HARTL, P. Mazaní plastových ozubených soukolí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Posudek vedoucího

Křupka, Jiří

Diplomová práce se zabývá problematikou mazání plastových ozubených soukolí, jenž v současné době představuje aktuálně řešené téma ve strojírenství. Hlavním cílem práce bylo objasnění formování mazacího filmu za zvýšených teplot v kontaktu polymerních a kovových materiálů při použití kapalných maziv pomocí optického tribometru. Lze konstatovat, že splnění hlavního cíle bylo dosaženo. Ke způsobu řešení dílčích cílů mám však zásadní výtky, které jsou věcného i formálního charakteru. Již v úvodu diplomové práce je uvedena celá řada zavádějících a nepřesných formulací. Současně zde postrádám zejména obecný vhled do řešené problematiky. Student zde uvádí množství podrobností, které by bylo vhodné popsat v kapitole věnující se současnému stavu poznání, popřípadě analýze problému. Začátek rešeršní části práce působí subtilně, přičemž obecné vlastnosti polymerních materiálů jsou popsány poměrně povrchně, nedostatečně a zmatečně. Nejvíce je tato skutečnost patrná při redukování bližšího popisu vlastností na jediný materiál – PMMA, u kterého chybí zdůvodnění, proč je právě jemu věnována taková pozornost. Přitom se nejedná o typický materiál pro výrobu plastového ozubení. Dále autor často uvádí vztahy mezi fyzikálními veličinami (např. parametr lambda) nebo jiné skutečnosti bez odkazu na relevantní literaturu nebo nedostatečného vysvětlení konkrétního pojmu např. „relaxační čas, excitační metoda, viskózní index, nekonformní povrch, parametr g4, nenewtonská kapalina“ atd. Vybrané vlastnosti polymerních materiálů jsou uvedeny v Tab. 2-1, kde jsou některé veličiny jako „Poissonovo číslo“ uvedeny mimo očekávaný rozsah hodnot, kterých mohou běžně nabývat. Rovněž není zřejmé na základě, čeho student vymezil skupinu „inženýrské“ polymery. Dále je uvedeno „Klady polymerů je jejich chemická odolnost“, avšak toto tvrzení není blíže komentováno, což budí dojem absolutního faktu. Zároveň je tvrzení v této podobě nesprávné a zavádějící. Současně je zde přítomna celá řada vět a souvětí, u kterých lze jen obtížně pochopit, co chtěl autor textu sdělit. V další části rešerše se student věnuje režimům mazání ozubených kol, kde uvádí „převody byly provozovány v elastohydrodynamickém režimu, čímž je možné dosáhnout nižších ztrát třením a menšího opotřebení ozubení“, avšak již neuvádí, vůči čemu se vymezuje. Je zde rovněž všudypřítomná nejednotnost použitých pojmů a dochází často k jejich náhodnému střídání, což znesnadňuje pochopení textu autora. Vzhledem k problematice plastového ozubení považuji za nedostatečné taktéž tvrzení vztahující se poměru SRR „Tento poměr se při pohybu bodu dotyku po záběrové křivce zubů mění“, kdy není tato skutečnost podrobněji popsána. Tato část práce obsahuje dále celou řadu nadbytečných, zavádějících, nepřesných nebo neúplných tvrzení, ze kterých není jednoznačný jejich význam. Tento fakt je nejsilnější při zpracování poznatků z numerických a experimentálních studií věnujících se problematice utváření mazacího filmu a tření v soft EHD kontaktech. Obecným koloritem je povrchní a často zmatečné interpretování skutečností vyplývajících z odborné literatury bez přítomnosti citace nebo opakované uvádění již zmíněných informací. Pokud autor uvádí výpočetní vztahy rovněž jsou často uvedeny bez bližšího popisu veličin a jednotek, které v něm vystupují např. rovnice 2-27 nebo 2-30. Naprosto nesmyslné tvrzení je potom „Z porovnání jeho naměřených výsledků oproti predikci (Obr. 2.21) je u obou maziv patrný rozdíl v centrální i minimální tloušťce mazacího filmu, které oproti experimentu vykazují vyšší hodnoty.“ Následuje kapitola analýza problému a cíl práce, kde kromě výše popsaných přítomných nedostatků práce spatřuji částečné převyprávění kapitoly současného stavu poznání. Přičemž jsou zde navíc zmíněny skutečnosti, které v současném stavu poznání uvedeny nejsou, což považuji za zvláštní. Rovněž v této části postrádám častější přítomnost citací s ohledem na charakter kapitoly a přínosnější interpretaci poznatků na základě současného stavu poznání. Kapitola „Materiál a metody“ obsahuje rovněž celou řadu evidentních skutečností “Přitom platí, že mazivo o vyšší viskozitě vede na větší centrální tloušťku mazacího filmu než mazivo o nižší viskozitě“. Nebo také nijak nepodložených tvrzení vztahujících se k použitým mazivům FVA3 a SQL, „Tyto maziva jsou určena pro použití, jako převodové oleje a jsou tak v praxi nejčastěji běžně používána u motorových vozidel.“ Za poznámku taktéž stojí Tab. 4-3, kde jsou uvedeny chybné hodnoty pro index lomu maziva např. 1481. Spolu s predikcí viskozity maziva vystává otázka, jak a na základě čeho byly tyto hodnoty určeny. Vysloveně nepravdivé tvrzení je uvedeno na str. 57 „poklesu tloušťky mazacího filmu z důvodu nízkého redukovaného modulu pružnosti E´“. Názvy kapitol, které zde reprezentují jednotlivé experimenty působí zavádějícím dojmem a autor je i přes opakované výzvy ponechal v původním znění. Ve stejném světle rovněž stojí interpretace podmínek experimentů v jednotlivých tabulkách. Kapitola „Výsledky“ by měla být nosnou částí této experimentálně zaměřené práce. Bohužel tomu tak není. Výsledky jsou interpretovány krajně nesrozumitelným a chaotickým způsobem, kdy skutečný „systém“ vyhodnocení popsaných výsledků zná pouze autor práce, přitom není jednoduché a troufnu si říct někdy ne zcela možné takto interpretované výsledky pochopit (viz str. 58 a str. 74 „výrazněji je vlivem frekvence zatěžování ovlivněno za vyšších unášivých rychlostí“). Příkladem je jak přítomný text, tak rovněž grafy spolu s legendou, ve kterých autor používá blíže nezdůvodněné prokládání určitým typem matematických funkcí, což navíc znesnadňuje přehlednost v dosažených výsledcích. Dále autor mnohokrát použil vlastní zkratky či označení experimentu, jejichž význam dostatečně nevysvětlil. Tato skutečnost rovněž znesnadňuje interpretaci výsledků. Stejně tak označení kapitol „Vliv času zatížení konstantní frekvencí“ nebo „Různá konstantní frekvence zatěžování“. Kapitola „Diskuse“ shrnuje zjištěné výsledky poněkud nevhodnou formou, kdy jsou poznatky zpravidla redukovány na základní popis skutečností s uvedením, jaká veličina klesá a jaká roste, ale již nenabízí reálné zhodnocení experimentálně získaných výsledků. Z tohoto pohledu se nejedná o diskusi v pravém slova smyslu, ale pouze o shrnutí zjištěných výsledků na základě pozorování. Současně zde chybí vyvození konkrétních závěrů vyplývajících z experimentů. V závěru diplomové práce naopak spatřuji redundantní přítomnost konkrétních podrobností namísto zobecnění a sumarizování získaných výsledků a celkově širšího zhodnocení přínosu předložené diplomové práce. Mezi věcné nedostatky lze dále zařadit nejednotnost použité terminologie, časté uvádění skutečností, které nebyly dříve v textu zmíněny ani popsány nebo způsob celkové interpretace dosažených výsledků. Jako vedoucí diplomové práce rovněž vnímám za věcný nedostatek četné nerespektování připomínek, které byly studentovy opakovaně připomínány, přičemž se podařilo zapracovat jen malé procento z nich. Mezi obecné formální nedostatky práce lze zahrnout přítomnost příliš dlouhých souvětí, občasné překlepy (např. „Newtowských kapalin“) a absenci citací tabulek (např. Tab. 2-2), pravopisné chyby (např. „Striebeckovi křivky“), formátování literárních pramenů z hlediska jejich pořadí použití v diplomové práci nebo častou absenci citací. To považuji na úrovni diplomové práce za nevhodné. Předložená diplomová práce svým rozsahem překračuje stanovené požadavky na zpracování diplomové práce, bohužel celkově je zde mnoho skutečností interpretováno poměrně chaoticky a členěno nelogicky. Student práci občasně konzultoval, a to často zejména pouze z iniciativy vedoucího práce, nemohu proto přístup studenta v tomto ohledu pozitivně hodnotit. Na druhou stranu je však nezpochybnitelné úsilí, které student projevil v rámci řešení DP. Celkově je diplomová práce pana Petra Hartla na dostatečné úrovni, proto ji hodnotím známkou E – dostatečně, přes velké množství zásadních připomínek ke způsobu jejího zpracování ji doporučuji k obhajobě a výsledné zhodnocení práce nechávám na zkušební komisi u SZZ.

Posudek oponenta

Čermák, Jan

Předložená práce se zabývá experimentálním výzkumem elastohydrodynamicky mazaného kontaktu mezi tělesem z oceli a tělesem z polymerního materiálu. Předložená práce je velmi obsáhlá. Obsahuje shrnutí stavu poznání, popis provedených experimentů, výsledky experimentů, a závěry z těchto experimentů vyvozené. Po přečtení předložené práce musím konstatovat, že předložená práce neprokazuje schopnost diplomanta na inženýrské úrovní 1) zpracovat dané zadání, 2) komunikovat výsledky své práce písemnou formou, 3) zabývat se v nezbytné míře detaily předloženého problému a 4) interpretovat pozorované jevy. Proto ji hodnotím celkově jako nevyhovující (F). Porozumět textu předložené práce je samo o sobě velmi obtížné. Diplomant používá slovní obraty jako "velikost teploty”,velikost viskozity, tloušťka maziva”. V důležité kapitole 6.2, shrnutí zjištěných výsledků, je použit, nebál bych se říct, tajný jazyk. Cituji: „Tloušťka maziva FVA3 s vyšší viskozitou při W20 poklesne při změně teploty z T24 na T40 průměrně o -60,19 %. … Až do teploty 70 °C dochází při W20 ke zmenšení kontaktu s rostoucí unášivou rychlostí, ale od T80, již se velikost kontaktu zvětšuje. U W50 dochází k nárůstu velikosti kontaktu až od teploty 110 °C.“ Přičemž v závěru práce je v seznamu použitých veličin napsáno: T [K] Teplota Práce obsahuje mnoho faktických chyb a nekonzistencí, ze kterých usuzuji, že diplomant rozumí pouze okrajově, pokud vůbec, věcem, o kterých píše. Například na str. 54 je uveden součinitel tepelné roztažnosti (správně teplotní roztažnosti) polymerního materiálu. Alfa = 3 x 10-6 [K]….(správně jednotka není [K], ale [K-1]). Diplomant sám na jiném místě však uvádí, že plastové materiály mají obecně tepelnou roztažnost větší než kovové. Přitom pro ocel 100Cr6 je pro tento součinitel uvedena v tabulce správně hodnota 12,5. Z Wikipedie pro lineární teplotní roztažnost: Polypropylen 150, PVC 52, Celuloid 100, Ebonit 70, PMMA 70, vše [10-6K-1]. Na str. 56 v tabulce vlastností použitých maziv uvádí diplomant maziva SQL a FVA3. Pro FVA 3 je možno dohledat, že se jedná o referenční mazivo neobsahující aditiva. To je ovšem v rozporu s tvrzením v předložené práci, že se jedná o mazivo běžně používané v automobilovém průmyslu - protože ty naopak aditiva obsahují. K mazivu SQL nejsou žádné informace uvedené, ani dostupné na webu. U maziv je uveden index lomu 1450 a 1481 (!). Kapitola 4.5.3. má název Experiment s klesající frekvencí a časem zatížení. V tabulce popisující podmínky experimentu bych proto očekával, že budou uvedeny hodnoty frekvence a času zatížení. Tak tomu ale není, nebo jsem tabulku nepochopil. Kapitola 4.5.5 je nazvána Experiment s vysokým zatížením a se stejnou tloušťkou filmu, avšak tabulka k ní se vztahující (nikoliv 5-8, avšak zjevně 4-8)-má název Tab. 4-8 podmínky experimentu se stejnou tloušťkou filmu a konstantní frekvencí. Z tabulky navíc nijak neplyne, jaké bude tedy zatížení kontaktu. V kap. 6.1.4. je napsáno: „Při použití metody Chromatické interferometrie má na přesné stanovení tloušťky vliv kalibrace. V práci byl prověřován vliv, zda je možné provést kalibraci i při vyšších teplotách. Z výsledků vyplývá, že i při malém zatížení dochází za vyšších teplot k nárůstu velikosti kontaktu a není tak zajištěna dostatečně stabilní velikost kontaktu pro získání kalibračních snímků.“ Konstatuji, že se nejedná o smysluplný text z hlediska pochopení myšlenky autora.

eVSKP id 124840