Projekt - konstrukce mechanického systému (FSI-ZP7)

Absolventi dokážou na základě teoretických znalostí fází konstrukčního procesu a dimenzování strojních součástí navrhnout a sestrojit mechanický systém určený pro transformaci silového působení a dosažení požadované kinematiky pohybu.

• Znalost základních typů mechanických systémů a jejich dimenzování.
• Schopnost analyzovat problém a zvolit vhodný mechanický systém pro danou aplikaci.
• Volba vhodných materiálů a uložení dílů pro správnou funkci mechanického systému.
• Schopnost sestavit kinematické schéma navrženého mechanického systému.
• Schopnost provést výpočet silového působení a kinematiky.
• Znalost základních aspektů dynamických výpočtů.
• Schopnost připravit navržené díly pro výrobu, sestavit a ověřit funkci navrženého mechanického systému.

Znalosti z oblasti matematiky, statiky, mechaniky těles, konstruování strojů, výpočtového modelování, zkušenosti se systémy CAD, výkresovou dokumentací, tvorbou sestav, modelováním těles a základy 3D tisku.

Předmět poskytuje přehled o základní klasifikaci, názvosloví a principu funkce mechanických systémů a významu sestavení kinematického schématu. Důraz je kladen na všechny důležité aspekty návrhového procesu, jako je silový, kinematický a pevnostní výpočet, volba materiálů, stanovení technologie výroby při zohlednění požadované funkce systému (např. podávací vačkový mechanismus, katapult s definovanou dráhou letu projektilu, truhlářská svěrka) včetně ověření jeho funkce. Pozornost je věnována týmové práci založené na systémovém přístupu při návrhu jednotlivých součástí mechanického systému, přičemž předmět integruje získané znalosti z bakalářského studia z oblasti konstruování, mechaniky těles, technické mechaniky, konstrukčních materiálů, mechanismů, CAD modelování a 3D tisku. 

Podmínky získání zápočtu (0-100 bodů, minimum pro získání zápočtu je 50):

• aktivní účast na cvičeních formou konzultací (min. 10 bodů z 20),
• odevzdání projektu v požadovaném rozsahu (min. 40 bodů ze 80).

Podmínky získání zkoušky (0-100 bodů, minimum pro absolvování zkoušky je 50):

• týmová obhajoba řešení projektu před komisí (min. 20 bodů ze 40),
• individuální odborná rozprava před komisí nad problematikou, která souvisí s projektem a navazuje na požadované prerekvizity (min. 30 bodů ze 60),
• celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Přednášky: účast je doporučená a kontrolovaná vyučujícím.

Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, povolují se maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

• Úvod do mechanických systémů, základní definice, mechanismus.


• Klasifikace mechanických systémů, kinematické schéma.


• Teorie návrhového procesu, případová studie.


• Silové, pevnostní a kinematické výpočty mechanických systémů.

• Vymezení pojmů, zadání projektů, podmínky ukončení.


• Rozdělení kompetencí členů týmu a sestavení plánu řešení projektu.


• Návrh konceptů zadaného kinematického systému, kinematické schéma.


• Výpočty silového působení a kinematiky.


• Pevnostní návrhový výpočet, volba materiálu.


• Tvorba digitálních modelů a příprava dat pro 3D tisk.


• Tvorba výkresové dokumentace, výroba součástí.


• Sestavení mechanického systému a experimentální ověření funkce.

BUDYNAS, Richard G. a Keith J. NISBETT. Shigley's mechanical engineering design. 9th ed. New York: McGraw-Hill, 2011. ISBN 978-0-07-352928-8