Témata
Reklama

Studentská formule pro světové autodromy

Ve středu 22. května letošního roku se mohli příznivci rychlých aut zúčastnit slavnostního odhalení formule Vector 05, kterou sestavili studenti VŠB – Technické univerzity Ostrava. Cílem studentského týmu Formula TU Ostrava bylo postavit již pátý monopost konkurenceschopného závodního vozidla kategorie pro spalovací motory a získat zkušenosti ve využití standardních a nestandardních technologií, a samozřejmě vyhrát na mezinárodních závodech Formula Student.

Tým tvůrců se skládá ze studentů bakalářského a magisterského studijního programu. Většina studentů je z Fakulty strojní, v týmu ale najdete i studenty z Fakulty materiálově technologické, Fakulty ekonomické apod. Na monopostu formule, která se může pochlubit hned několika novinkami, pracovali studenti 10 měsíců. Jejich úsilí se však odráží ve výsledku – formule mimo jiné disponuje novým, alternativně řešeným rámem trubkové konstrukce, který je lehčí, ale tužší. Studenti řešili také aerodynamiku formule a zaměřili se i na optimalizaci olejové vany pro lepší mazání motoru.

Reklama
Reklama
Tým nového monopostu VECTOR 05 – a jeho partneři

„Nechybí ani vývoj komponentů zhotovených technologií 3D tisku z kovu a plastu a výroba originálních karbonových dílů pro lehčí konstrukci,“ říká doc. Ing. Aleš Slíva, Ph.D., ředitel Institutu dopravy a vedoucí týmu Formula TU Ostrava.

Tři úkoly pro studenty

Jedním z úkolů byl nápad vyřešit rám trubkové konstrukce alternativním způsobem. Jenže dle pravidel lze ke stavbě rámu použít ocel s obsahem uhlíku do 0,3 %, manganu do 1,7 % a dalších prvků do 0,6 %. K vylepšení rámu svého vozu oproti standardu se však studenti rozhodli využít technologické řešení, které se pravidlům vymyká.

„Kvůli vyšší pevnosti a torzní tuhosti rámu používáme nízkolegovanou chrommolybdenovou ocel, která však obsahuje větší množství legujících prvků, než povolují pravidla,“ říká Martin Mánek, člen týmu. „Proto jsme museli ke schválení rámu doložit materiálový list oceli, její tepelné zpracování, postup svařování a zkoušku svarového spoje.“

„Díky dokázání vlastnosti námi zvoleného materiálu můžeme použít jiné rozměry trubek, konktrétně o větším průměru a menší tloušťce stěny,“ doplňuje jej Aleš Slíva. „Tím se nám povedlo ušetřit hmotnost a zvýšit torzní tuhost rámu.“

U vozů pro rychlou jízdu hraje pochopitelně jednu z hlavních rolí jejich aerodynamika. I zde se podařilo najít řešení.

„V oblasti aerodynamiky dlouhodobě spolupracujeme s firmou Brebeck Composite, která nám poskytuje zázemí pro laminaci dílů a je naším hlavním sponzorem, a firmou Evektor, která nám zajistila krátké školení v oblasti přípravy a síťování modelu, a nově také se společností TechSoft Engineering, která nám poskytuje licence a školení v softwaru Ansys,“ vysvětluje Martin Mánek a dodává: „Letos nám rovněž velmi pomohlo Národní superpočítačové centru IT4Innovations, díky kterému jsme mohli provádět 3D simulace v rámci poskytnutého výpočetního času. Z loňského roku jsme měli k dispozici mnoho 2D simulací křídel. Proto jsme se letos rozhodli optimalizovat starý model monopostu Vector 04.“

(Nejen) ve 3D

V souladu s trendem posledních let využili tvůrci ostravské formule pro vznik některých komponentů metodu 3D tisku.

„Takto vznikaly především díly vyvíjené metodou topologické optimalizace, protože optimalizací vznikají struktury, které není možné vyrobit konvenčními metodami obrábění nebo speciální tvarově složité plastové díly,“ objasňuje Martin Mánek. „Z kovu jsme se rozhodli tisknout optimalizovaná vahadla na zavěšení a nově vyvíjíme také tištěnou těhlici. Z plastu máme vytištěné optimalizované sání, součásti pedálů a průhlednou olejovou vanu, pomocí níž jsme simulovali odlévání oleje v motoru.“

Pro realizaci tisku samotného spolupracovali tvůrci se svými dlouhodobými partnery, firmami Garret Motion / Honeywell, One 3D a YSoft. Vývoj dílů byl realizován ve spolupráci s Advanced Engineering, která poskytla studentskou verzi softwaru pro optimalizaci dílů. Studenti tak mohli využít pro konstrukci nejmodernější vývojové produkty a naučit se pracovat s moderními typy softwaru. Vyrobené díly podstoupily zkušební testy přímo na novém monopostu VECTOR 05.

Jedním z oříšků byl nápad vyřešit rám trubkové konstrukce alternativním způsobem.

3D tisk však samozřejmě nebyl jedinou moderní technologií, která byla při tvorbě formule využita. Mezi další patřily například technologie řezání vodním paprskem, která byla využita pro výrobu speciálních plochých dílů – jak pro kov, tak pro kompozitní materiál a obrábění složitých věcí na pětiosé CNC frézce. Mnoho dílů studenti vyráběli sami v kompozitní dílně, kde je k dispozici pečlivě propracovaná technologie kompozitního laminování. Vzniklé díly jsou unikátní.

O formulích a lidech

Jaký však vlastně je celý proces vzniku studentské formule? Pravidla jsou poměrně striktní. Stavby studentské formule se mohou zúčastnit pouze studenti dané vysoké školy, o vedení ze strany školy se starají zástupci fakulty projektu. Celý proces začíná na začátku září, kdy se tým sejde a diskutuje o problémech předchozí sezony a možnostech zlepšení. Vedoucí pracovníci v jednotlivých sekcích si stanoví cíle, kterých chtějí a mohou v sezoně dosáhnout.

„V září také pořádáme nábor nových členů,“ upřesňuje Martin Mánek. „Celý podzim se poté věnujeme návrhům nového monopostu. V zimě dokončujeme návrhy a začínáme vyrábět první díly, buď v partnerských firmách, nebo svépomocí ve vlastní dílně. Na začátku února probíhá registrace na závody. Na jaře dokončujeme stavbu celého vozu a pořádáme slavnostní odhalení. Nový monopost můžeme představit také na akcích s partnery. Dále se snažíme co nejvíce testovat. V létě se věnujeme především testování, abychom zjistili případné problémy a mohli je vyřešit, a přípravě na závody, které se konají v červenci a srpnu, kde chceme s naším monopostem co nejlépe reprezentovat školu a celoroční práci.“

„O letních prázdninách se účastníme závodů. Letos jedeme na přípravný kemp Škody Auto do Úhelnice, kde si vyzkoušíme jak statické, tak i dynamické disciplíny,“ doplňuje jej Samuel Cienciala, kapitán studentského týmu Formula TU Ostrava „Poté jedeme na závody, kde náš monopost obhajujeme v konstrukci, nákladech, snažíme se ho prodat potenciálním zákazníkům, a hlavně závodíme. Tím život vozu nekončí, snažíme se s ním i po závodech testovat a zjišťovat, co který díl vydrží. Snažíme si také vychovat dobré piloty, jelikož monopost Formule Student je tak specifický, že jízda v něm se nedá nějak reálně natrénovat."


Vůz těsně před odhalením 22. května

„Cílem je pak pro další monopost vychovávat studenty a předávat zkušenosti pro stavbu vozidla dosahující rok od roku lepších výsledků,“ říká docent Slíva. „Student se pak prací na monopostu seznamuje se speciálními SW produkty, komunikuje s dodavateli a výrobci, a je u zrodu díla od počátečních návrhů až po testování a závodění v zahraničí, kdy je nucen obhájit stavbu vozidla v angličtině. Je pak po absolvování naší univerzity plně připraven na vstup do firmy, která si ho v rámci studia obvykle sama vyhledá a spolupracuje s ním. Neznám lepší projekt takového technického charakteru, který přináší tolik benefitů všem.“

Bakalářkou to nekončí

Postavit vůz není samozřejmě samoúčelné a členové týmu mají další plány, pracovní i osobní, jak pro blízkou, tak pro vzdálenější budoucnost.

Martin Mánek říká: „V další sezoně plánuji dále se věnovat aerodynamice vozu a svou práci na formuli bych chtěl spojit s bakalářskou prací. Tímto spojením by mi mohl vzniknout volný čas, a já bych se tak mohl více věnovat přítelkyni, rodině, kamarádům a dalším koníčkům. Vzhledem k tomu, že jsem teprve ve druhém ročníku bakalářského studia, tak ještě moc neřeším svou práci po ukončení školy, ale doufám, že budu moci zkušenosti ze stavby formule uplatnit.“

A jak to vidí kapitán týmu Samuel Cienciala? „Určitě budu dál v týmu pokračovat. Rád bych posunul tým v celkovém žebříčku a zúčastnil se v příští sezoně více podniků než dvou. Příští sezonu bychom chtěli začít pracovat na uhlíkovém monokoku a možné úpravě motoru. Také budu teprve psát bakalářskou práci a pak se uvidí. Zkušenosti z formule se dají uplatnit všude, samotná práce na projektu je podobná zaměstnání.“

Tým VŠB – Technické univerzity Ostrava také plánuje účast na mezinárodních závodech Formula SAE Italy a také Formula Student Czech Republic. V letošním roce to budou konkrétně okruh Riccarda Palettiho a autodrom v Mostě.

Hana Janišová

ales.sliva@vsb.cz

PROČ?

Martin Mánek: „Zapojil jsem se do týmu kvůli zájmu o motorsport a možnosti naučit se něco navíc. V týmu jsem druhým rokem, od začátku svého studia na vysoké škole, věnuji se aerodynamice a výrobě karbonových i obráběných dílů. V oblasti aerodynamiky se nám letos povedlo zdvojnásobit přítlak při zachování odporu vozidla.“

Samuel Cienciala: „Já už jsem o projektu Formula Student věděl, než jsem nastoupil na školu. Od malička mě bavil motorsport a chtěl jsem si někdy postavit závodní auto. Takže mé první kroky na vysokou školu byly jasné – co nejdřív se zapojit do týmu. Momentálně jsem v týmu druhou sezonu. Ta první byla pro mě dost náročná, nevěděl jsem o autě dost. Všechno se ale změnilo na závodech, kde jsme se seznámili až až, takže následující sezonu jsem pokračoval a splnil si sen postavit s partou kamarádů závodní auto. Práce v týmu mi přináší velký rozhled ve strojírenském a ekonomickém světě, myslím, že je to výborná příprava pro budoucí profesi.“

Reklama
Vydání #7,8
Firmy
Související články
Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Elektromobilita pro energetickou nezávislost

Téměř veškeré hlavní fosilní zdroje energie planety – ropa nebo uhlí, se nacházejí v nějak problematických oblastech, ať už místem, nebo politicky, či ekonomicky, a závislost na nich je snadno zneužitelná. Proto je snaha o energetickou samostatnost tak strategicky důležitá pro celou Evropu.

Jak vytvořit draka

Už několikrát jsme v našem časopise představili formule, které jsou dílem studentů českých technických univerzit. Mezi nimi rozhodně nesmí chybět ta, která spatřila světlo světa na VUT v Brně – dravý i elegantní Dragon 9.

Související články
Firmy oceňují studentskou mezioborovou spolupráci

Už po patnácté se na Západočeské univerzitě v Plzni uskutečnil ojedinělý výukový projekt DESING, v němž studenti z několika zdejších fakult pracují v multioborových týmech na tématech zadaných průmyslovými podniky. Vyvrcholením jeho, již 15. ročníku, byl jubilejní 10. mezinárodní workshop, který proběhl začátkem dubna ve Vědeckotechnickém parku Plzeň. Čtyři nejúspěšnější plzeňské a dva bavorské studentské týmy tu v anglicky vedených prezentacích představily návrhy svých technických produktů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Česko-francouzskou cestou vzhůru

Kombinace magisterského titulu z oboru Industrial Engineering na VUT a inženýrského diplomu ze školy Arts et Métiers – to je dokonalý startovní můstek pro uplatnění ve špičkových zahraničních firmách. Pro brněnskou rodačku Pavlínu Trubačovou to byl začátek profesní cesty do CERNu.

Odborníci na 3D nerostou na stromech

Možnosti využití 3D modelování a 3D tisku existují snad ve všech oblastech průmyslové výroby. Ale aby bylo možné je v potřebném rozsahu skutečně využívat, musí existovat lidé, kteří s nimi umí dokonale pracovat. Proto jsou 3D modelování a 3D tisk zařazeny do výuky většiny (nejen) středních průmyslových škol. Ovšem – když dva dělají totéž, nebývá to totéž…

3D tištěná versus obráběná?

Cenu rektora TUL za kvalitní provedení získala loňská diplomová práce dnes již inženýra Adama Lukeho. Stejná práce se také umístila na druhém místě soutěže Společnosti pro obráběcí stroje o nejlepší obhájenou diplomovou práci.

Český mozek pro německé inovace

Ing. Petr Grulich pracuje jako poradce a podporovatel vývojových týmů pro speciální technická témata ve společnosti Robert Bosch GmbH v německém Stuttgartu. Ačkoli to podle jeho jména nepoznáte, je Čech. Tento rodák z České Lípy je absolventem Ústavu mechaniky, biomechaniky a mechatroniky Fakulty strojní ČVUT. Je jedním z těch „našich“, díky nimž v zahraničí začínají chápat, že Česko není jen o pivu a hokeji.

Stroje v pohybu – Autonomní studentská formule

Prostřednictvím našich článků už jsme vám na stránkách časopisu představili mezinárodní soutěž Formula Student a také několik týmů z českých technických univerzit, jež se do ní každoročně zapojují s vlastnoručně postavenými závodními auty. Tentokrát bude řeč o novince – prvním českém samořiditelném monopostu, s nímž se tým eForce z ČVUT účastní této soutěže v nové kategorii Driverless.

Projekt Resindustry: Digitální továrna

Dornbirn je největším městem rakouské spolkové země Vorarlberg, nacházející se na jejím nejzápadnějším cípu, co by kamenem dohodil od romantické procházky podél Bodamského jezera a na dohled zasněženým kopcům rakouských, italských i švýcarských Alp. Krom nádherné panoramatické restaurace s visutou vyhlídkou nad městem ve výšce 976 m n. m. je zde také muzeum automobilů Rolls-Royce, a především univerzita FH Vorarlberg, která se na počátku března tohoto roku stala místem setkání mezinárodního projektu RESindustry (www.interregeurope.eu/resindustry/) zaměřeného na výzkum a výměnu zkušeností v oblasti využívání obnovitelných zdrojů energie v průmyslu.

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Od vydavatelství po startupy

Jiří Hlavenka není pro mnoho lidí neznámou osobností. Jde o člověka, který stál u zrodu vyda-vatelství i nakladatelství Computer Press a později i u prvního interaktivního webu o počítačích a počítačových technologiích, kde se neznalci mnohdy dozvěděli i odpověď na svou otázku. Jiří Hlavenka se ale v současné době věnuje investování do projektů, které mají smysl, a tak jeho jméno figuruje především u webu Kiwi.com, který vám najde - třeba i na poslední chvíli - nejlepší a nejlevnější letecké spojení kamkoli. Někdy může let po více "mezidestinacích" sice trvat déle, ale vždy se můžete spolehnout na to, že doletíte tam, kam jste si vysnili nebo kam potřebujete dolétnout.

Od ruční pilky k laseru

Laserové zpracování plechů, ohýbání trubek, robotické svařování, CNC obrábění, povrchové úpravy a mnoho dalšího. To je výčet hlavních činností západočeské strojírenské firmy Baumruk & Baumruk. Vyrábějí se zde sériové součásti dle výkresové dokumentace, včetně dodávky přímo k zákazníkovi – ať už pro stavební a výrobní stroje, operační stoly, či třeba drážní vozidla. Nejen na to, jak v době extrémní konkurence lze dosáhnout v oboru úspěchu, jsme se zeptali Ing. Martina Baumruka, jednatele firmy.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit