P r e d s l o v
Technické inžinierstvo je nová disciplína, zaradená do študijného plánu lesného inžinierstva, určená pre všetky odbory letného semestra 1. ročníka LF. Na prednáškach študenti získavajú súbor základných poznatkov pre štúdium nadväzných technických disciplín, ktoré formujú profil absolventa lesného inžinierstva.
Zvyšovanie produktivity a hygieny práce úzko súvisí so stupňom mechanizácie a tá je podmienená nasadzovaním novej lesnej techniky, s ktorou prichádza v súčasnej dobe do styku takmer každý pracovník lesného hospodárstva. Je nesporné, že v budúcnosti sa bude tento styk stále prehlbovať a rozširovať. Treba si totiž uvedomiť, že do prevádzky sa budú v aplikovať nové stroje, čím ďalej výkonnejšie, avšak tiež konštrukcie zložitejšie a tým aj náročnejšie na obsluhu. Rozvoj mechanizácie, automatizácie, robotizácie a ich uplatnenie v pestovaní, ťažbe, približovaní, doprave a spracovaní drevnej suroviny si vyžaduje ovládať základy adekvátnych technických disciplín.
Predkladané skriptá z technického inžinierstva sú jednou z disciplín tohoto druhu a v plnom rozsahu inovujú pôvodný predmet ako dôsledok absencie, resp. vo zvýšených požiadavkách nadväzujúcich vedných disciplín a výrobnej sféry. Sú spracované podľa novej učebnej osnovy a odlišnému prístupu k vyučovaniu predmetu.
Prvá samostatná časť skrípt je venovaná vybraným statiam z Deskriptívnej geometrie, pretože je to základné učivo príbuzných technických disciplín. Prednášky a cvičenia v rámci tejto časti umožňujú získať priestorovú predstavivosť a osvojiť si základy zobrazovania. Gesciou tejto časti predmetu je poverená RNDr. Marta Pajtášová, ktorá je autorkou úvodnej časti.
Druhá časť (kapt. 1 ) je venovaná normalizácii, technickému kresleniu, zabezpečeniu funkcie a vymeniteľnosti strojových súčiastok, základnému rozdeleniu a kresleniu častí a mechanizmov strojov a ich stručnej charakteristike.
V poslednej 11-tej kapitole je zbierka úloh na precvičenie odprednášanej látky a získanie manuálnej zručnosti v grafickom prejave a to nielen tu na fakulte, ale najmä neskoršie v praxi, v dokonalej orientácii pri čítaní konštrukčných myšlienok a predstáv z cudzích výkresov, ako aj dokázať svoje nápady správne previesť na výkres, aby ich mohla potom aj výroba úspešne realizovať.
Na vydaní týchto skrípt má zásluhu vedenie TU a VTU Zvolen a recenzenti: Prof. RNDr. Anton Dekrét a …………………., ktorí starostlivo preštudovali text i obrázky a cennými pripomienkami prispeli k úspešnému vydaniu tejto učebnej pomôcky.
1. Úvod do Technického inžinierstva
1.1. VZNIK A DEFINÍCIA INŽINIERSKEJ PROFESIE
Spoločenská výroba, ktorej charakteristickým znakom je používanie výrobných nástrojov a strojov je základnou podmienkou ľudskej existencie. Po mnohé tisícročia bolo zdokonaľovanie výrobných nástrojov len dielom skúsenosti. Inžinierstvo je však činnosť, ktorú spájame spravidla s najvyššou vysokoškolskou kvalifikáciou ako vyššou zložkou technickej práce.
O spojení technického rozvoja v minulých dvoch storočiach, vzniku a formovaní inžinierskej profesie svedčí sám pôvod slova inžinier. Odvodzuje sa od anglického slova „enginer“ s významom špecialistu, zaoberajúcim sa technickou prácou na strojoch (engineering) predovšetkým hnacích (engine). Ako podstatné meno označuje človeka, ktorý vie navrhovať, konštruovať, vyrábať a prevádzkovať stroje a mechanizmy, ako sloveso vyjadruje orientovaný dej alebo tvorčiu činnosť: stavať, projektovať, prevádzkovať (ale aj „vymýšľať, vynaliezať, organizovať“). V iných prameňoch nachádzame pôvod slova „inžinier“ od latinského „ingenium“ (nadanie, dôvtip), resp. španielskeho „ingenioros“ (staviteľ opevnení).
Označenie „inžinier“ sa používa až v pozdnom novoveku. Avšak ako všetky historické javy aj inžinierstvo má svoju predhistóriu. Jednotlivcov, ktorých by sme dnes bez váhania označili ako inžinieri, nachádzame už v staroveku. Údajne prvým inžinierom bol Eupalinus z Megary (600 rokov p.n.l.), staviteľ akvadukty na ostrove Samos, nasleduje Appia Claudia, budovateľ významných rímskych stavieb, nevynímajúc budovateľov ďaleko starších egyptských pyramíd. Inžinierstvo tejto epochy ako aj epochy stredoveku je nutne chápať predovšetkým ako umenie. Prevažovala technológia, založená na empírii, osobnej zručnosti, schopnosti a intuícii.
Inžinierska profesia v dnešnom poňatí, ako sa profilovala v priebehu minulého a tohoto storočia a je v porovnaní s inými technickými profesiami, zabezpečujúcimi úlohy skôr rutinného typu, založená na využívaní poznatkov vedy.
V zhode so slovenským vývojom a svetovými trendmi je možné do sociálnej kategórie inžinierskej profesie zahrnúť:
a/ s profesionálnou spätosťou,
b/ s kvalifikáciou, získanou na základe absolvovania vysokej školy príslušného smeru a praxe,
c/ so schopnosťou riešiť technické (technickoekonomické, technickoorganizačné) problémy na úrovni vedeckého poznania a prevziať tomu odpovedajúcu spoločenskú zodpovednosť.
1.2. INŽINIERSKA PROFESIA V OBDOBÍ VEDECKO-TECHNICKEJ REVOLÚCIE (VTR) – DIFERENCIAČNÉ A INTEGRAČNÉ TENDENCIE.
Prudký rozmach techniky na základe bezprostredných výrobných aplikácií vedy sprevádzal rozvoj inžinierskej profesie. Výrazným znakom týchto zmien je proces diferenciácie inžinierskej profesie, započatý už pred VTR. Ak v prvej polovici minulého storočia vedľa vojenského inžinierstva figurovalo ako druhé univerzálne inžinierske povolanie iba tzv. civilné inžinierstvo, potom od druhej polovici minulého storočia dochádzalo k rozvoju špecializovaného inžinierstva: strojného, banského, stavebného, elektrotechnického apod. Po druhej svetovej vojne – na začiatku VTR – došlo k ďalšej diferenciácii, prejavujúcej sa jednak vo vzniku úplne nových inžinierskych odborov (jadrová energetika, technická kybernetika, automatizované systémy riadenia apod.), jednak v štiepení dosiaľ kompaktných odborov na relatívne samostatné odbory. S týmto korešpondoval špecializačný vývoj na vysokých školách technických. Spolu s diferenciáciou inžinierskych profesií silnie však v epoche VTR tendencia ich integrácie a vznik nových inžinierskych profesií alebo špecializácií, ktoré sú založené na multidisciplinárnych a interdisciplinárnych prístupoch. K nim patrí napr.:
1.3. INŽINIERSKA TECHNICKÁ PRÁCA A INŽINIERSKE TVORIVÉ MYSLENIE
Oblasti inžinierskej práce sú veľmi rozmanité. Základné poslanie všetkých inžinierov je vždy rovnaké:
Tieto úlohy inžinier plní len vtedy, keď tvorivým spôsobom myslí i pracuje a keď ovláda metodiku inžinierskej tvorivej práce.
Tvorivosť možno charakterizovať ako súhrn vlastností, ktoré dávajú človekovi predpoklady, aby premenami vo svojom vedomí vytváral nový produkt. Najdôležitejšie typy tvorivosti sú:
Vytváranie technického diela možno rozdeliť na činnosti:
V tvorivom procese sa uplatňuje tvorivý intelekt, ktorý má tri zložky a tieto sa prejavujú nasledujúco:
a/ intuitívnou, imaginatívnou, voľnou fantáziou – objavovanie nových princípov, improvizácia, využívanie extrémov, náhod apod.
b/ heuristické predstavy – transformácie nových riešení a problémov, plánovité systémové riešenia (model, prototyp),
c/ schematické operácie, algoritmy riešenia, reprodukcie a aplikácie operácií na riešenie daných úloh.
Súčasný vedecko-technický rozvoj charakterizujú tieto základné znaky:
Uvedený prehľad nevyčerpáva všetky znaky charakteristické pre súčasný vedecko-technický pokrok. Poskytuje len základnú orientáciu o dobe, v ktorej sa veda a technika rýchle dostávajú na kvalitatívne novú úroveň. Naša súčasná doba vyžaduje prudký rast intelektuálnych síl človeka, zmeny v obsahu a charaktere doterajších profesií a automatizáciu procesov vedecko-výskumnej práce.