Diplomová práce se zabývá problematikou vysokých vibrací v čerpací stanici surové vody ČSSV ETU, konkrétně ve spojitosti s čerpadly VD500 a VD600. V první části práce jsou blíže popsány základní pojmy jako konstrukce budov, dynamické zatížení od strojů a technologií nebo vibrodiagnostika. Práce seznámí čtenáře s možnostmi měření vibrací, možnostmi vyvažování a druhy údržby. V praktické části se práce zaměřuje na identifikaci příčin vibrací, jejich historický průběh a navrhuje opatření k jejich řešení. Z důvodu vibrací motoru čerpadla spojeného s podlahou budovy je navrženo posílení podpory motoru nebo zlepšení izolace motoru, aby se minimalizoval přenos vibrací do okolí. Byl vytvořen výpočtový model budovy a souvisejících zařízení pomocí metody konečných prvků (MKP) s cílem přesně zachytit dynamické chování motoru čerpadla. Na základě tohoto modelu byly navrženy tři varianty podpůrné konstrukce, které mají snížit amplitudy vibrací a předejít rezonanci mezi budícími a vlastními frekvencemi. Navrhovaná úprava se zaměřuje na zvýšení kritické vlastní frekvence systému, aby nedocházelo k rezonanci. Kombinace nové podpůrné konstrukce a opravy motoru by měla zajistit dlouhodobý provoz s minimálními vibracemi a maximální bezpečností a efektivitou.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with the issue of high vibrations in the raw water pumping station of the Czechoslovak State University of Technology, specifically in connection with the VD500 and VD600 pumps. In the first part of the thesis, basic terms such as building construction, dynamic loads from machines and technologies or vibrodiagnostics are described in more detail. The work introduces the reader to vibration measurement options, balancing options and types of maintenance. In the practical part, the thesis focuses on the identification of the causes of vibrations, their historical course and proposes measures to solve them. Due to the vibration of the pump motor connected to the floor of the building, it is suggested to strengthen the motor support or improve the isolation of the motor to minimize the transmission of vibration to the surroundings. A computational model of the building and associated equipment was created using the Finite Element Method (FEM) to accurately capture the dynamic behavior of the pump motor. Based on this model, three variants of the support structure were designed to reduce vibration amplitudes and prevent resonance between excitation and natural frequencies. The proposed modification focuses on increasing the critical natural frequency of the system to avoid resonance. The combination of new support structure and engine repair should ensure long-term operation with minimal vibration and maximum safety and efficiency.
Klíčová slova
Čerpadlo, vibrace, tuhost, vlastní frekvence, konstrukce
Klíčová slova v angličtině
pump, vibration, stiffness, natural frequency, construction
Rozsah průvodní práce
59stran + 8stran příloh
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá problematikou vysokých vibrací v čerpací stanici surové vody ČSSV ETU, konkrétně ve spojitosti s čerpadly VD500 a VD600. V první části práce jsou blíže popsány základní pojmy jako konstrukce budov, dynamické zatížení od strojů a technologií nebo vibrodiagnostika. Práce seznámí čtenáře s možnostmi měření vibrací, možnostmi vyvažování a druhy údržby. V praktické části se práce zaměřuje na identifikaci příčin vibrací, jejich historický průběh a navrhuje opatření k jejich řešení. Z důvodu vibrací motoru čerpadla spojeného s podlahou budovy je navrženo posílení podpory motoru nebo zlepšení izolace motoru, aby se minimalizoval přenos vibrací do okolí. Byl vytvořen výpočtový model budovy a souvisejících zařízení pomocí metody konečných prvků (MKP) s cílem přesně zachytit dynamické chování motoru čerpadla. Na základě tohoto modelu byly navrženy tři varianty podpůrné konstrukce, které mají snížit amplitudy vibrací a předejít rezonanci mezi budícími a vlastními frekvencemi. Navrhovaná úprava se zaměřuje na zvýšení kritické vlastní frekvence systému, aby nedocházelo k rezonanci. Kombinace nové podpůrné konstrukce a opravy motoru by měla zajistit dlouhodobý provoz s minimálními vibracemi a maximální bezpečností a efektivitou.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with the issue of high vibrations in the raw water pumping station of the Czechoslovak State University of Technology, specifically in connection with the VD500 and VD600 pumps. In the first part of the thesis, basic terms such as building construction, dynamic loads from machines and technologies or vibrodiagnostics are described in more detail. The work introduces the reader to vibration measurement options, balancing options and types of maintenance. In the practical part, the thesis focuses on the identification of the causes of vibrations, their historical course and proposes measures to solve them. Due to the vibration of the pump motor connected to the floor of the building, it is suggested to strengthen the motor support or improve the isolation of the motor to minimize the transmission of vibration to the surroundings. A computational model of the building and associated equipment was created using the Finite Element Method (FEM) to accurately capture the dynamic behavior of the pump motor. Based on this model, three variants of the support structure were designed to reduce vibration amplitudes and prevent resonance between excitation and natural frequencies. The proposed modification focuses on increasing the critical natural frequency of the system to avoid resonance. The combination of new support structure and engine repair should ensure long-term operation with minimal vibration and maximum safety and efficiency.
Klíčová slova
Čerpadlo, vibrace, tuhost, vlastní frekvence, konstrukce
Klíčová slova v angličtině
pump, vibration, stiffness, natural frequency, construction
Zásady pro vypracování
Cílem diplomové práce bude návrh podpůrné konstrukce pro vyztužení motoru čerpadla.
Práce bude obsahovat
- Stručnou rešerši pro danou problematiku.
- Návrh variant řešení a volba vhodné varianty na základě porovnání výhod a nevýhod
- Vypracování zvolené varianty a její experimentální ověření
- Závěrečné zhodnocení.
Při zpracování práce budou dodrženy Závazné pokyny pro vypracování závěrečných prací.
Zásady pro vypracování
Cílem diplomové práce bude návrh podpůrné konstrukce pro vyztužení motoru čerpadla.
Práce bude obsahovat
- Stručnou rešerši pro danou problematiku.
- Návrh variant řešení a volba vhodné varianty na základě porovnání výhod a nevýhod
- Vypracování zvolené varianty a její experimentální ověření
- Závěrečné zhodnocení.
Při zpracování práce budou dodrženy Závazné pokyny pro vypracování závěrečných prací.
Seznam doporučené literatury
[1] HRABEC, L., HELEBRANT, F., MAZALOVÁ, J.: Technická diagnostika a spolehlivost. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2007. ISBN 978-80-248-1449-0.
[2] STUDNIČKA, J., HOLICKÝ, M., MARKOVÁ, J.: Ocelové konstrukce 2. 2. vydání. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2015. ISBN 978-80-01-05815-2.
[3] STUDNIČKA, J.: Ocelové konstrukce: normy. 2. vyd. V Praze: České vysoké učení technické, 2014. ISBN 978-80-01-05489-5.
[4] TROJAN, J.: Navrhování konstrukcí na počítači: prutové konstrukce - programy MKP. Jindřichův Hradec: Epika, 2015. ISBN 978-80-88113-08-9.
Seznam doporučené literatury
[1] HRABEC, L., HELEBRANT, F., MAZALOVÁ, J.: Technická diagnostika a spolehlivost. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2007. ISBN 978-80-248-1449-0.
[2] STUDNIČKA, J., HOLICKÝ, M., MARKOVÁ, J.: Ocelové konstrukce 2. 2. vydání. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2015. ISBN 978-80-01-05815-2.
[3] STUDNIČKA, J.: Ocelové konstrukce: normy. 2. vyd. V Praze: České vysoké učení technické, 2014. ISBN 978-80-01-05489-5.
[4] TROJAN, J.: Navrhování konstrukcí na počítači: prutové konstrukce - programy MKP. Jindřichův Hradec: Epika, 2015. ISBN 978-80-88113-08-9.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student předstoupil před komisi, seznámil ji se svojí diplomovou prací a odpověděl na otázky vedoucího a oponenta práce.
Otázky:
Jakou pravidelnou a preventivní údržbu byste navrhl pro motor podobného typu, aby se předešlo podobného stavu zvýšení vibrací?
V práci jste vypracoval varianty, jak jste řešil tuhost rámu?