Solidworks en het integraal model

Voor het maken van een integraal idee van het ballenkanon hebben we aan de hand van de lessen van Steven Bouwens een Solsidworksmodel gemaakt. Ik heb het ballenkanon gemaakt in Solidworks en deze heeft Roel geplaatst op de hovercraft die hij gemaakt had in Solidworks. Hieronder is het model te vinden dat gemaakt is. Het ballen kanon heb ik gemaakt, Roel heeft de assembly en de hovercraft gemaakt.

Werken volgens v model

Het v-model is het model waar wij dit blok mee aan de slag gaan. Volgens dit V-model, is het de bedoeling dat je eerst je systeem (de voedselhover) gaat onderverdelen in sub-systemen.  Deze subsystemen zijn bij ons het ballenkanon en de hovercraft. Deze twee sub-systemen denken we uit in deze fase van het blok. De volgende fase zal nog dieper in het systeem duiken. We zullen dan de sub-systemen van de sub-systemen gaan ondezoeken. Deze zullen zijn voor het ballenkanon:d e vogelverschrikker, het herladen en vuren. En voor de hovercraft de lift, de thrust en de bodemplaat. De systemen hebben we onderzocht door de specificaties te bepalen voor de voedselhover. Deze specificaties hebben we weer door getrokken naar de eerste twee subsystemen, zo hebben we nu in kaart welk systeem wat zal wegen en kosten etc. Hieronder kan je de manier zien die wij gebruikt hebben om deze specificaties in te delen:

Hieronder vind je enkele staafdiagrammen die netjes weergeven wat de specificaties zijn van elk subsysteem

Definitieve pakket van eisen en wensen

Na dat wij een systeem integratie gedaan hadden, en de voedselhover een hovercraft/ballenkanon was, konden wij van start gaan met het herzien van het pakket van eisen en wensen. De eisen die wij opgesteld hadden in de proof of conceptfase werden eventueel gewijzigd en aangevuld met informatie die uit deze fase gehaald is. Het is dit blok een vereiste om elke fase je pakket van eisen en wensen aan te scherpen. In dit pakket van eisen en wensen hebben we alle eisen en wensen ongeschonden gelaten, wel hebben we er een aantal bijgevoegd.  Deze zijn in het rood toegevoegd in de tabellen hieronder.

Dit pakket van eisen en wensen hebben we met zijn vieren gemaakt. We hebben veel kunnen leren van elkaars aanpak. Zo hebben we van elkaar geleerd om de natuurkundige grootheden erbij te betrekken wanneer je een pakket van eisen en wensen opstelt. Op deze manier vind je snel nog veel eisen die je toe kunt voegen. Dit is zeker en punt dat ik mee zal nemen naar mijn volgende fasen en blokken. Dit pakket van eisen en wensen zal ook gebruikt worden om in de volgende fase ons staande ontwerp mee te wegen.

Definitieve probleemstelling

Om de analyse/ideefase af te ronden eindigen wij met het herformuleren van onze probleemstelling. Deze probleemstelling bevat zowel de probleemstelling van de hovercraft en het ballenkanon. Deze probleemstelling moet fungeren als basis voor onze volgende fase. Vanuit blok 3 heb ik feedback gekregen over het formuleren van doel en probleemstellingen. Deze feedback sloeg op het feit dat ik meer in detail moest springen wanneer ik een definitieve probleemstelling formuleer. Ook hebben wij onze hoofdvraag herformuleerd en de deelvragen opgesteld voor de volgende vragen. Hieronder kan je onze probleemstelling, hoofdvraag en deelvragen lezen.

Probleemstelling

Er moet een hovercraft met daarop een voedingsdispenser met boeidetectie- en een afschriksysteem voor vogels gerealiseerd om op een alternatieve manier mosselen van voeding te voorzien en vogels af te schrikken.

Hoofdvraag

Hoe kan een hovercraft met daarop een voedseldispenser voor mosselen en een afschriksysteem voor vogels geoptimaliseerd worden voor water en land, waarbij rekening wordt gehouden met veiligheid, stabiliteit en bestuurbaarheid.

Deelvragen

·         Hoe genereer je zoveel mogelijk lift onder de hovercraft?

·         Hoe genereer je voldoende thrust om de hovercraft te verplaatsen?

·         Hoe kan de hovercraft van richting veranderen?

·         Hoe garandeer je de stabiliteit van de hovercraft?

·         Hoe garandeer je de veiligheid bij het gebruik?

·         Hoe garandeer je de waterdichtheid van de componenten?

·         Welke materialen zijn het meest geschikt voor de hovercraft?

·         Hoe zorg je dat de hovercraft bij storing niet zinkt?

·         Hoe kan de aerodynamica van de hovercraft wordt verbeterd?

·         Wat zijn de exacte afmetingen van de hovercraft?

-          Wat zijn de maattoleranties?

·         Wat is het exacte gewicht van de hovercraft, met alle systemen?

-          Wat zijn de gewichten van ieder (sub) systeem apart?

-          Welke toleranties worden er qua gewicht per (sub) systeem aangehouden?

·         Waar worden alle (sub) systemen exact gepositioneerd op de hovercraft?

-          Waar wordt het ballendropsysteem geplaatst?

-          Waar worden de geluidshoorn en de lampjes geplaatst?

·         Wat worden inkooponderdelen, en wat worden maakonderdelen?

·         Welke inkoop onderdelen worden er gebruikt (exacte specificaties)

-          Welke liftmotor wordt er gebruikt?

-          Welke rotorbladen worden er gebruikt?

-          Welke thrustmotor wordt er gebruikt?

-          Welke rotorbladen worden er gebruikt

-          Welke motor voor het ballen dropsysteem wordt er gebruikt?

-          Welke accu's worden er gebruikt, en hoeveel?

-          Welke geluidshoorn wordt er gebruikt?

-          Welke lampjes worden er gebruikt, en hoeveel?

·         Welke materialen worden er gebruikt voor de maakonderdelen?

DFA

Het maken van een DFA was wat anders dan normaal.Het DFA is vooral gemaakt door Roel en Martijn, Julien en ik hebben daarnaast nog informatie kunnen verstrekken. Ik ben verantwoordelijk geweest voor het maken van de exploded view. Dit komt omdat we nog geen product hadden om een DFA over te maken. Het was dus een DFA maken aan de hand van onze ondervindingen en tekeningen. Hieronder kan je het DFA inzien.

Ook hebben we een Cirkel diagram gemaakt om de verhoudingen goed weer te geven.

Lichtblauw = Thrust

Oranje = Lift

Grijs = Bodemplaat

Geel = Ballenkanon

Donkerblauw = Assembly Hovercraft

Het maken van het DFA was anders dan normaal maar was goed te doen. We hadden voldoende informatie verzameld om een DFA te maken. Wat ook hielp bij het maken van het DFA was het maken van een Exploded View. Deze Exploded View is gemaakt van een hovercraft met een geïntegreerd ballenkanon. Hieronder is deze Exploded View te zien.

Grafische Layout

Voor het analyse verslag heb ik een Grafische Lay-out gemaakt die ons verslag net wat professioneler er uit laat zien. Deze taak heb ik op mij genomen omdat ik beter wil worden in Photoshop. Met deze lay-out ben ik een uurtje bezig geweest, dit komt omdat ik nog veel moest uitzoeken en moest uitvogelen. Uiteindelijk waren we allemaal tevreden met het resultaat en ziet ons verslag er een stukje professioneler uit.

FMEA

Als oplevereis voor deze fase was het aan ons om een FMEA te maken van een hovercraft. Zo zijn wij in staat om in te spelen op problemen die zich voor kunnen doen in onze hovercraft. Eventuele problemen kunnen dan voortijdig worden getackeld. Hieronder is het FMEA te vinden.

Het FMEA was moeilijk om te maken, maar met behulp van de hovercraft die we al gemaakt hadden voor de proof of conceptfase waren we instaat om deze lijst in te vullen. Ik vind het FMEA goed gelukt en we hebben uit deze analyse veel nuttige informatie gehaald om onze hovercraft te verbeteren.

Evaluatie Proof of Concept

Na het maken van het Proof of Concept hebben we het ballenkanon nog eens goed bekeken met het idee om het kanon nog beter te maken. Al snel kwamen we er achter dat dit kanon veel kleiner kan. De buis van het kanon is al op een vrij realistische grote, maar het motortje zit binnen in een grote constructie. Uiteindelijk verwachten wij alleen het buisje en een kleine motor over te houden aan dit kanon.

De vogel verschrikker zal ook wat veranderen. Ons idee is om een plateau te maken met daarop een motortje. Hieraan bevestigd zal een draaiende propeller komen te zitten. Op deze propeller zit licht, ook is het mogelijk om geluid toe te voegen zodat deze nog meer afschrikking heeft.

Ook een punt van aanpak is het maken van een dop voor op de buis. Deze dop zorgt er voor met behulp van een veer dat de ballen niet uit de buis kunnen vallen wanneer je bijvoorbeeld over ruig terrein zweeft.

Om het herladen goed te laten verlopen kan men gebruik maken van een stappenmotor of een servo. Met deze motor kan er voor gezorgd worden dat het herlaadsysteem een kwartslag draait, een besturing met Arduino is hier bij wel waarschijnlijk van toepassing. 

Integraal idee tekening

Hieronder kan je het integraal idee zien dat wij gemaakt hebben. Deze hebben we gemaakt naar aanleiding van de morfologische kaart en het pakket van eisen en wensen. Hieronder kan je een rendering zien van het ballenkanon dat wij bedacht hebben.

Na afloop is het pinnetje in de loop vervangen door een radje waarmee je ballen doorlaadt en tegen houdt.

Presentatie en Posters maken

Op Dinsdag 15 April was het zover, de presentatie van het proof of concept dat wij gemaakt hadden. Hiervoor moesten de volgende dingen nog gemaakt worden:

• Een presentatie poster
• Een bijgewerkt document met informatie van deze week
• Een presentatie plan.

Voor de presentatie heb ik mij bezig gehouden met het maken van een prestatie poster in Photoshop. Deze taak heb ik op mij genomen omdat ik dit punt graag wil verbeteren. Hieronder kan je de poster zien die ik gemaakt heb voor onze groep: 

Nadat ik deze poster gemaakt had heb ik voor het het andere team waar onze groep mee samengevoegd is een bijpassende poster gemaakt. Deze poster is hieronder te zien:

De presentatie bevond zich in het Atrium van de HZ. Daar moesten wij presenteren voor de klas en voor onze docenten. Tijdens de presentatie heb ik wat vertelt over de verbeteringen die nog op ons ontwerp konden komen. Zo hebben we het gehad over een groter reservoir en een uitbreiding op het roterende blad. Ook hebben we voorgesteld om het roterende blad te vervangen met een roterende kunststof pijp. Deze kan dan ook nog geluid produceren.

De presentatie vond ik goed gaan. Het proces en indeling ging niet zo helemaal als gepland maar gelukkig was er nog genoeg te vertellen en konden we ons goed aanpassen. In de presentatie hebben we alle behandeld wat we wilde behandelen. De volgende presentaties gaan we wel meer inhoud aan brengen in een presentatie, dat is hetgene dat we geleerd hebben, van deze presentatie.

Tekenen voor de fun

Op woensdag had ik een uurtje vrij, Stan vulde ondertussen de morfologische kaart in met ideeën en wij hadden even rust. Daarom ben ik even voor de fun wat gaan tekenen. Omdat ik super enthousiast was geworden van de bekendmaking van een nieuw spel, ben ik een personage gaan na tekenen uit deze game. Hieronder kan je het resultaat zien.

Het bouwen van het integraal idee.

Om het integraal idee te bouwen dat wij hadden bedacht, zijn wij gaan denken over een leuke materialisatie manier. Toen kwam het idee! KNEX! Dat was lang geleden, en het is een goede en snelle methode om mee te bouwen. Donderdag nam ik dus mijn knex koffers mee en konden wij aan de slag gaan. In eerste instantie was het plan om iets te bouwen met een lopende band, maar omdat dit samen met een enorm laad systeem te veel plek in nam zijn we overgestapt op een ander idee. Hieronder kan je een foto en filmpje zien van dit idee.

Het tweede idee werd alleen maar nog groter dan het vorige. Dit omdat wij een nieuw laadsysteem hadden gemaakt en deze boven op het bouwwerk gezet hadden.Dit systeem had naar onze mening wel potentie, maar het gecreerde werk was gewoon te groot om mee door te gaan. Ook had het lachen de serieuze sfeer weg genomen, dit was erg leuk en ik heb het super naar mijn zin gehad met de schans die gemaakt was.. 

Na dat dit gebouwd was hebben we de essentieele onderdelen eraf gehaald en aan elkaar gemaakt. Ons ontwerp was ineens veel kleiner geworden. Dit idee werkte met een lopende band, en een laadsysteem met een klep. Hieronder kan je deze bekijken.

Uiteindelijk kwam Dion met een geniaal idee. Het radje dat we verzonnen hadden kwam in een buis te

liggen. Door dat het radje draait binnen de buis, schept het een bal mee en houd het de andere ballen tegen. Wanneer de bal gedropt is schept deze automatisch een nieuwe bal. Weer is het ontwerp kleiner geworden dan zijn voorouders. Hieronder kan je een foto en een filmpje zien van ons uiteindelijke idee en Proof of Concept!

Van het werken met Knex heb ik geleerd dat je met dit materiaal erg snel kunt bouwen en construeren. Het is spul om snel je gedachtes mee te kunnen materialiseren. Knex is na deze dag niet alleen maar vermakelijk kinderspeelgoed meer voor mij, maar ook een creatieve werkwijze. De principes die ik geleerd heb tijdens de lessen constructie hebben ook geholpen tijdens het bouwen van al deze constucties. Er zijn veel ideeen gebouwd in een zeer kleine tijd, alle ideeen werkte goed. Dit is een enorm voordeel dat knex heeft in vergelijking met schuim en andere bouwmiddelen. Nu nog maar wachten op de dag dat ik met lego mag spelen op school! :D

Morfologische kaart

Na het maken van de ideeschetsen zijn we begonnen met het invullen van de morfologische kaart. Deze is ingedeeld in de volgende acties: Richten, Herladen, Schieten, Transporteren, Afschrikken en Communiceren. Achter deze acties hebben we de ideeën gezet. 

Deze morfologische kaart is hieronder te vinden.

Ideeschetsen

Op woensdag zijn we begonnen met het maken van ideeschetsen voor de proof of concept.  De onderwerpen opgesteld aan de hand van de manieren en mechanismen die bedacht waren in een eerde geposte post. Later hebben wij deze ideeën ingedeeld in subsystemen. De volgende subsystemen hebben wij gebruikt: Richten, Herladen, Schieten, Transporteren, Afschrikken en Communiceren. Voor deze ideeën heb ik gekeken naar hoe het mechanisme deze acties kan uitvoeren. Zo kwam ik meer uit op integrale ideeën dan systemen. Mijn integrale ideeën bevatte meerdere subsystemen om te werken. Deze ideeën hebben nog wel de potentie om samengevoegd te worden met andere ideeën zodat ze nog sterker zijn.

Hieronder kan je de schetsen zien die ik gemaakt heb:

Pakket van eisen en wensen

De volgende taak op de agenda van Dinsdag was het maken van een Pakket van eisen en wensen (PVE en PVW). Deze eisen en wensen laten vrij snel op tafel, met zijn vieren hadden we zeer snel veel goede ideeën om in te brengen. We hebben deze eisen en wensen ingedeeld in de volgende catagorien: Mens, Techniek, Markt en Milieu. We zijn begonnen met het invullen van de technische eisen, omdat hier vrij veel eisen voor waren gegeven hadden wij het idee om eerst op dit kwadrant nog eisen op te stellen. Al snel hadden we veel eisen bij elkaar bedacht. Een Mindmap over de functies van het kanon was hier erg handig bij. Deze kan je hier vinden:

Binnen een uur waren wij klaar met het opstellen van onze eisen en wensen. In totaal zijn het 30 eisen en 22 wensen geworden. Hieronder kan je het pakket van eisen en wensen vinden voor het ballenkanon.

De voorlopige probleemstelling

Voor dit blok moet er ook natuurlijk een voorlopige probleemstelling worden opgesteld. Voor dat wij deze op gesteld hadden, hebben we op advies van onze projectbegeleider onze groep opgedeeld in twee subgroepen (systeem opgedeeld in subsystemen :P). Julien en Roel zijn team Hovercraft en Martijn en ik zijn team Ballenkanon. Deze opstelling is gekozen door lootjes te trekken. Onze subgroep Ballenkanon is hierna samengevoegd met het team Ballenkanon van een andere groep. Deze Proof of conceptfase werk ik aan het ballenkanon samen met Martijn Dumez, Stan Dreessen en Dion Janse, wij vormen zoals wij onszelf noemen Team Das Uberkanon. Ook moet er een manier gevonden worden om vogels te verjagen, dit gaan Martijn, Julien, Roel en ik samen bedenken.

Voorlopige probleemstelling, daar waren wij gebleven. Samen met team Das Uberkanon zijn wij begonnen met het bepalen van het probleem. Wij kwamen er achter dat er niet echt een probleem was in de mosselkwekerij. Er mist alleen een innovatieslag om het werk van de mens nog gemakkelijker te maken. Hiervoor gaan wij dus een Ballenkanon ontwerpen. Dit kanon moet het werk gemakkelijker en sneller maken (waarschijnlijk ook een stuk leuker, kom op het is een kanon!). Omdat er niet echt een probleem te vinden was hebben we het probleem als volgt geformuleerd:

“Er mist een innovatieve manier om het voederen van mosselen gemakkelijker en sneller te laten verlopen.”

Daarnaast hebben we een hoop ideeën bedacht om het voedsel bij deze mosselen te krijgen. Deze lijst is hieronder te bekijken.

-          Rupsband

-          Radje (reuzenrad idee)

-          Air soft à afschiet mechanisme

-          Grijpertjes (ballen al vast hebbend en dan gewoon loslaten)

-          Katapult idee

-          Karbiet schietende melkbus

-          Vortex kanon

-          Pumkin chunkin trucks

-          Kruisboog voorop Hovercraft

-          Kiep systeem d.m.v. Zwaartekracht à vogeltjes

-          Druk uitoefenen op achterkant golfbal à bal schiet naar voren

-          Bal in lift van de hovercraft

-          Torpedo’s

-          Buis-systeem (verticaal) met pin/klepje die in en uit beweegt

-          Knikkerbaan op de Hovercraft, attractie

-          Rail golf gun

-          Laser plankton

-          3d print Plankton

-          Knex/ Lego technik en Duplo, Playmobil Megablocks

-          Kricket Idee

-          Mijnjagers

-          Twee Draaiende wieletjes van voor die een bal afschiet.

-          Schuifmechanisme à rekenmachine, balletje voor de voorkant

-          Schroef in en uitdraaien met bal ervoor

-          Trampoline met buis ervoor die dispenseerd

Morgen zullen wij beginnen met het maken van ideeschetsen zodat wij een beeld krijgen over al deze mogelijkheden.

De hovercraft en het ballenkannon

Zoals de titel al aanduidt bestaat er de mogelijkheid dat deze blog gaat over de hovercraft en het ballonkanon. Nu kan ik je vertellen dat dit waar is! Eindelijk is het zover, de bouw van de hovercraft! Hier hebben we maanden op gewacht en nu eindelijk gaat het gebeuren. Deze hovercraft wordt gebouwd voor de mosselkwekerij, en moet voedselsuplementen brengen naar mosselen in het water. Daarbij hoort natuurlijk een super cool ballenkanon. Deze suplementen worden verpakt ter grote van een golfbal, dus het wordt een aardig kanonnetje.

Dit project, wat het laatste project is van mijn eerste studie jaar op de opleiding Engineering, voer ik uit met de volgende teamleden: Martijn Dumez, Julien van der Zande en Roel Heijnen. Martijn en ik hebben samen gewerkt ik het vorige project en Roel en ik hebben samengewerkt aan het opbergsysteem van de Quinny Yezz.

Dit blok zit iets anders in elkaar dan de vorige blokken, we gaan nu ontwerpen volgens het V-model. Dit model denkt in systemen en sub-systemen, dit systeem lijkt mij erg leuk om mee te werken. In de eerste week moet er al gelijk een model worden geleverd, het model en de systemen die er in zitten worden verder uitgewerkt gedurende dit project. De eerste week waar we ons nu in bevinden, is toegewijd aan het maken van een Proof of Concept. Voor deze week is ere en planning opgesteld, deze kan je hieronder bekijken.