2021-09-23T00:00:00+02:00
Loading Dogodki

Strojništvo je veda, ki se ukvarja s temeljnimi in uporabnimi vidiki človeškega okolja. Inženirji strojništva pretvarjajo ideje v izdelke in z njimi soustvarjajo sodobno resničnost. Fakulteta za strojništvo Univerze v Ljubljani je ena izmed najboljših in najbolj tržno usmerjenih raziskovalno-visokošolskih ustanov v Sloveniji. Izobražuje inženirje, ki so kos najzahtevnejših izzivom prihodnosti, zato so zelo iskani in hitro dobijo zaposlitev.

S to prireditvijo želijo sodelavci Fakultete za strojništvo učencem, dijakom ter zainteresiranim posameznikom približati možnosti in priložnosti za udejstvovanje pri ustvarjalnem in inovativnem premagovanju izzivov prihodnosti ter jim ponuditi vpogled v privlačen svet inženirskega ustvarjanja.

V okviru Dnevov strojništva bodo predstavljeni izjemni projekti, ki so nastali kot plod dela študentov ter raziskovalcev Fakultete za strojništvo UL. Spoznali boste številne zanimivosti o laserskem merjenju in samodejnem izdelovanju zahtevnih tridimenzionalnih oblik, mobilnih robotih, brezpilotnih letalih, avtomatski diagnostiki, programiranju hidravličnih komponent, simulaciji varjenja, laserskem označevanju in mnogih drugih tehnologijah.
Strojništvo je izziv, ki ponuja veliko možnosti za udejstvovanje in priložnosti za izdelavo kreativnih rešitev. Vabimo vas, da se na Dnevih strojništva v to tudi sami prepričate!

Dneve strojništva si lahko ogledate z nakupom muzejske vstopnice.

Dnevi strojništva bodo potekali od torka, 21. 9., do petka, 24. 9., od 9.00 do 13.00 in v nedeljo, 26. 9. 2021, od 10.00 do 18.00.  V nedeljo bodo demonstracije potekale vsako polno uro (10.00, 11.00, 13.00, 14.00, 15.00, 16.00, 17.00).

V petek, 24.9., bodo Dnevi strojništva potekali tudi od 18.00 do 22.00 v okviru dogodka Noč raziskovalcev 2021.

Skupine svoj obisk najavite preko telefona na številki 01 750 66 72 ali  031/583 461 ali nam pišite na e-naslov programi@tms.si. Za obisk prireditev je za starejše od 15 let potrebno izpolnjevanje pogoja PCT (preboleli, cepljeni ali testirani).
Skupine si lahko ogledate prireditev ob predhodni prijavi izven napovedanega urnika.

Med tednom je program pretežno namenjen najavljenim skupinam učencev od 6. do 9. razreda in dijakom, v nedeljo pa posameznim obiskovalcem, ki jih zanima svet strojništva.

Logotip Dnevi strojništva

Opisi demonstracij “Dnevi strojništva 2021”:

Infrardeča termografija
Na primerih analiz hitrih procesov bo predstavljena uporaba hitrotekoče kamere v vidnem in v infrardečem spektru. Poudarek bo na spremljanju hitrih dogodkov pri delovanju strelnega orožja, kjer bodo predstavljena tudi zaščitna sredstva, med katere sodijo zaščitne čelade in neprebojni jopiči. Pri raziskovalnem delu na področju prenosa toplote in snovi uporabljamo hitrotekoče kamere v vidnem in infrardečem spektru za analizo procesov pri vrenju tekočin v mikrokanalih in na tankih grelnih folijah. Premeri mikrokanalov in debeline grelnih folij so krepko manjši od debeline človeškega lasu, kar botruje k zanimivim in mestoma presenetljivim procesom pri vrenju. Poleg naštetega bo prikazano delovanje različnih izvedenk Stirlingovega motorja, ki delujejo na sončno sevanje, vžigalnikov plamen ali na toplotni tok s človeške dlani. Dogajanje na Dnevih strojništva v Bistri bo vseskozi v živo spremljala infrardeča kamera.

Avtomatska diagnostika: Kako izluščiti skrito informacijo? Kaotično nihalo: Zakaj je težko napovedati vreme?
Človek s pomočjo čutil zaznava okolico (vid, sluh, tip, vonj, okus) in nato s pomočjo možganov ugotovi stanje okolja. Glede na stanje prilagodi svoje delovanje, ki ga izvaja prek mišic (rok, nog, …). Za razliko od človeškega zaznavanja strojno zaznavanje okolice poteka prek različnih senzorjev (vibracije, sile, zvok, akustična emisija, slika). Avtomatsko ugotavljanje stanja okolice pa temelji na računalniški obdelavi signalov, ki v zaznanem signalu izlušči informacijo o stanju okolice napaki.
Predstavljen bo primer sistema za avtomatsko industrijsko diagnostiko stanja kompresorja. Avtomatska diagnostika napak kompresorjev temelji na računalniški analizi signala vibracij med delovanjem kompresorja. Obiskovalci bodo spoznali osnovne elemente sistemov za avtomatsko diagnostiko in aktivno preskusili delovanje diagnostičnega sistema.

Kaotično nihalo in vodno kolo: Zakaj je težko napovedati vreme ?
Tako v naravi kot v tehniki se pogosto srečamo s kaotičnimi pojavi. Glavna lastnost kaotičnih pojavov je njihova izredna občutljivost na začetne pogoje, zaradi česar je vedenje na videz naključno in ga je težko vnaprej napovedati. Vzemimo na primer vreme na območju Alp. Gre za tipični primer kaotičnega sistema, saj lahko zelo majhna sprememba v ozračju povzroči hiter in velik vremenski preobrat in posledično težko napovedljivost vremena. Ta pojav je znan tudi kot »butterfly effect«, ki simbolično predstavlja občutljivost vremena na začetne pogoje. S tem v zvezi se pojavljajo številna vprašanja, kot ali je nihaj krila metulja na enem koncu sveta povzročil orkan na drugem koncu sveta?
Ali lahko sprememba koncentracije soli v morski vodi na Zemlji spremeni letne čase oziroma povzroči ledeno dobo?
Mehanski analog za ponazoritev kaotičnosti in občutljivosti vremena na začetne pogoje je vodno kolo. Kolo se v odvisnosti od dotoka in odtoka vode ter začetnih pogojev lahko vrti v eno ali drugo smer ali pa se smeri in hitrost vrtenja navidez naključno izmenjavajo v eno in drugo smer. Slednje lahko predstavlja analogijo stabilnemu lepemu, stabilnemu slabemu in nestabilnemu vremenu z nevihtami. Gibanje vodnega kolesa je tako kot vreme zelo težko napovedat daleč v prihodnost.
Z namenom prikaza kaotičnosti in občutljivosti na začetne pogoje bom predstavili vodno kolo in preprost eksperiment dvojnega nihala. Nihalo lahko poleg predvidljivega ponovljivega nihanja izkazuje zanimivo kaotično gibanje, ki je na trenutke povsem v nasprotju z našo intuicijo. Obiskovalci bodo lahko sami s preprostim spreminjanjem začetne lege nihala opazovali različne vrste gibanj, od ponavljajočega do težko napovedljivega kaotičnega, ter občudovali pojav občutljivosti na začetne pogoje.

Hranilnik toplote in Solarni panel
Pri ogrevalnih sistemih na biomaso in solarnih ogrevalnih sistemih imajo pomembno vlogo hranilniki ali zalogovniki toplote. Hranilnik toplote je potreben zaradi časovne neusklajenosti med razpoložljivim virom ogrevanja in rabo toplote za potrebe priprave tople sanitarne vode ali ogrevanja. V hranilnik toplote shranimo toploto, proizvedeno s sprejemniki sončne energije (SSE) ali s kotlom, v obliki povečane notranje energije za čas, ko jo potrebujemo. V primeru senzibilnih hranilnikov toplote imajo prednost hranilniki toplote s temperaturnim razslojevanjem, saj omogočajo učinkovitejše delovanje ogrevalnega sistema, t.j. v zgornjem delu hranilnika se sanitarna voda hitro segreje, nižja temperatura na dnu hranilnika pa omogoča, da čim več energije shranimo v hranilniku. Obiskovalcem bo s pomočjo infrardeče termografije na eksperimentu prikazan princip temperaturnega razslojevanja.

Študentski dvosedežnik
Avtomobil Student Roadster je dokaz, da se da povezati univerzitetno znanje in industrijske izkušnje. Je rezultat osemletnega dela študentov, diplomantov, podiplomskih študentov in mentorja na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani ob podpori slovenskih podjetij. In je avto brez primere, ki se lahko pohvali s številnimi nagradami.
S projektom so študentje dokazali, da obvladujejo najnovejše tehnologije razvoja novih avtomobilov, kar so opazili tudi v FISITI, svetovnem združenju na področju avtomobilske industrije, ki je ta projekt izbrala v nabor petih projektov odličnosti.

Tribologija, mazanje in nanotehnologija
V praksi se vsi mehanski sistemi soočajo s problemi trenja in obrabe strojnih elementov. V laboratoriju TINT se ukvarjamo tudi z mazanjem, trenjem in obrabo ter z načrtovanjem površin za zagotavljanje nizkega trenja in obrabe pri različnih pogojih delovanja mehanskih sistemov. V zadnjem desetletju se je za izboljšanje protiobrabne obstojnosti strojnih elementov zelo razširila uporaba naprednih materialov, npr. trdih protiobrabnih prevlek z nizkim trenjem, lasersko obdelanih površin s prilagojeno topografijo, nanostrukturnih materialov, itd. Veliko najnovejših znanstvenih raziskav v industriji poteka tudi na področju mazanja z manjšimi količinami maziva, mazanja z okolju prijaznimi mazivi, mazanja z uporabo nanodelcev, itd. Zelo zanimivo je povsem novo področje, ki se tovrstnih problemom loteva na nano-nivoju, to je nanotribologija, ki probleme trenja in obrabe obravnava na nivoju molekularnih interakcij in na osnovi atomskih sil.

3D tiskanje
Pri teh tehnologijah dobimo končen izdelek tako, da dodajamo material plast za plastjo. Najprej računalniški (CAD) model izdelka razrežemo na tanke plasti, nato stroj zgradi prvo plast izdelka, na to plast drugo in tako naprej dokler ni zgrajen celoten izdelek. Največja prednost tehnologij dodajanja je v tem, da lahko z njimi naredimo izdelek poljubnih oblik. Prvotno so bile tehnologije dodajanja namenjene izdelavi prototipov, saj na začetku tehnologije niso omogočale izdelave izdelkov s kvalitetnimi mehanskimi lastnostmi. V zadnjem času pa so tehnologije dodajanja materiala po plasteh napredovale do te mere, da lahko z njimi izdelujemo končne izdelke iz polimernih materialov in pa tudi iz kovine. Uporablja se več različnih principov dodajanja materiala po plasteh.

Daljinsko vodena brezpilotna letala
Predstavljena bodo štiri daljinsko vodena brezpilotna letala, ki so bila izdelana za študentsko tekmovanje Design/Build/Fly (Konstruiraj/Izdelaj/Leti), katero poteka vsako leto aprila v ZDA in ga organizirata podjetji Cessna Aircraft Company in Raytheon Missile Systems s podporo Ameriškega inštituta za aeronavtiko in astronavtiko (AIAA). Prvo letalo EDA-100, ki je bilo zgrajeno za tekmovanje v šolskem letu 2008/2009, je izdelano delno iz lesa in delno iz kompozitnih materialov ter je do sedaj naše najuspešnejše letalo s katerim smo osvojili 7. mesto od 54 ekip. Naloga je bila nošenje 4 litrskega rezervoarja vode in štiri pomanjšane rakete Patriot. Drugo letalo EDA-2010, ki je bilo zgrajeno za tekmovanje v šolskem letu 2009/2010, je zgrajeno delno iz styropora v kombinaciji z lesom in delno iz kompozitnih materialov ter ima obliko letečega krila. Naloga je bila nošenje 5 do 10 softball žogic in 1 do 5 kijev. Dosegli smo 35. mesto od 69 ekip. Tretje letalo EDA-2011 je bilo zgrajeno za tekmovanje v šolskem letu 2010/2011. Trup je narejen iz ogljikovih vlaken v sendvič izvedbi, ki daje trupu veliko trdnost pri majhni teži. Naloga je bila nošenje golf žogic in jeklene uteži. Število žogic in maso uteži si je lahko izbrala ekipa sama. Pomembno je bilo, da je letalo čim lažje. Dosegli smo 14. mesto od 82 ekip. Četrto letalo EDA-2012 je bilo zgrajeno za tekmovanje v šolskem letu 2011/2012. To je naše prvo popolnoma kompozitno letalo, kjer sta trup in krilo narejena iz ogljikovih vlaken v sendvič izvedbi, ki daje trupu in krilom veliko trdnost pri majhni teži. Naloga je bila nošenje 1 litra vode v trupu in 8 simuliranih potnikov, ki so jih predstavljale aluminijaste palice. Dosegli smo 17. mesto od 68 ekip. Na vsakem tekmovanju so zahteve drugačne in je bilo potrebno vedno letalo konstruirati na novo glede na nosilnost, hitrost leta, hitrost sestavljanja letala, obliko škatle in obliko tovora.
Četrto letalo je avtonomno brezpilotno letalo namenjeno snemanju in nadzoru iz zraka. V letalo je vgrajen avtopilot, ki zagotavlja avtonomijo leta ter žiroskopsko stabilizirana kamera. Avtopilot je nadzorovan preko zemeljske kontrolne postaje preko katere se mu določi želeno pot leta ter višino in hitrost leta letala. Letalo je zanimive konstrukcije z dvema kriloma, ki sta med seboj povezani. To daje letalu kompaktnost in trdnost pri majhni teži.

Kompleksno vedenje polimernih materialov
Vsaka snov v naravi je sestavljena iz »nedeljivih« delcev oziroma gradnikov, ki jih poimenujemo atomi. Pri kovinah (železu) atomi tvorijo urejene strukture oziroma kristale, medtem ko se atomi v polimernih materialih (plastiki) povezujejo v dolge verige različnih dolžin, ki jim pravimo molekule. Te so v polimernem materialu naključno porazdeljene in usmerjene, kar da snovi odpornost na zunanjo obremenitev (silo). Zanimivo pa je, da lahko ravno s pomočjo zunanje obremenitve (velikostjo in hitrostjo) te molekule tudi sami usmerimo. Pri točno določenih pogojih lahko molekule usmerimo tako, da krhek (se lahko lomi) material postane upogljiv. Po določenem času se struktura ponovno uredi v prvotno stanje in material ponovno postane krhek.

Stewartova simulacijska ploščad
Prototip hidravlične Stewartove ploščadi je bil izdelan zaradi želje po delu v letalstvu. Podobni sistemi se danes uporabljajo v kinih, računalniški industriji, za simulacije vozil, kot simulatorji letenja (tudi šolanje pilotov) ipd. S pomočjo ploščadi lahko simuliramo šest prostostnih stopenj, pomike v vseh treh oseh (X, Y in Z) in pa zasuke okoli vseh treh osi, v aviaciji (ang. Roll, pitch in yaw). Stewartovo ploščad, poleg dveh ogrodij, sestavlja šest aktuatorjev, v našem primeru hidravličnih valjev, šest proporcionalnih hidravličnih ventilov, hidravlični agregat ter električni krmilni sistem. Krmiljenje ploščadi je zahtevno, saj se mora simultano simultano premikati vseh šest batnic hidravličnih valjev hkrati.

Deli to zgodbo!