Jiří Šírek
Elektromotorem poháněný Longboard
VOŠ a SPŠ, Jičín, Pod Koželuhy 100, 506 01 Jičín

1. otázka – Byla by možnost hlídání vnitřní teploty v napájecím modulu? (při různém zatížení se ohřívají akumulátory)
2. otázka – Jaké okolnosti Vás vedly k volbě modulu ozubených kol 2mm, jaké jsou šířky všech ozubených kol, proč je zvolen dvoustupňový převod a z jakého důvodu je celkové převodové číslo voleno 4?

Matyáš Háze
Využití energie velmi malého vodního toku
Jiráskovo gymnázium, Řezníčkova 451, 547 01 Náchod

1. otázka – Jaký by mohl být rozdíl v ceně při použití tohoto zařízení ve srovnání s běžným čerpadlem napájeným z elektrické sítě (v souvislosti s pořizovacími náklady a životností jednotlivých částí).
2. otázka – Pokud máte v práci uvedeno, že za den je dodané množství vody do výšky 12 m cca 1600l/den (myslí se tím čas 24 hodin) a jsou v práci uvedeny rozměry plunžru a zdvih. Víme skutečný objemový průtok na výstupu a k tomu příslušné otáčky turbíny? Nemáme nějaký nesoulad v první větě 7.2?

Jakub Vyleťal
Čtyřdílná forma na odlitky
SPŠ, SOŠ a SOU Hradec Králové, Hradecká 647, 500 03 Hradec Králové

1. otázka – Proč byl zvolen hranatý vnější tvar formy pro výrobu kruhového odlitku, kruhový tvar formy by umožnil rovnoměrnější chladnutí odlitku a obrábění by šlo realizovat na běžném soustruhu?
2. otázka – Jak to vypadá s náklady na výrobu ve vztahu k ohřevu, jak bylo prováděno tavení duralu, v jakém zařízení, velikost výkonu, množství tepla potřebného pro ohřev na licí teplotu duralu před litím?

Odpověď na první otázku:
Cena materiálu použitého na turbínu s čerpadlem( bez započítané práce) je skoro srovnatelná s čerpadly běžně dostupnými(například čerpadly do studní). Samozřejmě výsledná cena i s cenou práce je mnohonásobně vyšší a v porovnání co dokáže koupené čerpadlo za stejnou cenu, tak je můj výrobek velmi neekonomický. Co se týče životnosti, tak zatím čerpadlo funguje druhou sezonu bez větších poruch a v případě poruchy je celé čerpadlo velmi jednoduché na opravu.
Odpověď na druhou otázku:
Zdvihový objem čerpadla se rovná asi 15 ml ( je zde ztráta přes ucpávku). Jelikož čerpadlo nevyužívá celé energie turbíny ani při nejmenším průtoku, tak počet zdvihů za minutu je při otevření turbíny 6 mm asi 75 za minutu. Z tohoto mi pak vyšel průtok v minutě, tj. 1,13 l/min. Hodinový průtok 67,5 l/h a celkové načerpané množství za den- 1620 l. Samozřejmě množství se může lišit podle míry utažení ucpávky a při větším průtoku turbínou je samozřejmě větší.

1) Rozhodně ano, Stačilo by přidat do středu akumulátoru třeba NTC čidlo s děličem. Většina nabíjecích stanic měření teploty podporuje (bylo by nutno použít normalizované čidlo).

Bylo by možné měřit teplotu přímo za provozu a zasílat do ovladače, následně třeba přidat ochranné podmínky na upozornění přehřátí a dalších věcí.

Při zkouškách jsem však zjistil, že i při dlouhodobém zatížení se akumulátor jen lehce (40°C) zahřívá.

Původně jsem chtěl mít 3 NTC čidla, jedno na akumulátor, druhé ke hlavní elektronice longboardu a třetí na stator motoru. Toto, mi však po zjištění úrovní ohřevu bylo rozmluveno, že se mám prý soustředit spíše na maturitu. (nijak by neovlivnilo funkčnost = argument)

Li-ion nejsou na rychlonabíjení určené. V případě výměny Li-ion za LiFePo4 bych rozhodně teplotní čidlo přidal (od LiFePo4 se rychlonabíjení očekává, i když se tolik nezahřívají (vůči velikosti proudu)). longboard na měření teploty hardware má, stačí jen přidat čidlo, tři kabely a pár řádků do kódu.

(Jakákoli čidla by se dala jednoduše přidat a zprovoznit během velmi krátkého času)

2) Maximální kroutící moment motoru, použitý materiál (dostupnost, technologická kompatibilita), Hertzův tlak (divil jsem se, jak moc ovlivňuje při vysokých otáčkách měkké materiály) a další pevnostní výpočty.
Snažil jsem se použít co největší modul, kvůli pevnosti (více není na škodu). Také kvůli možnosti výroby zubů na školním 3 os CNC pomocí frézy.

Největší kolo má šíři 14 mm, středové má 13 mm a 14 mm, kolo motoru má 15 mm. Doteková část je 13 mm. (1 mm prostor pro překrytí a možné chyby v 3D tisku a uchycení). (Celková šíře doteku je na základě výpočtů + relativně velkém bezpečnostním koeficientu)

Dvoustupňový převod je zvolen převážně kvůli nedostatku prostoru (pohyb truckeru při
ostrém zatáčením), také jsem měl problémy s podřezáním paty zubu.

Převodové číslo 4 je zvoleno tak, aby byla dosažena rovnováha mezi chtěnou maximální rychlostí a výstupním momentem (po rovině jede rychle a do kopce také vyjede).

(Ozubená kola se osvědčila i pro jízdu po kostkách)

(PS: většinu o ozubených kolách jsem se učil sám na internetu, vše vychází z podstaty, jestli jsem materiály pochopil správně, finální výpočty po mě zkontroloval učitel CNC)

Děkuji. S pozdravem Jiří Šírek, přeji hezký den
PS: omlouvám se, jestli jsou odpovědi na otázky nesrozumitelné, Chyby ve svých vyjadřovacích schopnostech se mi zatím nepodařilo plně terminovat.

Odpovědi na otázky – Jakub Vyleťal
Čtyřdílná forma na odlitky
SPŠ, SOŠ a SOU Hradec Králové, Hradecká 647, 500 03 Hradec Králové

1) Návrh kruhového tvaru mě při konstrukci bohužel nenapadl, hranatý tvar jsem volil především kvůli snadnějšímu ustavení formy před následným odlitím duralu, když ale přemýšlím o volbě tohoto kruhového návrhu, jistě by byl vhodnější v mnoha směrech.
Děkuji za tuto otázku, přece jen nejsem zkušený a vážím si Vašich postřehů.

2) Dural byl taven v kovářské dílně, jelikož jsem k ničemu jimému neměl přístup, a proto nedokážu odpovědět jaké byly náklady pro roztavení.
Doufal jsem však, že proběhne roztavení v malé elektrické tavící peci s výkonem 1500 W, tato pec dokáže roztavi materiál až na 1150 stupňů celsia, což více než je potřeba pro ohřev na licí teplotu duralu, což by vyšlo přibližně na 30 Kč.

Výsledková listina je ke stažení na webových stránkách https://soutezekhk.cz/