Projekt - analýza stroje (FSI-ZP5)

Absolventi porozumějí funkci jednoduchého stroje z hlediska toku a přeměny energie, materiálu a informací, se zaměřením na identifikaci vstupů a výstupů a na vazby mezi součástmi z pohledu celkové funkce i funkčního uspořádání, při uplatnění systematického inženýrského přístupu k hodnocení vztahů mezi funkčními, technologickými a ekonomickými aspekty strojního celku. Předpokládané získané kompetence absolventů:

• Schopnost analýzy funkce stroje a pochopení zamýšlené funkce.
• Schopnost analýzy funkce strojních součástí v kontextu strojního celku.
• Schopnost propojení funkčních a technologických požadavků pro zajištění funkce stroje a jeho částí.
• Schopnost ověřit klíčové parametry ovlivňující funkci vyrobených součástí.
• Znalost principu tvorby funkčních vazeb mezi částmi strojního celku a jejich vlivu na celkovou funkci stroje.
• Znalost zásad tvorby výkresové dokumentace vycházející z funkční analýzy součástí a jejich vazeb ve stroji.
• Znalost vztahů mezi kvalitou výrobku a ekonomickou náročností výroby.
• Schopnost uplatnit systematický inženýrský postup pro rozbor či návrh strojního celku a jeho částí.

Studenti v malém týmu řeší uzavřený problém, který spočívá v analýze funkce jednoduchého stroje (např. spalovacího motoru s malým objemem) a jeho strojních součástí. Důraz je kladen na pochopení určení stroje na základě prvotního ohledání celku, následného rozboru stroje, pochopení funkcí jednotlivých součástí, jejich kategorizace, analýzu a hodnocení kvality, a zařazení stroje do segmentu trhu. Studenti využívají a integrují získané znalosti z paralelně probíhajících předmětů zejména v oblasti základů konstruování a CAD modelování. Součástí práce je také využití měřicích přístrojů a moderních metod pro hodnocení rozměrové přesnosti a topografie funkčních povrchů. Vyučující vedou studenty formou konzultací k systematické inženýrské práci, která tvoří základ pro pochopení procesu navrhování strojních součástí a je nutnou prerekvizitou pro úspěšné absolvování navazujících projektových předmětů s otevřenějšími úlohami.

Podmínky získání zápočtu:

• aktivní účast na cvičeních,
• odevzdání všech průběžných úkolů v požadovaném rozsahu v digitální formě,
• odevzdání kompletně vypracovaného projektu dle požadovaného rozsahu v digitální formě (technická zpráva).

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

• úspěšná obhajoba řešení týmového projektu před komisí (probíhá v týmu a je nutnou prerekvizitou k postoupení do druhé části zkoušky),
• úspěšné absolvování individuální rozpravy před komisí nad problematikou, která souvisí s probíranou látkou a řešeným týmovým projektem,
• výsledná známka je sestavena na základě hodnocení v obou částech zkoušky. Celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Přednáška: účast je doporučená.

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

• Rozdělení strojů, hnací a hnané stroje, strojní součásti.


• Strojní součásti a jejich funkční spojení ve strojní celky, základní definice stroje a jeho funkce, příklady užití strojů v praxi.


• Výrobní proces a technologie výroby, základy ekonomické rozvahy kvalita vs. náklady na výrobu, koncepty pro zajištění žádané funkce ve výrobní dokumentaci.


• Ověření kvality vyrobené součásti – základy metrologie a reverzní analýzy.


• Náležitosti a principy výrobní a technické dokumentace a její význam v životním cyklu produktu.

• Rozdělení do projektových týmů, analýza zadání, stanovení kompetencí.


• Analýza a popis funkce stroje.


• Rozložení stroje na funkční celky.


• Analýza a kategorizace funkčních celků.


• Rozbor jednotlivých součástí a jejich kategorizace.


• Zhodnocení výrobních metod, použitého materiálu a kvality povrchu.


• Měření a vyhodnocení rozměrové a geometrické přesnosti.

• Vyhodnocení topografie povrchu s využitím optické profilometrie.


• Posouzení naměřených hodnot z hlediska nejistot měření.


• Vyhodnocení naměřených dat, jejich analýza a zhodnocení.


• Skenování geometrie vybraných dílů s využitím optického 3D skeneru.


• Zpracování a vyhodnocení dat získaných za pomoci 3D skenování.


• Srovnání daného typu stroje v různých cenových kategoriích z hlediska funkce, konstrukce a provozních parametrů.

ULLMAN, David G. The mechanical design process. 3rd ed. Boston: McGraw-Hill, 2003, 415 stran : ilustrace, tabulky, grafy. ISBN 0-07-237338-5.

CHILDS, Peter R. N. Mechanical design. 2nd ed. Burlington: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2004, x, 358 s. : il., čb. fot. ISBN 0-7506-5771-5.