PŘEHLED TÉMAT PRO BAKALÁŘSKÉ A DIPLOMOVÉ PRÁCE VEDOUCÍ PRACÍ: prof. Ing. Jaroslav Beran, CSc. doc. Ing. Martin Bílek, Ph.D. Ing. Jozef Kaniok, Ph.D. Ing. Martin Konečný, Ph.D. Ing. Šimon Kovář, Ph.D. Ing. Josef Skřivánek, Ph.D. Ing. Jan Valtera, Ph.D. Ing. Petr Žabka, Ph.D. jaroslav.beran@tul.cz martin.bilek@tul.cz josef.kaniok@tul.cz martin.konecny@tul.cz simon.kovar@tul.cz josef.skrivanek@tul.cz jan.valtera@tul.cz petr.zabka@tul.cz
BAKALÁŘSKÉ PRÁCE 2018/2019 V případě zájmu o konkrétní zadání a získání dalších informací kontaktujte vedoucího BP Další možnosti nabízené v souvislosti s vedením závěrečných prací na KTS 1. Pracovní úvazek v rámci SKK (Studentská Konstrukční Kancelář) KTS, 2. Možnost praxe u zadavatele, 3. Dlouhodobá spolupráce po ukončení studia, 4. Finanční odměny v rámci spolupráce s externí společností.
SEZNAM TÉMAT BAKALÁŘSKÝCH PRÁCÍ 2018/2019 Univerzální uchopovací hlavice pro válcové tvary dílů Posuvné dveře pro robotická pracoviště umístěná v námořních kontejnerech Uchopovací hlavice pro manipulaci s textilními materiály Kontejner pro umístění robota Zařízení pro odstředivé zalévání dutých vláken v membránových modulech Analýza uložení rotoru pro přístroj k automatické separaci DNA Návrh pohonu střihacího kotouče maloprůměrového pletacího stroje Přejít na další témata
SEZNAM TÉMAT BAKALÁŘSKÝCH PRÁCÍ 2018/2019 Zařízení pro nanášení nanovlákenné vrstvy na podkladový materiál Návrh strojní části univerzálniho navíjecího zařízení Konstrukce převíjecího zařízení podkladové textilie pro výrobu nanovlákenných struktur Kompenzátor změny tahu příze pro vysokorychlostní systém navíjení Více-zónová AC elektroda pro výrobu plošné nanovlákenné struktury Zvlákňovací zařízení pro výrobu plošného nanovlákenného materiálu. Zařízení pro výrobu nanovláken pomocí drátové elektrody Systém rozvádení příze u navíjecích systémů
1. Univerzální uchopovací hlavice pro díly válcového tvaru Navrhněte univerzální uchopovací hlavici pro válcové tvary dílů. Tato hlavice musí být schopna spolehlivého uchopení dílu válcového tvaru v rozsahu průměrů 10 až 50 mm. 1. Proveďte rešerši uchopovacích hlavic pro kruhové tvary, 2. Navrhněte dva způsoby uchopení válcových tvarů pro rozsah průměrů 10-50 mm, 3. Navržené způsoby prověřte pomocí výpočtu, popřípadě experimentem, 4. Pro vybranou variantu vypracujte výkresovou dokumentaci. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Šimon Kovář / Michal Vychroň PODPORA: MICo robotic s.r.o. (konzultant, pro odpovídající úroveň BP finanční odměna)
2. Posuvné dveře pro robotická pracoviště umístěná v námořních kontejnerech Navrhněte za použití normalizovaných a typizovaných dílů dvoukřídlé posuvné dveře pro robotická pracoviště umístěná v normovaných námořních kontejnerech. Tyto posuvné dveře musí splňovat bezpečnostní předpisy a musí být prachu těsná. Otvírání dveří je manuální. 1. Proveďte rešerši používaných posuvných dveří ve strojírenské výrobě (obráběcí centra atd.), 2. Navrhněte konstrukční uspořádání posuvných dveří pro konkrétní aplikaci s možností snadné změny průchozí velikosti a prachu těsnost, 3. Vypracujte výrobní dokumentaci. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Šimon Kovář / Michal Vychroň PODPORA: MICo robotic s.r.o. (konzultant, pro odpovídající úroveň BP finanční odměna)
3. Uchopovací hlavice pro manipulaci s textilními materiály Navrhněte uchopovací hlavici pro manipulaci s kobercovými přístřihy o rozměrech cca. 1 x 1 m. Tato hlavice je určena pro robotickou manipulaci s těmito produkty v technologickém a manipulačním procesu pro zavazadlový prostor osobních automobilů. Vzorek kobercového přístřihu bude k dispozici. 1. Proveďte rešerši známých způsobů uchopování textilních výrobků, 2. Navrhněte a ověřte dva možné způsoby uchopení kobercových přístřihů, 3. Vybranou variantu zpracujte do 3D a 2D dokumentace. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Martin Konečný/ Michal Vychroň PODPORA: MICo robotic s.r.o. (konzultant, pro odpovídající úroveň BP finanční odměna)
4. Kontejner pro umístění robota Navrhněte úpravy námořního kontejneru od firmy containex.cz pro koncept strojů MICo robotic s.r.o.. Proveďte rozbor dynamických účinků robota. Navrhněte konstrukční úpravy stávajícího kontejneru s cílem optimalizovat tuhosti kontejneru. Typové označení robota je M-20iA/35M od firmy FANUC. 1. Proveďte rešerši způsobů umístění robotů v námořních kontejnerech, 2. Proveďte rozbor dynamických účinků robota, 3. Pro dané zatěžující parametry proveďte pevnostní analýzu kontejneru, 4. Navrhněte konstrukční úpravy stávajícího řešení a pro tyto úpravy zpracujte výrobní dokumentaci. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Martin Konečný/ Michal Vychroň PODPORA: MICo robotic s.r.o. (konzultant, pro odpovídající úroveň BP finanční odměna)
5. Zařízení pro odstředivé zalévání dutých vláken v membránových modulech Cílem práce je navrhnout zařízení pro odstředivé zalévání dutovlákených membrán do koncovek membránového modulu. Membrány musí být v modulu pevně ukotveny pomocí epoxidové nebo polyuretanové pryskyřice, tak aby byl plynotěsně oddělen permeátový a retentátový proud modulu. 1. Seznamte se s výrobou dutých membránových vláken, 2. Seznamte se s problematikou zalévání membránových dutých vláken do koncovek membránových modulů, 3. Navrhněte konstrukci pro odstředivé zalévání dutých vláken pomocí epoxidových pryskyřic do koncovek membránových modulů, 4. Pro danou konstrukci vypracujte výkresovou dokumentaci. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Šimon Kovář / Michal Amrich PODPORA: MemBrain (konzultant, pro odpovídající úroveň BP finanční odměna)
6. Analýza uložení rotoru pro přístroj k automatické separaci DNA Cílem práce je navržení vhodného uložení rotoru u diagnostického přístroje. Úvodní část práce se bude zabývat rešerší rotorů používaných v praxi u medicínských diagnostických přístrojů. Praktická část práce se zaměří na analýzu současného uspořádání rotoru. Pro tuto analýzu je možné využít experimentálně získaných dat nebo je možné sestavi matematický model v prostředí MSC.Adams nebo Creo simulate. Na základě získaných poznatků budou navržený úpravy uložení rotoru. 1. Proveďte rešerši rotorů používaných u medicínských diagnostických přístrojů, 2. Proveďte analýzu současného uspořádání uložení rotoru. Navrhněte metodiku měření a vyhodnocení vibrací rotoru při běhu zařízení, 3. Navrhněte úpravy uložení rotoru a proveďte porovnání se současným stavem. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Martin Bílek/ Michal Konečný PODPORA: SKK (Studentská Konstrukční Kancelář - mimořádné stipendium dle kvality BP)
Téma je již zadané. 7. Návrh pohonu střihacího kotouče maloprůměrového pletacího stroje Návrh individuálního systému pohonu střihacího kotouče maloprůměrového pletacího stroje, u kterého je možné zařazení do stávajícího konceptu stroje. Seznámení se s problematikou známých systémů pohonu stroje a zpracování rešerše zaměřenou na pohon střihacího kotouče. Na základě rešerše budou sestaveny a porovnány možné varianty pohonu kotouče a vybrána ta nejvhodnější. Tato varianta bude podrobně zpracována do formy výrobní dokumentace, ze které bude vybrána kritická součást a ta bude podrobena DFMEA analýze. Závěrečnou částí práce bude zpracování silového rozboru nového individuálního systému pohonu a kontrola správného dimenzování. 1. Rešerše systémů pohonu střihacího kotouče, 2. Návrhy řešení systémů pohonu střihacího kotouče, jejich porovnání a výběr vhodné varianty, 3. Konstrukční zpracování vybrané varianty včetně výrobní dokumentace, 4. Rozbor zatížení u nového systému pohonu střihacího kotouče. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Josef Skřivánek/ Martin Bílek PODPORA: SKK (Studentská Konstrukční Kancelář - mimořádné stipendium dle kvality BP)
8. Zařízení pro nanášení nanovlákenné vrstvy na podkladový materiál Cílem práce je navržení zařízení pro nanášení nanovlákenné vrstvy na podkladový materiál. Zařízení bude umožňovat kontinuální i diskontinuální proces nanášení nanovláken na podkladový materiál pomocí AC zvlákňováním. Výsledkem bude konstrukční návrh zařízení včetně výrobní dokumentace. 1. Proveďte rešerši problematiky výroby nanovláken střídavým elektrickým polem, 2. Na základě provedené analýzy navrhněte způsob nanášení nanovlákenné vrstvy na plošný podkladový materiál, 3. Konstrukčně zpracujte variantu zařízení umožňující opakovanou výrobu nanovlákenné vrstvy na podkladový materiál. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Martin Bílek/ Josef Skřivánek PODPORA: SKK (Studentská Konstrukční Kancelář - mimořádné stipendium dle kvality BP)
9. Návrh strojní části univerzálního navíjecího zařízení Univerzální navíjecí zařízení je určeno pro navíjení délkových útvarů, přízí, šňůr, drátů ap. přesným křížovým vinutím (PKV), dokonale přesným křížovým vinutím (DPKV), digitálním vinutím (DKV) a paralelním vinutím (PV). Programově umožňuje navíjet náviny s různými volitelnými soukacími poměry, v daném rozmezí volitelnou šířkou návinu, a volitelnou vzdáleností navíjeného materiálu. Předmětné navíjecí zařízení je stavebnicové koncepce s využitím strojních komponentů, řízených pohonů a řídícího systému s programovacím dotykovým ovládacím panelem, kde je možné zadat parametry a druh návinu, navíjecí napětí a navíjenou délku. Toto navíjecí zařízení umožňuje navíjení také konstantní navíjecí rychlostí navíjeného materiálu nezávisle na průměru navíjení, co je možné využít v různých technologických linkách. 1. Proveďte analýzu současného stavu a rešerši navíjecích mechanizmů 2. Navrhněte varianty řešení pro univerzální mechanizmus navíjecího zařízení s využitím 3. Zpracujte návrh vybrané varianty řešení 4. Vypracujte výrobní dokumentaci nového řešení VEDOUCÍ / KONZULTANT: Petr Žabka/ Jozef Kaniok
10. Konstrukce převíjecího zařízení podkladové textilie pro výrobu nanovlákenných struktur Náplň bakalářské práce spočívá v návrhu převíjecího zařízení podkladové textilie při AC zvlákňování. Převíjecí zařízení bude součástí druhé vývojové řády komorového spineru pro výrobu nanovláken. V úvodní části práce se student seznámí s problematikou převíjení plošných textilií a zpracuje rešerši známých systémů. Na základě znalostí získaných z předcházející části budou navrženy a porovnány možné varianty převíjecích zařízení a vybrána ta nejvhodnější. Tato varianta bude podrobně zpracována do výrobní dokumentace. Závěrečnou částí práce bude zpracování PFMEA analýzy převíjecího procesu na nově navrženém převíjecím zařízení a jeho experimentální ověření. 1. Rešerše známých systémů převíjení plošných textilií, 2. Návrhy řešení systémů převíjení, jejich porovnání a výběr vhodné varianty k dalšímu zpracování, 3. Konstrukční zpracování vybrané varianty do podoby výrobní dokumentace, VEDOUCÍ / KONZULTANT: Josef Skřivánek/ Jan Valtera PODPORA: SKK (Studentská Konstrukční Kancelář mimořádné stipendium dle kvality BP) Téma je již zadané.
11. Kompenzátor změny tahu příze pro vysokorychlostní systém navíjení Centrální rozváděcí systémy příze u dopřádacích strojů patří v současnosti k jedním z nejvíce limitujících uzlů při zvyšování výkonu stroje. Tato práce se zaměřuje na návrh kompenzačního elementu změny tahu příze pro nový vysokorychlostní systém navíjení vyvinutý na TUL. Student(ka) se při práci seznámí s problematikou navíjecích systémů a nového vysokorychlostního systému navíjení. V rámci práce bude navržen měřící přípravek pro analýzu změny tahu příze a na základě výsledků provedeného měření navrhne geometrii rotačního kompenzátoru. Student(ka) bude mít možnost vyrobené zařízení v rámci práce experimentálně ověřit na navíjecím zařízení v laboratořích KTS. 1. Proveďte rešerši navíjecích systémů příze na dopřádacích strojích, 2. Navrhněte měřicí přípravek pro analýzu změny délky příze na vysokorychlostním systému navíjení s rozváděcím bubnem, 3. Proveďte analýzu geometrie rotačního kompenzátoru, 4. Proveďte konstrukční návrh kompenzátoru, 5. Experimentálně ověřte funkčnost kompenzátoru při navíjecím procesu a výsledky zhodnoťte. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Jan Valtera/ Jaroslav Beran
12. Lineární AC elektroda pro výrobu plošné nanovlákenné struktury Jako v každém textilním odvětví je i v oblasti nanotechnologií důležitým průmyslovým výstupem plošná nanovlákenná struktura. Cílem této práce je provést analýzu elektrického pole v okolí lineární AC elektrody pro výrobu plošného nanovlákenného materiálu a navrhnout vhodné uspořádání pro dvě zvlákňovací zóny elektrody. Následně student(ka) provede konstrukční návrh lineární AC zvlákňovací elektrody ve vybraném uspořádání do podoby výkresové dokumentace. Student(ka) bude mít možnost během řešení své práce ověřit funkčnost vyrobeného zařízení na zvlákňovacím zařízení v laboratořích KTS. 1. Proveďte rešerši způsobů výroby plošných nanovlákenných struktur, 2. Analyzujte rozložení elektrického pole v okolí jedné, dvou a tří lineárních AC elektrod, 3. Proveďte konstrukční návrh AC elektrody se dvěma zvlákňovacími zónami, 4. Vypracujte výkresovou dokumentaci a případně experimentálně ověřte funkci navržené elektrody při AC zvlákňovacím procesu. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Jan Valtera/ Martin Bílek PODPORA: SKK (Studentská Konstrukční Kancelář mimořádné stipendium dle kvality BP)
13. Zvlákňovací zařízení pro výrobu plošného nanovlákenného materiálu Jako v každém textilním odvětví je i v oblasti nanotechnologií důležitým průmyslovým výstupem plošná nanovlákenná struktura. V případě nové vysoce výkonné technologie výroby nanovláken metodou AC elektrického zvlákňování neexistuje v současnosti ověřená technologie pro kontinuální výrobu plošné nanovlákenné struktury. Jednou z možností je zvýšení počtu bodových AC elektrod vyvinutých a využívaných na TUL. Cílem této práce je proto navrhnout pohon pro soustavu těchto AC zvlákňovacích elektrod, které umožní při zvlákňovacím procesu kontinuální výrobu plošné nanovlákenné struktury. V rámci práce bude věnována pozornost koncepci návrhu a výběru optimální varianty. Ta bude konstrukčně zpracována do podoby výkresové dokumentace. Student(ka) bude mít možnost během řešení své práce ověřit funkčnost vyrobeného zařízení na zvlákňovacím zařízení v laboratořích KTS. Téma je již zadané. 1. Proveďte rešerši známých způsobů výroby plošného nanovlákenného materiálu, 2. Navrhněte rozmístění bodových přeplavovacích AC elektrod pro zajištění nánosu nanovlákem v šíři 500 mm 3. Navrhněte a konstrukčně zpracujte vybrané řešení pro metodu výroby nanovláken zvlákňováním ve střidavém elektrickém poli 4. Vypracujte výrobní dokumentaci navrženého zařízení a případně experimentálně ověřte funkčnost zařízení při AC zvlákňovacím procesu. VEDOUCÍ / KONZULTANT: Jan Valtera/ Josef Skřivánek PODPORA: SKK (Studentská Konstrukční Kancelář mimořádné stipendium dle kvality BP)
14. Zařízení pro výrobu nanovláken pomocí drátové elektrody Cílem práce je konstrukční návrh zařízení, které bude součástí komorového spineru pro výrobu nanovláken. V rámci BP bude navržen funkční model zařízení pro výrobu nanovláken pomocí drátové elektrody pomocí AC. Výsledkem bude konstrukční návrh zařízení včetně výrobní dokumentace. 1. Proveďte rešerší známých způsobů výroby nanovláken. 2. Navrhněte a konstrukčně zpracujte funkční model zařízení určeného pro výrobu nanovláken pomocí drátové elektrody prostřednictvím AC, které bude možné umístit v komorovém spineu. 3. Navrhněte rozmístění jednotlivých ovládacích prvků a jejich řízení. 4. Zpracujte výkresovou dokumentaci VEDOUCÍ / KONZULTANT: Martin Bílek/ Josef Skřivánek PODPORA: PODPORA: SKK (Studentská Konstrukční Kancelář - mimořádné stipendium dle kvality BP)
15. Systém rozvádění příze u navíjecích systémů : Navrhněte úpravu systému rozvádění na navíjecm stroji tak, aby umožňovala variabilní délku zdvihu. U současného stroje je použita axiální vačka, u které je zdvih pevně stanoven. Nový systém by měl nedostatky odstranit a umožnit tak snadné nastavení požadovaného přítlaku. ZÁSADY: Proveďte rešerši rozváděcích mechanizmů u navíjecích systémů příze. Navrhněte nový systém rozvádění se servopohonem umožňující variabilní délkou zdvihu. Pro vybrané řešení určete rychlost a přesnost polohování. Podle možností experimentálně ověřte funkčnost vybraného řešení a výsledky zhodnoťte. VEDOUCÍ / KONZULTANT: :Ing. Petr Žabka, Ph.D. Ing. Jozef Kaniok, Ph.D.
DĚKUJI ZA POZORNOST