STROJIRENSTVI.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Rivalové z Brna

Formule Student je renomovaná mezinárodní soutěž studentů, kterou její zakladatelé označují jako líheň inženýrů „světové třídy“. Jeden z jejích týmů působí také na Fakultě strojní VUT v Brně.

Automobilové závody jsou populárním sportem na celém světě, není proto divu, že se zakladatelé vzdělávací iniciativy Formula Student rozhodli inspirovat studenty techniky právě formou soutěže, v níž spolu týmy vysokoškoláků soupeří na závodech formulí, které musejí sami vyvinout, zkonstruovat, a nad to zajistit také další servis včetně marketingové podpory.

Nadšení pro tuto soutěž potvrzuje Patrik Štipák, student strojního inženýrství na VUT v Brně, který naši redakci pozval do dílny, kde tým TU Brno Racing připravuje nyní již čtvrtou generaci formule. S tou třetí v průběhu roku absolvovali několik závodů, mimo jiné také na okruhu Hockenheimring v Německu, a také získali cenu AV Engineering Awards 2013 za nejlepší univerzitní projekt, při jehož realizaci byl využit CAD software PTC Creo.

Od skript k soustruhu

Podobně jako mnozí jiní, našel si Patrik Štipák ke studentské formuli cestu díky náborové prezentaci a již krátce po vstupu do týmu se vypracoval na jednoho z hlavních mechaniků. Kromě toho, že se do značné míry podepsal na stavbě třetí generace formule, je též jedním z jejích řidičů. Produkt, na kterém se podílí, si tedy užívá i z té příjemnější stránky, když se v kokpitu s nohou na plynovém pedálu snaží předjet soupeře z celého světa.

Konstruktér Patrik Štipák a jeho kolegové z týmu TU Brno Racing v dílně na VUT v Brně nad třetí generací svojí studentské formule.

Konstruktér Patrik Štipák a jeho kolegové z týmu TU Brno Racing v dílně na VUT v Brně nad třetí generací svojí studentské formule.

Projekt je realizován se silnou podporou ze strany Vysokého učení technického v Brně a s přispěním sponzorů, jako jsou například firmy Bosch, Honeywell nebo MCAE Systems, kteří vývoj a výrobu dotují finančními příspěvky nebo poskytováním konstrukčních dílů, či služeb.

Kompletní návrh formule Dragon 3 vznikl v CAD systému PTC Creo, z něhož vychází i tato vizualizace.

Kompletní návrh formule Dragon 3 vznikl v CAD systému PTC Creo, z něhož vychází i tato vizualizace.

Kromě motoru, tlumičů, diferenciálu a brzdičů, jsou všechny prvky brněnské formule výsledkem vlastního vývoje. Studenti zapojení do projektu se přímo podílejí na její výrobě, díky čemuž si osahají technologie, s nimiž by se na škole jinak setkávali jen v teoretické rovině. Sami si pod dozorem odborníků z řad sponzorů obrábějí soustružené prvky, svařují konstrukci rámu, laminují části kapoty, nebo vytvářejí díly na 3D tiskárně.

Vývoj, výroba i marketing

Na TU Brno Racing se v současnosti angažuje zhruba čtyřicet studentů, nicméně tvrdým jádrem týmu je zhruba polovina členů, kteří jsou ochotní trávit prací na projektu desítky hodin každý týden. „Chleba se láme, když se začíná auto stavět a zůstáváte na dílně dlouho do noci,“ říká Patrik Štipák a dodává, že pro něj je účast v tomto projektu vůbec nejzajímavějším aspektem studia na zvolené fakultě.

V roce 2013 se tým rozrostl o studenty z jiných fakult, kterým byly svěřeny specifické úkoly za účelem jeho větší profesionalizace. Výsledkem je například originální palubní deska s vlastní elektronikou, vyvinutá a vyrobená ve spolupráci se studentem elektrotechniky, nebo velmi slušně zvládnutý marketing, o který se stará studentka sportovního managementu z Masarykovy univerzity.

Od extrémů k solidnímu vozu

Vývoj formule vychází z její první generace, přičemž podmínkou účasti v dalších ročnících je vždy konstrukční změna rámu vozidla. Každá závodní sezona ostatně ve tvrdém střetu s realitou závodů odhalí všechny možné nedostatky návrhu dané generace, takže směry vývoje těch dalších není nutno dlouze vymýšlet.

Většina vyvíjených dílů prochází důkladným testováním MKP v systému Ansys. Pevnostní analýze byl podroben i vnitřní rám kol.

Většina vyvíjených dílů prochází důkladným testováním MKP v systému Ansys. Pevnostní analýze byl podroben i vnitřní rám kol.

Formule první generace byla například příliš těžká. Do druhého ročníku tedy tým vstupoval se zadáním vytvořit stroj co nejlehčí. Tím zase utrpěla odolnost, takže docházelo k pevnostním závadám některých dílů.

Ve třetí generaci, která opět nabrala mírně na váze, se autoři formule snažili dosáhnout maximální tuhosti rámu. Rozhodli se nejít cestou extrémů, ale rozebrali auto na díly a maximálně odlehčili ty, jež nemají přímý vliv na jízdní vlastnosti. Klíčovým prvkem vývoje je nyní perfektní odladění podvozku.

V současnosti studenti pracují na konstrukčních návrzích formule čtvrté generace, které vytvářejí v CAD systému PTC Creo. Všechny vyvíjené díly procházejí počítačovým posouzením metodou konečných prvků, v nezbytných případech ještě během konstruování, kdy pomáhá aplikace PTC Creo Simulate. Většina vyvíjených komponentů je pak důkladně zanalyzována v systému Ansys Workbench.

Jelikož je formule vybavena kompletním telemetrickým měřením se sběrem dat na paměťovou kartu včetně GPS, optimalizuje se nový návrh dle posbíraných dat předchozí generace jak formou virtuálních simulací, tak při fyzickém testování na přesně vyměřené zkušební trati.

Vítězem nejen na trati

Silnou motivací zúčastněných není jen soupeření v rámci soutěže, ale také vize budoucího uplatnění v prestižním oboru, kterým automobilový průmysl bezpochyby je. Když se Partika Štipáka na závěr našeho setkání ptám, co ho na účasti v tomto projektu nejvíc baví, odpovídá obratem: „To, že si můžu něco nejenom vymyslet, ale pak taky vyrobit, odzkoušet a používat. Třeba kinematické charakteristiky podvozku a jeho nastavování se učím přímo na autě, to se nedá ničím nahradit.“ Zlatým hřebem tohoto úsilí jsou navíc opravdové závody s vůní benzinu a řevem soupeřících formulí. A to za ty probdělé noci v dílně nad rámec studia určitě stojí.

Připravil Jan Homola. Obrazový doprovod: (1) autor článku, (2, 3) tým TU Brno Racing.

www.tubrnoracing.cz

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!