Výzkum a inovace moderních technologií v průmyslové praxi

SP2019/2

Fries Jiří doc. Ing., Ph.D.

01. 01. 2019 - 31. 12. 2019

Předmětem výzkumu v rámci projektu je několik blíže specifikovaných modulů, které se částečně prolínají: Výzkum a vývoj principů ukládání optických elementů: Uložení optických elementů do optomechanických sestav v moderních aplikacích vyžaduje vysokou přesnost a odolnost, často při omezených zástavbových prostorech, a to v návaznosti na možnosti materiálů a technologie, výroby a montáže. Dalším faktorem je pak potřeba nezanášet do optických elementů mechanická napětí. Kombinace těchto požadavků často vede ke konstrukci složitých a výrobně náročných systémů. Předmětem výzkumu jsou metody ukládání optických elementů z hlediska konstrukčních principů a jejich aplikací s přihlédnutím k výše popsaným problémům. Výzkum a vývoj metod pro identifikaci aditiv v mazivech a palivech: Tribodiagnostika strojních zařízení je významnou metodou při určování degradace paliv a maziv a současně významným nástrojem pro určení technického stavu a opotřebení strojních zařízení. Současný rychlý vývoj v jejich aditivaci sebou přináší problémy při jejich identifikaci, spolehlivost dřívějších metod a postupů je sporná, proto je třeba se zabývat novými možnostmi při jejich identifikaci. Předmětem výzkumu je správné určení úbytku nebo stavu aditiv a jejich identifikace za pomoci metod FT-IR, RTG, voltametrie apod. Ověřování nové metodiky vyhodnocování objemových změn betonových vzorků: V rámci řešení projektu bude navázáno na řešený modul v loňském roce, kdy bylo vyvinuto zařízení pro měření objemu standartních betonových vzorků, které jsou určeny k testování. Cílem bylo určovat objemové změny po vystavení vzorku různému prostředí (vlhkost, teplota, chemické vlivy,…). Skladba betonových směsí je dnes velmi různorodá jak u vlastností standartních složek, tak u přídavných materiálů – například vláken. Je potřeba vyhodnocovat tyto objemové změny. Díky vyvinutému zařízení a částečně i metodice, bude možné ověřovat přesnost nové zařízení. Následně i srovnat s dnešní metodikou, která spočívá v manuálním přeměřování vzorků, což je ovlivněno jednak lidským faktorem a jednak nízkým ziskem parametrů vzorku. Předmětem výzkumu je ověřit navržené zařízení a metodiku, která byla navržena v rámci řešení projektu SGS v roce 2018. Optimalizace mechanismu 3D tiskárny a návrh světel pro filmové a laboratorní účely: Předmětem výzkumu je optimalizace mechanismu 3D tiskárny, pro minimalizaci pasivních odporů s cílem dosáhnout rychlejšího tisku a vyšší kvalitu výtisků. Druhou částí je návrh světel pro filmové a laboratorní účely. Cílem je zmenšení rozměrů, snížení hmotnost, optimalizace chlazení, pro nižší hlučnost a snížení vysokých pořizovacích nákladů za použití moderních, avšak dostupných technologií. Vývoj výměnné gravírovací hlavy 3D tiskárny: Předmětem modulu je návrh a testování laserové gravírovací hlavy. Ta bude opatřena mechanismem, který umožní její výměnu za hlavu tiskovou. Cílem je vytvoření funkčního prototypu gravírovací hlavy, jejího nastavení a implementace k elektronice a firmwaru 3D tiskárny. Také výměnného mechanismu, který umožní výměnu tiskové hlavy za hlavu gravírovací, čímž zajistí možnou variabilitu stroje. Optimalizace mechanického převodu v hřebenovém zvedáku: Předmětem výzkumu je optimalizace mechanických převodů v hřebenovém zvedáku a snížení celkové hmotnosti. Kdy u vyšších nosností roste neúměrně ovládací síla potřebná pro zvedání břemen. Do konstrukce pláště zvedáku se smí zasahovat jen minimálně z důvodu zachování stávajících nástrojů.

Ing. Tomáš Kubín, Ph.D.
Ing. Zdeněk Slanina, Ph.D.
Ing. Jan Blata, Ph.D.
doc. Ing. Vojtěch Václavík, Ph.D.
doc. Dr. Ing. Ladislav Kovář
Ing. David Šeděnka, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Fries, Ph.D.
Ing. Tomáš Hapla
Ing. Roman Fousek
Ing. Petr Hlubek
Ing. Martin Procházka
Ing. Radim Dittrich
Ing. Tomáš Kaufman
Ing. Jiří Mlčoch
Ing. Kristýna Juříková Kutiová
Ing. Vladimír Sukeník
Ing. Lukáš Kudrna
Ing. Antonín Durna
Ing. Lukáš Rudolf
Ing. Jiří Machač
Ing. Pavel Boháč
Ing. Milan Majer
Ing. Pavel Novák
Ing. Marie Mořkovská
Bc. Petr Buček
Ing. Jakub Lipus
Bc. Ondřej Bortník
Ing. Jakub Gaszek
Ing. Lukáš Pastor
Bc. František Velech
Ing. Přemysl Humpolec
Ing. Ladislav Chalánek
Ing. Lukáš Pacas
Ing. Radim Šebesta
Ing. Matěj Martínek
Bc. Jakub Šamárek
Ing. Štěpán Pravda
Ing. Vojtěch Pospíšil
Bc. David Derych
Ing. Vít Kostecký
Bc. Martin Michalík
Bc. Marek Caga
Ing. David Ondra
Bc. Petr Fiala
Bc. Matej Martinec
Ing. Tomáš Miletič

Cíle celého projektu, stejně jako předmět výzkumu je prakticky možno členit do zmíněných modulů:

Výzkum a vývoj principů ukládání optických elementů:
Cílem modulu je shrnutí variant moderních konstrukčních principů a jejich aplikací při návrzích optomechanických sestav a posouzení jejich náročnosti a omezení, které může sloužit jako základ pro účely výběru a dalšího vývoje vhodných řešení pro budoucí aplikace.

Výzkum a vývoj metod pro identifikaci aditiv v mazivech a palivech:
Cílem výzkumu je zjištění schopnosti identifikace degradace maziv a nových postupů pro určení koncentrace aditiv a jejich vliv na tribologický proces.

Ověřování nové metodiky vyhodnocování objemových změn betonových vzorků:
Cílem modulu bude ověřování a testování vlivu prostorového skenování na zpřesnění vyhodnocování objemových změn. Zároveň bude posouzen vliv použitého snímacího senzoru na výsledné vyhodnocení – zpřesnění metodiky.

Optimalizace mechanismu 3D tiskárny a návrh světel pro filmové a laboratorní účely:
Cílem je vyvinout 3D tiskárnu s optimalizovaným mechanismem a minimálními pasivními odpory. Druhá část si dává za cíl navrhnout filmové a laboratorní světlo s nižší hmotností, cenou, rozměry a vyrobitelné moderními a dostupnými technologiemi.
Vývoj výměnné gravírovací hlavy 3D tiskárny:
Cílem modulu je funkční prototyp hlavy opatřené mechanismem výměny tiskové hlavy 3D tiskárny za laserovou gravírovací hlavu.

Optimalizace mechanického převodu v hřebenovém zvedáku:
Primárním cílem projektu je optimalizace mechanických převodů hřebenového zvedáku
a snížení jeho celkové hmotnosti. Výsledkem je snížení ovládací síly potřebné ke zvedání břemene a snížení celkové hmotnosti pro lepší manipulaci při přemisťování na pracovišti. Výstupem je konstrukce funkčního vzorku, který následně bude testován a zkoušen. Případně dále upraven.

Předpokládané výsledky projektu
až 2x Publikace v časopise s IF.
až 9x Publikace na konferenci, jejíž sborník je indexován ve WoS a/nebo SCOPUS, nebo
v časopise indexovaném ve WoS a/nebo SCOPUS.
3x Funkční vzorek - v závislosti na výsledcích měření a testů.

Harmonogram prací
jaro 2019 – rešerše v daných oborech lidské činnosti; design a výkresová dokumentace; nákup zařízení a materiálu, příprava zařízení,
léto 2019 – výroba jednotlivých komponent prototypů; měření, získávání dat, ověřování metod a postupů,
podzim 2019 – ověřovací provoz u modulů, které to vyžadují; vyhodnocení získaných dat, tvorba výstupů,
zima 2019 – zhodnocení projektu – jednotlivých modulů – závěrečné zprávy