programu. Šablony RTF je možno vytvářet v programu MS Office Word. Jsou velmi úzce svázány s konkrétním kódem a nelze měnit jména jejich souborů a umístění souborů. Z hlediska obsahu jednotlivých šablon doporučuji ponechat změny na autorovi programu, protože kvalita finálních výpisů je velmi citlivá na jakékoliv úpravy ve zdrojových RTF šablonách. 5 / 14

2 DATA PROGRAMU Veškerá data programu jsou umístěna v adresáři Data, který musí být zařazen do adresáře programu na úrovni souboru RTK.exe. 2.1 Tabulky Tabulky jsou umístěny v podadresáři Data/TAB, který je členěn na další podadresáře. 2.1.1 Konstrukční podklady stupňů Tato data jsou využívána pro definici stupňů RTK (např. příkaz Detailní výběr v dialogu Stupeň). Jedná se o dvě tabulky ve standardním formátu: Popis Cesta tabulky Konstrukční podklady pro stupně s osovým vstupem Konstrukční podklady pro stupně s radiálním vstupem Data\TAB\Kola_konstrukce\konstrukceAxialni.txt Data\TAB\Kola_konstrukce\konstrukceRadialni.txt Pro tyto tabulky platí následující pravidla: 1. Musí obsahovat alespoň dva sloupce. 2. První sloupec musí být pojmenován TYP a musí obsahovat označení typů kol. 3. Druhý sloupec musí být pojmenován PODTYP a musí obsahovat označení konstrukčních podtypů kol. 4. Počet a obsah následujících sloupců je libovolný. 6 / 14

2.1.2 Konstanty plynů Jedná se o tabulku Data\TAB\Plyny\OLDBBWR.txt, která slouží pro výpočty spojené se směsí (např. výpočet BWR stavové rovnice apod.). Tato tabulka vznikla konverzí tabulky OLDBBWR.DAT z programu P5Z do nového formátu. Historicky byla tato tabulka nazývána také jako NV267. Plyn s číselným označením 9 musí být vždy voda. Program je provázán s tímto označením, které určuje, pro kterou složku se počítá případná vlhkost a možnost kondenzace vodních par. Na konci tabulky jsou uvedeny historické změny konstant a jejich platnost. 2.1.3 Typy stupňů Program P5Z obsahoval tabulku DATHLKOL.DAT, která byla pro účely programu RTK zkonvertována do více tabulek. Hlavní tabulkou je Data\TAB\Kola_TD\kola.txt, která obsahuje přehled všech typů stupňů používaných v programu RTK spolu s některými parametry, které platí pro celý stupeň (zda má stupeň radiální vstup, axiální vstup, existence konstrukčních podkladů apod.). Parametry ovlivňují funkčnost položky stupeň ve stromu návrhového programu. Sloupeček cesta v této tabulce pak odkazuje na soubor konstant pro příslušný stupeň (např. Data\TAB\Kola_TD\363.txt pro typ 363 apod.). Tyto odkazované soubory pak obsahují konstanty pro různé úhly naváděcích lopatek, úhly difuzorových lopatek, šířky kol apod. Popis hodnot v souborech: TYP trojciferné označení termodynamického typu stupně kód kód = 1, pak cmu [-] (Fi0C, Φ0) je průtokový součinitel vztažený na podmínky v sání stupně kód = 2, pak cmu = cm2/u2 [-] (Fimar, φ2) je průtokový součinitel vztažený na podmínky za oběžným kolem (za předpokladu, že ró = 1-sig/2) alfad úhel difuzorových lopatek ve stupních (nejsou-li, je alfad = 0) alfan úhel naváděcích lopatek ve stupních (nejsou-li, je alfan = 0) l/d poměrná teoretická šířka v % (přesné označení l2th/d2, kde součinitel kontrakce µ = l2th/l2sk) M0 Machovo číslo pro stavy v sání cmumin hodnota cmu na pompáži stupně cmumax hodnota cmu pro určení zahlcení stupně C0, C1, C2, C3, C4... konstanty polynomu 4. stupně pro výpočet chis Chís - χs - izochorický součinitel zvětšení tlaku [-] Chis = C0 + C1*cmu + C2*cmu^2 + C3*cmu^3 + C4*cmu^4 D0, D1, D2, D3, D4... konstanty polynomu 4. stupně pro výpočet sig Sig (σ) - příkonový součinitel [-] Sig = D0 + D1*cmu + D2*cmu^2 + D3*cmu^3 + D4*cmu^4 7 / 14

2.1.4 Logp-T pro výpočet mezní křivky Jedná se o tabulku Data\TAB\Plyny\ LOGPT.txt, která slouží pro výpočty spojené se směsí. Tato tabulka vznikla konverzí tabulky LOGPT.DAT z programu P5Z do nového formátu. Tabulka obsahuje konstanty pro výpočet mezních křivek pro daný plyn. Popis hodnot v souboru: CISLO... pořadové číslo plynu z tabulky OLDBBWR.txt LOGP1,..., LOGP4... konstanty pro tento plyn (logaritmus tlaku) T1,..., T4... konstanty pro tento plyn (teplota) 2.1.5 Výpočet kontaktní ucpávky Jedná se o tabulku Data\TAB\Konst_podklady\olejku.txt. Data se používají, pokud je v tělese kontaktní olejová ucpávka 2.1.6 Tabulka kontrakce oběžného kola Jedná se o tabulku Data\TAB\Kola_konstrukce\KONTRkol.txt. Pro každý termodynamický stupeň obsahuje konstanty pro výpočet součinitele kontrakce. Tabulky se využívá při přepočtu teoretické šířky kola na skutečnou a naopak. Navíc obsahuje další koeficienty pro daný typ kola. Přesný význam koeficientů nebyl při práci na programu prozkoumán. Kód byl přepsán 1:1 dle původního programu NAVRH Popis hodnot: TYP_STUPNE... trojciferné označení typu stupně Pocet_lop... počet lopatek oběžného kola beta_lop... β 2 výstupní úhel lopatek oběžného kola [ ] Kcmun... konstanta pro cmu návrhové (asi) K0k, K1k, K2k... korekce pro výpočet kontrakce U1k, U2k... korekce pro výpočet ucpávky K1g... korekce pro určení hmotnosti K1gd... korekce pro GD kvadrát 8 / 14

2.1.7 Tabulka šířek oběžných kol Jedná se o tabulku Data\TAB\Kola_konstrukce\SIRKAkol.txt. Soubor s tabulkou obsahuje také data pro výpočet kontrakce oběžného kola pro příslušnou technologii výroby a průměr oběžného kola D 2. Dnes se způsob výroby kol značně změnil. V programu je ale zachován stávající algoritmus, protože nejsou zpracovány komplexní technologické podklady. Popis hodnot: D2 t_lfc t_lfv t_lsz t_lss t_lsk LSK_MIN LSK_MAX LSS... typový průměr oběžného kola [mm]... tloušťka lopatky [mm](nýtované, čípkové, frézované)... tloušťka lopatky [mm] (nýtované, frézované, vrtané)... tloušťka lopatky [mm] (svařované žlábkem)... tloušťka lopatky [mm] (svařované středem)... tloušťka lopatky [mm] (koutový svar)... nejmenší šířka kanálu na výstupu z oběžného kola (LSK koutový svar)... největší šířka kanálu na výstupu z oběžného kola (LSK koutový svar)... (LSS svařované středem) 2.1.8 Přidání dalšího stupně do programu Přidání nového stupně do programu znamená doplnění příslušných údajů do těchto tabulek (souborů): a. Rozšíření seznamu stupňů (Data\TAB\Kola_TD\kola.txt) b. Vytvoření souboru s odpovídajícím názvem (např. Data\TAB\Kola_TD\363.txt) c. Dopsání koeficientů pro výpočet kontrakce (Data\TAB\Kola_konstrukce\KONTRkol.txt) d. Doplnění konstrukčních podkladů není povinné a nutné pro vlastní výpočet (Data\TAB\Kola_konstrukce\konstrukceAxialni.txt, Data\TAB\Kola_konstrukce\konstrukceRadialni.txt) 9 / 14

2.1.9 Tabulky pro Konstrukční podklady Tabulka s parametry kol Jedná se o tabulku Data\TAB\Kola_konstrukce\VahaKol.txt s daty ze souboru Vaha.kol. Z tabulky jsou pro každý stupeň načítány parametry jednotlivých kol, které jsou dále přes součinitele upravovány s ohledem na materiál kol, typ stupně. Popis hodnot: prumer Gkola GD2 Dmezist Gmezist Lstupne Ucp průměr oběžného kola [mm] hmotnost ocelového kola v [kg] hmotový moment setrvačnosti [kg*m2] průměr mezistěny [mm] hmotnost mezistěny [kg] délka stupně [mm] konstanta vyrovnávacího píst (v programu se již nepoužívá, tabulka byla nahrazena polynomem p. Březinou, ve výpočtovém jádru se vypisuje jako KVP) Tabulka spojek Jedná se o tabulku Data\TAB\Konst_podklady\SPOJ_LOZ.txt s daty ze souboru 33224 a ze souboru SPOJ_LOZ.DAT. Na základě průměru ložiska je z této tabulky vybrána řádka s parametry pro požadovanou spojku popřípadě hmotnost stojanu. Tabulka též slouží pro výpočty spojené s návrhem průměrů ložisek. Tabulka vychází z 9-20-9050-021. Výpočet se provádí na základě určení minimálního průměru na konci hřídele (vzhledem k přenášenému kroutícímu momentu), kde je umístěna spojka. Průměr ložiska pak musí být zákonitě větší. Popis hodnot: dsp...průměr spojky [mm] P_nmax...(Pv / nmax) poměr příkonu a otáček (kw) hmotsp...hmotnost spojky Gstl...hmotnost stojanu [kg] Tabulka jmenovitých světlostí potrubí Jedná se o tabulku Data\TAB\Konst_podklady\TABJS.txt vytvořenou na základě souboru TABJS.DAT. Pomocí této tabulky jsou převáděny vypočtené světlosti hrdel potrubí na jmenovité světlosti. Popis hodnot: bj...jmenovitá hodnota světlosti potrubí [mm] 10 / 14

2.1.10 Tabulky materiálů Jedná se jednak o tabulku materiálů, která se používá při výpočtech Data\TAB\Materialy\KNIHOVNA_MATERIALU.txt a dále o tabulku doporučených materiálů Data\TAB\Materialy\DOPORUCENY_MATERIAL.txt, jejíž obsah je zobrazován pouze pro informaci. V tabulce materiálů musí být obsaženy následující čtyři sloupce: KOD, CISLO, OZNACENI a NRK. Sloupec KOD obsahuje unikátní kód materiálu, který byl nově zaveden pro účely programu RTK a program ho využívá pro identifikaci materiálu ve svých vnitřních algoritmech a při ukládání do souborů (*.rtk). Sloupec CISLO je používán při tvorbě výpisu NRK a jsou použita původní čísla materiálu. Sloupec OZNACENI slouží pro zobrazování materiálu v uživatelském rozhraní programu RTK. Sloupec NRK má povoleny pouze dvě možné hodnoty, a sice 0 nebo 1. Hodnota 1 značí, že se daný materiál bude nabízet v programu RTK při uživatelské konfiguraci výpisu NRK. 2.1.11 Tabulky pro MDOOR Tabulka materiálů Aplikace MDOOR používá materiálová data z tabulky Data\TAB\Materialy\KNIHOVNA_MATERIALU.txt. Z této tabulky jsou načítány materiály, které lze použít ke konstrukci oběžných kol. MDOOR používá data z následujících sloupců: KOD...obsahuje kód materiálu Platnost...obsahuje informaci o platnosti a použitelnosti materiálu Kd...kód pro použití OZNACENI...označení materiálu Tmin...minimální teplota materiálu [ C] Tmax...maximální teplota materiálu [ C] Rp...mez kluzu [MPa] KodProstredi...seznam celočíselných identifikátorů prostředí použití materiálu oddělených čárkami KonstantySoubor...obsahuje cestu k souboru s konstantami polynomu pro závislost f3=f(teplota, sigma, typ_materialu) Hodnota ve sloupci Platnost určuje možnost použití materiálu. Hodnota ve sloupci Kd určuje, zda materiál lze použít pro konstrukci oběžných kol. Sloupec Platnost musí obsahovat hodnotu 1 a sloupec Kd hodnotu Oběžná kola, aby mohl být načten a použit v MDOOR. 11 / 14

Sloupec KodProstredi obsahuje identifikátory prostředí. Informace o tom, jaké prostředí označují jednotlivé identifikátory, jsou uloženy v tabulce Data\TAB\Materialy\ProstrediMaterialu.txt : id popis...celočíselný identifikátor prostředí...slovní popis prostředí Sloupec KonstantySoubor obsahuje cestu k tabulce s konstantami polynomů pro závislost f3=f(teplota, sigma, typ_materialu) pro daný materiál. Tyto tabulky mají následující podobu: poradi...jednoznačný identifikátor křivky mez_kluzu...mez kluzu [MPa] at1, at2, at3...koeficinety polynomu y = at3*x^2 + at2*x + at1 Jsou implicitně ukládány do adresáře Data\TAB\Materialy\MDOOR_f3. Tabulka typů kol MDOOR dále používá tabulku Data\TAB\Kola_TD\kola.txt. Z této tabulky používá hodnoty ze sloupců: TYP...typ kola l2skd2min...l2sk/d2*100 [%] minimální l2skd2max...l2sk/d2*100 [%] maximální ocel_konstanty_uzavrene...cesta k souboru s konstantami křivek ocel_konstanty_otevrene...cesta k souboru s konstantami křivek titan_konstanty_uzavrene...cesta k souboru s konstantami křivek titan_konstanty_otevrene...cesta k souboru s konstantami křivek Soubory obsahují v tabulkách koeficienty polynomu druhého řádu. Tyto polynomy popisují křivky, které určují závislost otáček na šířce OK pro danou mez kluzu materiálu. Tabulky s křivkami mají formát: poradi...jednoznačný identifikátor křivky mez_kluzu...mez kluzu [MPa] a1,a2,a3...koeficienty polynomu jedné křivky up = a1*x^2 + a2*x+ a3 Jejich předvolené umístnění ve zdrojových datech je: Data/TAB/Kola_MDOOR /Ocel /Uzavrene /Otevrene /TiAl6V4 /Uzavrene /Otevrene 12 / 14

2.2 Zdroje pro RTF výpisy Zdrojové šablony pro RTF výpisy jsou umístěny v podadresáři Data/RTF. Tento adresář obsahuje několik podadresářů, z nichž jeden každý obsahuje soubor RTF šablon sloužící pro vytváření jednoho typu výpisu v jedné jazykové versi viz následující tabulka: Adresář Jazyk Použití v programu RTK Data/RTF/BWR/*.rtf Data/RTF/BWR_AJ/*.rtf Čeština Angličtina RTF výpis v Kalkulačce stavové rovnice RTF výpis v Kalkulačce stavové rovnice Data/RTF/SMES/*.rtf Čeština RTF výpisy na stránce Výpočet směsi Data/RTF/SMES_AJ/*.rtf Angličtina RTF výpisy na stránce Výpočet směsi Data/RTF/ RTKPV /*.rtf Data/RTF/KonstrPodklady/*.rtf Čeština Čeština RTF výpisy na stránkách Návrh RTK - jednohřídelový a Návrh RTK - převodový RTF výpis na stránce Konstrukční podklady pro Návrh RTK Jednohřídelový 2.3 Zdroje pro XLS výpisy Program RTK obsahuje jedinou XLS šablonu Data\XLS\REGUL\NV.xls, která slouží pro vytvoření XLS výpisu na stránce Regulace ve výpočtech Návrh RTK - jednohřídelový a Návrh RTK - převodový. 13 / 14

LITERATURA [ 1 ] Spilka J., Březina L.: Program pro návrh RTK formát dat, 8.12.2011, 8s [ 2 ] Březina, L.: Program pro návrh RTK - Uživatelský popis, Zpráva ČKD TRZ-2012-02, 87s 14 / 14