Akademický rok 2024/2025 |
Garant: | prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚK | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Typ předmětu: | oborový předmět | |||
Cíle předmětu: | ||||
Absolventi budou schopni navrhovat a modelovat díly a sestavy v CAD softwaru Solidworks a to s ohledem na výrobu pomocí 3D tisku. Zároveň získají přehled moderních mechanismů a hnacích strojů a jejich praktického užití.
- Znalost principu, konstrukce a užití základních druhů mechanismů a hnacích strojů |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
  | ||||
Prerekvizity: | ||||
Znalosti z kinematiky (kinematické vyšetřování mechanismů), dynamiky (dynamika soustavy těles, vyvažování) a konstruování strojů (spojovací součásti, převody, spojky, setrvačníky) na úrovni bakalářského studijního programu zaměřeného na strojírenství. |
||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Během přednášek se studenti seznámí s mechanismy a pohony současných strojů a zařízení, jejich principy, konstrukcí a užitím. Představeny budou nejčastěji užívané kinematické a hydraulické mechanismy a elektrické a spalovací motory. Pozornost je také věnována mikroelektromechanickým systémům a motorům poháněným obnovitelnými zdroji energie. Diskutována bude i aplikace mechanismů v praxi, studenti se například seznámí s výkonnými pohony pro motorsport, návrhem vaček pro vysoké otáčky, konstrukcí nekonvenčních převodů nebo aplikací kloubových hřídelí. V průběhu cvičení se studenti formou týmových projektů naučí základy modelování v Solidworku, a prakticky se seznámí s technologií 3D tisku při návrhu a konstrukci mechanismů i jejich samotné výrobě pomocí 3D tisku. Tento předmět je zařazen jako povinně volitelný ve 3. ročníku obecného bakalářského studia. Jeho volba je doporučena všem studentům, kteří se profesně orientují na řešení konstrukčních problémů. |
||||
Metody vyučování: | ||||
  | ||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Podmínkou získání klasifikovaného zápočtu je vypracování semestrálního projektu. Semestrální projekty budou řešeny v týmech 3-5 studentů. Projekty budou zaměřeny na vytvoření virtuálního a funkčního modelu zadaného mechanismu. Do celkového hodnocení vstupuje samostatně vymodelovaný příklad v Solidworksu a poté dokončení projektu mechanismu (model v Solidworksu i vyrobený mechanismus na 3D tiskárně) a jeho prezentace.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Při účasti na cvičeních je nezbytné, aby měl každý student svůj vlastní notebook. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
|
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
  | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Laboratorní cvičení | 6 × 2 hod. | povinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 7 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1. Úvod – proces konstruování. 2. Design Thinking – způsob myšlení používaný inženýry pro návrh produktu. 3. Koncept a prototyp – specifikace problému, vytvoření a prezentace konceptu, typy prototypů, výpočty a návrh modelu. 4. Mechanismy 1 – přehled základních mechanismů a s tím spojených výpočtů. 5. Mechanismy 2 – přehled základních mechanismů a s tím spojených výpočtů. 6. Poddajné mechanismy – moderní alternativa ke klasickým sestavovaným mechanismům. 7. CAD a jeho možnosti – CAD nástroje, formáty, reprezentace těles, algoritmické modelování a generativní design. 8. 3D tisk – přehled technologií (polymery). 9. 3D tisk – přehled technologií (kovy a ostatní). 10. 3D tisk – návrh dílů a sestav pro 3D tisk. 11. Digitální výroba a budoucí trendy – nástroje využívané (nejen) FabLaby (nejen) pro výrobu prototypů. 12. 3D skenování a reverzní inženýrství – moderní způsob získání dat pro výrobu. 13. Shrnutí probírané látky, exkurze k aditivním technologiím. |
|||
Laboratorní cvičení | 1. 3D tisk – seznámení a zaškolení 2. Laserová řezačka – seznámení a zaškolení 3. 3D tisk dílů 4. Zpracování vytištěných dílů 5. Sestavení prototypu 6. Testování prototypu |
|||
Cvičení s počítačovou podporou | 1. Úvod do předmětu, zadání projektů; Solidworks – náčrt, modelování dílů 2. Solidworks – modelování sestav 3. Koncept projektu 4. Solidworks – parametrizace, pokročilé modelování 5. Solidworks – animace 6. Solidworks – testový příklad 7. Prezentace – obhajoba projektu |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. NORTON, Robert L. Design of machinery: An introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 2011. ISBN 00-774-2171-X. | ||||
2. Ulicker, J. J., Pennock, R., Shigley, J. E.: Theory of machines and mechanisms. Oxford University Press, 5rd edition, 2017, ISBN-13: 978-0190264505 | ||||
3. FRANCE, Anna Kaziunas. Make: 3D printing. Sebastopol: Maker Media, 2013, xv, 213 stran : ilustrace (převážně barevné). ISBN 978-1-4571-8293-8. | ||||
4. GEBHARDT, Andreas, Julia KESSLER a Laura THURN. 3D printing: understanding additive manufacturing. 2nd edition. Munich: Cincinnati: Hanser Publishers ; Hanser Publications, 2019, xvi, 204 stran : ilustrace ; 24 cm. ISBN 978-1-56990-702-3. | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
3. WILSON, Charles E. a Peter J. SADLER. Kinematics and dynamics of machinery. 3rd ed. Upper Saddle River: Pearson Education International Inc., 2003. ISBN 02-013-5099-8. | ||||
4. FRANCE, A. K. Make: 3D Printing: The Essential Guide to 3D Printers. 1st ed. Maker Media, Inc., December 13, 2013. ISBN 978-1457182938 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B-ZSI-P | prezenční studium | STI Základy strojního inženýrství | -- | kl | 4 | Povinně volitelný | 1 | 3 | L |
C-AKR-P | prezenční studium | CLS Předměty letního semestru | -- | kl | 4 | Volitelný | 1 | 1 | L |
B-KSI-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | kl | 4 | Povinný | 1 | 2 | L |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile