Stroje pro zemní práce (FSI-QZE)

Akademický rok 2022/2023
Garant: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚADI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je seznámit studenty s technologií práce zemních strojů, druhy zemních strojů podle konstrukčních skupin a s obecným konstrukčním uspořádáním zemních strojů. Seznámit s navrhováním pohonů jejich pracovních a pojezdových zařízení s ohledem na silové požadavky a seznámit s nejnovější technologií řízení a kontroly zemního stroje.
Výstupy studia a kompetence:
Schopnost projekčně řešit koncepci zemních strojů, silové poměry na pracovním zařízení z hlediska pracovní technologie stroje. Bude schopen konstrukčně navrhnout geometrii a kinematiku pracovního nástroje zemního stroje. Bude schopen navrhnout optimální sestavy pohonů pracovních nástrojů a pojezdu stroje a stanovit jejich výkonnost teoretickou, technickou a provozní.
Prerekvizity:
Před absolvováním tohoto předmětu musí mít student zvládnuty znalosti z technické mechaniky, fyziky, vyšší matematiky, částí strojů a jejich mechanismů, fyziky materiálů a základů elektrotechniky.

Vazby k jiným předmětům:
povinná korekvizita: Transportní zařízení [QTZ]
povinná korekvizita: Mechanické a hydraulické převody [QMH]
povinná korekvizita: Mechanické a hydraulické převody [QMH]
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje s technologií práce zemních strojů, druhy zemních strojů, navrhováním pohonů zemních strojů a s nejnovější technologií řízení a kontroly zemního stroje.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Součástí výuky mohou být exkurze do firem, které vyrábí nebo provozují zařízení z tématického okruhu výuky.
Způsob a kritéria hodnocení:
Klasifikace hodnocení studenta: Písemná zkouška s následnou ústní zkouškou.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Udělení zápočtu je vázáno aktivní účastí ve cvičení a zpracování zadaných projektů. Účast ve cvičeních je povinná.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Technologie zemních prací, rozdělení zemních strojů.
2. Hlavní konstrukční skupiny strojů.
3. Technické vlastnosti zeminy.
4. Způsoby rozpojování zemin a jejich energetická náročnost.
5. Silové účinky mezi zeminou a nástrojem.
6. Pohony zemních strojů, stanovení výkonu motoru.
7. Hydrodynamický převod.
8. Hydrostatický převod.
9. Hydraulický systém zemních strojů.
10. Podvozky zemních strojů.
11. Přenos sil mezi podvozkem zemního stroje a zeminou.
12. Hydrostatické servořízení zemních strojů.
13. Brzdový systém zemních strojů, chladící soustava zemních strojů.
    Cvičení 1. Technické zadání a vývoj kolového nakladače.
2. Stanovení označení klimatického provedení univerzálního čelního nakladače pro oblast předpokládaného určení.
3. Stanovení technických vlastností zeminy.
4. Výpočet řezných a rypných odporů u pracovních strojů.
5. Vyhodnocení spolupráce spalovacího motoru s měničem momentu a výpočet hnacích sil a rychlostí stroje.
6. Stanovení výkonu motoru zemního stroje.
7. Návrh hydrogenerátorů pro okruh pracovní hydrauliky.
8. Výpočet zatížení ložisek kloubu u podvozku kolového nakladače.
9. Výpočet momentu řízení a momentové charakteristiky kolového nakladače s kloubovým rámem.
10. Výpočet jízdních odporů pásového podvozku rypadla.
11. Návrh hydrogenerátorů pro okruh servořízení.
12. Výpočet brzd nakladače.
13. Výpočet ztrát a vzniku tepla v okruhu pracovní hydrauliky a servořízení, stanovení ochlazovacího účinku komponent hydraulického okruhu zemního stroje.
Literatura - základní:
1. VANĚK, Antonín. Moderní strojní technika a technologie zemních prací. Praha: Academia, 2003. Česká matice technická (Academia). ISBN 8020010459.
2. Nichols, H. L. - Day D. A.: Moving The Earth: The Workbook of Excavation, Sixth Edition, McGraw-Hill Professional; 6 edition 2010, ISBN 978-0071502672
3. MAZURKIEVIČ, Izidor, Ladislav GULAN a Gregor IZRAEL. Mobilné pracovné stroje: teória a konštrukcia základných modulov. Bratislava: Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2013. Edícia vysokoškolských učebníc. ISBN 978-80-227-3968-9.
4. MARŠÁL, Petr. Stavební stroje. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004. ISBN isbn:80-214-2774-4.
Literatura - doporučená:
1. Nichols, H. L. - Day D. A.: Moving The Earth: The Workbook of Excavation, Sixth Edition, McGraw-Hill Professional; 6 edition 2010, ISBN 978-0071502672
3. Vaněk, A.: Moderní strojní technika a technologie zemních prací, vyd. Acamedia, Praha, ISBN 80-200-1045-9, 2003
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 3 Povinně volitelný 1 1 L
N-ADI-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 3 Povinně volitelný 2 1 L