Fakulta strojní
Permanent URI for this community
Browse
Browsing Fakulta strojní by Issue Date
Now showing 1 - 20 of 91
Results Per Page
Sort Options
- ItemNumerická podpora výroby výlisků z plechu(2012) Solfronk, PavelPředkládaná habilitační práce poskytuje hlubší informace o možnostech využití numerického modelování technologických procesů hlubokého tažení ocelových plechů a materiálů ze slitin hliníku. Pro numerické simulace procesu tažení plechů byl využíván software PAM-STAM 2G. Definice okrajových podmínek, způsob získávání vstupních dat a stanovení vlivu výpočtového modelu na přesnost numerické simulace byly zkoumány na jednoduchém výtažku rotačního tvaru. Měřítkem pro posouzení kvality výpočtu metodou konečných prvků bylo vzájemné porovnání rozložení deformace na experimentálně zhotoveném výlisku a výlisku získaného numerickou simulací. Pro experimentální zjištění velikosti a rozložení deformace na výlisku byla použita metoda bezkontaktní analýzy deformace systémem Atos. V rámci řešení habilitační práce byla dále řešena problematika výroby olejové vany, která je představitelem výlisků nepravidelného tvaru. Cílem uvažované změny bylo nahrazení současně používaného ocelového plechu slitinou hliníku. Změna tvářeného materiálu představovala v tomto případě výrazný technologický zásah do výroby daného dílu. S podporou numerického modelování procesu tažení v prostředí PAM-STAMP 2G bylo vytvořeno několik variantních řešení možného způsobu výroby. Problematika vhodného nastavení technologických parametrů při změně použitého materiálu výlisku byla vyřešena technologií tažení s proměnnou přidržovací silou. Poznatky a závěry formulované při výzkumu tažení jednoduché rotační nádoby a výlisku nepravidelného tvaru byly využity při numerické simulaci bočnice vozu Škoda Roomster. V technologii tažení plechů patří tento výlisek k nejsložitějším výrobkům a je typickým představitelem velkoplošného výlisku nepravidelného tvaru v automobilovém průmyslu. Na základě experimentálního zjištění rozložení deformace na výlisku bočnice vozu Roomster byla provedena verifikace numerické simulace. Po ověření korektního nastavení numerické simulace byly následně vytvořeny úlohy pro zjištění vlivu změny přidržovací síly na průběh lisování a změny mechanických vlastností tvářeného materiálu na průběh lisování. Pro ucelený pohled na složitou problematiku tažení výlisků nepravidelných tvarů byla v poslední části řešení habilitační práce provedena materiálová analýza zpracovávaného hlubokotažného plechu. Na základě provedených analýz byly formulovány závěry a předpoklady o možných důvodech snížení plasticity zkoumaného materiálu.
- ItemMěření, vyhodnocení a modelování mechanických vlastností polyuretanové pěny(2012) Cirkl, DavidPolyurethane foam is a predominantly used material in car seat production. Comfort of passengers in a moving cars is not a part missed out in car design, therefore different types of PU foam are investigated. To compare mechanical properties of PU foams is necessary to have a standardized methodology of measurement, data processing and results evaluation. Such methodology is formulated at the first chapter of this work. It involves dynamical compression tests using harmonical and triangular exciting signal of deformation and relaxational tests. The influence of position from which the specimens of foam material are cut form PU seat semiproduct is evaluated and results deviation is commented regarding to precision of measurement and material modelling. For material modelling the fenomenological model with concentrated parameters is used. Influence of material density of PU foam to measured results is also investigated. Furthermore in this work the properties of slow spring back foam are measured and results commented in relation to ordinare foams. The methodology od modelling of damping force of PU foam using explicit formula is presented. It is exemplified on cases with variable parameters of kinematical excitation and on cases with variable material density. The same method is possible to use for damping force prediction as it is also shown.
- ItemNumerické modelování pro podporu výzkumu a vývoje rámů z kompozitní struktury vyztužené dlouhými vlákny(2015) Petrů, MichalVývojová řešení rámů z kompozitní struktury vyztužené dlouhými vlákny mohou přispět k řešení celosvětového trendu vývoje strojních částí vedoucí k odlehčování konstrukcí prostřednictvím využívání alternativních materiálových struktur. Jedná se o velmi komplexní multidisciplinární problém, pro jehož vyřešení je nutné provést řady rozsáhlých výzkumů prostřednictvím experimentů, měření a numerického modelování. Předkládaná habilitační práce se zabývá vybraným výkladem numerického modelování, které přispělo k vytvoření ucelených studií a analýz mechanických vlastností vzorků i celých rámů vyvíjených z kompozitních materiálových struktur. Byly sestaveny pokročilé numerické simulace kompozitních vzorků vyztužených uhlíkovými a skleněnými vlákny, které byly verifikovány s experimenty a také s analytickými modely. V práci jsou dále diskutovány konstrukční principy a optimalizace vývojového řešení kompozitních rámů včetně realizace laboratorního prototypového pracoviště pro výrobu ovíjení dlouhých vláken na otevřenou i uzavřenou prostorovou geometrii jádra rámu. Systematicky je popsána tvorba numerických modelů rámů vyztužených dlouhými vlákny vycházející z CAD geometrií, které se vytvořily za účelem optimalizace pevnosti a tuhosti, včetně popisu vytvoření pokročilých CAD modelů sestavených pomocí parametrických rovnic. Numerické analýzy stanovily optimální způsob kladení a směrovou orientaci vyztužujících vláken a počet vrstev výztuže kompozitního rámu pro dané zatížení, což bylo využito při výrobě reálných kompozitních rámů. Řešení habilitační práce přináší ucelenou syntézu a výsledky, které vedly k podpoře vývojového řešení rámů z kompozitní struktury vyztužené dlouhými vlákny a také přispěly k rozšíření a modernizaci laboratoře aplikované mechaniky Technické univerzity v Liberci.
- ItemNové metodické postupy získávání vstupních dat pro numerické simulace svařování a tepelného zpracování u materiálů využívaných v energetickém průmyslu(2015) Moravec, JaromírPředložená habilitační práce je zaměřena do oblasti návrhu, realizace a následné verifikace nových metodických postupů, vedoucích k získání relevantních vstupních dat pro numerické simulace svařování a tepelného zpracování. Je soustředěna především na materiály využívané v energetickém průmyslu, ale navržené a ověřené metodické postupy je možné aplikovat i na další typy materiálů a technologických postupů. Hlavním cílem práce bylo poskytnout uživatelům komerčních simulačních programů možnost pochopit základní principy v oblasti získávání vstupních a verifikačních dat, využít je při definování řešených úloh a následně tyto výsledky aplikovat. Oblast numerických simulací svařování a tepelného zpracování je velice široká a není možné ji z hlediska metodických postupů řešit komplexně jako jeden celek. Proto byla experimentální část práce zaměřena především do oblasti simulací růstu zrna, do oblasti získávání vstupních a verifikačních dat pro simulace svařování s předehřevem a bez předehřevu při jednoznačném definování okrajových podmínek a do oblasti simulací tepelného zpracování zaměřené na popis dějů probíhajících na rozhraní zkušební vzorek – ochlazovací médium. Pro potvrzení vhodnosti navržených metodických postupů byly realizovány verifikační experimenty na celkem osmi různých materiálech využívaných v energetickém průmyslu. Tyto materiály byly vybrány tak, aby byly zastoupeny všechny metalurgické struktury. Jednalo se tak o austenitické oceli 25Cr20NiNbN (HR3C), 18Cr9Ni3CuNbN (S304H) a 18Cr12NiNb (TP347HFG), martenzitické oceli X22CrMoV12-1 a X10CrWMoVNb9-2 (P92), bainitické oceli 7CrMoVTi10-10 (P24) a 10GN2MFA a feriticko perlitickou ocel P235GH. Pro ucelený pohled na složitost uvedené problematiky byly v teoretické části popsány všechny typy vstupních dat, nezbytných pro numerické simulace svařování a tepelného zpracování využívané v komerčních simulačních programech. Kromě základního popisu způsobu jejich získávání byly v této stati popsány také modely využívané k vlastním numerickým simulacím. Snahou bylo také ukázat, že se nelze spoléhat pouze na programové databáze a využívat je bez znalosti jakýchkoliv okrajových podmínek simulovaného procesu a že nelze získané výsledky přijímat jako axiom bez dalšího experimentálního ověření a interpretace výsledných dějů.
- ItemAdaptivní model hoření homogenní směsi ve válci zážehového spalovacího motoru(2016) Páv, KarelTato habilitační práce je zaměřena na experimentální výzkum vozidlového zážehového motoru spalujícího homogenní palivovou směs. Konkrétně se jedná o přímé měření obsahu zbytkových spalin ve válci motoru s využitím analýzy odebíraného vzorku náplně válce v průběhu kompresního zdvihu. Změřené hodnoty jsou pak porovnány s alternativními nepřímými výpočtovými postupy. Na vyšetřovaném motoru byla provedena termodynamická analýza indikovaného tlaku v širokém rozsahu provozních režimů motoru. Ze zjištěných údajů byl s využitím regresní analýzy sestaven empirický adaptivní model pro popis průtahu zážehu a průběhu vyhořívání palivové směsi ve válci motoru. Adaptabilita navrženého modelu hoření spočívá v tom, že model dokáže adekvátně reagovat na změny provozního režimu motoru, aniž by musely být upravovány parametry výpočtu.
- ItemK problematice fázové struktury a vysokoteplotních mechanických vlastností aluminidů na bázi FeAl a Fe3Al v přítomnosti aditiv(2016) Vodičková, VěraPředkládaná habilitační práce představuje průřez výzkumem vlivu fázového sloţení na vysokoteplotní vlastnosti aluminidů ţeleza s aditivy. Dlouhodobým cílem je uvést do praxe materiál na bázi aluminidu ţeleza s dobrou vysokoteplotní odolností a vyrobený klasickou technologií. Výzkum slitin s FeAl matricí s aditivy uhlíkem a křemíkem je historicky inspirován slitinami typu Pyroferal, vyvinutými v československu v padesátých letech minulého století. Ve slitinách s vyššími obsahy uhlíku byla potvrzena přítomnost karbidu Al4C3 ve struktuře slitin dopovaných křemíkem i ve slitinách bez křemíku a bylo prokázáno, ţe tato fáze účinně brání pohybu dislokací v matrici při vysokoteplotní deformaci. Studium aluminidů ţeleza na bázi Fe3Al s přídavkem karbidotvorných prvků je zaměřeno na aditiva či kombinace aditiv zvyšujících vysokoteplotní odolnost slitin. Byl ukázán význam poměru legujících prvků Zr a C a stanoven jeho vliv na vysokoteplotní mechanické vlastnosti a vysokoteplotní oxidační odolnost. Fázové sloţení slitin bylo studováno moderními metodami strukturní a fázové analýzy jako je elektronová mikroskopie, energiově disperzní analýza, rentgenová difrakce, případně difrakce zpětně odraţených elektronů. Vliv fázového sloţení na vysokoteplotní mechanické vlastnosti byl sledován prostřednictvím vysokoteplotních testů v tahu či tlaku a testů creepové odolnosti.
- ItemBezkontaktní systém pro měření délky koncových měrek(2016) Dvořáčková, ŠtěpánkaPředkládaná habilitační práce poskytuje nové informace o možnostech využití principů nízkokoherenční interferometrie pro měření délky koncových měrek. Hlavním cílem předkládané práce bylo připravit bezkontaktní systém pro zavedení do běžného provozu Českého metrologického institutu k měření délky koncových měrek. K dosažení cíle bylo nutné zoptimalizovat bezkontaktní systém pro přímé potřeby laboratorního měření, vytvořit kompletní dokumentaci k validaci dané metody měření tj. stanovit nejistotu měření a následně metodiku (kalibrační postup) pro měření na daném přístroji a porovnat nový systém se stávajícími systémy a jejich metodami měření běžně využívaných v Českém metrologickém institutu, Oblastním inspektorátu Liberec. Nezbytné základní pojmy týkající se řešené problematiky, vztahy a definice jsou uvedeny v teoretické části práce. Do této části práce jsou zahrnuty přehledně informace o interferenci, koncových měrkách a nejistotě měření. Dále jsou zde stručně uvedeny popisy metod a zařízení pro měření délky koncových měrek na pracovišti Českého metrologického institutu, Oblastního inspektorátu Liberec. Jedná se popis metody interferenční prováděné na přístroji TESA NPL A.G.I. 300 a komparační prováděné na přístroji TESA–UPC. Nedílnou součástí teoretické části jsou také informace vztahující se k základnímu popisu měření délky koncových měrek na bezkontaktním systému. Dosažení cíle je věnována kompletně celá experimentální část práce, která obsahuje informace o optimalizaci systému z hlediska konstrukčního řešení, stanovení nejistoty měření pro daný přístroj a metodu měření, kompletně zpracovanou metodiku pro měření délky koncových měrek na daném přístroji (kalibrační postup). Pro ucelený pohled týkající se zavedení systému je v poslední části řešení práce provedeno porovnání stávajících systémů k měření délky koncových měrek v Českém metrologickém institutu, Oblastním inspektorátu Liberec s bezkontaktním systémem.
- ItemNástroje systematické kreativity ke zvyšování efektivity strojů a zařízení(2017) Lepšík, PetrHabilitační práce se zabývá problematikou řešení inovačních úloh při zlepšování technických systémů, resp. při zvyšování efektivity strojů a zařízení. V práci jsou stručně představeny a zhodnoceny současné metody řešení inovačních úloh. Konvenční metody nevycházejí ze zákonitostí rozvoje technických systémů, jsou zpravidla založeny na kvantitě vygenerovaných návrhů řešení a dnes již, vzhledem k rychlému rozvoji techniky, neposkytují požadované výsledky. Silná řešitelská metoda TRIZ respektující fyzikální a technické zákonitosti rozvoje technických systémů poskytuje požadované výsledky, ale její aplikace je značně náročná, čímž zabraňuje rozšíření jejího praktického využití. Hlavním cílem práce proto bylo vytvořit zjednodušenou metodu vycházející z metody TRIZ, která systematicky povede řešitele od nejasné problémové situace k formulování inovačního zadání a jeho následnému řešení a bude respektovat zákonitosti rozvoje technických systémů. Na základě studia metody TRIZ, vlastních řešených úloh a zkušeností byla vytvořena metoda nazvaná TRIZ for Efficiency (TfE) sloužící k inovaci strojů a zařízení za účelem zvýšení jejich efektivity i obecně ke zlepšování technických systémů. Aplikace vytvořené metody TfE byla představena na vlastních úlohách zvyšování efektivity zařízení na výrobu nanovláken procesem elektrostatického zvlákňování z volné hladiny roztoku polymeru. Návrhy řešení byly rozpracovány MKP a ověřeny experimentálně. Poskytnutí specifických poznatků ze zvyšování efektivity zařízení na výrobu nanovláken bylo druhým hlavním cílem práce, který byl naplněn představením úloh Inovace zásobníku polymeru, Studie vlivu velikosti elektrod na proces zvlákňování, Inovace přívodem plynného média, Inovace kolektoru typu kartáč a závěrů z nich. Využívání pokročilých systematických metod při zvyšování efektivity strojů a zařízení je vzhledem k jejich rostoucí složitosti stále více žádoucí nejen při procesu inovace konstrukce strojů a zařízení, ale také v procesu jejich údržby. Z toho důvodu byla metoda TfE doplněna přístupem TRIZ for Maintenance (TfMt), zaměřeného na využití nástrojů systematické kreativity v oblasti podnikové údržby. Toto využití je v práci demonstrováno na dílčích příkladech. V závěru práce jsou shrnuty zjištěné obecné i specifické závěry a jsou uvedeny další oblasti, které by bylo vhodné v budoucnu zkoumat.
- ItemMechatronika pohonů pracovních členů mechanismů(2017) Jirásko, Petr
- ItemExperimentální metody v úlohách neizotermního proudění(2018) Dančová, PetraTato habilitační práce navazuje na výsledky vědecké a pedagogické činnosti autorky. Autorka se v rámci svého působení na Katedře energetických zařízení zabývá použitím různých kontaktních i bezkontaktních experimentálních metod pro výzkum přenosu tepla způsobeného tekutinovými proudy. Práce se tak zaměřuje na dvě úlohy, a to na možnosti využití termoanemometrie v režimu konstantní teploty pro určení součinitele přestupu tepla v případě impaktního proudění syntetizovaného a kontinuálního proudu vzduchu, a na možnosti využití metody digitální holografické interferometrie pro výzkum teplotních polí v tekutinách. Tato práce si rovněž klade za cíl ukázat možnosti výše zmíněných metod a postupů při výuce studentů bakalářského, magisterského a doktorského studia. V průběhu řešení byli proto studenti zapojováni do řešení dílčích úkolů v rámci svých kvalifikačních prací. Do roku 2018 byla autorka školitelem či konzultantem několika úspěšně obhájených bakalářských a diplomových prací, které úzce souvisely s problematikou této práce. Zároveň je autorka školitelem specialistou doktorských prací, kde se studenty konzultuje experimentální metody.
- ItemResearch and development of aligned multi-walled carbon nanotube sheets, their prepregs and composites(2019) Tran, Huu NamCarbon nanotubes (CNTs) have attracted great interest because of their outstanding mechanical, thermal, and electrical properties. Their excellent properties along with high aspect ratio, high surface area available for stress transfer, and low density make CNTs attractive as potential reinforcement agents for the next generation of high-performance structural materials. However, large-scale applications of individual CNTs remain challenging because of their poor processability and difficulty of structural control. To enable practical applications of CNTs, bulk CNT-reinforced polymer composites have been developed and assessed. Most have specifically addressed the development of randomly oriented and discontinuous CNTs dispersed in polymer matrices, which rely on unorganized CNT architectures. Therefore, the mechanical properties of such composites fall far short of the corresponding properties of high-performance composite materials. Organized CNT architectures with determined orientations such as vertically aligned CNT arrays have been demonstrated to be advantageous for the development of high-performance CNT composite structures. Vertically aligned and spinnable multi-walled CNT (MWCNT) arrays used in this habilitation thesis were grown on bare quartz substrate using chloride-mediated chemical vapor deposition (CVD) method. Solid-state drawing and winding techniques were applied to transform a vertically aligned MWCNT array into horizontally aligned and multiply MWCNT sheets. Highly aligned MWCNT sheets have been used to develop aligned MWCNT-reinforced polymer composites. The introduction of aligned MWCNTs in polymer matrices represents a novel direction for the development of high-performance composites. The aligned MWCNT-reinforced polymer composites are great interest because they are envisioned as a revolutionary advanced composite material for a host of demanding applications. Lightweight composites based on epoxy resin and differently aligned MWCNT sheets were developed using hot-melt prepreg processing method. The hot-melt prepreg processing maintained the alignment of MWCNTs during epoxy resin impregnation. The mechanical properties of the aligned MWCNT sheets, aligned vi MWCNT/epoxy prepregs and composites were studied. Although the composites made of epoxy resin and different MWCNT sheets contain aligned MWCNTs, their mechanical properties are low partly because of the waviness and poor packing of MWCNTs in the composites. Therefore, stretching and/or pressing of the aligned MWCNT sheets were conducted to reduce the wavy MWCNTs and to increase the dense packing of MWCNTs. The stretching and/or pressing of the MWCNT sheets improved the mechanical properties of aligned MWCNT sheets and their composites considerably. Particularly, application of both stretching and pressing is most effective to produce superior aligned MWCNT sheets for the development of high volume fraction MWCNT/epoxy composites with high strength and stiffness.
- ItemPokročilé metody získání, interpretace obrazových dat a jejich aplikace v průmyslové praxi(2019) Hotař, VlastimilHabilitační práce se zabývá získáním a zpracováním obrazových dat, jejich interpretací, se zaměřením na strukturované povrchy, transparentní a lesklé materiály, dále aplikací navržených postupů a nástrojů v praxi s důrazem na uspořádání a konstrukci zařízení. Práce je připravena jako ucelená odborná publikace pro vydání ve formě monografie. Práce se skládá ze tří částí. V první části jsou uvedeny cíle a definice pojmů. Následně jsou zmíněny metody získání a interpretace obrazových dat. Text se odkazuje na připravená skripta: Úvod do problematiky strojového vidění. Dále je uveden obecný přehled možností získání obrazových dat se snahou zobecnit základní principy. Také jsou uvedeny některé nástroje pro interpretaci získaných obrazových dat, především s cílem získání 3D informace o sledovaném objektu a objektivního popisu strukturovaných dat. Tato část nepřináší nové vědecké poznatky. V druhé a třetí části jsou přiblíženy výstupy vědeckovýzkumné činnosti a aplikace znalostí a poznatků v praxi, formovaných a dlouhodobě řešených na Katedře sklářských strojů a robotiky. Výsledky vedou také ke konstrukčnímu řešení zařízení pro aplikaci v průmyslové praxi. Druhá část je zaměřena vědeckovýzkumně a je podpořena odbornými články, z nichž nejvýznamnější jsou uvedeny v příloze práce. Řešenou problematikou v této části je především objektivní kvantifikace povrchových struktur. Tedy například hodnocení míry pravidelnosti nebo neuspořádanosti daného povrchu objektu, složitosti jeho tvaru, povrchové struktury, charakteru vad a další. Užitými nástroji jsou nástroje statistiky, fraktální geometrie, spektrální analýza a další. K analýze bylo použito dat ve formě snímků z kamer a z elektronového mikroskopu, dále snímků metalografických výbrusů a dat z profiloměru. Největší potenciál se objevuje u analýzy rozhraní, které je definováno jako rozhraní dvou materiálů nebo rozhraní světla a stínu. V textu je tak popsáno využití analýzy pro hodnocení korozních změn při působení skloviny nebo atmosféry na povrchu vzorků slitin se změnou doby expozice a složení slitin. Další využití analýzy je možné v oblasti metodiky hodnocení vlnitosti plochého skla pomocí tzv. corrugation testu, která byla rozpracována až do on-line testování a návrhu pro nasazení in-line. V práci jsou uvedeny i možnosti aplikace fraktální geometrie spolu s dalšími nástroji hodnocení povrchových vlastností sledovaného objektu. Třetí část je orientována především na praktické aplikace v průmyslu a mimo jiné na vliv poznatků na konstrukci zařízení. Hlavní řešenou problematikou byla detekce transparentních a lesklých materiálů, včetně řešení neméně důležitých technických problémů s nasazením metod především pro sklářský průmysl. Teoretický rozbor je následně doplněn o praktické příklady, které vedou k aplikacím a jsou přenositelné do průmyslové praxe. Příkladem je detekce vad ve skle, použití bodových konfokálních snímačů pro získání 3D modelu výrobku ze skla, detekce a manipulace s lesklým objektem (tzv. bin picking) a další. Závěry a samotné metody jsou obecně použitelné (nikoliv přímo přenositelné) v mnoha průmyslových odvětvích.
- ItemVysokoteplotní oxidační a korozní odolnost slitin na bázi aluminidů železa(2020) Hotař, AdamHabilitační práce je zaměřena na studium oxidačního a korozního chování aluminidů železa za vysokých teplot. Výzkum je založen na rozsáhlých vysokoteplotních oxidačních a korozních testech, které umožňují pomocí termogravimetrické analýzy definovat kinetiku oxidace či koroze slitin. Vysokoteplotní chování slitin na bázi Fe3Al na vzduchu a ve sklovině je popsáno na základě analýz okují či korozních produktů. Je použita především rentgenová difrakce, elektronová mikroskopie, energiově dispersní analýza, EBSD a také optická mikroskopie. Je popsán vliv legujících prvků především zirkonia, dále tantalu, céru a titanboridu na oxidační chování Fe3Al slitin. Podrobná analýza oxidů a struktury pod povrchem aluminidů železa určuje fázové složení okují a charakter oxidace slitin v závislosti na chemickém složení slitiny a podmínek oxidace. Je popsáno také korozní chování Fe3Al slitin v sodnovápenaté sklovině a v olovnatém křišťálu. K popisu a kvantifikaci korozního nebo oxidačního napadení aluminidů železa a srovnávacích ocelí je nově použita metodika využívající fraktální geometrii a statistické nástroje.
- ItemFaktory ovlivňující přesnost měření optickými 3D skenery(2020) Mendřický, RadomírPředkládaná habilitační práce se věnuje problematice bezkontaktních měřicích systémů, a to především z pohledu jejich praktického využití pro rozměrovou kontrolu dílů.
- ItemPočítačové modelování kontaktních úloh v automatické výrobě a zpracovaní skla(2020-09) Horák, MarcelPočítačové modelování kontaktních úloh v automatické výrobě a zpracovaní skla Práce shrnuje autorem dosažené poznatky o využití počítačové simulace kontaktních úloh v oblasti konstrukce efektorů pro automatickou výrobu skla. Úvodem jsou teoreticky analyzovány reologické modely vhodné pro popis skla a elastomeru tvořící charakteristickou dvojici kontaktujících těles, která je v různých modifikacích uplatněna v prezentovaných počítačových modelech. V souladu s aktuálními trendy ve sklářském průmyslu spojené s postupným zaváděním specifických manipulačních zařízení a průmyslových robotů jsou řešeny úlohy na dvou úrovních. V rámci jedné úrovně je řešena problematika automatické manipulace na teplém konci výrobní linky, kdy vlivem vysoké teploty vykazuje skleněný výrobek značnou tvarovou nestabilitu v kontaktu s úchopnými prvky během manipulačního cyklu, čímž je negativním způsobem ovlivňována jakost produkce. Další úroveň řeší vybrané úlohy na studeném konci výrobní linky ve vysoce automatizované výrobě plochého skla, které je charakteristické nízkou příčnou tuhostí projevující se deformačním chováním podtlakově uchopeného přířezu skla, což způsobuje např. nežádoucí kontakty s periferiemi výrobních zařízení atd. V obou případech jsou na základě analýzy simulačních výstupů navrhována opatření vedoucí k minimalizaci deformačních polí v uchopeném výrobku. Diskutována je také bezpečnost manipulace, kdy se oproti klasickému pojetí podařilo nově definovat deformační formulaci koeficientu bezpečnosti zahrnující vliv posouvání kontaktního profilu podtlakového úchopného prvku. S rozvojem nových technologií realizovaných ve vakuu jsou v práci koncipovány nové typy úchopných prvků na principu adheze, popř. kombinace adheze a podtlaku umožňující zvyšovat radiální únosnost, která je u standardních přísavek poměrně nízká a ovlivňována třecími poměry na rozhraní kontaktu. Je prezentován patentovaný koncept konstrukčního řešení úchopného prvku využívající nové materiály s vysokým stupněm povrchové adheze v kombinaci s aktivním kompenzátorem polohy chráněným užitným vzorem. Kromě technického řešení jsou ukázány výsledky měření dokladujících efektivitu aplikace adhezní vrstvy, jejíž chování je popsáno teoreticky v závislosti na čase, což není u klasicky řešených úloh adhezních kontaktů běžné. Mechanizmus funkce vrstvy se rovněž podařilo podrobně sledovat prostřednictvím zpracovaného počítačového modelu, který umožňuje predikovat úroveň stability kontaktu v závislosti na zatížení a době kontaktu. Kromě úchopných hlavic je v závěru řešena problematika technologického efektoru využívající zcela nový princip matovaní založený na mechanickém ataku kompozitních vláken válcového nástroje s povrchem skla. S využitím počítačové simulace je analyzována dynamika jednotlivých vláken, což umožňuje navrhnout efektivní geometrii nástroje efektoru.
- Item