Bachelor's Thesis

Pipe grapple for excavator

Final Thesis 2.37 MB Appendix 677.46 kB

Author of thesis: Bc. Vojtěch Grygar

Acad. year: 2024/2025

Supervisor: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc.

Abstract:

The presented work focuses on the investigation of existing solutions available on the market for handling tubular building components, as well as on the original design of a grapple for this purpose. Based on the specified parameters, a final version is developed, verified by calculations and described in detail. The work includes technical drawing documentation.

Keywords:

Grapple, clamp, jaw, hydraulic rotator, double-acting linear hydraulic motor, handling of tubular building parts

Date of defence

11.06.2025

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student prezentoval svou závěrečnou práci a odpověděl na otázky vedoucího i oponenta. Dále odpovídal na dotazy členů zkušební komise a to následovně: 1) Barva drapáku? Důvod volby. - odpověděl 2) Jaká je tvrhost pryže? Životsnot, na jakou plochu je obložení nalepeno? - odpověděl

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Robert Brázda, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc. (místopředseda)
Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Vaverka, Ph.D. (člen)
Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

Student Vojtěch Grygar se ve své práci zabývá koncepčním návrhem drapáku pro manipulaci s betonovými trubkami jako přídavné zařízení pro rypadlo.
V úvodních kapitolách práce student zaciluje na vyráběné typy betonových trubek zadaných parametrů a ve stručnosti vybírá reprezentativní největší a nejtěžší kus pro manipulaci. Dále popisuje kritickou rešerší a porovnává manipulační drapáky obdobných parametrů u současných výrobců. Následuje popis zvolené varianty konceptu drapáku a kinematického řešení pracovního pohybu drapáku. Navazuje pak výpočet hlavních parametrů rozměrů kinematiky čelistí drapáku a materiálů jednotlivých konstrukčních částí.
Na to navazuje 4. kapitola s analytickým výpočtem silových rozborů, která pouze rozkládá silové rozložení od břemene na čelisti drapáku. Následuje volba parametrů vhodného rypadla kvůli přípojným tlakům hydraulické soustavy a nosnosti rypadla. Dále pak následuje návrhový výpočet, volba a kontrola hydromotoru čelistí. Závěrečnými kapitolami jsou pevnostní výpočty vybraných uzlů, především čepů, čelistí a kinematického táhla drapáku. V úplném závěru je celkové představení drapáku s parametry.
Připomínky k práci mám jen drobné formální. Jsou to časté netechnické formulace nebo oborový slang, některá prázdná místa v textu. Výkresová dokumentace je kvalitně zpracovaná, dle zadání jsou uvedeny požadované výkresy. Nemám k nim zásadní připomínky.
Bakalářská práce splnila požadavky a cíle zadání. Rozsah práce je dle zadání. Z hlediska formálnosti a logického uspořádání je práce na dobré úrovni. Po stránce grafického zpracování není připomínky. Student se odvolává na citace zdrojů, obrázky i tabulky v textu. Schopnost interpretovat své výsledky v práci jsou u studenta na dobré úrovni. Po formální stránce je práce hodnotná. Student vypracováním této kvalitní práce prokázal zájem o problematiku v oblasti manipulačních zařízení pro těžební techniku.
Doporučuji tuto práci k obhajobě
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: B

Předložená práce se zabývá konstrukčním návrhem drapáku na betonové trubky, určeného jako přídavné zařízení pro rypadlo.

V úvodní části je provedená kritická rešerše pěti různých drapáků pro daný účel, které jsou v současnosti nabízeny na trhu. V jejím závěru je uvedeno přehledné srovnání vybraných vzorků z hlediska jejich užitných vlastností doplněné vlastním komentářem autora. V této části považuji (s ohledem na zadání práce) za nadbytečný přehled C háků, které lze také pro manipulaci s trubkami použít.
Stěžejní částí práce je vlastní koncepční a konstrukční návrh drapáku. Tento návrh je pečlivě a podrobně provedený, ale při výpočtu se student dopustil i některých nepřesných výroků. Není např. pravda, že „síla Qt se bude přenášet skrze tření, které vzniká mezi gumovou výloží a betonovým válcovým povrchem“. Ve skutečnosti se jedná o tečnou reakci a nikoliv třecí sílu.
Dle řešené problematiky a s ohledem na svůj charakter má práce přiměřený rozsah, a je v ní minimum nedostatků, spíše formálního charakteru. Konkrétně se jedná o:
- občas nepřesné technické formulace
- občas drobné překlepy a gramatické chyby,
- ve vzorci 3 jsou formální překlepy,
- silová schémata (např. obr. 20) nemají velikosti vektorů sil úměrné jejich velikosti (konkrétně Ft a QN),
- věta uprostřed odstavce nad obr. 25 nedává naprosto smysl,
- v rovnici 19 není uvedeno, zda vypočtená hodnota průtoku vyhovuje hydraulickému obvodu zvoleného rypadla,
- rovnice na str. 44 nejsou očíslovány
Předložená práce má celkově solidní úroveň a je plně v souladu se zadáním. Student v ní prokázal odpovídající znalosti studovaného oboru a tím i schopnost budoucí samostatné práce či pokračování v dalším stupni vysokoškolského studia. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. .Na základě čeho byly voleny předběžné rozměry drapáku (str. 24)? Z hlediska přesnosti uvedených čísel se pravděpodobně nejedná o prvotní návrh.
  2. Jakým způsobem bude přiveden hydraulický olej k PČMH drapáku (s ohledem na to, že se drapák otáčí)?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová