Ústav technicko-technologický Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Tematické okruhy pro Státní závěrečnou zkoušku Bakalářské studium – studijní program: Strojírenství Platí pro doporučené studijní plány: DP_STR_P_č.1, DP_STR_K_č.1 Název SZZ: Strojírenství I. Tematické okruhy pro Státní závěrečnou zkoušku Studijní program: Strojírenství Název SZZ: Strojírenství I. Prerekvizity k SZZ: Nauka o materiálu I. Strojírenské technologie I. Strojírenské technologie II. Části a mechanismy strojů I. Schválil garant programu: doc. Ing. Jan Valíček, Ph.D. Podpis: Datum vydání 20. 9. 2021 Platnost od: AR 2021/2022 Platnost do: odvolání Tematické okruhy Nauka o materiálu I. Okruh č. 1: Základy nauky o kovech, vnitřní stavba kovů, vazby atomů v molekule a krystalu; základy krystalografie, krystalografické mřížky a jejich poruchy. Otázka č. 1: Charakterizujte kovy jako skupinu chemických prvků, a to s ohledem na jejich vazebné a ionizační vlastnosti. Okruh č. 2: Základní související termodynamické pojmy – stav a energie soustavy, fázové pravidlo; difuze v kovových soustavách. Otázka č. 2: Vysvětlete základní termodynamické termíny nauky o materiálu a jejich souvislosti. Okruh č. 3: Kovy a slitiny za působení vnějších sil – pružná a plastická deformace, zpevnění, odpevňovací procesy. Otázka č. 3: Popište deformační chování kovů a slitin za působení vnějších sil v kontextu se zpevňováním a odpevňováním. Okruh č. 4: Čisté kovy a slitiny, stavba kovových soustav, tuhé roztoky a intermediární fáze. Otázka č. 4: Porovnejte stavbu kovových soustav a intermetaliky. Okruh č. 5: Fázové přeměny v kovových soustavách, krystalizace a přeměny v tuhém stavu, alotropie a polymorfie; rovnovážné diagramy binárních soustav, fázový a strukturní rozbor soustav podle rozpustnosti složek. Otázka č. 5: Klasifikujte základní fázové transformace a jejich termodynamiku. Okruh č. 6: Technické slitiny železa, čisté železo, vliv prvků na vlastnosti. Otázka č. 6: Jaký vliv mají prvky na vlastnosti technických slitin železa, jak jsou v technické praxi využívány odlišné vlastnosti čistého železa a železných slitin? Okruh č. 7: Fázový a strukturní rozbor slitin železa s uhlíkem, binární diagramy metastabilní soustavy Fe-Fe3C a stabilní soustavy Fe-C, vliv dalších prvků na vlastnosti. Otázka č. 7: Předveďte fázový a strukturní rozbor vybrané slitiny železa s uhlíkem, a to na základě binárních diagramů. Okruh č. 8: Základy tepelného zpracování ocelí a litin, chemicko-tepelné zpracování ocelí, mechanicko-tepelné zpracování ocelí; označování ocelí, oceli uhlíkové a slitinové; oceli žáropevné, žáruvzdorné a korozivzdorné; nástrojové oceli. Otázka č. 8: Objasněte tepelné zpracování ocelí a litin jako řízený proces užívaný ke změně mikrostruktury materiálů za účelem získání žádaných materiálových vlastností, zejména odolnosti a životnosti. Okruh č. 9: Neželezné kovy a jejich slitiny, charakteristika vybraných slitin Cu, Al, Ti, Mg a dalších technicky významných slitin. Otázka č. 9: Charakterizujte technicky významné aplikace neželezných kovů a jejich slitin (mědi, hliníku, titanu a manganu) ve strojírenství. Okruh č. 10: Kovové materiály pro výrobu základních částí výrobních strojů, energetických strojů a dopravní techniky. Otázka č. 10: Vyjmenujte významné kovové materiály pro výrobu základních částí výrobních strojů, energetických strojů a dopravní techniky, které dosud nejsou v technické praxi široce nahrazovány jinými materiály. Strojírenské technologie I. Okruh č. 1: Technické materiály, vlastnosti, označování Otázka č. 1: Definujte technické materiály, jejích vlastnosti a označování Okruh č. 2: Železné a neželezné materiály a jejich slitiny. Otázka č. 2: Popište železné a neželezné materiály a jejich slitiny Okruh č. 3: Nekovové materiály Otázka č. 3: Vyjmenujte a popište nekovové materiály v technické praxi. Okruh č. 4: Svařování – konvenční metody svařování Otázka č. 4: Vysvětlete a popište metodu svařování plamenem, typy plamenů. Okruh č. 5: Obrábění – vznik třísky a její druhy Otázka č. 5: Popište vznik třísky u metod obrábění a její druhy. Okruh č. 6: Obrábění – nekonvenční způsoby Otázka č. 6: Vyjmenujte a popište nekonvenční způsoby obrábění Okruh č. 7: Dělení materiálu – nekonvenční metody Otázka č. 7: Vyjmenujte a popište nekonvenční metody dělení materiálu. Okruh č. 8: Kompozitní materiály – vláknité kompozity Otázka č. 8: Vysvětlete vláknité kompozitní materiály, materiál a suroviny, vysvětlete výrobu vláknových kompozitů Okruh č. 9: Technologie montáže a oprav Otázka č. 9: Popište technologie montáží a oprav, způsoby montáži a typy oprav Okruh č. 10: Ergonomie pracoviště ve strojírenství Otázka č. 10: Vysvětlete, co je to ergonomie, popište nedůležitější kritéria a parametry ergonomického hodnocení pracoviště. Strojírenské technologie II. Okruh č. 1: Výroba forem a jader – strojní a speciální způsoby; odlévání forem – gravitační lití, zvláštní způsoby odlévání; namáhání forem při odlévání – mechanické, tepelné a chemické namáhání. Otázka č. 1: Popište základní způsoby odlévání (atmosférické, podtlakové, přetlakové, odstředivé); vysvětlete mechanické, tepelné a chemické namáhání formy. Okruh č. 2: Tuhnutí a chladnutí odlitků – smršťování při tuhnutí. Otázka č. 2: Vysvětlete termodynamické a kinetické aspekty tuhnutí jako krystalizaci materiálu odlitků a fyzikální princip smršťování tuhnoucí taveniny z důvodu její viskozity. Okruh č. 3: Vlastnosti roztavených kovů a slitin – tavitelnost, tekutost a zabíravost, odměšování. Otázka č. 3: Charakterizujte základní slévárenské vlastnosti tavenin kovů a slitin, tj. jejich tavitelnost a tekutost v souvislosti s jejich zabíravostí a likvací-odměšováním. Okruh č. 4: Kovy a slitiny používané ve slévárenství a jejich značení; základní členění technologie tváření, plošné a objemové. Otázka č. 4: Určete, které kovy a slitiny jsou vhodné pro užívání ve slévárenství a za jakých fyzikálně technologických podmínek (teplotních a tlakových) lze u nich realizovat technologii tváření. Okruh č. 5: Fyzikální podstata a mechanismus plastické deformace; základní zákony deformace. Otázka č. 5: Odlište elastickou a plastickou deformaci kovů a jejich slitin, a to na základě změn struktury materiálu a důsledků těchto změn. Okruh č. 6: Vliv teploty na plastické vlastnosti materiálu – zpevňování, zotavování, rekrystalizace; tváření za tepla – oblast tvářecích teplot, technologie ohřevu kovů. Otázka č. 6: Definujte základní rozdíly mezi zpevňováním a zotavováním materiálů, a to v závislosti na teplotě; porovnejte deformační chování kovů a slitin při tváření za tepla a za studena. Okruh č. 7: Nejdůležitější tvářecí pochody – kování, válcování, ohýbání, tažení, protlačování. Otázka č. 7: Porovnejte význam procesů tváření a obrábění kovů a slitin, a to z hlediska jejich destrukce, pevnosti a houževnatosti. Okruh č. 8: Vliv tavného svařování na základní materiál – metalurgické děje při svařování, teplotní účinek svařování; struktura svarového spoje – TOO svarového spoje. Otázka č. 8: Které základní metalurgické děje probíhají při tavném svařování a jak se projevují na struktuře svarového spoje. Okruh č. 9: Svařitelnost materiálu, hodnocení svařitelnosti oceli, trhliny ve svarovém spoji. Otázka č. 9: Vyjmenujte oceli, které jsou obecně (zejména s ohledem na obsah uhlíku) vhodné ke svařování; vysvětlete vznik trhlin ve svarovém spoji a přípustné meze vad svarů. Okruh č.10: Svařování pod tavidlem, elektrostruskové, v ochranných atmosférách, odporové, elektronové, laserové, plazmové; pájení. Otázka č. 10: Které druhy svařování jsou v technické praxi nejužívanější, a to zejména v souvislosti s jejich výhodami a nevýhodami. Části a mechanismy strojů I. Okruh č.1: Konstrukční uspořádání, návrh a kontrola šroubových spojů. Otázka č. 1: Popište konstrukční uspořádání, návrh a kontrolu šroubových spojů. Okruh č.2: Problematika spolehlivosti při dynamickém zatěžování. Otázka č. 2: Popište problematiku spolehlivosti při dynamickém zatěžování. Okruh č.3: Konstrukční uspořádání, návrh a kontrola kolíkových spojů. Otázka č. 3: Popište konstrukční uspořádání, návrh a kontrolu kolíkových spojů. Okruh č.4: Návrh a kontrola tvarových spojů hřídele s nábojem pomocí per. Otázka č. 4: Popište návrh a kontrolu tvarových spojů hřídele s nábojem pomocí per. Okruh č.5: Problematika zajištění únosnosti a požadovaných deformačních charakteristik u pružných spojů. Otázka č. 5: Popište problematiku zajištění únosnosti a požadovaných deformačních charakteristik u pružných spojů. Okruh č. 6: Provozní a technologické vlastnosti materiálových spojů a jejich základní pevnostní řešení. Otázka č. 6: Popište provozní a technologické vlastnosti materiálových spojů a jejich základní pevnostní řešení. Okruh č. 7: Konstrukční a technologická řešení hřídelů s ohledem na funkčnost a trvanlivost. Otázka č. 7: Popište obvyklá konstrukční a technologická řešení hřídelů s ohledem na funkčnost a trvanlivost a jejich kontrolu na únavu. Okruh č. 8: Vlastnosti a vhodnost použití kluzných ložisek a možnosti materiálového řešení. Otázka č. 8: Popište vlastnosti a vhodnost použití kluzných ložisek a možnosti materiálového řešení. Okruh č. 9: Základní druhy valivých ložisek podle konstrukčního řešení. Otázka č. 9: Popište základní druhy valivých ložisek podle konstrukčního řešení, vlastnosti a vhodnost jejich použití. Okruh č. 10: Vlastnosti a vhodnost použití hřídelových spojek a základní druhy podle konstrukčního řešení. Otázka č. 10: Popište vlastnosti a vhodnost použití hřídelových spojek a základní druhy podle konstrukčního řešení.