Master's Thesis

Analysis of planting heads for afforestation and artificial forest restoration

Final Thesis 4.76 MB Appendix 5.1 MB

Author of thesis: Bc. Vojtěch Chupík

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Václav Mergl, Ph.D.

Reviewer: Ing. Vít Struhal

Abstract:

This thesis is focused on the structural analysis of two planting head frames using the finite element method. The introductory part outlines the basic methods of artificial forest regeneration, the technological procedures related to this process, and selected machines used for mechanized afforestation, including a brief mention of the use of excavators in forestry. The following part deals with the functional analysis of planting heads and subsequently presents selected types of planting heads currently available on the market. Furthermore, the designs of both compared planting head frames are described and the selected comparative load cases are introduced. As part of these load cases, a dynamic simulation was also performed in order to determine the reaction forces acting on the frame. Subsequently, a structural analysis of both compared frames was carried out using the finite element method, and based on the obtained results, design modifications were proposed to increase the frame stiffness.

Keywords:

Planting heads, artificial forest regeneration, dynamic simulation, strenght analysis, finite element method

Date of defence

10.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

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: Proč není závěr konrétní? V předchozí kapitole jsou popsány změny, v závěru tyto změny zapadají! - Odpověděl Typy zatěžovacích stavů? - Odpověděl Reakce sil v zavěšení na rypadle. - Odpověděl Aplikace. -Odpověděl

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Automotive and Material Handling Engineering (N-ADI-P)

Composition of Committee

doc. Ing. Robert Brázda, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jiří Malášek, Ph.D. (člen)
Ing. David Hloušek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Vaverka, Ph.D. (člen)
Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D. (místopředseda)

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

Práce je zaměřena na návrh konstrukce dvou variantních řešení sázecích hlavic určených k umělé obnově lesů. V první kapitole se student zabývá technologií umělé obnovy lesů. V kapitole č. 2 student popsal mechanizaci určenou pro umělou obnovu. Dále jsou pak popsány současné sázecí hlavice dostupné na trhu. Následující dvě kapitoly obsahují konstrukční řešení dvou variant sázecích hlavic s popisem použitého materiálu k jejich konstrukci. V dalších částech autor se zmiňuje zátěžové stavy, kterým byly konstrukční návrhy vystaveny v rámci výpočtů pevnosti. Také byla věnována pozornost sestavení modelu pro metodu konečných prvků a bylo provedeno seznámení s výsledky. Poslední část práce obsahovala úpravy konstrukčních návrhů pro vylepšení jejich pevnosti. Text práce obsahuje velmi drobné formální nedostatky, které však souhrnně nemají vliv na kvalitu sdělení.

Výkresová část práce byla studentem vypracována podle požadavků zadání.

Diplomová práce studenta Vojtěcha Chupíka splňuje patřičné požadavky a cíle zadání. Práce je z pohledu formálnosti a logického uspořádání kvalitní. Ke grafickému zpracování nejsou žádné připomínky. Student se důkladně odvolává na citace zdrojů, obrázky i tabulky v textu. Výsledky práce byly výborně interpretované. Student vypracováním této práce prokázal zájem o problematiku daných strojů.

Doporučuji tuto práci 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 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. Vít Struhal

Student Vojtěch Chupík se ve své práci zabývá návrhem dvou konstrukčních variant sázecích hlavic, jejich porovnání a následným vylepšením konstrukcí. V úvodní textové části práce se student zabývá technologií umělé obnovy lesů. Následně je text věnován současným mechanizačním prostředkům určeným k umělé obnově. V další části práce se autor věnuje sázecím hlavicím a jejich dílčím komponentám. Na základě těchto poznatků byli vytvořeny dva konstrukčně odlišné návrhy hlavic, které byly podrobeny třem zátěžovým stavům. V těchto zátěžových stavech byla použita metoda konečných prvků. Její výsledky byly prezentovány v předposlední části práce a zahrnovali i porovnání hlavic mezi sebou. Poslední část práce byla věnována úpravám hlavic na základě výsledků výpočtů. Textová část práce je kvalitní a obsahuje jen drobné formální nedostatky.

Výkresovou část práce vypracoval student Chupík dle požadavků zadání.

Diplomová práce splnila požadavky a cíle zadání. Rozsah rešerše je úplný dle zadání a přehledný. Z hlediska formálnosti a logického uspořádání je práce na dobré úrovni. Po stránce grafického zpracování nejsou žádné připomínky. Student se důkladně odvolává na citace zdrojů, obrázky i tabulky v textu. Výsledky práce byly studentem velmi dobře interpretované. Student vypracováním této kvalitní práce prokázal zájem o problematiku v této oblasti strojů určených pro lesnický sektor.

Doporučuji tuto práci 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 B
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Proč při prvním zátěžovém stavu došlo k velkým rozdílům ve výsledcích mezi hlavicemi?
  2. Bylo by možno dosáhnout redukci hmotnosti u obou sázecích hlavic? Pokud ano tak jak?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová