Akademický rok 2021/2022 |
Garant: | doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. | |||
Garantující pracoviště: | ÚK | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
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. |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
- Znalost principu, konstrukce a užití základních druhů mechanismů a hnacích strojů - Schopnost tvůrčího využití znalostí při návrhu nových strojů a zařízení - Významné rozšíření a doplnění znalosti získaných zejména z předmětů Konstruování strojů – Strojní součásti a Konstruování strojů – Převody - Získání potřebných dovedností v oblasti 3D tisku plastových dílů a jejich dimenzování pro technologii Fused deposition modeling a také praktické zkušenosti v oblasti 3D modelování strojních dílů, které budou ověřeny na vyrobených mechanismech. - Schopnost práce s parametrickými modely a s tím spojené efektivní navrhování a zpracování různých variant konstrukčního řešení. Uplatnění těchto zkušeností při konstrukční práci, tvorbě virtuálních modelů při řešení semestrálních projektů, diplomových a bakalářských prací a při realizaci prototypů. - Praktické zkušenosti s 3D tiskem, jakožto rychle se rozvíjející oblastí, rozšíří konkurenceschopnost na trhu práce. |
||||
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. Podmínkou je absolvování předmětu: Konstruování strojů - strojní součásti 5KS |
||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Během přednášek se seznámíme s mechanismy a pohony současných strojů a zařízení. Analyzujeme jejich principy, popíšeme konstrukci a užití. Představí se nejčastěji užívané kinematické a hydraulické mechanismy a elektrické a spalovací motory. Pozornost je také věnována mikroelektromechanickým systémům a motorům poháněným obnovitelnými zdroji energie. Budeme diskutovat aplikaci mechanismů v praxi. Seznámíte se například s výkonnými pohony pro motorsport, návrhem vaček pro vysoké otáčky, konstrukcí nekonvenčních převodů nebo aplikací kloubových hřídelí. V průběhu cvičení se seznámíme s modelováním v parametrickém modeláři Solidworks a prakticky si vyzkoušíme konstrukci a stavbu drobných mechanismů s využitím 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 a v navazujícím magisterském studiu chtějí volit z oborů M-ADI, M-AIŘ, M-ENI, M-KSI, M-FIN, M-MET, M-PRI, nebo M-VSR. |
||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení jsou zaměřena na praktické zvládnutí procesů 3D tisku a softwarových nástrojů pro strojírenství. Výuka je doplněna laboratorním cvičením. | ||||
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. Hodnocen bude jak odevzdaný 3D model v Solidworksu tak fyzický model vyrobený na 3D tiskárně. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Konzultace v kombinovaném studiu | 1 × 15 hod. | povinná | ||
Konzultace | 1 × 34 hod. | nepovinná | ||
Laboratorní cvičení | 1 × 3 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Konzultace v kombinovaném studiu | Úvod do mechanismů. Kinematika a dynamika klikového mechanismu. Konstrukce klikového mechanismu. Vyvažování víceválcových motorů. Kinematika a dynamika vačkových mechanismů. Výroba vaček. Konstrukce rozvodových mechanismů. Variabilní časování rozvodů. Korigovaná ozubená kola a tvarové modifikace ozubení. Nekonvenční ozubené převody. Převodovky sportovních vozidel. Kloubové hřídele, stejnoběžné klouby, poloosy závodních vozů. Spalovací motory, nekonvenční konstrukční řešení. Elektrické motory a generátory. Hybridní pohony v motorsportu. Větrné a vodní motory, nekonvenční realizace. Mikroelektromechanické systémy. Akcelerometry a elektronické gyroskopy. 3D tisk, principy a technologie. |
|||
Konzultace | 1. Úvod do předmětu. Seznámení s technologií 3D tisku. Zadání projektů. Grafické prostředí Solidworks a způsob ovládání. 2. Solidworks – seznámení s prostředím Solidworksu, tvorba náčrtu, základy modelování. 3. Solidworks – 3D prvky, modelování dílů. 4. Solidworks – sestavy, výkresy. 5. Solidworks – parametrizace dílu, pokročilé modelování. 6. 3D tisk – koncept stavby dílů, softwarové nástroje, nastavení 3D tisku, export dat. 7. Mechanismy – koncepční a konstrukční návrh zvolených mechanismů. 8. Mechanismy – tvorba modelů mechanismů v softwaru Solidworks. 9. Mechanismy – tvorba výkresů k semestrálním projektům. |
|||
Laboratorní cvičení | 1. 3D tisk testovacích dílů. 2. 3D tisk navržených dílů. 3. 3D tisk dílů mechanismů. 4. Zpracování vytištěných dílů, sestavení mechanismů, prezentace výsledků. |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Norton, R., L.: Design of machinery. McGraw-Hill, 3rd edition, 2003, ISBN-10: 0072470461 | ||||
2. Ulicker, J. J., Pennock, R., Shigley, J. E.: Theory of machines and mechanisms. Oxford University Press, 3rd edition, 2003, ISBN-13: 978-0195155983 | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
3. Mabie, H. H., Reinholtz, C. F: Mechanisms and dynamic of machinery, 4th edition, Virginia Polytechnic Institute and State University, John Wiley & Sons, ISBN 0-471-80237-9. | ||||
4. Bolek, A., Kochman, J.: Části strojů - 2. svazek Technický průvodce, svazek 6; SNTL Praha 1990; ISBN 80-03-00426-8 | ||||
5. Leinveber, J., Vávra, P.: Strojnické tabulky. Praha, ALBRA, 2006, ISBN 80-7361-033-7 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B3S-K | kombinované studium | B-SSZ Stavba strojů a zařízení | -- | kl | 4 | Povinný | 1 | 3 | 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