Aventics pneumobil racing (FSI-0ZP)

Akademický rok 2018/2019
Garant: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámení studentů s vývojovým procesem na příkladu studentského závodního vozidla s pneumatickým pohonem. Předmět poskytuje základní teoretické i praktické znalosti pro návrh závodního pneumobilu, zejména pneumatických obvodů, jejich řízení a diagnostiky, konstrukci rámu a řízení vozidla. Studenti získají dobrý základ pro návrh nového závodního pneumobilu v navazujícím studiu v rámci projektové výuky na Ústavu konstruování.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti si osvojí návrh pneumatického obvodu, správnou volbou komponentů a jejich řízení, konstrukční návrh rámu vozidla a seznámí se s ostatními technickými částmi závodního pneumobilu a principy jejich návrhu. Komplexnost problematiky vede k celkovému rozšíření obzorů v konstrukční praxi.
Prerekvizity:
Předpokládají se základní znalosti výkresové dokumentace, konstruování strojů a CAD modelování.
Obsah předmětu (anotace):
Cvičení a laboratoře budou rozděleny do výukových bloků dle problematiky spojené s návrhem závodního vozu. V průběhu semestru se studenti detailně seznámí s pneumatickým systémem a jeho jednotlivými prvky za podpory zkušených odborníků. Získají praktickou zkušenost v návrhu řízení za pomoci PLC. Zdokonalí se v CAD modelování složitějších sestav a získají povědomí v oblasti využívání MKP simulací. Teoretické znalosti budou podpořeny řadou experimentů a testovacích jízd na pneumatickém vozidle. Absolvent kurzu získá zkušenosti díky aplikaci teoretických znalosti na konkrétním praktickém příkladu. Důraz bude kladen na efektivnost navrhování, inovativní řešení a týmové prostředí. Kurz bude zakončen závody dvou studentských týmů.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou cvičení, které mají charakter výkladu základních principů a teorie vybraných oblastí. Laboratorní cvičení je zaměřeno na praktické procvičení probírané látky na konkrétním příkladu závodního vozidla - pneumobilu.
Způsob a kritéria hodnocení:
Student bude hodnocen na základě pravidelné aktivní účasti na cvičeních a dle splnění dílčích úkolů prováděných na vozidle v laboratorních cvičeních.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je povinná. V cvičeních jsou povoleny dvě absence. Delší nepřítomnost se nahrazuje zvláštním zadáním podle pokynů vyučujícího.
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
    Laboratoře a ateliéry  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení 1. Základní informace o mezinárodní soutěži Aventics Pneumobile Competition, seznámení se s pracovištěm, strukturou předmětu a bezpečností práce
2. Seznámení s používanými pneumatickými prvky, základní fyzikální principy
3. Pneumatická schémata, navrhování pneumatických obvodů
4. Konstrukce pneumatických prvků, vzdušníky, rozváděcí ventily, pojistné ventily, pneumatické válce
5. Základy CAD modelování součástek a plechových dílů, tvorba výkresové dokumentace
6. CAD tvorba sestav, strukturování sestavy, vazbení
7. Základy pevnostně - deformační analýzy rámových konstrukcí
8. PLC řízení pneumatických prvků
9. Tvorba PLC programu pro řízení pneumobilu
10. Kola, pneumatiky, typy zavěšení náprav, řízení u závodních automobilů
11. Pohonný mechanismus, převodovka, způsoby řazení, synchronizace
12. Diagnostika pneumatického systému, výběr snímačů, zapojení snímačů, vyhodnocování
13. Aplikace a ověření znalostí ve studentských závodech
    Laboratoře a ateliéry 1. Obeznámení se se závodním vozidlem, testovací jízdy
2. Analýza pneumatického obvodu na vozidle
3. Nákres pneumatického schématu a jeho ověření
4. Konstrukce a simulace pneumatického obvodu
5. Vytvoření základních dílů rámu vozidla
6. Tvorba sestavy a rámové konstrukce
7. Pevnostně deformační analýza navržené rámové konstrukce
8. Návrh PLC programu
9. Test programu na výukovém vozidle
10. Testování vozidla na trati
11. Praktická ukázka systémů pohonu, rozbor současného řízení
12. Diagnostika pneumatického systému - online snímaní tlaku, rychlosti, teploty
13. Aplikace a ověření vědomostí ve studentských závodech
Literatura - základní:
2. SHIGLEY, Joseph E., Charles R. MISCHKE a Richard G. BUDYNAS. Konstruování strojních součástí. 1. vyd. Editor Martin Hartl, Miloš Vlk. Brno: VUTIUM, 2010, 1159 s. ISBN 978-80-214-2629-0.
Literatura - doporučená:
1. JAN, Zdeněk, Bronislav ŽDÁNSKÝ a Aleš VÉMOLA. Automobily. I. díl, Podvozek a převodná ústrojí. Brno: CERM, 2003, 266 s. ISBN 80-7204-262-9.
2. PARR, Andrew. Hydraulics and Pneumatics. Jordan Hill: Elsevier Science & Technology, 1999. ISBN 9780750644198. (dostupné online)
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B3S-P prezenční studium B-STI Základy strojního inženýrství -- kl 3 Volitelný (nepovinný) 1 2 Z
B3S-P prezenční studium B-STI Základy strojního inženýrství -- kl 3 Volitelný (nepovinný) 1 3 Z
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- kl 3 Volitelný (nepovinný) 2 1 Z
BO1-P hostující student B-OBN Obecná nabídka pro bakalářské studium -- kl 3 Volitelný (nepovinný) 1 1 Z