Bachelor's Thesis

Study of excavators up to weight 30t

Final Thesis 1.34 MB

Author of thesis: Milan Buben

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis deals with an extensive literature review study focused on construction excavators. The aim of this thesis is to provide a review analysis of the main components, design parameters, and technological parameters of excavators with an operating weight of up to 30 tonnes in individual categories according to manufacturers. Both wheeled and crawler excavators are considered. Furthermore, the thesis aims to analyse the parameters of excavators within individual categories and to compare their absolute and relative parameters.

Keywords:

construction excavators, main components, design parameters, technological parameters, manufacturers, parameter analysis

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaEznamka

Grading

E

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: Další klasifikace parametrů. - Částečně odpověděl Další typy pohonů (kromě kolových/pásových)? - Částečně odpověděl Typy pohonu - Částečně odpověděl

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc. (předseda)
Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Hloska, Ph.D. (člen)
Ing. David Hloušek, Ph.D. (člen)
prof. Štefan Čorňák, Dr. (místopředseda)

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

Student Milan Buben zpracoval ve své závěrečné práci rešeršní téma studie rypadel do hmotnosti 30 tun. Tato oblast těžebních strojů je velmi bohatá, co se týká rozmanitosti strojů. Téma bylo omezeno na kolová a pásová rypadla.
První kapitola se zabývá čistě obecnou konstrukcí rypadel a jejich jednotlivými konstrukčními celky. Velmi mne u této kapitoly mrzí malé množství obrázků a především kvalita obrázků 1.1 až 1.5. Tato kapitola je navíc postavena z více jak 50 % na jednom zdroji informací.
Kapitola 2. nám rozděluje rypadla do jednotlivých kategorií podle zvolených kritérií. Autor nezdůvodňuje rozdělení vzhledem k některým provozním parametrům. Tato kapitola není doprovázena žádnými grafickými doplňky pro pochopení volby kritérií.
V kapitole 3. jsou uvedeny sledované parametry, jak autor uvádí „konstrukční parametry“ a „technologické parametry“ a dále kromě absolutních i relativní parametry.  U některých relativních parametrů je význam diskutabilní („poměr hloubky výkopu k provozní hmotnosti“). Navíc jejich označení a matematické vztahy se nacházejí v následující kapitole 4.1. To je pro čtenáře práce velmi nelogické a složité vyhledávání.
Nosnou částí práce je kapitola 4., která analyzuje parametry rypadel. Rozsahem je 46 stran a obsahuje 27 tabulek a 54 grafů pro 6 kategorií rypadel.
K předložené práci mám několik zásadních výhrad:
- Úvodní část práce má omezený zdroj informací.
- Dvě kapitoly práce mají takřka nulový grafický doprovod textu.
- „Použité informační zdroje“ jsou nedostatečně ocitovány, není to citování dle ČSN ISO 690.
- „Seznam symbolů a zkratek“ neobsahuje zkratky parametrů rovnic relativních parametrů z analýzy.

Bakalářská práce splnila požadavky zadání. Rozsah práce je úplný dle zadání, ale jeho zpracování je nepřehledné. Z hlediska formálnosti a logického uspořádání a grafického zpracování je práce na slušné úrovni, ale grafický doprovod textu práce je velmi chudý. Student se odvolává na citace zdrojů, obrázky i tabulky v textu. Citace zdrojů informací jsou však převážně nevyhovující. Schopnost interpretovat své výsledky v práci jsou u studenta na slušné úrovni. Po formální stránce je práce přínosná.
Přes výhrady doporučuji tuto práci k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita E
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii D
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis E
Práce s literaturou včetně citací E
Samostatnost studenta při zpracování tématu F

Grade proposed by supervisor: E

Reviewer’s report
Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D.

Předložená bakalářská práce se zabývá rešeršní a parametrickou studií stavebních rypadel do provozní hmotnosti 30 t. Práce formálně naplňuje hlavní části zadání, zejména rešeršní rozbor konstrukce rypadel, rozdělení modelů do hmotnostních kategorií, rozbor konstrukčních a technologických parametrů a následné porovnání absolutních i relativních ukazatelů. Pozitivně lze hodnotit, že autor shromáždil rozsáhlý soubor katalogových dat a pokusil se vytvořit souhrnný přehled rypadel různých výrobců v několika hmotnostních třídách.

Rešeršní část poskytuje základní přehled o hlavních konstrukčních skupinách rypadel, zejména o podvozku, otočné nástavbě, pracovním zařízení, hydraulickém systému, pohonné jednotce a pracovních adaptérech. Přínosná je také snaha doplnit absolutní parametry relativními ukazateli vztaženými k provozní hmotnosti stroje. Práce má přehlednou strukturu, obsahuje velké množství tabulek a grafů a jako orientační katalogové porovnání vybraných strojů může být využitelná. Vlastní analytický přínos je však omezený, protože práce zůstává převážně na úrovni kompilace dostupných údajů.

Zásadnější nedostatky se týkají zejména metodiky výběru a porovnávání strojů. Není dostatečně vysvětleno, podle jakého klíče byly konkrétní modely zařazeny do analýzy, zda jde o aktuálně vyráběné modely, reprezentativní zástupce výrobců, nebo pouze stroje s dostupnými údaji. Práce dále přímo porovnává katalogové parametry, jako jsou objem lopaty, vylamovací síla, hloubka výkopu nebo pracovní dosah, aniž by dostatečně diskutovala rozdíly v konfiguraci výložníku, násady, lopaty a metodice měření. Konkrétně se v práci vyskytují chyby v relativních parametrech, například u modelu Kubota KX060-5, kde výkon 47,6 kW a hmotnost 5,56 t neodpovídají uvedené hodnotě 5,56 kW·t⁻¹, a u modelu Volvo EC210, kde výkon 115 kW a hmotnost 24,01 t neodpovídají uvedené hodnotě 7,79 kW·t⁻¹. Tyto chyby přímo ovlivňují výsledky analýzy a snižují důvěryhodnost závěrů. Vzhledem k uvedeným metodickým, výpočtovým a formálním nedostatkům práci doporučuji k obhajobě, avšak navrhuji hodnocení D – uspokojivě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita D
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii D
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis E
Práce s literaturou včetně citací E
Topics for thesis defence:
  1. Jak byste metodicky zajistil, aby byly mezi sebou srovnatelné katalogové hodnoty vylamovací síly, rypné síly násady, objemu lopaty a hloubky výkopu u různých výrobců? Uveďte konkrétně, které parametry konfigurace stroje by bylo nutné sjednotit.
  2. V práci používáte relativní výkon v kW·t⁻¹. Vysvětlete, jaký má tento parametr technický význam u hydraulického rypadla a proč sám o sobě nemusí vypovídat o skutečné produktivitě stroje.
  3. Spotřeba paliva je v práci uváděna v l·h⁻¹. Proč je tento údaj bez znalosti pracovního cyklu problematický? Jaký parametr by byl vhodnější pro porovnání energetické efektivity rypadel při zemních pracích?

Grade proposed by reviewer: D

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová