Aventics pneumobil racing (FSI-0ZP)

Akademický rok 2023/2024
Garant: Ing. Matúš Ranuša, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:

Absolventi získají praktické zkušenost s vývojovým procesem mechanismu s pneumatickým pohonem. Budou schopni navrhnout jednoduchý pneumatický obvod včetně jeho řízení pomocí Arduina.

Výstupy studia a kompetence:

– Znalost funkce pneumatických obvodů a jejich prvků.
- Základní znalosti řízení systému pomocí Arduina.
- Rozšíření znalostí CAD modelování a 3D tisku.
- Praktické zkušenosti z návrhu, sestavení a řízení jednoduchého pneumatického mechanismu.
- Vybraní studenti se mohou zúčastnit závodu EMERSON Aventics Pneumobil Competition (https://en.pneumobil.hu/content/view/full/1835).

Prerekvizity:

Předpokládají se základní znalosti strojního inženýrství a CAD modelování.

Obsah předmětu (anotace):

Předmět poskytuje detailní seznámení se základními pneumatickými systémy a jejich jednotlivými prvky. V rámci výuky se studenti seznámí s principem fungování závodního Pneumobilu a budou mít možnost si sami jízdu vyzkoušet. Studenti získají znalosti a praktické dovednosti, které se uplatňují při návrhu jednoduchého mechanismu poháněném pneumatickým systémem. Naučí se řídit mechanismus pomocí vývojové desky Arduino, a zdokonalí se v CAD modelování a 3D tisku.

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 – jednoduchém pneumatickém mechanismu.

Způsob a kritéria hodnocení:

Student bude hodnocen na základě pravidelné aktivní účasti na cvičeních a dle splnění semestrálního projektu 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:
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Laboratorní cvičení

1. Obeznámení se s principem funkce závodního Pneumobilu, testovací jízdy.
Zadání semestrálního projektu.
2. Školení SMC Industrial – základní principy a funkce pneumatických obvodů.
3. Workshop SMC Industrial – pneumatické prvky a jejich vlastnosti.
4. Workshop SMC Industrial – jednoduché pneumatické obvody – praktické ukázky.
5. Mechanismy a převody.
6. Workshop CAD modelování a 3D tisk.
7. Workshop řízení za pomoci vývojové desky Arduino.
8. Stavba závodních automobilů.
9. – 11. Realizace jednoduchého pneumatického mechanismu řízeném vývojovou deskou Arduino.
12. Aplikace a ověření získaných vědomostí ve studentské soutěži navržených pneumatických mechanismů.

    Cvičení

  • Informace o mezinárodní soutěži EMERSON Aventics Pneumobile Competition.

  • Seznámení se s pracovištěm, strukturou předmětu a bezpečností práce.

  • Seznámení s používanými pneumatickými prvky, základní fyzikální principy.

  • Pneumatická schémata, navrhování pneumatických obvodů.

  • Diagnostika pneumatického systému, výběr snímačů, zapojení snímačů, vyhodnocování.

  • Konstrukce pneumatických prvků, vzdušníky, rozváděcí ventily, pojistné ventily, pneumatické válce.

  • Teorie stavby závodního vozidla (pohonný mechanismus, převody).

  • CAD modelování a tvorba sestav.

  • Základy programování vývojové desky Arduino.

  • Aplikace a ověření znalostí na studentských projektech.

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.
3. KOPÁČEK, Jaroslav. Pneumatické mechanizmy. Díl I., Pneumatické prvky a systémy. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 1998, 265 s. ISBN 80-7078-306-0.
4. KOPÁČEK, Jaroslav. Pneumatické mechanizmy. Díl 2, Řízení pneumatických systémů. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 1999, 88 s. ISBN 80-7078-498-9.
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  
B-ZSI-P prezenční studium MTI Materiálové inženýrství -- 3 Volitelný 1 2 Z
B-ZSI-P prezenční studium STI Základy strojního inženýrství -- 3 Volitelný 1 2 Z