Vypsaná témata bakalářských prací

Vypsaná témata bakalářských prací

Výsledky vyhledávání

Lokální implantáty kyčle a kolena
Local hip and knee implants

Vedoucí práce: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Léčba artrózou postižené kyčle a kolena pomocí totální náhrady (endoprotézy) je ortopedy považována za velmi úspěšnou chirurgickou metodu současnosti. Nicméně životnost totálních náhrad je omezená (10-15 let) a pro stále stárnoucí populaci je zapotřebí oddálit implantaci náhrady do pozdějšího věku pacienta. Jako efektivní řešení se jeví lokální implantáty, které nahradí jen menší, poškozenou část kloubní chrupavky a kostní tkáně. Smyslem této bakalářské práce je zmapovat aktuální vývoj lokálních implantátů velkých kloubů člověka s ohledem na jejich biomechanické a biotribologické chování.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je zmapovat aktuální vývoj lokálních implantátů velkých kloubů člověka s důrazem na konstrukční, materiálové, biomechanické a biotribologické aspekty vývoje.
  • stručný přehled o onemocnění velkých kloubů artrózou a možnostech její léčby
  • stručný přehled výhod a nevýhod totálních náhrad velkých kloubů člověka
  • detailní přehled aktuálních typů, konstrukcí a materiálů lokálních implantátů velkých kloubů včetně ortopedických aplikací
  • nástin zásadních trendů budoucího vývoje lokálních implantátů z pohledu tribologie třecího páru
  • nástin zásadních trendů budoucího vývoje lokálních implantátů z pohledu jejich aditivní výroby pomocí 3D tisku kovů
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Tribologie kondomů a lubrikantů
Tribology of condoms and lubricants

Vedoucí práce: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
Zaměření: výzkumná
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Kondomy poskytují ochranu proti pohlavně přenosným nemocem a nechtěnému těhotenství. Lubrikanty zlepšují používání kondomů, protože snižují tření a tím pomáhají předcházet jejich protržení a mohou činit sexuální aktivitu pohodlnější a příjemnější. Existuje mnoho různých typů a materiálů kondomů, stejně tak i lubrikantů, které se odlišují svým složením a viskozitou. Pro objektivní posouzení optimální kombinace kondomu a lubrikantu se nabízí využít tribologického testování, které bude založeno na měření součinitele tření mezi kondomem a modelem tkáně pochvy pomocí tribometrů.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je analýza součinitele tření mezi kondomem a modelem tkáně pochvy, za podmínek mazání kontaktu lubrikantem. Předpokládá se vývoj jednoduchého tribologického experimentálního modelu a následné testování vybraných kondomů a lubrikačních gelů.
  • rešerše zásadních tribologických studií se zaměřením na problematiku experimentálních analýz tření a mazání kondomů a lubrikačních gelů
  • návrh a upevnění třecích těles – volba reálných kondomů a výběr vhodného materiálu pro model tkáně pochvy (silikon, hydrogel)
  • návrh podmínek experimentů pro měření součinitele tření v konfiguraci kondom-model tkáně pochvy na tribometrech (zatížení, rychlosti, doba měření)
  • měření součinitele tření a následné vyhodnocení naměřených dat pro vybrané kombinace kondomů a lubrikačních gelů
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Vliv typu kartáčku na čištění a opotřebení zubů
Effect of toothbrush type on cleaning and tooth wear

Vedoucí práce: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
Zaměření: výzkumná
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Současný výzkum ve stomatologii se zaměřuje na analýzy tribologických procesů, které způsobují úbytek tvrdých zubních tkání a také výplňových materiálů v důsledku čištění zubů pomocí zubního kartáčku. Často je diskutován vliv tvaru zakončení, tvrdost a počet vláken kartáčku a také složení zubní pasty. Nevhodná kombinace vláken kartáčku se zubní pastou může zásadně přispět k předčasnému opotřebení zubních výplní. Díky experimentálnímu měření tření a opotřebení na tribometru Bruker UMT TriboLab je možné objektivně posoudit, zda je vliv typu kartáčku v kombinaci s danou pastou významný.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je analýza součinitele tření a opotřebení mezi třemi typy zubních kartáčků a vzorky zubních výplní, za podmínek mazání kontaktu roztokem, který je složen z vybrané zubní pasty a z umělých slin. Výzkum navazuje na bakalářskou práci Bc. Pavly Formánkové.
  • Stručná rešerše zásadních tribologických studií se zaměřením na analýzy vlivu typu kartáčku na tření a opotřebení zubů a zubních výplní
  • Návrh podmínek experimentů pro měření součinitele tření a opotřebení v konfiguraci kartáček-zubní výplň na tribometru Bruker UMT TriboLab
  • Analýza topografie třecích povrchů zubních výplní před simulací čištění zubů
  • Realizace experimentů simulujících čištění zubů, měření a vyhodnocení součinitele tření
  • Analýza topografie třecích povrchů zubních výplní po simulaci čištění zubů, shrnutí výsledků
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Výběr kosmetických masážních přípravků na základě tribologických měření
Selection of cosmetic massage products based on tribological measurements

Vedoucí práce: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
Zaměření: výzkumná
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Většina vlastností kosmetických produktů se hodnotí pouze senzoricky, kde vzorek lidí subjektivně posuzuje určité vlastnosti produktu (např. roztíratelnost, lepkavost, hydrataci) a hodnotí jej pomocí bodové stupnice. To může být do jisté míry zkresleno, zejména vlivem malého počtu dobrovolníků a vágním hodnocením. Podstatou této bakalářské práce je objektivně posoudit skluznost vybraných masážních přípravků (olejů a krémů) pomocí experimentálního měření součinitele tření na tribometru Bruker UMT TriboLab.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je experimentální popis vývoje součinitele tření vybraných masážních přípravků (olejů a krémů) s využitím pin-on-plate simulátoru a kontaktních těles simulujících kůži. Práce bude zaměřena především na vzájemné porovnání skluznosti a trvanlivosti jednotlivých přípravků.
  • stručně popsat tribologické studie v kosmetice se zaměřením na měření součinitele tření včetně použitých simulátorů, podmínek měření a třecích vzorků simulujících kůži
  • nastavit tribometr Bruker UMT TriboLab do konfigurace pin-on-plate, připravit kontaktní tělesa, nastavit podmínky měření
  • provést porovnání jednotlivých modelů kůže (např. umělé, prasečí a hovězí)
  • provést měření součinitele tření vybraných masážních přípravků (olejů a krémů)
  • na základě naměřených dat porovnat skluznosti a trvanlivosti jednotlivých přípravků
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Vývoj tribologického modelu jazyka a dutiny ústní
Development of the tribological model of the tongue and oral cavity

Vedoucí práce: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
Zaměření: výzkumná
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Lidský jazyk hraje zásadní roli při zpracování potravy v ústech a následném polykání. Tření a mazání mezi jazykem a potravou ovlivňuje především smyslové vnímání potravy. Rovněž se uvádí, že drsnost povrchu jazyka má podstatný vliv na lubrikaci ústní dutiny. Kontakt jazyka s ústní dutinou tak může ovlivnit účinnost léčby, která spočívá v aplikaci náplasti s účinnou látkou na tkáň dutiny, přičemž je cílem zajistit co nejdelší životnost náplasti při otírání jazykem. Smyslem této práce je tedy vyvinout tribologický model jazyka a dutiny ústní s cílem měřit součinitel tření pomocí tribometru.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je vyvinout tribologický model jazyka a dutiny ústní za účelem měření a vyhodnocení součinitele tření s využitím simulátoru Bruker UMT TriboLab nebo Anton Paar TRB3.
  • rešerše zásadních tribologických studií se zaměřením na problematiku experimentálních analýz tření a mazání jazyka v dutině ústní (orální tribologie)
  • návrh a upevnění třecích těles – volba zvířecího jazyka a výběr vhodného materiálu pro model tkáně dutiny ústní
  • návrh podmínek experimentů pro měření součinitele tření v konfiguraci jazyk-model tkáně dutiny ústní na tribometru Bruker UMT TriboLab (zatížení, rychlosti, doba měření)
  • měření součinitele tření a následné vyhodnocení naměřených dat
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Tření a opotřebení v extrémních provozních podmínkách
Friction and Wear in Extreme Conditions

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Existuje mnoho provozních podmínek, které lze klasifikovat jako extrémní. Obecně platí, že extrémní provozní podmínky lze obvykle rozdělit na podmínky zahrnující abnormálně vysoké nebo nadměrné vystavení chladu, teplu, tlaku, vakuu, elektrickému napětí, korozivním chemikáliím, elektromagnetickému záření, vibracím, nárazům, vlhkosti, znečištění nebo extrémním výkyvům v rozsahu provozních teplot. Provoz v takových podmínkách vyžaduje nová řešení a inovativní přístupy, které by těmto extrémním požadavkům vyhověly, což je často výzva.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je rešerše v oblasti tribologie se zaměřením na výzkum kontaktních dvojic za extrémních provozních podmínek.
  • provést rešerši aktuálních vědeckých publikací zabývajících se tribologií za extrémních provozních podmínek
  • identifikovat typy extrémních provozních podmínek, zmapovat metody a experimentální zařízení ve výzkumu v dané oblasti
  • popsat přístupy pro řešení kontaktních dvojic provozovaných za extrémních podmínek
  • syntetizovat získané poznatky a posoudit nejzajímavější směry pro případný budoucí výzkum
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Válečkové řetězy pro 3D tisk z plastu
Roller chains for 3D plastic printing

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Válečkové řetězy jsou již desítky let značně rozšířeným komponentem v různých typech strojů a výrobků, zajišťující v kombinaci s ozubenými koly přenos rotačního i translačního pohybu dílčích prvků těchto strojů. Princip odvalování válečků po zubech řetězových kol umožňuje vznik pevného mechanického převodu, který musí v závislosti na použití odolat zejména velkému tahovému zatížení a vysoké míře opotřebení.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je rešerše v oblasti konstrukce, funkce a způsobu výroby válečkových převodových řetězů včetně zhodnocení možnosti dalšího vývoje konstrukce řetězu s využitím moderních výrobních metod.
  • provést rešerši typů válečkových řetězů používaných v současné praxi
  • provést rozbor vnitřních sil při chodu řetězu
  • syntetizovat získané poznatky a navrhnout nový koncept řešení konstrukce řetězu pro 3D tisk z plastu
  • realizovat a vhodnými experimentálními zkouškami otestovat potenciální výhody nového řešení konstrukce
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Konstrukce zařízení pro testování trvanlivosti řetězů
Design of apparatus for testing the durability of chains

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Řetěz je velmi důležitou součástí, u které je nezbytné zajistit kvalitní mazání. V důsledku kontaktních sil a kluzného tření dochází k opotřebení jednotlivých částí řetězu. Ztráty třením tak určují energetickou účinnost celého řetězu. Na trhu existuje celé množství olejů v různých cenových kategoriích. Jejich experimentální porovnání může přispět k výběru nejvhodnějšího maziva a prodloužení životnosti řetězu.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je koncepční a konstrukční návrh laboratorního zařízení, které umožní experimentálně testovat trvanlivost řetězů jízdních kol.
  • analyzovat problém a provést bibliografickou rešerši existujících řešení
  • vypracovat koncepční návrhy možných řešení
  • rozpracovat vybraný návrh do podoby výkresové dokumentace
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkres sestavení

Poruchy a diagnostika valivých ložisek větrných elektráren
Faults and diagnostics of rolling bearings of wind power plants

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Pozemní větrné elektrárny nabízejí nejlevnější zdroj energie, který je v současné době k dispozici. Provádění údržby je nicméně u větrných elektráren obtížné, potenciálně nebezpečné a nákladné, v tomto případě je tlak na snížení frekvence servisních intervalů, což klade značné nároky na ložiska rotoru a jejich schopnost spolehlivě fungovat i v extrémních podmínkách po dlouhou dobu. Snížení předčasných poruch ložisek ve větrných elektrárnách učiní větrnou energii konkurenceschopnější a spolehlivější.
Cíle závěrečné práce: Cílem práce je popsat příčiny poruch valivých ložisek hlavního hřídele větrných elektráren a moderní metody pro analýzu jejich technického stavu.
  • provést rešerši příčin poruch valivých ložisek hlavního hřídele větrných elektráren
  • popsat diagnostické metody pro vyhodnocování stavu ložisek větrných elektráren
  • syntetizovat získané poznatky a posoudit nejzajímavější směry pro případný budoucí výzkum
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Konstrukce vrtacího přípravku pro sériovou výrobu
Design of drilling fixture for serial production

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Díky rozvoji technologií a vysoké poptávce narůstá výroba komponentů a jejich sériová výroba z polotovarů. Realizace každé operace obrábění vyžaduje určité konstrukční a technologické uspořádání obrobku pro výrobu. Konstrukce vrtacího přípravku umožní progresivní a levnou sériovou výrobu.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je návrh systému upínání součásti na obráběcím stroji s ohledem na minimální náklady a prostoje stroje při sériové výrobě.
  • analyzovat problém a provést bibliografickou rešerši existujících řešení upínání a ustavování pro sériovou výrobu
  • vypracovat koncepční návrhy možných řešení
  • rozpracovat vybraný návrh do podoby výkresové dokumentace
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkres sestavení

Vliv technologicko-konstrukčních parametrů na výrobní náklady
Influence of technological-design parameters with respect to production costs

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Technologičnost konstrukce je vlastnost výrobku, která zajišťuje konstrukcí, tj. tvarem, výrobním způsobem a materiálem zejména jeho nízké výrobní náklady, které tvoří v průměru asi 40 % ceny strojírenských výrobků. Základním kritériem pro posuzování technologičnosti konstrukce jsou zejména minimální výrobní náklady, při splnění požadavků na funkční vlastnosti výrobku. Analýza a správná volba výrobního procesu by dokázala snížit výrobní náklady.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je stanovení vlivu technologicko-konstrukčních parametrů, jako jsou např. drsnost povrchu, rozměrové tolerance, tvarová náročnost a tepelné zpracování na výsledné výrobní náklady.
  • provést rozbor obecných zásad technologičnosti konstrukce
  • provést rozbor vlivu délkových tolerancí, textury povrchu a dokončovacích způsobů obrábění na výsledné náklady
  • syntetizovat získané poznatky a shrnout zásadní technologicko-konstrukčních parametry ovlivňující náklady
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Konstrukce ramene pro uchycení ručního laserového 3D skeneru Zeiss T-scan Hawk2
Design of the arm for holding the handheld laser 3D scanner Zeiss T-scan Hawk2

Vedoucí práce: Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Skener Zeiss T-scan Hawk2 patří mezi ruční laserové 3D skenery. Při skenování uživatel manipuluje se skenerem tak, aby dodržel požadovanou vzdálenost od měřeného objektu. Při skenování tvarově jednodušších oběktů by se dalo využít uchycení skeneru na rameno s pohyblivým kloubem. Skenovaný objekt je potom umístěn na rotační stolek. Taková konfigurace je běžná u optických skenerů (např. Atos TripleScan od GOM/Zeiss). Rameno na míru pro skener Hawk (a obecně pro ruční skenery) trh nenabízí.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem bakalářské práce je vývoj konstrukce polohovatelného ramene na míru pro 3D skner Hawk T-scan Hawk2. Rameno musí umožnovat pohodlné naklápění skeneru ve třech osách a musí být navrženo tak, aby bylo možné jej namontovat na běžný stativ i na rameno stendu ke skeneru Atos.
  • návrh konstrukce gripu na míru
  • návrh/volba vhodného kloubu z hlediska ekonomického i funkčního
  • tvorba podkladů pro výrobu
  • tvorba animace řešení
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, digitální data

Konstrukce Höpplerova viskozimetru pro malé objemy kapalin
Construction of a Höppler viscometer for small volumes of liquids

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Poláček
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Viskozita je vedle hustoty jednou z nejdůležitějších vlastností kapalin, kdy při testování maziv může docházet k jejich strukturním změnám, které viskozitu ovlivňují. Malé množství vzorků kapalin po testech může být omezujícím faktorem pro diagnostiku takových změn. Navržení zařízení pro měření viskozity těchto vzorků urychlí odhalení změn tokových vlastností a použitelnost maziv.
Cíle závěrečné práce: Cílem práce je navrhnout pádový viskozimetr, který umožní měření viskozity kapalin o objemu nejvýše 40 μl.
  • navržení způsobu odečtu pádového času a temperace
  • navržení utěsnění a výměny vzorku
  • výpočet přesnosti zařízení na základě viskozity vybraných maziv
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí

Konstrukční návrh Ramanova spektrometru
Raman spectrometer design

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Poláček
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Každá látka se skládá z atomů, přičemž jejich vazby v molekulách mohou vibrovat a tyto vibrace lze cíleně vybudit a následně měřit. Jedním ze způsobů měření těchto vibrací je Ramanova spektroskopie. V průběhu experimentů s kapalnými mazivy může docházet k chemickým změnám vlivem interakcí jednotlivých složek maziv, přičemž by spektrometr pomohl tyto změny odhalit a lépe je pochopit.
Cíle závěrečné práce: Cílem práce je navrhnout konstrukci Ramanova spektrometru zahrnující vhodný výběr a uspořádání optických komponent, včetně laserového zdroje.
  • rešerše detekce vazeb při uvažování různých laserových zdrojů
  • zjištění vlivu vzdálenosti vzorku na detekci a navržení optického přiblížení
  • výběr optických komponent a jejich uspořádání
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí

Konstrukce zařízení pro přečištění zrnin v domácnosti
Construction of a purification device for grains in the home

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Poláček
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Zrniny jako například luštěniny by se měly před kuchyňskou úpravou přebrat, protože balení může obsahovat nečistoty, jako například drobné kamínky či semena plevelů. Zařízení pro přečištění takových potravin urychlí přípravu pokrmů a zlepší jejich kvalitu.
Cíle závěrečné práce: Cílem je navrhnout zařízení tak, aby bylo možné třídit větší množství zrnin, přičemž musí být zachována možnost třídit zrniny velikostně od hořčice po kukuřici.
  • rešerše způsobů čištění zrnin
  • koncepční návrh zařízení
  • výpočet nastavení dle hmotnosti či velikosti zrn (aspoň 3 druhy)
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí

Mazání převodovek vodou ředitelnými mazivy a jeho úskalí
Lubrication of gearboxes with water-based lubricants and its pitfalls

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Poláček
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Maziva mísitelná s vodou mají pozitivní vliv při zvyšování energetické účinnosti. Jejich použití vede také k lepšímu chlazení strojních součástí. Jednou z oblastí, kde lze tato maziva používat, jsou ozubená soukolí převodovek. Vzhledem k tomu, že vodné roztoky mohou přispívat ke korozi a vysoká teplota k vypařování těchto maziv, je třeba předem vědět, jaké podmínky okolí jsou přijatelné. V současnosti jsou tato maziva na počátku vývoje a jejich použití je komerčně velmi omezené.
Cíle závěrečné práce: Cílem je vytvoření přehledu aplikačních možností vodou ředitelných maziv a navržení vhodných aditiv zvyšujících jejich použitelnost.
  • rešerše komerčních vodou ředitelných maziv a jejich použitelnost
  • zjištění vlivu vhodných aditiv na vlastnosti maziv
  • popsat vliv teploty a koroze na kapalinové tření
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Studium úhlu smáčení mezi mazivy mísitelnými s vodou a keramickými materiály
A study of the wetting angle between water-miscible lubricants and ceramic materials

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Poláček
Zaměření: výzkumná
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Fázové rozhraní mazaných strojních součástí (kapalina-pevná látka) může být ovlivněno adsorpcí maziva a jeho složením nebo drsností povrchu. Po opotřebení keramických kontaktů mazaných mazivy mísitelnými s vodou je možné pozorovat změnu úhlu smáčení. Studium této změny může dopomoci objasnit příčiny snižování tření mezi keramickými materiály mazanými vodou ředitelnými mazivy, která jsou příslibem nižších energetických ztrát strojů.
Cíle závěrečné práce: Cílem je zjištění vlivu vody ve vícesytných alkoholech na úhel smáčení na rozhraní keramického kontaktního materiálu a kapaliny.
  • popsání vlivu drsnosti a typu materiálu na úhel smáčení
  • návrh a vyhodnocení experimentů
  • popis závislosti množství vody v roztoku na velikosti úhlu smáčení
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Hodnocení změny viskozity při změně tlaku
Evaluation of viscosity change with pressure change

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Poláček
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor tribologie
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Při průchodu kapalného maziva mezi dvěma kontaktními povrchy dochází vlivem zatížení k dočasnému navýšení viskozity. Tato změna je u běžných maziv se změnou kontaktního tlaku přibližně exponenciální. Pro vodné roztoky s vícesytnými alkoholy, které dosahují značně nižšího tření než běžné oleje, nejsou tyto závislosti známé.
Cíle závěrečné práce: Cílem je vytvoření funkčního výpočtového modelu pro určení závislosti hustoty a dynamické viskozity na tlaku a teplotě.
  • popsat výhody a nevýhody jednotlivých výpočtových modelů a vybrat vhodnou variantu
  • zohlednit ve výpočtu mísitelnost kapalin s vodou
  • vytvořit závislosti pro vybraná maziva a porovnat výsledky se známými hodnotami
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Konstrukční úpravy zkušební stanice RAH-4
Structural modification of the RAH-4 test station

Vedoucí práce: Ing. František Vlašic, Ph.D.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: RAH-4 zkušební stanice je konstruována pro únavové zkoušky valivých ložisek různých typů. Současný stav neumožňuje sběr diagnostických dat. Pro účely projektu je zapotřebí tuto zkušební stanici modifikovat pro zajištění měření základních diagnostických parametrů tak, aby splňovala zadaná kritéria pokročilé diagnostiky s možností predikce ranných stádií kontaktní únavy. Únavové zkoušky musí umožňovat radiální a axiální zatěžování.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je navrhnout vhodné konstrukční úpravy zkušební stanice RAH-4 tak, aby bylo možné při zkouškách kontaktní únavy ložisek měřit a ukládat kontinuální parametry z navržených čidel obsahující záznamy teploty, vibrací a signálu akustické emise.
  • definovat základní diagnostické parametry pro včasnou diagnostiku ložisek
  • návrh úprav zkušební stanice pro aplikaci měření vibrací, teploty a akustické emise
  • návrh konstrukčního řešení vlnovodu pro snímače akustické emise
  • realizace navrženého řešení a tvorba výkresové dokumentace
  • kontrola navrženého řešení prostřednictvím krátkodobých zkoušek
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, fotografická dokumentace, digitální data

Přehled uplatnění elektrického pohonu v motoristickém sportu
Overview of the application of electric drive in motor sports

Vedoucí práce: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: S ohledem na nezbytnost snižování emise oxidů uhlíku je do budoucna neudržitelné využívat v osobní dopravě spalovací motory ve stejné míře jako dosud. Do první linie této snahy by se měly dostat dopravní prostředky zbytné – tedy sloužící pro sport a volnočasové aktivity. Možností eliminace jejich uhlíkové stopy je celá řada a proto je důležité dokumentovat současné technické možnosti v co nejširší míře.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je zpracování co nejucelenějšího přehledu současného stavu využití elektromotorů v pohonu sportovních vozidel dvou i jednostopých a jejich vývojových možností v blízké budoucnosti
  • zpracovat využití elektromoblility v dějinách motoristického sportu
  • zpracovat možnosti uplatnění trakčních elektromotorů ve sportovním vozidle
  • vypracovat studii porovnání různých koncepcí praktického zajištění provozu
  • provést analýzu přínosu pro sportovní výkon jednotlivých kombinací a nezbytných omezení
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Demonstrace semiaktivního tlumení na zadní nápravě Škoda Fabia
Demonstration of the benefits of S/A damping on the Škoda Fabia rear axle

Vedoucí práce: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.
Zaměření: výzkumná
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Ve středně těžkých laboratořích UK byla uvedena do provozu zkušební stanice „Škoda Fabia“, která představuje fyzikální model 1/2osobního automobilu. Stanice slouží k ověřování funkce pružícího a tlumícího sytému osobního automobilu a jeho vlivu na chování odpružených i neodpružených hmot. Cílem dalšího vývoje je stanici využít k co nejefektivnější demonstraci přínosů semiaktivního tlumení pro komfort a bezpečnost jízdy automobilu.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je připravit soubor měření přítlaku a jízdního pohodlí pro názornou demonstraci funkce semiaktivního tlumení. Součástí práce je navržení vhodného měřícího řetězce a manuálu pro názornou prezentaci analyzovaných veličin v jednotlivých tlumících režimech.
  • provést detailní analýzu a popis funkčních parametrů stanice „Škoda Fabia“
  • detailně popsat funkci semiaktivního tlumení v nejpoužívanějších režimech
  • navrhnout možné scénáře experimentu pro demonstraci v různých tlumících režimech
  • navrhnout optimální měřící a analytický řetězec stanice
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, laboratorní protokol

Rychlozvedák pro demonstrátor Škoda Fabia
Quick lift for Škoda Fabia demonstrator

Vedoucí práce: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Ve středně těžkých laboratořích UK byla uvedena do provozu zkušební stanice „Škoda Fabia“, která představuje fyzikální model 1/2 osobního automobilu. Stanice slouží k ověřování funkce pružícího a tlumícího sytému osobního automobilu a jeho vlivu na chování odpružených i neodpružených hmot. Při operativní manipulaci se značnou hmotností odpružené hmoty (cca 500kg) je potřebné použít speciální mechanický zvedák.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je vyvinout a zkonstruovat mechanický zvedák pro zajištění odlehčení náprav zkušební stanice Škoda Fabia. Využit bude pro zajištění výměny kola, či jiných komponentů závěsů kol.
  • zpracovat rešerši komerčních výrobků s podobným účelem
  • zkonstruovat pákový rychlozvedák pro požadovaný účel
  • provést pevnostní kontrolu mechanismu
  • experimentálně ověřit funkcionalitu funkčního vzorku
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení

Experimentální tlumič pro závěs kola elektrokoloběžky
Experimental shock absorber for electric scooter wheel suspension

Vedoucí práce: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Na ÚK již řadu let probíhá vývoj semiaktivních tlumičů. Pro funkci těchto tlumičů je nezbytná zpětná vazba o okamžité relativní rychlosti obou konců teleskopického tlumiče. Řídící jednotka většinou rychlost získává jako derivaci měřeného zdvihu. Tento nákladný a na prostor náročný postup chceme nahradit integrací zrychlení, měřených na obou koncích tlumiče.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je vyvinout a zkonstruovat hlavice/adaptéry s akcelerometry na oba konce tlumiče s využitím možností 3D tisku
  • vytipovat vhodný typ tlumiče/teleskopu pro experiment
  • provést realizaci funkčního vzorku včetně senzoriky pro test funkcionality
  • navrhnout vhodný ověřovací experiment na pulzátoru Inova
  • vyhodnotit naměřené průběhy rychlostí získaných oběma metodami
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, laboratorní protokol

Elektronický momentový klíč
Electronic torque wrench

Vedoucí práce: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Při vývojových i zakázkových činnostech na odboru Technické diagnostiky ÚK je často požadováno ověření spolehlivosti předpjatých šroubových těsnících spojů (senzory, zátky, šroubení) v různých materiálech. Je zapotřebí elektronicky zaznamenat průběh utahovacího momentu s lokalizací selhání spoje. V konstrukci je plánováno využití snímačové základny ÚK.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je vyvinout a zkonstruovat úpravu standardního momentového klíče pro elektronický záznam utahovacího momentu a úhlu dotažení s využitím možností 3D tisku.
  • provést výběr vhodného typu momentového klíče pro úpravu
  • navrhnout systém měření utahovacího momentu a úhlu dotažení
  • navrhnout měřící řetězec pro snímání a záznam veličin
  • vyhodnotit limity měření ověřovacím experimentem
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, laboratorní protokol

Konstrukce zařízení pro zkoušky těsnosti elektrických konektorů
Construction of equipment for testing the tightness of electrical connectors

Vedoucí práce: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Na ÚK již řadu let probíhá vývoj semiaktivních magnetoreologických tlumičů. U těchto tlumičů je nezbytný vysoký tlak olejové náplně (až 6 MPa). Z olejové lázně je třeba vyvést mimo pracovní prostor vodiče pro řídící proud. Profesionální výrobci vhodných konektorů vyžadují minimální odběry několik tisíc kusů. Jendou z možností je ověřit těsnost jiných výrobků, kde těsnící vlastnost není nijak garantovaná.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je vyvinout a zkonstruovat jednoduché testovací zařízení, které by simulovalo montážní i tlakovou situaci v reálném MR tlumiči. Konstrukce bude limitována parametry vybrané řady MR tlumičů pro projekt TAČR
  • provést rešerži pracovních podmínek pro funkci konektorů
  • sestavit přehled možných variant řešení vývodu vodičů z tlakové zóny
  • návrh a konstrukce testovacího zařízení
  • navrhnout metodu tlakování a měřící řetězec pro záznam tlaku
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení

Návrh a validace měřicího řetězce zkušební stanice ložisek
Design and validation of the bearing test station measuring chain

Vedoucí práce: Ing. František Vlašic, Ph.D.
Zaměření: výzkumná
Odbor: Odbor technické diagnostiky
Stručná charakteristika problematiky úkolu: RAH-4 je zkušební stanice zkonstruovaná pro trvanlivostní zkoušky valivých ložisek. V současné době je stanice modernizována pro účely zkušebních testů ložisek pro energetiku a její stav neumožňuje plný sběr diagnostických dat. Pro stanovené cíle projektu je zapotřebí tuto zkušební stanici osadit vhodnou senzorikou tak, aby splňovala zadaná kritéria pokročilé diagnostiky s možností vzdáleného přístupu, využití prvků umělé inteligence a predikce ranných stádií kontaktní únavy.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je navrhnout vhodnou senzorickou část (vč. rozložení a počtu snímačů) na základě vstupních požadavků tak, aby bylo možné při zkouškách kontaktní únavy ložisek měřit, zobrazovat a ukládat kontinuální parametry.
  • definovat základní diagnostické parametry
  • navrhnout rozložení a počet snímačů
  • navrhnout řídící modul v open source vývojářském prostředí
  • ověřit funkčnost a otestovat validitu navržené senzoriky na základě zkušebních měření ložisek
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, fotografická dokumentace, laboratorní protokol, digitální data

Návrh rotačního stolku s excentrickým pohybem pro 3D skenování
Design of rotary table with eccentric movement for 3D scanning

Vedoucí práce: Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.
Zaměření: vývojová - konstrukční
Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Ruční laserové skenery zachycují body na objektu pomocí laseru, který je projektován na objekt ve formě pruhů (čar). Díky tomu může při skenování docházet ke kumulaci bodů. Proto je nutné aby uživatel zajistil různorodý pohyb skenovací hlavy při zachovaní požadované vzdálenosti od měřeného objektu. Při digitalizaci tvarově jednodušších objektů by bylo možné využít rotačního stolku a stativu do kterého by se skenovací hlava upnula. Aby se předešlo zmiňované kumulaci bodů musí být pohyb objektu na rotačním stolku excentrický.
Cíle závěrečné práce: Návrh rotačního stolku s excentrickým pohybem, který bude splňovat následující parametry: nosnost 10 Kg, plynule regulovatelná rychlost od 0,25 do 2 ot./min, excentricita 150mm, průměr stolu 200mm.
  • návrh konstrukčního řešení, včetně návrhu ovládnání a zapojení
  • tvorba výkresové dokumentace
  • tvorba digitálního modelu
  • ekonomická rozvaha
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, návrhový výkres, digitální data

Optická kontrola kovového 3D tisku
Optical inspection of metal 3D printing

Vedoucí práce: Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.
Zaměření: rešeršně syntetická
Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Technologie kovového 3D tisku v poslední dekádě prodělala progresivní rozvoj. Jednou z inovací, která zvyšuje kvalitu 3D tisku je optická kontrola průběhu tisku. On-line kontrola umožňuje detekovat defekty již v průběhu stavby, stanovit vnitřní porozitu dílu bez nutnosti CT měření, nebo vytvářet protokoly o stavbě a jejím průběhu.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je zpracování přehledu systému optické kontroly kovového 3D tisku.
  • zpracovat přehled konstrukčních řešení systému optické kontorly pro SLM kovový 3D tisk
  • návrh/volba řešení pro konkrétní SLM tiskárnu na ústavu konstruování
  • cenová rozvaha navrženého řešení
Požadované výstupy:
průvodní zpráva

Design krytu extruderu pro robotický 3D tisk
Design of Extruder Cover for Robotic 3D Printing

Vedoucí práce: Ing. Eva Fridrichová, Ph.D.
Zaměření: vývojová - designérská
Odbor: Odbor průmyslového designu
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Jednou z nejprogresivnějších technologií současnosti je 3D tisk a nejdůležitější částí je extrudér. U robotického 3D tisku má extrudér funkci koncového efektoru, tedy tiskové hlavy. Robotický 3D tisk je vhodný pro velkoformátové aplikace. Kryt tiskové hlavy chrání obsluhu před neúmyslným kontaktem s nebezpečnými částmi konstrukce, má estetickou funkci a chrání před znečištěním vnitřních komponent. Umožňuje také uchycení vedení kabeláže a chlazení. Parametry krytu by měly splňovat ČSN EN 1114-1, ČSN EN ISO 13857, ČSN EN ISO 12100:2010 a další související normy.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je navrhnout design krytu tiskové hlavy pro zpracování materiálu ve formě pelet odpovídající technickým požadavkům.
  • definovat důležité parametry (bezpečnost, montáž, demontáž)
  • vytvořit estetický a ergonomický design krytu tiskové hlavy dle dostupného 3D modelu
  • navrhnout barevnost a grafické prvky v souladu s funkcí přístroje
  • zahrnout příslušenství (například světelná signalizace, systém přívodu materiálu, senzory)
  • zohlednit vyrobitelnost a ekonomickou nákladnost procesu výroby
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, sumarizační poster, fotografie modelu, fyzický model

Design lisu na ovoce
Design of Fruit Press

Vedoucí práce: Ing. Eva Fridrichová, Ph.D.
Zaměření: vývojová - designérská
Odbor: Odbor průmyslového designu
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Lis na ovoce usnadňuje získání šťávy bez konzervantů a barviv díky vyvinutí tlaku. Mechanický typ se skládá hlavně z nádoby o objemu 5 až 70 litrů, výlevky, stojanu a ocelové páky se závitem na závitové tyči. Tento typ lisu je mezi uživateli oblíbený pro svou jednoduchost a funkčnost.
Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je navrhnout design lisu na ovoce odpovídající technickým požadavkům s využitím neobvyklých materiálů.
  • definovat důležité parametry (bezpečnost, životnost, materiály)
  • vytvořit estetický a ergonomický design lisu na jablka
  • navrhnout barevnost a grafické prvky v souladu s funkcí přístroje
  • zahrnout příslušenství (například podložka, drtící válce, filtr)
  • usnadnit manipulaci a údržbu, sériová výroba
Požadované výstupy:
průvodní zpráva, sumarizační poster, fotografie modelu, fyzický model