Master's Thesis

Analysis of rear frame of forwarder LVS 720

Final Thesis 3.27 MB Appendix 423.24 kB

Author of thesis: Bc. Marek Fric

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D.

Reviewer: Ing. Václav Mergl, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the strength assessment of the rear frame of the LVS 720 forest forwarder. The main objective was to create a computational model, define selected operating load cases, and perform a stress-strain analysis of the frame structure. The thesis also includes an analytical assessment of a selected bolted joint connecting parts of the frame. The computational model was created in MSC Apex based on geometry modified from data supplied by the manufacturer. The structure was modeled predominantly as a midsurface shell model, and the evaluated load cases corresponded to timber loading, trailer steering, and axle articulation during travel over uneven terrain. Based on the results, critical locations of the frame were identified and structural modifications were proposed to reduce their stress levels. A repeated analysis of the modified model subsequently confirmed the positive effect of the proposed changes on reducing stress in the selected areas.

Keywords:

forest forwarding trailer, frame structure, strength analysis, finite element method, frame loading, bolted joint, structural optimization, critical locations of the structure

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: Výpočet těžiště při nakládce surového dřeva? - Odpověděl

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Automotive Engineering

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. Přemysl Pokorný, Ph.D.

Diplomant se ve své práci zabývá analýzou zadního rámu lesní vyvážecí soupravy LVS 720.
V úvodních kapitolách jsou popsány lesní vyvážecí soupravy a také traktorové vyvážecí soupravy.
Navazuje popis konstrukčního řešení zadního rámu a středového kloubu analyzovaného stroje LVS 720.
Dále navazuje stěžejní část práce popisem zatěžovacích stavů uvažovaných v simulaci.
Je popsán výpočtový model a provedení okrajových podmínek.
Je provedena deformačně napjatostní kontrola konstrukce pomocí MKP.  Na základě vyhodnocení výsledků pevnostní analýzy původního řešení jsou navrženy dílčí úpravy kritických míst a následně je zpracována analýza upraveného modelu. V závěrečné části je pevnostní analýza s využitím MKP doplněna analytickým výpočtem šroubového spojení s předním rámem.
Práce je zpracována pečlivým způsobem a je přehledně a logicky členěna.
Diplomová práce je původní a je plně v souladu se zadáním. Celkově má práce výbornou úroveň. Pan Bc. Marek Fric ve své práci prokázal velmi dobré znalosti studovaného oboru a schopnost budoucí samostatné práce. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
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 B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

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

Student Marek Fric se ve své práci zabývá analýzou zadního rámu vyvážecí soupravy LVS 720. V první části práce je proveden rozbor a popis jednotlivých komponentů forwarderů a vyvážecích souprav. Následně se autor v práci věnoval představení forwarderu LVS 720 a popisu konstrukce jednotlivých částí důležitých pro výpočty v rámci cíle práce. Dále autor vypočítal zátěžové síly, připravil model pro MSC Apex a následně v tomto programu provedl pevnostní výpočet. Poté se autor věnoval úpravám kritických míst v rámci konstrukce a opět provedl pevnostní výpočty pro ověření funkčnosti navržených úprav.

K práci jsou tyto výtky:

Použit neodborný název: „čerpadlo“.

Nejasnost v terminologii „vyvážecí souprava a forwarder“.

Občas ve vyskytuje text nezarovnaný do bloku (např.: 25).

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 připomínky. Student se důkladně odvolává na citace zdrojů, obrázky i tabulky v textu. Textová část práce obsahuje formální nedostatky viz výše. Výsledky práce byli studentem chvalitebně interpretované. Student vypracováním této práce prokázal zájem o danou problematiku.

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 B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Existuje jiný typ pohonu trakčního ústrojí forwarderů, který by redukoval zatížení čepů zatáčení?
  2. Jak dlouhý náklad jste vzal do úvahy v rámci výpočtu těžiště?
  3. V práci počítáte tahovou sílu na svahu. Jaké bude mít pak hydraulický jeřáb forwarderu při použití ve svahu vlastnosti?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová