Master's Thesis

Design of a machine for cutting soft materials

Final Thesis 12.75 MB Appendix 10.81 MB

Author of thesis: Bc. Vojtěch Prášil

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Daniel Klíč

Reviewer: Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D.

Abstract:

This master's thesis deals with the design of a machine for cutting soft materials, specifically the Iriovel AB polyester felt. The objective was to develop a device that ensures adequate cut quality and easy operation at low acquisition and operating costs. Based on a multi-criteria analysis of the proposed concepts, the variant selected for detailed design features a circular saw mounted on a linear guideway, which is fed into the cut using a trapezoidal lead screw and nut mechanism. Subsequently, the key components were comprehensively dimensioned, supported by numerical simulations in Ansys and MSC Adams software. The result is a 3D model of the machine, accompanied by selected drawing documentation and an electrical wiring design.

Keywords:

Soft materials, circular saw, cutting of soft materials, machine design, feed mechanism.

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaDznamka

Grading

D

Process of defence

Prezentace: - Motivace - Analýza problematiky - Návrh variant řešení - Multikriteriální volba zvoleného návrhu - Výpočty pro návrh a dimenzování - 3D model sestavy a výkresová dokumentace - Závěr Student seznámil členy komise s výsledky své práce a odpověděl na otázky oponenta. Otázky členů komise: - Jaký je maximální rozměr polotovaru? Zodpovězeno. - Byla řešena tuhost u upínacího pravítka? Částečně zodpovězeno. - Nemůžou se kluzná pouzdra při velkém průhybu vodících tyčí zadřít? Zodpovězeno s drobnými nedostatky. - Co bylo cílem návrhu v Adams? Jak jsou započítány pasivní odpory? Částečně zodpovězeno. - Jak bude probíhat řízení asynchronního motoru pro posuv pily? Zodpovězeno. - Nemůže se při provozu na tak dlouhých vodících tyčích celý stroj rozkmitat? Částečně zodpovězeno. - Jak je řešena bezpečnost? Zodpovězeno. - Jak je ošetřena možnost naklopení řezacího kotouče z důvodu deformací vodících tyčí? Částečně zodpovězeno. - Byla řešena analýza rizik? Zodpovězeno. Student odpověděl na otázky členů komise s nedostatky.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Production Machines, Systems and Robotics

Study programme

Production Machines, Systems and Robots (N-VSR-P)

Composition of Committee

Ing. Tomáš Marek, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Vetiška, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Vlček (člen)
doc. Ing., Dipl.-Ing Michal Holub, Ph.D., FEng. (předseda)
Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Kolář, Ph.D. (místopředseda)

Supervisor’s report
Ing. Daniel Klíč

Pan kolega Prášil vytvořil konstrukční práci pro návrh stroje na dělení měkkých materiálů. Tato problematika na našem ústavu není tak často projednávána a dává prostor k návrhu netradičních strojů. Pan Prášil se pustil do práce statečně a udělal si dobrou přípravu a rešerši před vytvořením návrhu. Následná multikriteriální analýza je dobře provedená. Výpočty jsou podloženy simulacemi. Pan prášil nemyslel jen na to, aby stroj dobře řezal daný materiál, ale také na obsluhu stroje a pracovní postup; vytvořil pravítka, přidržování materiálu a další prvky. Také nad rámec cílů práce vytvořil i elektro dokumentaci. Kolega konzultoval pravidelně a konzultace byly produktivní.

Shrnutí:

Celkově tato práce splnila všechny cíle. Pan Prášil využil mnoho znalostí získaných z výuky ÚVSSR do své práce: MKP a MBS analýzy, výpočty ložisek, návrhy elektrické výzbroje a výkresy. Pravidelně konzultoval, nenechával nic na poslední chvíli. Celkově tuto práci považuji za velmi zdařilou, hodnotím za A a doporučuji k obhajobě.
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D.

Diplomová práce se zabývá návrhem stroje pro dělení měkkých materiálů. V rešeršní části práce byly řešeny typy měkkých materiálů a jejich vlastnosti. Dále je v práci uveden přehled možností, jak tyto materiály dělit a to jak z pohledu kontaktního tak i bezkontaktního. V návrhové části práce jsou definovnány parametry stroje a jsou uvedeny tři konstrukční varianty, které jsou dále zhodnoceny pomocí multikriteriální analýzy a vybrána vítězná koncepce stroje. Na základě výpočtu byl určen pohon pro řezání, vodící tyče a pod.
V práci nebyla vhodně použita šablona. Odkazy na zdroje jsou zelenou barvou, odkazy na obrázky modrou, část obsahu je modrý a část černý, odkazy na literaturu růžovou. Práci doporučuji k obhajobě.
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 C
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Jakým způsobem by jste řešil rozdíl mezi velikostí výstupní hřídele pohonu a kotouče?
  2. Jakým způsobem bude zařízení uloženo nebo manipulováno, když samotná pracovní deska váží cca 350kg? Bude zařízení na nějakém rámu nebo stole?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová