Loading Dogodki
Ta dogodek je potekel.

Logotip Dnevi strojništva

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, 22. 9., do petka, 25. 9., od 9.00 do 13.00 in v nedeljo, 27. 9. 2020, 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).

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.
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.

Letošnje Dneve strojništva bomo prilagodili, tako da jih bomo izvedli v skladu z ukrepi za zajezitev širjenja virusa SARS-CoV-2.

Opisi demonstracij “Dnevi strojništva 2020”:

Avtomatska diagnostika: kako izluščiti skrito informacijo?
Človek s čutili 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 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 napaki v stanju okolice.
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 preizkusili delovanje diagnostičnega sistema.

Akustična emisija: kako neslišno postane slišno?
Material pod obremenitvijo lahko sprosti napetost s pokanjem, preoblikovanjem ali kakšno drugo spremembo, npr. spremembo kristalne strukture. Pri sproščanju napetosti nastaja zvok, kar imenujemo akustična emisija. Nastali zvok v nekaterih primerih lahko slišimo, največkrat pa ima višje frekvence (od 100 kHz do 1 MHz) in ga imenujemo ultrazvok. Z merjenjem akustične emisije lahko spremljamo npr. nastanek razpok ali trganje vlaken in določimo mesto izvora akustične emisije – lego napake. Metoda se uporablja za neporušitveno preizkušanje in nadzor tlačnih posod, cevovodov, letalskih delov, zvarov, železobetonskih konstrukcij.
Za razumevanje pojava akustične emisije (AE) bosta obiskovalcem na voljo dva poskusa. V prvem bo moč preveriti, kakšne vrste zvokov oddajajo vlakna kompozitnega materiala, ki se trgajo zaradi obremenitve materiala. Obiskovalci bodo lahko ugotovili, da je pokanje skoraj neslišno človeškemu ušesu, elektronski merilniki pa ga brez težav zaznajo. V drugem poskusu bo mogoče preveriti, kako se razširja zvočno valovanje skozi vodo, kar predstavlja osnovo podvodnih sonarjev. S tipalom AE, ki bo potopljeno v vodo, bomo »poslušali« padanje kroglic v vodi. Tudi v tem poskusu bodo elektronska tipala zaznala zvok, ki je človeškemu ušesu neslišen.

Kaotično nihalo: 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?
Z namenom prikaza občutljivosti na začetne pogoje bomo predstavili 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

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 pripravo tople sanitarne vode ali ogrevanja. V hranilnik toplote shranimo toploto, proizvedeno s sprejemniki sončne energije (SSE) ali 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; 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 prikazano načelo temperaturnega razslojevanja.

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 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 itn. Veliko najnovejših znanstvenih raziskav v industriji poteka tudi na področju mazanja z manjšimi količinami maziva, mazanja z okolju prijaznimi mazivi, mazanja z uporabo nanodelcev itn. Zelo zanimivo je povsem novo področje, ki se tovrstnih problemov loteva na nanoravni, to je nanotribologija, ki probleme trenja in obrabe obravnava na nivoju molekularnih interakcij in na osnovi atomskih sil.

Daljinsko vodena brezpilotna letala
Predstavljena bodo štiri daljinsko vodena brezpilotna letala, ki so bila izdelana za študentsko tekmovanje Design/Build/Fly (Konstruiraj/Izdelaj/Leti), ki 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 doslej naše najuspešnejše letalo; z njim smo osvojili sedmo mesto med 54 ekipami. Naloga je bila nošenje štirilitrskega rezervoarja vode in štirih pomanjšanih raket Patriot. Drugo letalo EDA-2010, ki ima obliko letečega krila in je bilo zgrajeno za tekmovanje v šolskem letu 2009/2010, je delno zgrajeno iz stiropora v kombinaciji z lesom in delno iz kompozitnih materialov. Naloga je bila nošenje 5 do 10 softball žogic in 1 do 5 kijev. Dosegli smo 35. mesto med 69 ekipami. Tretje letalo EDA-2011 je bilo zgrajeno za tekmovanje v šolskem letu 2010/2011. Trup je narejen iz ogljikovih vlaken v sendvič izvedbi, kar 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 med 82 ekipami. 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, kar 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 med 68 ekipami. Na vsakem tekmovanju so zahteve drugačne, zato je bilo treba 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, in žiroskopsko stabilizirana kamera. Avtopilot nadzoruje zemeljska kontrolna postaja, preko katere se določi želeno pot leta ter višino in hitrost leta. Letalo je zanimive konstrukcije z dvema kriloma, ki sta med seboj povezani. To daje letalu kompaktnost in trdnost pri majhni teži.

Spremljanje mehanskih pojavov s hitrotekočimi  kamerami

Tehnologija hitrotekočih kamer je v zadnjem času doživela velik napredek. Uporaba hitrotekoče kamere omogoča opazovanje pojava, ki je za proste oči ali za običajno kamero prehiter. V industriji na takšen način nadzorujejo delovne procese, pri čemer ni potreben dodaten moteč poseg v proces. Hitrotekoče kamere so tudi nepogrešljiv pripomoček pri razvoju in testiranju delovanja novih visoko-tehnoloških izdelkov. Na Katedri za modeliranje v tehniki in medicini (KmTM) FS trenutno uporabljamo hitrotekoče kamere ameriškega proizvajalca Photron Ultima 512, ki omogočata posnetke s hitrostjo 2000 slik/s ob polni  ločljivosti, pa vse do 32000 slik/s ob zmanjšani ločljivosti. Srce kamere je svetlobno občutljiv senzor CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), na katerega se skozi objektiv projicira slika mehanskega pojava. Med delovanjem kamere je senzor izpostavljen projekciji slike zelo kratek čas, zato je treba s pomočjo reflektorjev zagotoviti dodatno osvetlitev. Ohišje s CMOS senzorjem in procesorska enota sta ločeni ter odporni na kratkotrajne sunke do 100 g, zato lahko kamero uporabimo za bližnje opazovanje izrazito dinamičnih pojavov, npr. v vozilu med trkom. Posnetek lahko iz procesorske enote shranimo na računalnik
za podrobnejšo analizo. Z ustrezno postavitvijo dveh ali več kamer ter postopkom kalibracije pa je možno rekonstruirati ter analizirati 3D gibanje teles. Tipičen primer je analiza dinamike človeškega telesa pri trčnih preskusih, ki jih izvajajo proizvajalci vozil ali pooblaščene organizacije (EuroNCAP). Z dodatno rentgensko napravo je možno spremljati tudi gibanje skeleta, npr. vratnih vretenc pri sunkovitih gibih.
Možnosti uporabe hitrotekočih kamer so precej raznolike. Na KmTM FS smo hitrotekoče kamere uspešno uporabili oz. jih uporabljamo za raziskave in razvoj na področju dinamike in varnosti vozil, biomehanike, športa, balistike, obnašanja materialov ter industrijskih aplikacij.

Predstavitev projekta Formula Student team Ljubljana
Superior Engineering je ekipa mladih, aktivnih, nadobudnih in ambicioznih študentov, ki si vrata v svet odpirajo sami. Prevzemajo pobudo in si s trdim delom, pridobljenim študijskim znanjem ter pod okriljem sponzorjev ustvarjajo priložnosti za tehnični in osebni napredek. Ekipo sestavlja več kot 30 članov z različnih fakultet s področja strojništva, elektrotehnike, ekonomije …. Vsem je skupen en cilj: ustvariti kompleksen in celovit izdelek – formulo, po vzoru Formula 1, ki jo pošljejo na dirkalno stezo. V tistih nekaj minutah tekmovanja Formula Student je v njihovih očeh poplača ves vložen trud.