MATAIL, P. Optimalizace nástroje pro děrování klecí valivých ložisek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Peterková, Eva

Diplomová práce Petra Mataila je zaměřena na návrh optimalizace nástroje pro děrování klecí dvouřadých valivých ložisek. V rámci práce se student snažil odhalit příčinu praskání střižníku při děrování jednoho typu klece valivého ložiska a navrhnout možnou úpravu nástroje za účelem zvýšení jeho životnosti. Při řešení zadaného úkolu diplomant provedl analýzu procesu současného způsobu stříhání v dané firmě. Bylo zjištěno, že daná problematika je velmi rozsáhlá, proto se student zaměřil na jednu možnost řešení problému, a to pomocí změny geometrie čela střižníku. Cílem bylo zjistit, zda tato úprava bude mít nějaký vliv na míru namáhání střižníku či ne. Z časových důvodů se tato analýza zúžila jen na ověření nových návrhů pomocí numerické simulace. Bohužel výsledky simulace byly získány na poslední chvíli a student tak neměl prostor pro důkladnou analýzu a zhodnocení. Navíc student konzultoval jen málo, z dané práce je cítit, že daná problematika mu není příliš blízká a bylo pro něj obtížné vyvozovat jakékoliv adekvátní závěry.

Posudek oponenta

Jopek, Miroslav

Diplomová práce Bc. Petra Mataila řeší optimalizaci nástroje pro děrování klecí valivých ložisek.Oponent musí v úvodu konstatovat, že první část práce je oproti zadání zúžená z nástroje pro děrování klecí valivých ložisek pouze na návrh úpravy střižníku klece nekonkrétního soudečkového ložiska. Bohužel veškerá výrobní dokumentace klece, pro kterou má být nástroj optimalizován zcela chybí (na obr. 3 je pouze hrubý 3D model klece). Stejně tak schází výkresová dokumentace celkového děrovacího nástroje, který má být dle zadání DP optimalizován. Není zřejmé jaké geometrické parametry má v současné době střižnice, jaký je její materiál a tepelné zpracování, výrobní tolerance, vůle a další parametry ovlivňující optimalizaci děrovacího nástroje. Je zde pouze autorem uvedeno konstatování „Střižník byl původně vyráběn z oceli 1.2080 (ocel 19 436) a po interní studii provedené v nedávné době ve firmě se přešlo na materiál 1.2379 (ocel 19 573). Změna materiálu ale neodstranila problém u všech typů klecí“. O celkové úrovni práce svědčí konstatování autora „Kontrola dodržení rozměrů střižníku na výkresu neodhalila žádné problémy, ….., mikrostruktura bezvadná a tvrdost okolo 60-62 HRC.“ Viz str. 11. Jak může být mikrostruktura bezvadná a tvrdost okolo hodnot 60-62 HRC? Co je autorovým konstatováním „mikrostruktura bezvadná“ myšleno? V kterých místech střižníku byla tvrdost měřena?Druhá kapitola uvádí teoretický rozbor technologie stříhání, konkrétně průběh střihu a stavu napjatosti, střižné síly a střižné práce, střižné vůle a konstrukci střižného nástroje. V rozboru jsou uvedeny základní vztahy, které jsou místy autorem zmatečně popisovány – viz vzorec 2.1 a 2.2 v kterém by mělo být uvedeno, že hodnota 0,8 ve vzorci 2.1 je oproti vzorci 2.2 její zaokrouhlenou hodnotou. Oponentu není zřejmé, proč autor v práci uvádí schémata volného otevřeného stříhání viz obr. 8, když DP se týká problematiky děrování. Grafická podoba této kapitoly bude rekapitulována na konci tohoto oponentského posudku.V kapitole 3, respektive podkapitole 3.1 oponent souhlasí s autorovým konstatováním:„Pro simulaci střihu klece je nutné nejprve zadat patřičné vstupní hodnoty, aby výsledky odpovídaly realitě.“ Bohužel toto konstatování nebylo autorem v numerických simulacích zohledněno, neboť pro střižník byl použit materiálový model pouze pro elastickou oblast s modulem pružnosti v tahu 210 GPa a Poissonovým poměrem 0,3 a pro materiálový model polotovaru klece z oceli DC03 byla použita křivka pro kvazistatické podmínky zatěžování, i když budou materiály nástroje i polotovaru namáhány za dynamických podmínek zatěžování.Jak může autor takto zadat vstupní hodnoty simulace a následně z výsledků numerické simulace vyvozovat závěry a optimalizovat střižník? Dle obrázků a výsledků zkoušek je zřejmé, že dochází k poškození střižníku – tj. překročení meze pevnosti (viz obr. 2)? Anizotropie byla zanedbána a měření probíhalo za pokojové teploty 20 °C a kvazistatických podmínek při rychlosti 0,1 s-1. Proč autor do numerické simulace zadal tyto hodnoty, když byl pro střih použit excentrický lis LE 63C ? Jaká bude skutečná střední rychlost deformace, a teplota při stříhání, když dle tabulky 1.3 je u lisu 85-130 zdvihů/min?Praktická část práce má velké množství obrázků výsledků simulací (mnohdy zabírají více než 0,5-2/3 plochy stránky), a které by dle názoru oponenta, měly být součástí příloh DP než v samotné textové části práce. Kapitola 3.4 obsahuje zhodnocení nového návrhu, který je zúžen na porovnání průběhu síly, plastické přetvoření misky, napjatost na střižníku, kontaktní tlak na střižníku, vektory napětí. Je s podivem, že souhrnné srovnání hodnot je již v podkapitole 3.2.2 v tab. 3.3 – „Srovnání hodnot se stávajícím stavem“, kde hodnoty napětí na střižníku, kontaktní tlak na střižníku a přetvoření na misce je uvedeno autorovo shodné konstatování u všech variant „menší“. I v samotné kapitole 3.4 jsou autorem vyvozené neúplné závěry např. u průběhu síly, autor konstatuje „průběh síly stávajícího řešení dosahuje vyšší maximální hodnoty přibližně o 8 kN“ což při celkové síle 116 kN je rozdíl necelých 7%. Zcela chybí hodnota prakticky naměřené střižné síly na stávajícím děrovacím nástroji. Veškeré závěry DP jsou vyvozovány pouze z teoretických výpočtů a z numerické simulace, v které byly zadány chybné materiálové modely a to nejen polotovaru, ale i střižníku a zřejmě i střižnice. Bohužel o parametrech materiálového modelu střižnice jsem se v práci nedočetl. Textová část má i velmi špatnou grafickou úroveň. Většina obrázků v teoretické části je naskenovaná s velmi špatným rozlišením. Jako příklad můžeme uvést obr. 9 – str. 15, kde by mohlo dojít k zaklínění materiálu mezi nástroji a to vlivem absence přidržovače, protože z obrázku není zřejmé, že se jedná o uzavřené stříhání, neboť chybí osa symetrie. O kvalitě výkresové dokumentace se oponent raději nebude vyjadřovat, neboť práce neobsahuje výkres dílce, výkres střižnice, sestavu děrovacího nástroje. Výkresy střižníků zcela postrádají geometrické tolerance (kolmost, rovnoběžnost, rovinnost) apod.

eVSKP id 149247