Bachelor's Thesis

A drilling jig for beekeeping frames

Final Thesis 2.11 MB Appendix 99.54 kB

Author of thesis: Bc. Lukáš Garaja

Acad. year: 2024/2025

Supervisor: Ing. Jaromír Dvořák, Ph.D.

Reviewer: Ing. Milan Kalivoda

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the design and production of a drilling jig intended for efficient and precise drilling of holes in beekeeping frames. The introductory part describes the importance of beekeeping and the construction of beekeeping frames, which serve as a base for storing honey on wax foundations that are mounted on thin wire within the frames. The following section explains the drilling technology and the characteristics of jigs from the perspective of mechanical engineering production. The main part of the thesis focuses on the design of a specific drilling jig, its structural solution, material selection, drive system, electric motor configuration, and the use of 3D-printed components. The thesis also includes a technical and economic evaluation of the design and a description of the challenges associated with the implementation of the electrical power supply. The outcome of the work is an assembly drawing and a functional model of the drilling jig, which enhances productivity in frame manufacturing and contributes to production accuracy in the beekeeping sector

Keywords:

Beekeeping frames, drilling, drilling jigs, manufacturing

Date of defence

09.06.2025

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Bakalář seznámil komisi s obsahem a výsledky své bakalářské práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise. V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Uveďte specifikaci použitých pohonů. Jaké další alternativy připadají v úvahu? zodpovězeno 2. Rozteč vrtaných děr je pro všechny používané rámečky stejná? Je Váš přípravek univerzální? zodpovězeno 3. Čím je specifická geometrie vrtáku do dřeva? částečně zodpovězeno Otázky členů komise byly částečně zodpovězeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Manufacturing Technology

Study programme

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)

Specialization

Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)

Composition of Committee

doc. Ing. Josef Chladil, CSc. (předseda)
prof. Dr. Ing. Miroslav Neslušan (místopředseda)
pplk. doc. Ing. Zbyněk Studený, Ph.D. (člen)
Ing. Petra Sliwková, Ph.D. (člen)
Ing. Karel Osička, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Petrenec, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jaromír Dvořák, Ph.D.

Tato bakalářská práce se zaměřuje na návrh a realizaci specializovaného vrtacího přípravku pro přesné a efektivní vrtání otvorů do včelařských rámků. Úvodní část stručně shrnuje význam včelařství a konstrukční specifika rámků, které s drátěným výpletem slouží jako nosiče mezistěn.

Následuje technická analýza vrtací technologie a principů návrhu přípravků ve strojírenské výrobě. Stěžejní část práce představuje konstrukční návrh vrtacího přípravku včetně volby materiálů, pohonného systému, zapojení elektromotorů a integrace 3D tištěných komponent. Důraz je kladen na funkčnost, ergonomii a kvalitu.

Součástí je také technicko-ekonomické zhodnocení návrhu a řešení problémů spojených s elektrickým napájením. Výstupem je výkresová dokumentace a funkční prototyp, který významně zvyšuje produktivitu a přesnost při vrtání rámků ve včelařské praxi.

Student pracoval samostatně, přičemž v případě potřeby aktivně konzultoval a zapracoval připomínky vedoucího práce. Jeho přístup ke zpracování úkolu vykazuje vysokou míru osobního nasazení a zájmu o danou problematiku. To se pozitivně odrazilo v kvalitě odevzdané práce.

Práci doporučuji k obhajobě s celkovým hodnocením A — výborně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Milan Kalivoda

Autor ve svém vypracovaném tématu zdařile propojil jak stránku o včelařství, tak stránku strojírenskou i elektrotechnickou, které víceméně dominují. Dle svého záměru i své soukromé praxe volil sled kapitol, ty pak jsou poměrně podrobně zaplněny. Když se pozornost zaměří na strojírenskou část, je zjevné, že jde především o zpracování dřeva, což bez výjimky spadá do oblasti teorie obrábění. Současně autor připojuje svůj záměr toto obrábění přijatelným způsobem zmechanizovat, proto se potřebná část bakalářské práce zabývá konstrukčním návrhem vrtacího přípravku, který na pohon vrtacích nástrojů využívá malé elektromotory. Návrh se zdařil a jistě bude z toho určitý efekt při používání v praxi, dejme tomu nejen u autora samotného. Proto je i bezpečnost provozu zmíněna. 
Co se týká textového formátu tématu, obsahuje několik nepřesností.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. 3. Pokud jste s přípravkem provedl řadu testovacích zkoušek, jak se osvědčilo upínání vrtáků do kleštin na hřídelích elektromotorů, nejen z hlediska jejich vysokých otáček v řádu tisíců a prováděného ručního posuvu.
  2. 1. Jak se díváte na tuto terminologickou situaci: Korozivzdorný nebo nerez materiál.
  3. 2. Při vrtání do dřeva kvalitu vyvrtané díry (děr) nepříjemně ovlivňuje struktura letokruhů. Dodejte k tomu další informace.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová