Bachelor's Thesis

Structural design of a vacuum lifter

Final Thesis 2.47 MB Appendix 2.43 MB

Author of thesis: Oliver Mogora

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D.

Reviewer: Ing. František Bradáč, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on the design of a structural solution for a vacuum lifter intended
for handling OSB boards in the wood-processing industry. The theoretical part addresses the
operating principle of vacuum lifters, their classification, advantages and limitations, as well as
an overview of current market solutions. Attention is also given to an analysis of selected
manufacturers and their product ranges in the field of vacuum handling technology. Based on
the acquired knowledge, the practical part presents a custom-designed vacuum lifter for OSB
board handling, including calculations of lifting force, sizing of suction cups, design of the
frame structure, and development of the vacuum generation and distribution system. The design
also includes the selection of an ejector, valves, filtration elements, and the layout of the
pneumatic circuit. The final part of the thesis is focused on the technical and economic
evaluation of the proposed solution and its assessment regarding practical applicability.

Keywords:

Vacuum lifter, material handling, Vacuum ejector, Vacuum, OSB board

Date of defence

10.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Prezentace: - Cíle - Základní komponenty - Vstupní parametry a dostupné materiály - Rozložení a počet přísavek - Rám zdviháku - Potřebná zdvihová síla a volba přísavek - Zdroj vákua a připojení - Ekonomické zhodnocení - Závěr Student seznámil členy komise s výsledky své práce a odpověděl na všechny otázky oponenta. Otázky členů komise: - Jaká je tedy bezpečnost pro přísavnou sílu použitých přísavek? (zodpovězeno) - Jak byste řešil manipulaci, pokud by deska měla otvory? (zodpovězeno s drovnými nedostatky) - Na jaké principu funguje ejektor? (zodpovězeno) Student odpověděl na všechny otázky členů komise.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr. (předseda)
doc. Ing. Lubomír Vašek, CSc. (místopředseda)
Ing. Jan Pavlík, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D. (člen)
Ing. Radim Blecha, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Marada, Ph.D. (člen)

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

Autor práce se od počátku jevil jako velice schopný konstruktér mající praxi z oboru. Svého dojmu dostál ve vypracování práce, která se zabývala zvedacím zařízením s využítím podtlakových přísavek a tzv vaukových manipulátorů. Konstrukce je zpracována, tak aby bylo možno jednoduše přenastavovat rozměry zařízení vzhledem na zvedané objekty. Taktéž bylo pamatováno na možnost odložení zařízení bez nutnosti dokovací stanice. Práci dporučuji 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

K oponování předložená bakalářská práce se zabývá návrhem vakuového zvedacího zařízení pro přepravu deskových materiálů, a to jmenovitě OSB desek.

Úvodní část BP obsahuje stručný přehled současného stavu poznání, kde jsou uvedeny výhody/nevýhody vakuových zdvihacích zařízení a přehled některých jejich dodavatelů včetně jejich produktů.

Druhá část BP již popisuje vlastní návrh vakuového zvedáku. V první části jsou definovány požadavky na transportovaný materiál, jeho rozměry, váhu apod.

Další části se již zabývají vlastní konstrukcí rámu a návrhu podtlakového systému. Zda by bylo určitě dobré, kdyby autor vzal v úvahu i jiné typy rámů, jelikož chybí variantní výběr a konstrukce je hned navrhována z hliníkových profilů.

Dále jsou navrhovány komponenty podtlakového systémy a jsou zde uvedeny základní výpočty. Z hlediska přehlednosti těchto výpočtů mám výtku. Jelikož se u výpočtu nenachází popis jednotlivých proměnných (proměnné jsou uvedeny až v seznamu použitých symbolů, je dosti těžké se v těchto výrazech orientovat.

Následuje návrh přísavek a zdroje vakua. Zde je jako zdroj vakuu vybrán ejektor. Vzhledem k váze manipulované desky a potenciálnímu výpadku zdroje vakua bych se zde zamyslel, zda by nebylo lepší z důvodu bezpečnosti použít vývěvu se zásobníkem vakua. Při výpočtu průtoku ejektorů a rozmístění přísavek na rámu bych měl připomínku k rozmístění přísavek a ejektorů do skupin. Vzhledem k tomu, že jsou přísavky rozloženy ve 4 řadách, kde každá řada má jeden zdroj vakuu, může dojít při výpadku jedné z krajní řady k dodatečnému zatížení zbylých přísavek a pravděpodobně k odpadnutí desky.

Jak poslední část je navrhnutí uchycení ovládací rukojeti a ekonomické zhodnocení.

K ekonomickému zhodnocení bych měl připomínku k výpočtu v příloze, jelikož zde je pouze uveden součet použitých komponent, ale chybí další nutné položky, jako třeba výroba apod. Pokud zde tyto položky nejsou, nelze tuto částku porovnávat s cenou komerčních produktů.

Práci doplňuje výkresová dokumentace v přílohách.

Také je škoda, že se autor nezabýval legislativními požadavky a normami. Nikde v práci toto nebylo zapracováno a zmíněno.

Bakalářskou práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Na obrázku 24 jsou zobrazeny sekce přísavek. Co by se stalo, kdyby došlo k poruše/výpadku ejektoru, který ovládá krajní sekci přísavek?
  2. Jaké normy se vztahují na tyto typy zvedacích zařízení?
  3. Na straně 44 je uvedeno, že ventil ZP2V-B01-05 je vybaven filtrem. Byl tento filtr zahrnut do výpočtů?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová