bakalářská práce

Studie systému řízení zadní nápravy

Text práce 7.83 MB

Autor práce: Ing. Marek Dostál

Ak. rok: 2019/2020

Vedoucí: Ing. Michal Janoušek, Ph.D.

Oponent: Ing. Kamil Šebela

Abstrakt:

Tato závěrečná práce se zabývá možností využití systému aktivního řízení kol zadní nápravy u vozidla Formula Student. Součástí práce je konstrukční řešení systému na základě analýzy silových působení při různých jízdních stavech. Byl zvolen tzv. duální koncept s nezávislým řízením každého kola zvlášť pomocí dvou elektrických aktuátorů. Aktuátory jsou konstruovány jako součást tyče řízení (tzv. toe rodu). Dále je navržena řídicí funkce pro natáčení kol v závislosti na rychlosti jízdy a natočení volantu s cílem kompenzace směrové úchylky těžiště vozidla. Na závěr jsou provedeny simulace navrženého systému, na jejichž výsledku je zhodnocen vliv na chování vozidla a celkový přínos.

Klíčová slova:

Řízení kol zadní nápravy, aktuátor, Formula Student, síly v řízení, MKP, simulace, přínos.

Termín obhajoby

14.07.2020

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Študent zoznámil skúšobnú komisiu s náplňou a výsledkami svojej záverečnej práce. Následne na to zodpovedal otázky oponenta: Uveďte očekávaný přínos snížení času průjezdu zatáčkou na voze s řízením obou náprav se započtenou změnou hmotnosti a momentu setrvačnosti a vozem bez řízení zadní nápravy. - Zodpovedané Porovnejte odběr systému AWS ve stavu maximálního odběru s ostatními spotřebiči na voze. - Zodpovedané Ďalej študent odpovedal na otázky od členov komisie: Otázka na polohu natočenia motora. - Zodpovedané Prenos axiálnej sily na rotor motora. - Zodpovedané Akým spôsobom je riešená bezpečnosť v rámci prezentovaného konceptu na vozidle? - Zodpovedané Boli zohľadnené sily v táhle vozidla pri simuláciách? - Zodpovedané Čo by bolo riadené elektronicky v prezentovanom koncepte? - Zodpovedané Otázka na simuláciu prejazdu vozidla v zákrute a dopad na jeho rýchlosť. - Zodpovedané Stanovenie koeficientu Kbeta. - Zodpovedané Zvolenie vstupných parametrov v simulácií: rádius 3 m a uhol 135°. - Zodpovedané Existuje firma, ktorá vyrába automobil s prezentovaným konceptom? - Zodpovedané

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Strojírenství (B3S-P)

Studijní obor

Základy strojního inženýrství (B-STI)

Složení komise

doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc. (místopředseda)
Ing. Ondřej Blaťák, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Vančura, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Hejtmánek, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Michal Janoušek, Ph.D.

Obsahem bakalářské práce je systém řízení zadní nápravy Formule Student. Práce má 89 stran textu. Grafická úprava splňuje požadavky na technický text a obsahuje všechny povinné části. Student pracoval samostatně v průběhu celého akademického roku a projevil mimořádný zájem o řešenou problematiku, který přesahuje obvyklé zvyklosti u bakalářských prací.
Práce  se věnuje trendu v soutěži Formula Student, kterým je řízení zadní nápravy. Autor v práci popisuje možné koncepty realizace zadního řízení. Provádí konstrukční návrh systému, pro zástavbu do vozidla Dragon X a věnuje se návrhu řídicí funkce a posouzení jejího vlivu na výkonnost monopostu.
Práce splňuje všechny cíle zadání a proto ji doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
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 B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Kamil Šebela

Bakalářská práce se zabývá systémem řízení zadní nápravy na voze Formule Student. V rešeršní části práce jsou popsány koncepce řízení nápravy používané na produkčních vozech i vozech kategorie Formula Student. Práce navazuje na dobře provedenou rešerši návrhem řídícího členu. Popisuje konstrukční uspořádání a výpočet zátěžných účinků působících v zavěšení. Podle logicky uspořádaných kritérií je zvolena výsledná koncepce odpovídající nejlépe požadavkům na zástavbu, funkčnost a hmotnost. Při popisu jsou vyčerpávajícím způsobem uvedeny teoretické podklady a aplikace na řešený problém. Kombinováním analytických vztahů, modelu pneumatiky a okrajových podmínek jsou stanoveny podmínky a kritéria pro pevnostní analýzu jednotlivých komponent. Součásti jsou do detailu vymodelované a připravené na výrobu prototypu. Po konstrukční části následuje část zabývající se řízením celého systému. Navržená řídící funkce je vhodná pro prvotní implementaci do řídícího modelu a poskytuje vhodné počáteční nastavení pro testování na voze. V závěru se práce zabývá simulací jízdy vozu se simulací zatočení a vyhodnocením pro různé rychlosti a natočení volantu.  V práci se vyskytují jen drobné chyby týkající se popisu grafů, konkrétně neúplný popis os. Pro pevnostní simulaci by bylo vhodné zvolit vyšší hustotu sítě v místě rádiusů a přechodů tvaru. Navržený řídící člen a jeho řízení jsou ve stavu odpovídajícím předprototypové výrobě a celá koncepce umožňuje další vývoj do následujících evolucí. Práci doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
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 A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Uveďte očekávaný přínos snížení času průjezdu zatáčkou na voze s řízením obou náprav se započtenou změnou hmotnosti a momentu setrvačnosti a vozem bez řízení zadní nápravy.
  2. Porovnejte odběr systému AWS ve stavu maximálního odběru s ostatními spotřebiči na voze.

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová