Bachelor's Thesis

Drilling jig for beekeeping frames

Final Thesis 4.27 MB Appendix 1.29 MB

Author of thesis: Jindřich Zdražil

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jaromír Dvořák, Ph.D.

Reviewer: prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D.

Abstract:

Presented bachelor’s thesis is dealing with the design of drilling jig for drilling beekeeping frames for wiring. The thesis itself is divided into six chapters. Introduction is focused on theory connected with jigs, fixtures, technology of drilling and specifics of wood machining. The subsequent chapters contain an analysis of current commercially available solutions, presenting the advantages and disadvantages of individual concepts. The next chapter presents the design of custom four–motor drilling jig with variable spacing. This chapter describes individual parts and technologies used in the manufacturing of the jig, including visualizations and diagram. The final section includes a technical-economical evaluation, which lists the individual components and their prices. The result of this work is an assembly drawing and a fully functional jig.

Keywords:

beekeeping frame, drilling, bee frame drilling jig, drilling jig

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Bakalář seznámil komisi s obsahem a výsledky své bakalářské práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise: V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Jaké vysvětlení funkčnosti zařízení? zodpovězeno 2. Jaký je princip použití přípravku? zodpovězeno Otázky členů komise byly zodpovězeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)

Specialization

Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)

Composition of Committee

prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Robert Čep, Ph.D., FEng., dr. h. c. (místopředseda)
doc. Ing. Mário Drbúl, PhD (člen)
doc. Ing. Martin Novák, Ph.D. (člen)
Ing. Aleš Jaroš, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Kratochvíl, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Binder, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jaromír Dvořák, Ph.D.

Předložená práce představuje velmi kvalitně a nadstandardně zpracovanou kombinaci teoretických znalostí, konstrukční dovednosti a praktické realizace. Student prokázal schopnost samostatně analyzovat existující řešení, kriticky je vyhodnotit a navrhnout vlastní konstrukci, která je nejen funkční, ale také technologicky a ekonomicky optimalizovaná. Oceňuji zejména vysokou míru praktické práce — od návrhu 3D tištěných dílů přes výrobu vodicích pouzder až po kompletní elektroinstalaci s PWM regulací. Práce obsahuje množství vlastních konstrukčních prvků, které svědčí o hlubokém pochopení problematiky přípravků i mechaniky vrtání.

Teoretická část je rozsáhlá, pečlivě zpracovaná a opírá se o relevantní literaturu. Analytická část přináší přehled komerčních řešení a jejich kritické zhodnocení. Návrhová část je zpracována na velmi vysoké úrovni, včetně detailních obrázků, výkresů a popisu výroby. Ekonomické zhodnocení je přehledné a realistické. Práce je po formální stránce velmi dobře strukturovaná, stylisticky vyvážená a graficky kvalitní.

Student pracoval samostatně, v případě potřeby konzultoval a připomínky vedoucího práce následně zpracoval. Ve zpracování a přístupu k práci je zřejmá obrovská míra osobního nasazení a motivace a studentova angažovanost v tématu se velice pozitivně promítá do kvality práce.

Předložená bakalářská práce je na vynikající úrovni a nemám k ní žádné připomínky. Práci bez výhrad doporučuji k obhajobě s výsledným hodnocením A — výborně.
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 B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Posuzovaná bakalářská práce je zpracována v souladu se zadáním na požadované úrovni. Práce se mimo jiné zabývá konstrukčním návrhem a realizací univerzálního vrtacího přípravku určeného pro zefektivnění přípravy včelařských rámků před drátkováním. Řešené téma je velmi praktické a aktuální, protože racionální modernizace výrobních postupů pomáhá zejména drobným včelařům významně snižovat časovou náročnost přípravných prací a zvyšovat přesnost sestavování úlových prvků. Práce je rozdělena na dvě části – teoretickou a praktickou. V teoretické části student přehledně shrnuje obecné principy konstrukce přípravků, potřebné matematické vztahy pro výpočet řezných sil i výkonu a specifika spojená s vrtáním do dřevěných materiálů. Teoretická část poskytuje dostatečný komplexní rozbor pro praktickou realizaci návrhu. Praktická část práce je zaměřena na vlastní zdařilý konstrukční návrh funkčního čtyřmotorového přípravku, přičemž student úspěšně implementoval mechanismus pantografu pro ekvidistantní nastavení rozteče vřeten a využil aditivní technologii 3D tisku pro výrobu atypických komponent. Celá práce vyústila v reálnou realizaci plně funkčního prototypu podloženého příslušnou výkresovou dokumentací, což poukazuje na vysokou přidanou hodnotu a dovednosti studenta. Závěr práce je zaměřen na technicko-ekonomické zhodnocení celého řešení, které je zpracováno přehledně, ale skládá se pouze z dílčích položek (vyráběné a nakupované díly, spojovací materiál). Student provedl kompletní finanční kalkulaci materiálových nákladů na výrobu přípravku, které dosáhly celkové částky cca 4 000,- Kč. Oceňuji logické zdůvodnění volby materiálů, jako je použití cenově dostupných laminovaných dřevotřískových desek pro hlavní box a nasazení aditivní metody FDM, která výrazně snížila náklady na výrobu specifických geometrických komponent. Vhodná je rovněž úvaha ohledně nákupu průmyslového zdroje o výkonu 600 W, který sice mírně zvyšuje pořizovací cenu, ale spolehlivě pokrývá proudové špičky vznikající při simultánním rozběhu čtyř stejnosměrných motorů. Nedostatkem tohoto zhodnocení je však úplná absence kalkulace nákladů na samotnou lidskou práci spojenou s montáží a oživením přípravku, což by bylo klíčové pro případné komerční nasazení na trh. Celkově však práce představuje hodnotný záměr pro další inovaci a potenciální komercializaci přípravku.

Je zřejmé, že student věnoval zpracování bakalářské práce potřebnou pozornost. Po grafické stránce je práce zpracována na odpovídající úrovni. Podklady potřebné pro svoji práci student čerpal z literárních, ale převážně z elektronických zdrojů, o které se také opírá. V práci se vyskytují formální náležitosti, drobné překlepy a superlativa, které snižují celkový dojem a kvalitu práce. Při řešení bakalářské práce postupoval student správně. Prezentované výsledky jsou přesvědčivé a jsou přehledně uspořádány pomocí obrázků a tabulek. Práce je přehledná a srozumitelná. Z výše uvedených skutečností vyplývá, že student zadání splnil, a proto doporučuji bakalářskou 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 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. Pro 3D tisk podstavců motorů byl nakonec zvolen filament PETG. Jak bude tento materiál dlouhodobě odolává zvýšeným teplotám generovaným komutátorovými motory během intenzivního pracovního procesu?
  2. Jakým způsobem je v kloubových spojích mechanismu zajištěno vymezení vůlí tak, aby v průběhu času nedocházelo k negativnímu ovlivnění přesnosti rozteče vrtaných otvorů?
  3. Jaká by byla odhadovaná koncová prodejní cena přípravku v případě malosériové komerční výroby, pokud by se do kalkulace započítaly i reálné náklady na spotřebovaný čas, montáž a testování?
  4. Byla pro 3D tisk jednotlivých komponent opravdu použita aditivní metoda FDM?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová