Bachelor's Thesis

Tracked vehicle for logging in forest harvesting

Final Thesis 11.06 MB Appendix 955.72 kB

Author of thesis: Bc. Michal Pospíšil

Acad. year: 2024/2025

Supervisor: Ing. Václav Mergl, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on the conceptual design of a tracked vehicle intended for timber skidding in forestry operations. The vehicle was designed with regard to a maximum operating weight of 1900 kg, a top speed of 17 km/h, and an internal combustion engine power not exceeding 50 kW. The research section presents similar tracked machines available on the market and discusses the overall design concept. Selected dimensional and performance calculations were carried out. The following part introduces a complete CAD model of the vehicle and provides more detailed solutions for selected components. For these components, strength calculations and subsequent checks were performed. The outcome of this thesis is the assembly of a tracked vehicle for timber skidding and a partial set of technical drawings.

Keywords:

tracked vehicle, iron horse, timber skidding, forestry, frame, track carrier

Date of defence

10.06.2025

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

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. Vysvětlete poměr tíhy v poměru 1/3 a 2/3 v tažné síle. - 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)
Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Vaverka, Ph.D. (člen)
Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Václav Mergl, Ph.D.

Student Michal Pospíšil se ve své práci zabývá návrhem konstrukce pásového vozidla k soustřeďování dříví v lesní těžbě. V úvodní textové části práce se student zabývá současnými obdobnými stroji na trhu a jejich popisem včetně uvedení technických parametrů. Tento text je následován kapitolou, v které byly zvoleny tři možné koncepty provedení daného stroje. Dále byly provedeny návrhové, silové a výkonové výpočty pásového vozidla na základě omezení ze zadání. Na základě těchto výpočtů byl vytvořen stroj, jehož jednotlivé dílčí součásti byly představeny v kapitole šesté a sedmé. Poslední kapitola je věnována pevnostním výpočtům metodou konečných prvků za pomoci Ansys ve třech odlišných zátěžových stavech. Výkresová část práce byla autorem vypracována podle požadavků zadání.

K práci jsou tyto výtky:
Užití neodborného hovorového termínu „velké vyvážečky, zubové čerpadlo“.
Rozmazané číselné hodnoty a zdeformované grafické znázornění výsledků metody konečných prvků.

Bakalářská práce splnila požadavky a cíle zadání. Rozsah rešerše je úplný dle zadání a dostatečně přehledný. Z hlediska formálnosti a logického uspořádání je práce na dobré úrovni. Po stránce grafického zpracování jsou připomínky viz výše. Student se důkladně odvolává na citace zdrojů, obrázky i tabulky v textu. Textová část práce je dobrá a obsahuje menší formální nedostatky vytknuté výše. Výkresovou část práce vypracoval student Pospíšil dle požadavků zadání. Výsledky práce byly studentem dobře interpretované. Student vypracováním této kvalitní práce prokázal zájem o problematiku v této oblasti strojů určených pro lesnický sektor.

Doporučuji tuto práci k obhajobě.

Otázky:
V rešerši zmiňujete údaje o statickém měrném tlaku na půdu některých obdobných železných koňů. Lze tyto hodnoty považovat za správné s přihlédnutím ke konstrukčnímu provedení daných strojů?
Jaký je bezpečnostní koeficient pro ocelové lano bubnového navijáku k soustřeďování dříví?
Jaký typ hydraulického oleje byste použil v tomto stroji vzhledem k jeho místu užití?
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Grade proposed by supervisor: C

Student Pospíšil se ve své práci zabývá koncepčním návrhem pásového vozidla určeného k soustřeďování dříví v lesní těžbě. Stroj má být dálkově řízený a měl by dokázat pracovat ve svahu.
Práce obsahuje v úvodních kapitolách rešeršní pojednání a celkový přehled obdobných strojů na trhu. Práce začíná kapitolou 2, kde jsou popsány tři koncepce pásového vozidla, na kterou navazuje v další kapitole 4 s finálním návrhem stroje. Autor v další kapitole 5 navrhuje pro zadané parametry základní návrhové rozměry podvozku a silové i výkonové hodnoty parametrů. Kontroluje předpokládané hmotnostní, trakční a stabilizační vlastnosti vozidla ve svahu. Následuje kapitola silové a výkonové bilance vozidla, kde student prokazuje analytické uvažování při návrhu pohonu.
Rozsáhlá je kapitola věnovaná návrhu komponent a jejich návrhovým výpočtům pro katalogovou volbu. Zde student prokázal přehled v oblasti požadovaných komponent. V závěrečné kapitole se student věnoval MKP pevnostním výpočtům rámu. Provedená kontrola rámu pomocí MKP je opravdu jen návrhovou kontrolou.
Práce je velice rozsáhlá a provedená pečlivě z hlediska použitých analytických metod. Přesto mám několik formálních výhrad, a to převážně z oblasti technického vyjadřování a z hlediska logického uspořádání osnovy práce. V textu práce se nachází odkazy, které se odvolávají na hodnoty uvedené ve výpočtech později. To je velmi nepřehledné pro plynulost čtení práce. 
V práci použil student znalosti z oblasti navrhování komponent, strojních celků a znalosti z oblasti pevnostních výpočtů. Použité metody jsou vhodně zvolené. Práce je z hlediska požadavků a cílů dle zadání splněna.  Schopnost studenta interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich dílčí závěry je dobrá. Grafická úprava textové části práce je taktéž velmi dobrá. Student si velmi dobře poradil se schématy.
Výkresová část práce je zpracována dle požadavků zadání. Výhradu mám jen z hlediska kotování svarku na absenci úhlu a polohy jednotlivých svařovaných komponent.
Práce je kvalitní a student prokázal zájem o tuto oblast mobilní techniky. Doufám, že jej budu moci potkávat v navazujícím magisterském studiu na našem odboru transportních a stavebních strojů.
Doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Na straně 52. máte výpočet PČHM správně, ale tabulka pod výpočtem se týká jiného rozměru. Uveďte správné parametry PČHM.
  2. Popište zkušební komisi oba dva výkonové režimy, které máte uvedeny v kapitole 5.5. Je zvolený výkon a ostatní parametry vašeho stroje porovnatelný s konkurenčními stroji?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová