Elektromechanické strojní soustavy (FSI-5ES)

Absolventi budou schopni navrhnout elektromechanické strojní soustavy, které pracuji na principu lineárních, rotačních a kombinovaných pohybů, a to včetně strojní i elektro části.

Dále budou schopni tyto základní pohyby aplikovat do složitějších strojních zařízení. Kromě mechanické části těchto soustav budou umět projektovat elektro část.

• materiálových věd (volba materiálů),
• konstruování (výkresová dokumentace),
• technické mechaniky.

Předmět poskytuje studentům výklad elektromechanických strojních soustav. Je ukázána synergie strojní (mechanické) a elektro části. Student tak pochopí dvě soustavy, které spolupracují jako celek, a které jsou podstatnou částí všech dnešních moderních konstrukcí strojních soustav. Vše je demonstrováno na příkladech a student si tak osvojí základní návrhy této soustavy.

Předmět je zakončen vykonáním zkoušky po předchozím udělení zápočtu. Zápočtem se potvrzuje, že student se aktivně účastnil na práci během semestru a získal alespoň 50 bodů z maximálního počtu 100 bodů. Kritériem bodového hodnocení je míra schopnosti správně samostatně vyřešit zadané úlohy. Body ze cvičení se nepřenášejí ke zkoušce.

Zkouškou se zjišťuje komplexní zvládnutí látky vymezené v kartě předmětu, zejména schopnost získané poznatky samostatně a tvůrčím způsobem aplikovat. Míra zvládnutí problematiky se hodnotí v rozmezí 0 až 100 bodů. Student musí získat alespoň 50 bodů z maximálního počtu 100 bodů.

Zkouška má písemnou a ústní část. Písemná část zkoušky je povinná pro všechny studenty. Sestává se ze čtyř úloh. Ústní část zkoušky je dobrovolná.

Přednášky: účast je dobrovolná.

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

1. Struktura elektromechanických strojních soustav, příklady stavební prvky, obecné zásady.
2. Elektromechanické soustavy pro lineární pohyb, morfologie, zásady pro návrh.
3. Elektromechanické soustavy pro rotační pohyb, morfologie, zásady pro návrh.
4. Elektromechanické soustavy pro kombinovaný pohyb, morfologie, zásady pro návrh.
5. Vřeteno CNC obráběcího stroje, morfologie, zásady pro návrh.
6. Manipulační elektromechanické soustavy výrobních strojů a robotů morfologie, zásady pro návrh.
7. Elektrické aspekty elektromechanických aktuátorů, komplexní přístup mezi strojní a elektro částí.
8. Definice požadavků na elektrickou část, definice vstupních a výstupních parametrů, vliv okolí.
9. Napájecí soustava elektrických prvků, zásady pro volbu kabeláže, jištění.
10. Postup projektování elektrické výstroje strojních soustav.
11. Integrace řídící částí elektromechanické strojní soustavy.
12. Funkční bezpečnost strojních soustav.
13. Případové studie komplexních elektromechanických soustav. Shrnutí probírané látky.

1. Struktura elektromechanických strojních soustav, dekompozice, propojování a zásady pro strojní a elektro část.
2. Elektromechanické soustavy pro lineární pohyb, výpočet.
3. Elektromechanické soustavy pro rotační pohyb, výpočet.
4. Elektromechanické soustavy pro kombinovaný pohyb, výpočet.
5. Vřeteno CNC obráběcího stroje, výpočet pro frézování a soustružení.
6. Manipulační elektromechanické soustavy výrobních strojů a robotů, návrh velikosti robota pro manipulaci s obrobkem a nástrojem.
7. Elektrické aspekty elektromechanických aktuátorů, návrh.
8. Definice požadavků na elektrickou část, stanovení příkonu pohybových os stroje, robota a výrobní soustavy.
9. Napájecí soustava elektrických prvků, praktické zásady pro volbu.
10. Postup projektování elektrické výstroje strojních soustav, aplikace na konkrétních celcích.
11. Integrace řídící částí elektromechanické strojní soustavy, praktické zásady.
12. Funkční bezpečnost strojních soustav, ukázka výpočtu ne jednoduchých soustavách.
13. Případové studie komplexních elektromechanických soustav, komentář a ukázka jejich vzniku.

MAREK, J. et al. Stavba a provoz CNC obráběcích strojů [online]. 1. vyd. Brno: Ústav výrobních strojů systému a robotiky, FSI, VUT v Brně, 23. 3. 2023, updated, průběžně aktualizováno [cit. 11-18-2024]. Učebnice Ústavu výrobních strojů, systému a robotiky, FSI, VUT v Brně, 1 svazek. Dostupné z: https://www.os.fme.vutbr.cz. ISBN 978-80-907452-4-7.

MAREK, J. Kompendium znalostí studenta ÚVSSR [online]. 1. vyd. Brno: Ústav výrobních strojů systému a robotiky, FSI, VUT v Brně, X.X 2023, updated, průběžně aktualizováno [cit. 11-18-2024]. Učebnice Ústavu výrobních strojů, systému a robotiky, FSI, VUT v Brně, 2 svazek. Dostupné z: https://www.os.fme.vutbr.cz.

 MAREK, J., et al. Konstrukce CNC obráběcích strojů. 3rd ed. Praha: MM Publishing, s.r.o., 2014. 688 s. MM speciál. ISBN 978-80-260-6780-1.