Bachelor's Thesis

Design of a gantry crane for workshop use

Final Thesis 2.47 MB Appendix 892.25 kB

Author of thesis: Bc. Jan Zimola

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Ondřej Sedlařík

Reviewer: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the structural design of a mobile gantry crane for a workshop environment. The work includes research of Czech manufacturers and an analysis of the technical parameters of their products. Based on this information, a gantry crane with a load capacity of 2,000 kg was designed. The thesis includes a strength calculation of the supporting structure, its verification using the finite element method (FEM), and the relevant drawing documentation.

Keywords:

Crane, gantry crane, workshop crane, mobile gantry crane, lifting capacity, FEA

Date of defence

08.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

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: Vliv zhoupnutí břemene na stabilitu jeřábu. -Odpověděl Nosnost použitého kolečka -Odpověděl Výpočtový model jeřábu - náhrada vazeb, vzpěrná stabilita stojiny -Odpověděl částečne

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-K)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc. (předseda)
Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Kubín, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Pokorný, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Ondřej Sedlařík

Bakalářská práce se zabývá konstrukčním návrhem portálového jeřábu určeného pro dílenské využití, požadovaná nosnost jeřábu je 2000 kg.

Na úvod práce je definováno základní názvosloví jednotlivých částí portálového jeřábu a jeho popis. Dále se student zabývá stručnou analýzou portálových jeřábů od českých výrobců. Vybrané modely jsou popsány z hlediska konstrukce, následuje porovnání základních parametrů jeřábů, a to nosnost, rozpětí a zdvih.

Hlavní část práce obsahuje konstrukční návrh portálového jeřábu, kde student detailně popisuje jednotlivé konstrukční části, a základní parametry celé sestavy jeřábu. V této části mám jedinou výtku, bylo by vhodné zmínit rozměr použitého profilu sloupu a pojezdového příčníku, tyto informace se nachází až v další kapitole. Naopak oceňuji detailní zpracování konstrukce ve formě obstarání vlastního modelu systému kabelové vlečky, nebo vhodné dimenzování přívodního kabelu. Následuje výpočet provozního využití a zatěžující síly dle normy. Na základě zjištěné síly student provedl analytický výpočet napětí, průběh ohybového momentu a bezpečnost na jednotlivých profilech. Následovala kontrola stability a šroubového spojení. Při kontrole šroubového spojení mohly být nultý bod 0 umístěný jinde než na hraně sloupu.

V poslední části student provedl ověření analytického výpočtu pomocí základní MKP analýzy. Tento krok oceňuji, protože je nad rámec zadání a zlepšuje celkovou kvalitu práce. Po provedení MKP analýzy student porovnává výsledky s analytickým výpočtem, přičemž výsledky se liší jen mírně. Součástí práce je výkresová dokumentace sestavy a svařenců.

Celkově práce působí přehledně, jen na některé obrázky student neodkazuje v textu. Student aktivně a samostatně řešil vzniklé problémy. I přes připomínky práci hodnotím jako dobře zpracovanou. Všechny cíle práce byly splněny a práci doporučuji k obhajobě
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Student Jan Zimola se ve své práci zabývá návrhem portálového jeřábu pro dílenské využití nosnosti 2000 kg. Zařízení má být určeno pro přepravu na hlavním nosníku, nebo celkově s portálem tohoto zařízení. Zadáním bylo navrhnout konstrukci pro motorově poháněný kladkostroj, tedy návrh pro specifický metodický výpočet pro zvedací zařízení.
Student při svých návrzích a výpočtech postupoval a využíval metodiku ČSN EN 13001. A dále pro prokázání způsobilosti jeřábu použil student ČSN EN 15011.
Obecně se student v úvodní kapitole zabývá rozvahovou rešerší koncepce portálového manipulátoru a provádí kritickou rešerši výrobců dílenských portálových jeřábů v ČR. Po zhodnocení v kapitole 2.4 navrhuje v následující 3. kapitole koncepční návrh. Tento návrh je po jednotlivých komponentách popsán v kapitolách 3.1 – 3.10.  V kapitole 4. je metodicky postupováno podle ČSN EN 13001-3-1 od klasifikace jeřábu po kombinace zatížení jeřábu s jeho hodnotami. Souběžně student pokračuje v návrhu profilů a kontrole ocelové konstrukce. V následné závěrečné kapitole 5. podrobně kontroluje dle ČSN EN 15011styčníkové spoje a konstrukci portálového jeřábu pro prokázání způsobilosti jeřábu. Tato kapitola je velmi rozsáhlá, zaujímá 26 stran výpočtu konstrukce.
Závěrečná kapitola 6. kontroluje portálový jeřáb metodou MKP, což je mimo rozsah požadovaný v zadání. V závěru této kapitoly porovnává výsledky z analytických výpočtů s výpočty z MKP a stanovuje jejich odchylku.
Výhrady mám zejména formálního charakteru, a to především:
- Netechnické vyjadřování v textu.
- Velmi málo doprovodných schémat v textu práce při výpočtech v kapitole 4.

Výkresová dokumentace má rozsah nad rámec zadání. Kvalita zpracování dokumentace je na velmi slušné úrovni.

Bakalářská práce splnila požadavky a cíle zadání. Rozsah práce je dle zadání. Z hlediska formálnosti a logického uspořádání a grafického zpracování je práce na velmi dobré úrovni. Student se odvolává na citace zdrojů, obrázky i tabulky v textu. Schopnost interpretovat své výsledky v práci jsou u studenta na velmi dobré úrovni. Po formální stránce je práce hodnotná. Student vypracováním této kvalitní práce prokázal zájem o problematiku v oblasti manipulačních zařízení.
Doporučuji tuto práci k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Topics for thesis defence:
  1. Jaký maximální sklon podlahy by byl doporučen pro provozování portálového jeřábu?
  2. Jaký je přibližně valivý odpor koleček při maximální zátěži jeřábu a bude stačit síla od člověka uvedená na straně 64 hodnotou 200 N?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová