Detail předmětu

Stroje pro zemní práce

FSI-QZE Ak. rok: 2025/2026 Letní semestr

Předmět seznamuje s technologií zemních prací a s konstrukcí a kinematikou pracovních mechanismů strojů, které jsou používány zemních činnostech pracovního mobilního stroje. Tyto stroje jsou pracovně využívány pro těžbu – rypadla, pro nakládku zeminy – nakladače a pro rozprostírání zeminy – dozery. Tyto stroje jsou základní mobilní stroje pro zpracování zeminy a dalších sypkých materiálů, jako stavebně demoličního odpadu nebo recyklátů.

Garant předmětu

Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem a úkolem kurzu je seznámit studenty s konstrukčním uspořádáním a hlavními technickými parametry strojů pro zemní práce, jako jsou rypadla, nakladače, dozery a jiné stroje pro těžbu zemin. Seznámit se zásadami jejich navrhování a projektování při respektování technologických a technických požadavků.
Student je schopen zvolit koncepci splňující technologické a technické požadavky stroje, specifikovat hlavní komponenty stroje a stroj projekčně řešit. Je schopen navrhnout optimální technologické hodnoty parametrů konstrukce stroje na základě znalostí parametrů a technologických možností.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-ADI-P: Automobilní a dopravní inženýrství, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 5 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Osnova


  1. Technologie zemních prací, rozdělení zemních strojů.

  2. Hlavní konstrukční skupiny strojů.

  3. Technické vlastnosti zeminy.

  4. Způsoby rozpojování zemin a jejich energetická náročnost. Modelování rozpojování zemin pracovním nástrojem a numerické simulace řešení pomocí DEM analýz.*

  5. Silové účinky mezi zeminou a nástrojem.

  6. Druhy pohonů zemních strojů, stanovení výkonu motoru.

  7. Hybridní pohony strojů a vliv na efektivní činnost stroje, energetické bilance rekuperace.*

  8. Hydrostatický převod pohonu, hydrodynamický převod pohonu, elektro-hydraulicko-hybridní převod pohonu.

  9. Pracovní hydraulický systém zemních strojů.

  10. Podvozky zemních strojů.

  11. Přenos sil mezi podvozkem zemního stroje a zeminou.

  12. Hydrostatické řízení zemních strojů.

  13. Brzdový systém zemních strojů, chladící soustava zemních strojů.

Cvičení

13 hod., povinná

Osnova


  1. Technické zadání a vývoj zemního stroje.

  2. Stanovení technických vlastností zeminy.

  3. Výpočet řezných a rypných odporů u pracovních strojů.

  4. Modelování rozpojování zemin pracovním nástrojem (lopaty) pomocí numerických simulací softwarem EDEM od Altair.*

  5. Modelování rozpojování zemin pracovním nástrojem (rozrývací trn) pomocí numerických simulací softwarem EDEM od Altair.*

  6. Výpočet potřebných hnacích sil a rychlostí stroje. Stanovení výkonu pohonu zemního stroje.

  7. Vyhodnocení volby druhu pohonu a spolupráce pohonu s měničem momentu a pohony hydrogenerátorů.*

  8. Návrh kinematiky pracovního mechanismu, Metodika výpočtu silových a momentových předpokladů mechanismu, numerické řešení simulace.

  9. Návrh hydrogenerátorů pro okruh pracovní hydrauliky.

  10. Výpočet zatížení ložisek kloubu u podvozku kloubového zemního stroje.

  11. Výpočet momentu řízení a momentové charakteristiky zemního stroje s kloubovým rámem. Výpočet brzd nakladače.

  12. Výpočet jízdních odporů pásového podvozku rypadla. Návrh hydrogenerátorů pro okruh řízení.

  13. Výpočet ztrát a vzniku tepla v okruhu pracovní hydrauliky a řízení, stanovení ochlazovacího účinku komponent hydraulického okruhu zemního stroje.