Monotekeningen en Samenstellingstekening

Voor het vak Construeren en Tekenen was de opdracht om een samenstellingstekening te maken en om drie monotekeningen te maken. Hiervoor hebben we uit een lijst met onderdelen die verwerkt zitten in onze hovercraft twaalf onderdelen gekozen. Ik heb de volgende drie onderdelen uitgewerkt:

• De buis van het ballenkanon
• De bovenste bodemplaat van de hovercraft
• De servohouder

Deze onderdelen heb ik gekozen omdat deze onderdelen cruciaal zijn in ons ontwerp. Ook hebben deze onderdelen een aparte tolerantie, namelijk lasersnijden. De buis van het kanon is extrusie natuurlijk maar de andere twee onderdelen worden lasergesneden. Hieronder kan je de drie tekeningen inzien.

Ook heb ik een samenstellingstekening gemaakt van ons ballenkanon. Om deze goed te maken heb ik de het boek producttekenen en documenteren gelezen. Hierin staan namelijk de regels die wij hanteren tijdens onze opleiding. De opdracht was een samenstellingstekening te maken met tenminste zeven onderdelen, in deze tekening zijn maar liefst tien onderdelen verwerkt. Hieronder kan je de samenstellingstekening zien van het kanon. 

Ik vond het leerzaam om deze tekening te maken, wel vond ik het erg lastig om te doen. Dit komt denk ik door de geringe kennis die in de klas heerst over het tweedimensionaal weergeven van de modellen en omdat er niet veel mee geoefend is in de les. Door de stof nog eens goed te bestuderen thuis en door er over te praten met mijn klasgenoten zijn we naar mijn mening tot een goed resultaat gekomen. We hebben er zo lang aan gezeten dat we ons blind gingen staren. Ik ben er moet ik zeggen wel erg blij mee met het feit dat ik dit onderdeel nu beter beheers dan eerst.

Pakket van eisen en wensen.

Een van de oplevercriteria is het vernieuwen van het pakket van eisen en wensen. Hiervoor hadden we al een hoop werk gedaan, zoals het opstellen van specificaties. Voor het ballenkanon zijn er 4 eisen en een wens toegevoegd. Deze zijn hieronder te lezen.

Deze eisen en wensen kunnen vrij snel aangemaakt worden door dat we al vroeg zijn begonnen met het specificeren van het ontwerp. Zo hebben we al vroeg bedacht van welk materiaal alles wordt en hoe zwaar ze mogen wegen. Ook hebben we een lijst gemaakt met de verwachte kosten. Deze voegen we niet toe in ons verslag omdat deze nog niet definitief zijn, maar ze geven wel een goede basis voor de volgende fase. In de volgende fase zullen we de daadwerkelijke prijzen geven, maar in dit verslag zal er een schatting staan. Ik heb veel geleerd van het maken van specificaties en uiteindelijk van het aanscherpen van de eisen en wensen. Omdat we serieus bezig zijn geweest met het bestuderen en aanscherpen hebben we ook veel wensen kunnen aanscherpen en veranderen, dit maakt je ontwerp nog specifieker en duidelijker.

Final Assembly van de Hovercraft

Nadat we alle onderdelen gemaakt hadden in Solidworks zijn we overgestapt op het maken van de grote Assembly waar de hovercraft in zijn volle glorie te zien was. Ook was het de ultieme test om te bekijken of al onze onderdelen klopte. Zoals verwacht klopte alle onderdelen, super goed gewerkt dus. We zijn erg tevreden met de hovercraft zoals hij er nu uit ziet. Wel is er een kans dat we nog wat aanpassingen verrichten aan de vogelverschrikker. De Ultrasone sensor moet ook nog geplaatst worden, dit doen we wanneer deze binnen is gekomen. Ook zal er aan design nog extra dingen worden toegevoegd indien daar tijd voor is. Hieronder kan je de rendering zien van de hovercraft. De positionering en de assembly heb ik gemaakt, de laatste loodjes aan de assembly heb ik gelegd met Roel.

Is het geen plaatje!

De bodemplaat in Solidworks.

Nadat het ballenkanon klaar was, zijn we begonnen aan de bodemplaat. De specificaties zijn gemaakt zoals te zien is in een vorige post, nu moesten ze alleen nog ontworpen worden in Solidworks. Daar ben ik de laatste dagen nog veel mee aan de slag gegaan. De bodemplaten en de spacers die er tussen komen zijn gemaakt door mij. Het was niet moeilijk om deze in elkaar te zetten, maar ze vereiste wel het enige denk werk. Hieronder kan je alle onderdelen zien met een korte uitleg.

Dit is de bovenste bodemplaat van de hovercraft. Deze zal gemaakt worden van PP en zal gemaakt worden door middel van een lasersnijdmachine. De afmetingen zijn 400 x 600 x 10 mm. De rok zal om deze plaat heen gemaakt worden en alle andere onderdelen van de hovercraft zullen hier op gemonteerd worden.

Deze plaat ligt het dicht bij de grond aan de andere kant van de rok. Deze plaat is van hetzelfde materiaal en zal op de zelfde manier bewerkt worden. Deze plaat zal veel beschadiging oplopen, deze staat direct in contact met de grond wanneer de rok leeg is. Het kan dus zijn dan de materiaal dikte of het materiaal gewijzigd wordt.

Deze spacer houdt de twee plaatje uit elkaar en het lipt aan de linkerkant van deze foto zorgt er voor dat de rok op zijn plek blijft. Deze spacer zal 6 keer verwerkt zijn in de bodem en zal gemaakt worden van aluminium. Ook dit onderdeel zal gemaakt worden door middel van de lasersnijdtechniek.

Onderdelenlijst bodemplaat en specificaties

Toen we klaar waren met het ballenkanon zijn we begonnen aan het maken van de bodemplaat. Hiervoor moesten we wel eerst een onderdelenlijst maken. Deze bodemplaat werd bijna net zoals deze al was op het proof of concept. De bodemplaat bevat een dubbele bodem: 1 met een gat voor de lucht stroming en een dichte bodemplaat. Ook moesten er spacers gemaakt worden zodat deze uitelkaar stonden. Hieronder kan je de onderdelenlijst zien en de specificaties die hier bij hoorden.

Onderdelenlijst Bodemplaat

·         Accu

1.       Gepositioneerd op bodemplaat

2.       Vermogen: 12 v 7,2 A

3.       Gewicht: 2,4 kg

4.       Afmetingen:

·         Lift

1.       Gepositioneerd op bodemplaat

·         Thrust

                  1.Gepositioneerd op bodemplaat

·         Ballenkanon

1.       Gepositioneerd op bodemplaat

·         Elektronicadoos Arduino

1.       afmetingen: 85x85x45

2.       materiaal: Polyethyleen

3.       gewicht:

4.       Plaatsing:

·         Elektronicadoos zekeringen.

1.       Afmetingen: 85x85x45 mm

2.       Materiaal: Polyethyleen

3.       Gewicht: 40 gram

·         Rok

1.       Afmetingen: max. 60 x 60 cm

2.       Materiaal: vijverfolie van polyethyleen

3.       Bevestiging: kit, tape plaatbevestiging

·         Schuim

1.       Decoratie

2.       Afwerking

·         Bodemplaat

1.       Afmeting: 50 x 50 cm.

2.       Afstand tussen de bodemplaten: 7 cm.

3.       Materiaal: PP

Nu deze specificaties bekend zijn, aan de hand van testen en het bestuderen van het proof of concept zal er begonnen worden aan het modelleren in Solidworks. Het uitdenken van deze specificaties hebben we aangepakt zoals we dat de vorige keer gedaan hadden. We hebben gediscussieert over de bodemplaat van het proof of concept model, en daar op hebben we aanpassingen weten te doen zodat deze nog beter werd. Het verbeteren hebben we kunnen doen aan de hand van kennis die van docenten kwamen en aan de hand van de kennis die we op hebben gedaan uit de leerlijnen en uit internet. Ik vond het erg leuk om deze lijst samen te stellen, het opstellen van eisen voor je Pve en je Pvw gaat op deze manier erg snel. Door simpel te praten over je ontwerp kom je al op heel veel eisen en wensen uit die je kan toepassen op je ontwerp.

Pressure Cooker: Motor vermogen testen

Op dinsdag 13 mei hadden wij een pressure cooker van Dhr. Haak. De opdracht was voor onze groep:

“Meten van drukverschil in en buiten het hoversysteem”

Voor deze opdracht hebben we bedacht om een Manometer te maken. Deze meter wordt gebruikt om druk te meten. Door middel van een U-vormige buis waar water in zit kan je meten hoeveel druk je kan genereren met je motor. De Formule die hoort bij deze meetopstelling is de volgende: Delta Druk = Dichtheid van de vloeistof * Zwaartekrachtsconstante * het verschil in hoogte.

Alleen de waarden Druk en Hoogte zijn onbekend. De druk (verschil in druk tussen de motor en de atmosfeer) is het resultaat van deze som. De dichtheid van de vloeistof is 0,998 Kg/dm³. De zwaartekrachtsconstante is 9,81 m/s. Het verschil in hoogte is af te lezen aan de hand van de beginstand van het water en de eindstand van het water, deze wordt gemeten in meter.

Hieronder kan je een plaatje zien van een Manometer.

Deze manometer sluiten gaat aangesloten worden op de motoren die gebruikt gaan worden. Omdat elke motor anders is willen we een opzetstuk maken dat gebruikt kan worden door allerlei soorten motoren. In de buis van de manometer zit water, de buis is tevens ook doorzichtig zodat je het vloeistofniveau af kan lezen.

Hieronder kan je de manometer zien die wij gemaakt hebben.

Handleiding Manometer

Het vullen van de manometer

1. Vul het bijgevoegde flesje tot de streep met water. (voeg eventueel een kleurstof toe aan het water)

2. Draai de dop op de fles.

3. Vul met behulp van de dop de slag op de meetplaat via de bovenkant tot het waterniveau op "0" staat.

Het aansluiten van de manometer op de luchtpomp

1. Neem de bijgevoegde halve fles met pastic zak, en schuif de zak over de luchtuitlaat van de pomp.

2. Sluit de zak om de pomp luchtdicht af met een elastiekje of een stuk tape.

3. Sluit het tutje aan het uiteinde van de slang

Het meten van de luchtdruk

1. Activeer de luchtpomp

2. Wanneer er een druk ontstaat zal het niveau van het water het rechter deel van de slang stijgen.

3. Lees in de rechter kolom de grootte van de luchtdruk af, deze is gelijk met het water niveau in het rechter deel van de slang.

4. Om tot een juiste uitkomst van de druk te komen dient de afgelezen luchtdruk vermenigvuldigd te worden met twee.

Ik vond het erg leuk om een test opstelling als deze te maken, deze test opstelling heeft mij veel geleerd over het meten van grootheden, ook heeft de uitleg van de docent er ook voor gezorgd dat ik nu in zie hoe belangrijk het is om testen uit te voeren. De manometer is goed gelukt, hij werkt zoals we verwacht hadden. Aan het eind van het bouwen hadden we nog wel een probleem met het verlies aan lucht dat wij hadden. Dit probleem hebben we snel op kunnen lossen door middel van een sealing te plaatsen op de standaard waar de motor/ hovercraft op moet rusten.

Modelleren in Solidworks.

Om het ballenkanon te maken volgens de specificaties hebben we nagedacht over de afmetingen en het uiterlijk van het kanon. Om een goed beeld te krijgen van alle formaten hebben we er voor gekozen om het ballenkanon te maken in Solidworks. Hiervoor hebben we verschillen de onderdelen uitgedacht en deze geassembleerd in een Assembly. Hieronder kan je een rendering van elk onderdeel zien met uitleg erbij.

Hierboven is het volledige ballenkanon te zien. Deze wordt bevestigd voor op de hovercraft. Hieronder zal over elk onderdeel een uitleg komen.

Deze drager draagt de as. Deze steun zal voorzien worden van een lager en zal gemaakt worden van aluminium of een kunststof zoals Acryl. Acryl is een kunststof die veel gebruikt gaat worden in onze hovercraft omdat acryl goed bestand is tegen zeewater.

Dit is de as waarop de molen van het ballen kanon rust. Deze zal gemaakt worden van aluminium en wordt bevestigt in de steun in een lager en aan de 360 graden servo. Dit is een extrusie profiel, die alleen op maat gezaagd hoeft te worden.

Hierboven is de buis te zien waardoor onze voedingssupplementen zullen gaan rollen. Deze zal gemaakt worden van een opaal acryl of een transparant acryl.

Dit is de doorlaadmolen die de voedingssupplementen zal doorgeven en tegenhouden binnen in de buis. Deze zal gemaakt worden uit acryl, door middel van lasersnijden.

Dit onderdeel is de vogel verschrikker. Deze zal gepositioneerd op de bovenkant van de thrust maar zal werken op dezelfde voeding als het ballenkanon. Deze kan gemaakt worden van gerecyclede cd's of uit stukken kunststof.

Dit is een klem om de servo op zijn plek te houden. Deze schroef je vast op het onderdeel dat hieronder te vinden is. Deze zal van aluminium gemaakt worden.

Zoals hierboven vermeld is, ziet u hierboven de houder van de servo. Deze zal ook gemaakt worden van aluminium. 

Hierboven kunt u een rendering zien van de servo dit in  het klemmetje zit.

Hierboven zit u twee stukken frame van het ballenkanon, dit is het linkerstuk en het rechterstuk. Deze zullen aan weerszijden van het ballenkanon geplaatst worden. Deze houden de servo en de as op zijn plaats. Deze kunnen geproduceerd worden met een lasersnijdmachine, de onderdelen zullen van aluminium gemaakt worden.

Dit onderdeel hierboven zal fungeren als een klem, deze houden het ballenkanon op zijn plek. Om dat deze klem in de weg zit wanneer je de molen in beweging brengt is er gekozen om een gleuf te plaatsen in dit onderdeel.

Hierboven kan het frame bekeken worden waarop het ballenkanon rust. Dit frame zal rusten op de voorkant van de hovercraft. Dit frame zal gemaakt worden van aluminium en zal gemaakt worden door middel van een lasersnijdmachine

Hieronder kan het onderdeel gevonden worden dat de vogelverschrikker zal dragen. De precieze grote van dit onderdeel is nog niet in detail bekend omdat het motortje nog niet binnen is gekomen. Het onderdeel komt er nu wel ongeveer zo uit te zien. Alleen zal het motortje nog worden toegevoegd.

Onderdelenlijst en Specificaties

Op Dinsdag zijn we van start gegaan met het maken van een onderdelenlijst van het ballenkanon en de vogelverschrikker. Deze onderdelen hebben we ruim genomen qua maten en andere grootheden. Omdat we deze fase al veel willen testen met motor's en servo's hebben we ervoor gekozen om deze specificaties gelijk te gebruiken als inkoop lijst. Hieronder is deze lijst met onderdelen en hun specificaties te zien.

Onderdelenlijst ballenkanon

·         Dropbuis

1.       Materiaal: PMMA

2.       Afmeting: 548 x 50 x 2 mm

3.       Gewicht: 65 gram

4.       Ladingen: 6 totaal/7 inclusief doorladen

5.       Kostenschatting: 7 euro

·         Molen

1.       Materiaal: PMMA

2.       Afmeting: 150 x 150 x 4 mm

3.       Hoeveelheid wieken: 4

4.       Gewicht: maximaal 47 gram

5.       Kostenschatting: 1,00 euro

·         Servo voor herladen

1.       Afmeting: 41 x 29 x 42 mm

2.       Voltage: 5v

3.       Stroomsterkte: 390mA

4.       Kosten: 12,95 euro

·         Batterypack

1.       Soort batterijen: Accu van de hovercraft of een batterypack

2.       Hoeveel volt: 7.2V

3.       Hoeveelheid Ampère: 1A

4.       Gewicht: 188 gram

·         Frame/skelet

1.       Afmeting

2.       Waar is er ruimte voor?

3.       Gewicht

4.       Materiaal

·         Propeller

1.       Afmeting: 120d x 50 mm

2.       Materiaal: cd-rom

3.       Verjagingstechnieken: licht

4.       Gewicht: 25 gram 

·         Servo voor propeller

1.       Afmeting 24d x 38 mm

2.       Gewicht: 50 gram

3.       Voltage: 5v

4.       Stroomsterkte: 320 mA

·         Batterij houder

1.       Bevestigingsplaats

2.       Materiaal

3.       Afmeting

·         Boeidetectie

1.       Wat voor sensor? Ultrasoon sensor

2.       Afmeting: 45,5 x 18 mm

3.       Kosten: 7,95 euro

Doordat wij deze lijst gemaakt hadden konden we snel zien wat er gekocht moest worden deze fase. Uiteindelijk hebben we de volgende onderdelen gekocht.

Product	Aantal	Prijs	Totaal
Hobby DC Motor	1	€ 2,45	€ 2,45
Servo - 360° (13.2kg/cm)	1	€ 12,95	€ 12,95
Ultrasonic HC SR04	1	€ 7,95	€ 7,95

De andere onderdelen zijn maak onderdelen. Deze zullen gemaakt worden door waarschijnlijk een lasersnijmachine en geassembleerd met een las en bout-moer verbindingen. Nu we alle specificaties hadden konden we gaan beginnen met het maken van de Parts en Solidworks.

Van het maken van deze lijst heb ik geleerd dat je wanneer je logisch nadenkt, je snel aan zeer belangrijke specificaties kan komen. Deze specificaties lijden naar andere specificaties, door het gebruik van de aangeleerde methodes zoals bij Mechanica en Elektro.

Planning Subsystemdesignfase

Op Dinsdag 6 mei is er een planning opgesteld in de groep. Omdat we werken met verschillende subsystemen, hebben we er voor gekozen om de subsystemen onder te verdelen onder de teamleden. Martijn en ik zijn verantwoordelijk voor het maken van het ballenkanon en het maken van de bodemplaat. Om een beeld te krijgen van de werklast en om overzichtelijk te kunnen werken hebben we een planning gemaakt. Hieronder is een foto te zien van de planning.

Door het maken van de planning en het inschatten van de werklast kunnen we berekenen hoeveel tijd we denken kwijt te zijn voor deze fase en hoe we deze tijd gaan indelen. We hebben volgens onze planning ook ruimte voor verstoringen, we kunnen dus wanneer dat mogelijk is uitlopen.