Dynamika strojů a ložiska jsou úzce spjaty. Žádný rotační stroj se neobejde bez ložisek, která jsou klíčovým prvkem pro jeho správný a efektivní chod. Při návrhu rotačních strojů je nezbytné znát nejen statické, ale i dynamické vlastnosti ložisek. Tyto vlastnosti nám umožňují predikovat chování rotoru při velmi vysokých otáčkách, což je zásadní pro zajištění stability a bezpečnosti celé navrhované soustavy.
Speciální aplikace jsou naší parketou. Mezi naše nejvýznamnější projekty patří vývoj ložisek mazaných vzduchem pro elektrické turbokompresory, které dodávají vzduch do palivových článků elektromobilů na vodík. Další významnou oblastí našeho výzkumu jsou ložiska mazaná palivem pro palivová čerpadla raketových motorů nové generace. Tato a mnohá další řešení navrhujeme v úzké spolupráci s našimi průmyslovými partnery, abychom zajistili jejich praktickou využitelnost a vysokou spolehlivost.
Skupina se zaměřuje na aplikovaný výzkum a vývoj, čímž přispíváme k pokroku v oblasti rotačních strojů a ložisek nejen v České republice, ale i na mezinárodní úrovni. Naším cílem je poskytovat inovativní a efektivní řešení, která podporují technologický rozvoj a zvyšují konkurenceschopnost průmyslu.
Naše výzkumná skupina nabízí komplexní služby v oblasti dynamiky rotorových soustav a dalších výpočtových analýz. Specializujeme se na výpočtové modelování, optimalizace tvaru a pevnostní výpočty. Díky našim zkušenostem a odborným znalostem Vám navrhneme řešení na míru, která splní Vaše specifické požadavky.
-
Modelování dynamiky rotorových soustav: Naše výpočtové modely pokrývají široké spektrum dynamických analýz, které jsou nezbytné pro správné fungování a dlouhou životnost rotačních strojů.
-
Výpočtové modelování a optimalizace tvaru: Pomocí pokročilého výpočtového modelování optimalizujeme tvary komponent pro zajištění maximální účinnosti a výkonu.
-
Pevnostní výpočty: Provádíme detailní pevnostní analýzy, které zajišťují, že Vaše zařízení budou bezpečná a spolehlivá v náročných provozních podmínkách.
-
Návrh speciálních ložisek: Navrhujeme vysokorychlostní ložiska mazaná kapalinami i plyny, která jsou přizpůsobena konkrétním aplikacím a požadavkům našich zákazníků.
-
Návrh rotačních strojů a elektrických pohonů: Kromě ložisek nabízíme i návrh celých rotačních strojů včetně jejich elektrických pohonů, což zajišťuje jejich perfektní integraci a funkčnost.
-
Návrh testovacích zařízení: Vyvíjíme testovací zařízení pro měření statických a dynamických vlastností ložisek, což je klíčové pro ověření jejich funkce a spolehlivosti.
-
Měření vibrací rotačních strojů: Provádíme měření vibrací, která pomáhají identifikovat a řešit potenciální problémy dříve, než způsobí poruchy.
-
Testy odolnosti ložisek: Nabízíme různé testy odolnosti ložisek, včetně rázových zkoušek a testů buzených externími vibracemi, abychom zajistili jejich dlouhodobou spolehlivost.
Projekty
MPO FV40386 Výzkum elektricky poháněného palivového čerpadla pro raketové motory nové generace
TAČR FW03010647 Výzkum elektrického kompresoru pro čisté aplikace nových generací pohonných jednotek
Publikace
POKORNÝ, J.; NÁVRAT, T.; VAJDÁK, M.; OTEVŘEL, M.; KOZÁK, J. Experimental validation of the operation of tilting-pad journal bearing lubricated by high-test peroxide under excessive vibrations and reduced flow of the lubricant. WEAR, 2023, roč. 523, č. 6, ISSN: 0043-1648.
POKORNÝ, J.; NÁVRAT, T.; VAJDÁK, M. Wear Measurement of the Water-Lubricated Tilting-Pad Journal Bearing: Comparison of PEEK and CuBe materials. In Proceedings of 38th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics. Poros: Greek Society of Experimental Mechanics of Materials, 2022. ISBN: 978-618-86278-0-2.
POKORNÝ, J.; NÁVRAT, T.; VAJDÁK, M. Measured and Calculated Stiffness and Damping Coefficients of Water-Lubricated Tilting-Pad Journal Bearing. In Experimental stress analysis 2022, Book of full papers. First edition. Praha: Czech Technical University, 2022.
POKORNÝ, J.; NÁVRAT, T. Calculation of stiffness and damping coefficients of hydrodynamic lemon-bore journal bearings. Proceedings of Computational mechanics 2021. Plzeň: University of West Bohemia, 2021. p. 192-195. ISBN: 978-80-261-1059-0.
POKORNÝ, J. An efficient method for establishing the static equilibrium position of the hydrodynamic tilting-pad journal bearings. TRIBOLOGY INTERNATIONAL, 2021, roč. 153, č. 1, s. 1-14. ISSN: 1879-2464.
POKORNÝ, J.; NÁVRAT, T. Measured and Calculated Static Equilibrium Position of Water-Lubricated Tilting-Pad Journal Bearing. In Experimental stress analysis 2021, Book of full papers. First edition. Praha: Czech Technical University, 2021. s. 186-192. ISBN: 978-80-01-06885-4.
POKORNÝ, J. Calculation of Static Equilibrium Position of Hydrodynamic Journal Bearings. In ENGINEERING MECHANICS 2019. Prague: Institute of Thermomechanics of the Czech Academy of Sciences, 2019. s. 291-294. ISBN: 978-80-87012-71-0.
Vybavení laboratoře
Laboratoř disponuje zařízeními pro výzkum ložisek:
-
Zařízení pro experimentální výzkum hydrodynamických ložisek za použití nízkoviskózních maziv a další médií různého chemického složení
-
Zařízení pro měření vysokorychlostních ložisek mazaných kapalinami a plyny
Pro využití nejen s výše uvedenými zařízeními jsou k dispozici měřicí jednotky se snímači, ústředny pro měření přetvoření, sil, rychlostí, zrychlení. Dále také soupravy pro experimentální modální analýzu, provozní modální analýzu a analýzu provozních tvarů kmitů, vibrodiagnostiku a úpravu vzorků:
Snímače:
-
Síly
-
Točivého momentu
-
Relativní polohy (indukční na bázi vířivých proudů i kapacitní)
-
Otáček
-
Posunutí
-
Zrychlení
-
Rychlosti
-
Tlaku
-
Teploty
-
Průtoku
-
Hluku (mikrofony)
-
Akustické intenzity
-
Přetvoření (tenzometry)
Dynamické budiče:
-
Vibrační zařízení RMS, SW 1507, TGA 1500
-
Rázová kladívka
-
Shakery
Měřicí ústředny:
-
QuantumX MX 840B (3x) – dynamická ústředna, 8 kanálů pro široké spektrum snímačů
-
QuantumX MX 1615B, tenzometrická ústředna, 16 kanálů
-
Pulse Lan XI – 13 kanálů pro široké spektrum snímačů, dva kanály pro výstupní veličiny
-
MGC plus – dynamická ústředna, 32 kanálů tenzometrie, 8 kanálů indukční vstup, 4 kanály termočlánky, CanBUS
-
Micro-Epsilon multiNCDT series 500 – 6 kanálů, včetně odpovídajících měřicích karet
-
Micro-Epsilon eddyNCDT 3300, 4 kanály
-
Micro-Epsilon capaNCDT 6222, 2 kanály
-
National Instruments NI USB-6251, 16 kanálů
-
National Instruments NI USB-6351, 16 kanálů
-
National Instruments NI cDAQ 9178, 8 slotů, včetně odpovídajících měřicích karet
-
National Instruments NI cDAQ 9174, 4 sloty, včetně odpovídajících měřicích karet
Více informací
https://www.dynlab.tech/
Kontaktní osoba
Ing. Jan Pokorný, Ph.D.