Vysokoškolské kvalifikační práce Fakulty strojní / Theses and dissertations of Faculty of Mechanical Engineering (FS)
Permanent URI for this collectionhttp://hdl.handle.net/10084/2568
Kolekce obsahuje vysokoškolské kvalifikační práce Fakulty strojní.
Browse
Recent Submissions
Item type: Item , Termochemická konverze paliv(2025) Najser, JanItem type: Item , Biomass processing for use as an alternative energy source(2025) Jezerská, LucieItem type: Item , Item type: Item , Item type: Item , Mechanické chování a teplotní odolnost radiačně síťovaných termoplastů(2023) Mizera, AlešItem type: Item , Intuitivní způsoby ovládání robotu operátorem(2023) Vysocký, AlešItem type: Item , Item type: Item , Item type: Item , Aditivní technologie ve strojírenství a průmyslovém designu(2020) Pagáč, MarekItem type: Item , Průmysl 4.0 v progresivních technologiích(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Němeček, Petr; Čep, Robert; Staněk, Michal; Šajgalík, Michal; Zouhar, JanTato práce je zaměřena na progresivní metody a technologie opřené o Průmysl 4.0 a jeho dopadem na průmyslovou automatizaci. Je zde vymezen vliv vize Průmyslu 4.0 na zlepšení a zautomatizování procesu konkrétního výrobního bodu oblasti výroby, sjednocené v celkový pohled na automatizaci systémů a technické předpoklady, které z tohoto konceptu vyplývají. Konkrétní body v práce jsou zmapovány vývojem automatizační buňky a snahy o zlepšení procesu broušení statorového svazku elektromotoru za účelem čištění od impregnačního laku, pomocí moderních prvků automatizace jako je například force sensor. Celkové srovnání ručního způsobu versus zautomatizovaného, je v práci uvedeno pomocí vyzkoumaných dat, s předloženými prvky automatizace související právě s progresivními metody Průmyslu 4.0, jako jsou moderní prvky robotizace, aditivní technologie, digitální dvojče, zlepšení ergonomie pracoviště, či bezpečnost robotického pracoviště.Item type: Item , Využití aditivních technologií pro upínací prvky(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Průša, Michal; Čep, Robert; Staněk, Michal; Sedlák, Josef; Hatala, MichalPředložená disertační práce se primárně zabývá myšlenkou, která vede ke zlepšení kvality a efektivity obrábění v závodu Innomotics Elektromotory s.r.o. odštěpný závod Mohelnice, vlivem nižší hmotnosti upínacích čelistí, potažmo celé rotační soustavy (obrobek+upínače), pro obrábění pasivních dílů elektromotoru. Dosáhnout toho lze několika způsoby, jako jsou například změna konstrukce upínacích přípravků nebo změnou materiálu upínacích přípravků. Změnou konstrukce se rozumí využití topologické optimalizace nebo reverzního inženýrství za pomoci kterého lze přesně stanovit limitní síly a rozměry, a úspořit tímto způsobem několik procent zbytečného materiálu. Pokud bychom však ke změně konstrukce přidali také změnu materiálu a využili moderní kompozity nebo speciální slitiny, dostali bychom směs nejlepších vlastností jaké dané upínací přípravky mohou v průmyslovém prostředí mít. Přesně tímto systémem byla tato disertační práce tvořena a hlavní myšlenka byla nejenom o návrhu takovéhoto funkčního systému, ale také o jeho otestování v praxi. Sekundárně se zabývá také aplikováním topologické optimalizace a reverzního inženýrství. Celá tato myšlenka a snaha o změnu, pramení z vyšších nároků na konkurence schopnost 21. stolení v oblasti výroby elektromotorů. Hlavní myšlenkou je zapojení průmyslu 4.0 do kterého spadá i aditivní technologie – 3D tisk, který otevírá další možnosti výroby a zpracování přípravků a všech druhů upínačů. 3D tisk se v neposlední řadě v Mohelnickém závodě také ve velké míře využivá v rámci automatizace pracovišť a robotických buňek a to hlavně z důvodu velmi nízké výrobní a dodací doby. Celá práce se dělí na dva základní bloky. Prvním blokem je teoretický úvod do problematiky 3D tisku, využití různých druhů technologií, lišících se na základě aplikace využití, typu materiálu, ale také principu dalšího využití. Dále se v prvním bloku hovoří o principech 3D tisku, složitosti této technologie a v neposlední řadě případných vadách, které mohou způsobit vyrobu zmetků a nebo také poškodit výrobní technologií. V druhém bloku se otevírá samotný experiment, který ověřil možnosti změny materiálu, aplikace topologické optimalizace a celý systém na závěr ověřit v praxi. Výsledkem tedy byly upínací prvky, které by teoreticky, ale také i prakticky měli být funkční, lehčí, levnější a možná i pevnější, než klasické upínací prvky navržené a vyrobené za podpory standartních konvenčních nástrojů, myšlení a technologiích.Item type: Item , Výzkum mechanických vlastností materiálů vyrobených aditivní technologií FDM(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Jansa, Jan; Pagáč, Marek; Šajgalík, Michal; Hatala, Michal; Sedlák, JosefDisertační práce pojednává o cenově dostupné technologii FDM (Fused Deposition Modeling), kterou lze z multi-materiálového vlákna Ultrafuse 316L tisknout plnohodnotné kovové výtisky. Práce popisuje celý proces výroby výtisků a komentuje několikanásobně vyšší cenovou dostupnost jako hlavní výhodu technologie FDM oproti dražším laserovým technologiím, jako je SLM (Selective Laser Melting), kterými se běžně tisknou kovové slitiny. Na základě publikovaných vědeckých poznatků je navržen experimentální plán činností obsahující četné zkoušky, nejen mechanických, ale i například korozních vlastností. Zkoušky jsou vyhodnoceny a zjištěné výsledky diskutovány především ve smyslu použitelnosti FDM technologie pro tisk kovových dílů. Vytištěná slitina vykazuje snížené mechanické vlastnosti a zhoršené materiálové charakteristiky, jejichž hlavní příčinou je v materiálu všudypřítomná porozita. Proto je v závěru experimentální činnosti implementována metoda, kterou lze porozitu redukovat. Text poskytuje komplexní přehled vlastností kovových produktů technologie FDM, z nichž vyvozuje možnosti aplikačního přesahu.Item type: Item , The protocol J1939 simulator(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Jaheer Hussain, Aathil Mohamed Rayees; Kulhánek, Jiří; Juránek, MartinThe SAE J1939 protocol is a standard for heavy-duty vehicle communication over the CAN bus. This project develops a low-cost J1939 simulator using Arduino (Uno/Nano) and an MCP2515 CAN controller to transmit 12 vehicle parameters with correct PGN/SPN encoding. Featuring a serial interface for real-time parameter control, it initializes the CAN interface and periodically sends J1939 messages. This affordable, open tool aids teaching, ECU development, and vehicle network prototyping. Future enhancements may include expanded parameter support and transport protocol implementation.Item type: Item , Volba zpětné armatury pro optimální provoz čerpadla(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Židek, Matěj; Výtisk, Tomáš; Melecký, JosefTato bakalářská práce se zabývá výběrem vhodné zpětné armatury s cílem optimalizovat provoz čerpadla a minimalizovat tlakové ztráty v potrubním systému. Práce zahrnuje teoretický rozbor funkcí, konstrukcí a principů činnosti různých typů zpětných ventilů a zpětných klapek. Dále se věnuje problematice tlakových ztrát a vlivu provozních parametrů na chování zpětných armatur. V praktické části byla provedena experimentální měření dvou konkrétních armatur – bezrázového zpětného ventilu a zpětné klapky – na zkušební trati v laboratorních podmínkách. Výsledky měření byly vyhodnoceny s důrazem na jejich tlakové ztráty při různých průtocích, čímž byl podpořen návrh optimálního řešení pro specifikovaný čerpadlový systém.Item type: Item , Posouzení efektivity využívání externího dopravce pro rozvoz zásilek(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Feketeová, Viola Iris; Teichmann, Dušan; Olivková, IvanaCílem bakalářské práce bylo vyhodnotit efektivitu interního a externího rozvozu zásilek v podniku a navrhnout opatření vedoucí k optimalizaci nákladů. Téma bylo zvoleno s ohledem na rostoucí význam efektivního rozvozu v současné logistice a na potřebu podniků pružně reagovat na sezónní výkyvy poptávky. Hypotéza práce vycházela z předpokladu, že žádný z modelů rozvozu není univerzálně nejvýhodnější a optimální řešení spočívá v jejich kombinaci podle aktuální poptávky. Pro ověření hypotézy byla využita data z interních reportů podniku za rok 2024, která byla anonymizována a upravena v souladu s interními směrnicemi. V praktické části byla aplikována metoda bodu zvratu a analýza vztahu nákladů, objemu a zisku (CVP analýza) k porovnání obou modelů. Součástí analýzy bylo hodnocení sezónních, měsíčních a týdenních trendů poptávky a jejich dopadu na nákladovou efektivitu. Výsledky potvrdily, že interní rozvoz je výhodnější při vysoké a stabilní poptávce, zatímco externí rozvoz je efektivnější při nízké poptávce a nárazových výkyvech. Na základě těchto zjištění byla navržena kombinovaná strategie využívající přednosti obou modelů a identifikována opatření pro jejich optimalizaci, například efektivnější plánování tras, seskupování objednávek, využití pracovní pohotovosti kurýrů nebo flexibilnější smluvní podmínky s externími dopravci. Navržená doporučení mohou sloužit jako podklad pro rozhodování managementu a přispět k dlouhodobému snižování nákladů a zvýšení pružnosti rozvozového procesu.Item type: Item , Design of Laboratory Model for Rotation Measurement(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Senthil Kumar, Barathkumar; Kulhánek, Jiří; Chalupa, PetrThis project focus on designing a well developed laboratory model which is used for measuring the rotation speed of a computer fan. The existing laboratory model which use expensive data acquisition harware is analyzed for its limitaion in cost,size and reliability. A newly designed laboratory model consists of Arduino uno and fan A9x25 PWM. Arduino uno which use to generate PWM signal to control and read the tachometer signal for real time RPM calculation. Newly designed laboratory model is compact,cost effective and more reliable. Fan model is tested with different laboratory setup and final implemantation of laboratory model is controlled by Arduino and LabVIEW PC based program. Designed 3D printed box is used to housing the Arduino and Fan.Item type: Item , Určení bezpečnostního prostoru pro kooperaci člověka s robotem pomocí počítačového vidění a AI(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Spurný, Tomáš; Vysocký, Aleš; Duchoň, František; Vagaš, Marek; Babiuch, MarekDisertační práce se zabývá návrhem a realizací systému pro určení bezpečnostních a komfortních zón při interakci člověka s mobilním robotem pomocí metod počítačového vidění a umělé inteligence. Cílem práce je zvýšit bezpečnost a přirozenost interakce mezi člověkem a robotem v dynamických prostředích, kde tradiční přístupy nejsou dostatečně adaptabilní. V práci je navržen vlastní proxemický model založený na poměru zlatého řezu, který rozděluje osobní prostor člověka na jemně odstupňované zóny, a zohledňuje relativní polohu, rychlost a směr pohybu osoby vůči robotu. Součástí řešení je detekce, sledování a klasifikace osob dle věku a pohlaví pomocí neuronových sítí, určení pózy člověka a výpočet individuálních zón pro každou detekovanou osobu. Pro účely klasifikace byl vytvořen vlastní dataset kombinující reálné a syntetické snímky. Celý systém byl implementován do aplikace na výpočetní jednotce NVIDIA Jetson Xavier NX s využitím hloubkové kamery ZED 2i a otestován na dvou typech mobilních robotických platforem (Unitree Go1 a Agilex Scout Mini). Funkčnost systému byla ověřena experimentem, přičemž bylo využito subjektivního hodnocení interakce pomocí dotazníku inspirovaného Godspeed Questionnaire Series. Výsledky ukázaly, že navržený systém je vnímán jako bezpečný a komfortní, a potvrzuje vhodnost použité metodiky pro stanovení zón v oblasti fyzické interakce. Práce představuje přínos jak v oblasti vědeckého výzkumu proxemiky v interakci robot-člověk, tak v praktické aplikovatelnosti v rámci servisní robotiky.Item type: Item , Výzkum a vývoj extruderu pro robotický tisk silikátových materiálů(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Boleslavský, Adam; Mihola, Milan; Jánoš, Rudolf; Križan, Peter; Šajgalík, MichalDisertační práce se zaměřuje na výzkum a vývoj extruderu pro robotický 3D tisk silikátových, konkrétně keramických materiálů. Cílem je vytvořit komplexní metodiku tisku, navrhnout a realizovat nový typ extruderu a ověřit jeho funkčnost v praktických podmínkách. Součástí práce je tvorba tiskové metodiky zahrnující sérii testů pro optimalizaci nastavení tisku a identifikaci případných chyb. Následuje vývoj extruderu, který integruje nové konstrukční a senzorická zařízení s ohledem na specifické požadavky keramického tisku. Navržený extruder je následně testován a laděn, přičemž ověřené řešení je aplikováno na robotické rameno určené pro tisk keramických hmot.Item type: Item , Modelování a testování únosnosti ocelových lan(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Hronček, Juraj; Maršálek, Pavel; Lesňák, Michal; Padovec, Zdeněk; Jančo, RolandDizertačná práca sa zaoberá tvorbou metodiky pre numerické modelovanie únosnosti jednopramenných a viacpramenných oceľových lán. Oceľové laná majú mnoho praktických využití, na ktorých častokrát závisia ľudské životy. Preto práve v týchto prípadoch je nevyhnutné klásť dôraz na zaistenie bezpečnosti pravidelnými kontrolami oceľového lana a detailnou znalosťou jeho konštrukčných a materiálových charakteristík. Aktuálne neexistuje jednoduchý spôsob na predikciu únosnosti oceľových lán s dôrazom na nízke finančné náklady a časovú efektivitu. V prvej časti práce sú vybrané dve konštrukcie oceľových lán, pripravené experimentálne vzorky a uskutočnené experimentálne ťahové skúšky, ktorými sú získané mechanické vlastnosti komponentov lán. V druhej časti sú navrhnuté numerické modely, ktoré sú validované získanými experimentálnymi dátami. Sú porovnané výsledky experimentálneho a numerického prístupu vyhodnotenia únosnosti lán. Tretia časť popisuje navrhnutú metodiku pre numerické modelovanie únosnosti oceľových lán. Je kladený dôraz na využiteľnosť v priemysle, preto sa v numerických analýzach pracuje s nosníkovými prvkami konečnoprvkovej siete. Posledná časť sa venuje implementácii povrchovej vady lán a sledovaniu vplyvu vybranej vady na celkovú únosnosť týchto lán.Item type: Item , Využití pružných materiálů v robotice(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Bém, Jan; Mihola, Milan; Ružarovský, Roman; Vagaš, Marek; Križan, PeterDisertační práce se věnuje experimentálnímu výzkumu využití pružných materiálů v konstrukci robotických systémů, se zvláštním zaměřením na technologie 3D tisku a odlévání. Úvodní část práce je věnována základním typům elastomerů a jejich chemickým a mechanickým vlastnostem. Následuje popis výrobních technologií používaných pro zpracování pružných materiálů. Od tradičních metod, jako je vstřikování, odlévání a lisování, po modernější přístupy jako 3D tisk. Další části práce jsou věnovány jednotlivým výzkumným cílům. Zejména tvorbě metodik pro zpracování flexibilních materiálů technologiemi 3D tisku a odlévání, analýze možností kombinace tuhých a pružných materiálů a vývoji funkčních komponent využitelných v robotických aplikacích. Experimentální část je strukturována podle použitých technologií. Nejprve je popsána metodika tisku z materiálu TPU, zahrnující optimalizaci parametrů, geometrické zásady návrhu a mechanické zkoušky výtisků. Následuje návrh a ověření postupu odlévání silikonových dílů do tištěných forem, včetně řešení problémů s tím souvisejících. Dále jsou v práci popsány dva příklady konstrukčních prvků, kombinující pevné a pružné materiály. Bezvzduchová lamelová pneumatika s pasivním tlumením rázů pro mobilní robotickou platformu a silikonová vložka trysky s měnitelným výstupním průměrem pro robotický 3D tisk plastů. Práce celkově přináší řadu poznatků a metodické postupy, které umožňují efektivnější využití pružných materiálů nejen v robotice.