Planning

Links is te zien hoe ik de week bouw en test gepland had. Rechts is te zien hoe ik in deze week gewerkt heb. De bouw van de bodemplaat viel enorm tegen. Hier had ik veel meer tijd voor nodig dan verwacht. Wel was ik op donderdag klaar om te testen dus dat liep volgens planning. Vervolgens moesten we de taken van onze groepsgenoot overnemen en dus ben ik donderdagmiddag en vrijdag bezig geweest met het systeem Thrust. Hierdoor konden we pas vrijdag aan het eind van de middag testen of de complete hovercraft werkte. Gelukkig werkte die...

Robotica

Op 6 juni 2012 ben ik naar de robovision in Veldhoven geweest. Dit was een roboticabeurs waar alles stond dat met robots te maken heeft. Hieronder een aantal foto's om ook mee te kunnen genieten.

Op de beurs heb ik de volgende vragen beantwoordt:

VLS

VLS gemaakt van de ophanging van de Thrust motor. Vervolgens heb ik hierin de onbekenden berekend. Hierna heb ik de N-, D-, en M- lijnen getekend.

Stroomschema

Onderstaand is het elektrische schema van de liftmotoren en de thrust motor.

Deze 25 A geldt alleen als de thrust motor vol vermogen levert, dus vol gas. Dit is in de praktijk echter niet steeds het geval, zeker niet als het op behendigheid aan komt om de boeien te detecteren. Daarom zal in de praktijk de accu langer dan 12.5 minuten mee gaan.

We hebben dit in de praktijk getest en het schema werkt.

Boutberekening

Een berekening gemaakt voor de bevestiging van de Thrustmotor. Hierbij ben ik uitgegaan van 1kilogram stuwkracht wat ongeveer overeenkomt met 10 Newton.

De uitkomst was een middellijn van 0.03 mm2. Omdat deze bouten niet bestaan hebben we er voor gekozen om met de kleinste boutjes die wij hadden te werken. Dit zijn M3 boutjes met een middellijn van 5.03 mm2.

Bevestiging liftmotor

Ik heb de bevestigingssteun van de liftmotor getekend in SolidWorks. Vervolgens heb ik hier een maattekening van gemaakt en heb ik het gemaakt in de werkplaats.

Bodemplaten

Van de twee bodemplaten en de verbindingsstukken heb ik eerst een maattekening gemaakt. Vervolgens ben ik deze gaan maken en assembleren.

Dekplaat

Bodemplaat

Verbindingsstuk

Marges systeem lift

Ik heb gedefinieerde marges opgesteld voor het systeem lift.

Motor	Stuwkracht	7 kg	+/- 2 kg
	Spanning	7.2 V	+/- 0,4
	Stroom	10 A max	+/- 5 A
	Toerental (onbelast)	10000	+/- 2000
	Vermogen	72 W	0
	Gewicht	200 g	+50 g     -199 g
Propellor	Bladen	2	+1      -0
	Cm-grootte	20 x 15 cm	+/- 3 x +/- 5 cm
Of turbine	Buitendiameter	7 cm	+/- 2
	Gewicht	50 g	+/- 5
	Diameter gat	5 cm	+/- 2
Skirt	Binnenafmetingen	60 x 80 cm	0
	Buitenafmetingen	70 x 90 cm	+/- 5 cm
	Hoogte	5 cm	+/- 2 cm
Accu	Lifttijd	15 minuten	+ 15          -2
	Ah	7 Ah	+3 Ah    - 0,5 Ah

Sub- systemen Lift

Voor het systeem lift van de hovercraft heb ik verschillende subsystemen opgesteld.

Hierin heb ik ook al de verschillende componenten weergegeven.

Functieboom mosselbevoedselaar

Ik heb een functieboom gemaakt van de mosselbevoedselaar. Hierin staat ook al een deel van de onderdelen die nodig zijn om de functie te vervullen.

Proof of Concept projectweek

In de eerste week van dit blok heb ik samen met een 2e jaars werktuigbouwkunde student en een ED&I collega een Proof of Concept van een hovercraft gemaakt. We hebben hierbij gewerkt volgens het V-model. Dit houdt in dat we de hovercraft hebben opgedeeld in (sub-)systemen. Vervolgens hebben we deze (sub-)systemen gemaakt en apart uitgetest. Daarna hebben we de verschillende (sub-)systemen bij elkaar gevoegd en stond ons Proof of Concept.
Het resultaat was een goed werkende hovercraft.

Om dit Proof of Concept te presenteren hebben we een poster gemaakt. Hierin is ook duidelijk te zien dat we volgens het V-model hebben gewerkt.

Liftmotor

De motoren die we gaan gebruiken voor de liftfunctie van de hovercraft zijn binnengekomen. Hieronder wat specificaties van deze motoren.

Spanning	7.2 Volt
Stroom	9 Ampére
Gewicht motor	162 gram
Gewicht motor + propeller	232 Gram

Om de propeller aan de motor te bevestigen moest er een verbindingsstukje gemaakt worden. Dit heb ik eerst uitgetekend in SolidWorks. Vervolgens heb ik hier een maattekening van gemaakt en heb ik het onderdeel gedraaid.

Het resultaat was de motor met daaraan de propeller bevestigd.

Maattekening

Onder de les productdocumentatie moesten we een maattekening van een gegeven SolidWorks model maken (bovenste tekening). Vervolgens heb ik de tekening van een collega nagekeken en deze collega heeft feedback gegeven op mijn tekening (2e tekening).

Ik heb vervolgens mijn maattekening nog een beetje aangepast (bovenstaande tekening).

Propeller lift

Bovenstaand is een SolidWorks tekening van de propeller die we gaan gebruiken voor de liftfunctie van de hovercraft.

Maattekening

Voor het college productdocumentatie moeten een aantal opdrachten gemaakt worden uit het boek Producttekenen en -documenteren. Een daarvan was opdracht 4.6. Bovenstaande is deze uitgewerkte opdracht. Deze maattekening was de eerste die ik met behulp van SolidWorks gemaakt heb. Hierdoor zou het kunnen dat ik nog een aantal dingen fout gedaan of vergeten heb.

Berekeningen wrijving op hovercraft

Berekeningen gemaakt om grip te krijgen op de wrijvingen die op de hovercraft werken. Voor deze berekeningen zijn een aantal aannames gedaan. Deze waardes kunnen nog anders uitpakken maar het zijn wel realistische waarden.

Monotekening

Voor het volgende college product documentatie informatie opgezocht over de vakterm Monotekening. Met deze uitleg moet voor het voor mijn collega's duidelijk zijn wat een monotekening is en waar je op moet letten bij het maken van een monotekening.

Solderen voor Verbindingstechnieken

Voor de les Verbindingstechnieken moet ik kunnen aantonen dat ik kan solderen met behulp van een model. Dit model moest minimaal 5 soldeerverbindingen bevatten en het moest uit zichzelf rechtop kunnen blijven staan.

Brushless motoren

Onderstaand is een blok informatie over borstelloze motoren. Hierin is de werking beschreven en het voordeel van een brushless motor ten opzichte van een motor mét koolborstels. Deze info is handig voor het kiezen van de juiste motor voor onze hovercraft.






Een brushless of borstelloze motor is een motor welke zonder koolborstels werkt. De wikkelingen zitten in het huis, en de magneten zitten op de ronddraaiende as gemonteerd. (Kan ook andersom, maar dat wordt alleen in vliegtuigen gebruikt en wordt dan een "buitenloper" genoemd)
Omdat zo'n motor dus geen koolborstels en geen collector heeft, moet de motor aangestuurd worden door een speciale regelaar, die er voor zorgt dat spoelen in de motor (velden) precies op het juiste moment stroom krijgen, zodat de magneten van de rotor op het goede moment aangetrokken of afgestoten worden. 


Een van de grootste voordelen van een borstelloze motor is dat er vrijwel geen slijtage of veroudering optreedt. Een motor met koolborstels loopt iedere keer dat je hem gebruikt, een klein stukje in prestatie terug. Hij loopt dus alleen maximaal als de borstels en de collector als nieuw zijn!
Een borstelloze motor heeft dit niet, zoals hij nu loopt, loopt hij in principe na 500 keer rijden nog net zo. Je hoeft dus geen koolborstels te vervangen, geen collector af te draaien, geen draaibank te hebben om je motoren in goede conditie te houden. Alleen maar af en toe schoonmaken en de lagers olin.

Bovendien is de efficiency van dit soort motoren beter, hij loopt dus langer op een accu lading dan een motor met koolborstels met een vergelijkbare prestatie

Zoals gezegd wordt een borstelloze motor op een speciale manier aangestuurd, waarbij de regelaar de 3 spoelen precies op de juiste manier en frequentie aan moet sturen zodat ze de magneet van de rotor op het juiste moment aantrekken of aanstoten, zodat de rotor draait. Hoe meer toeren de motor maakt, hoe sneller de regelaar de spoelen moet aansturen. De regelaar moet dus op elk moment "weten" in welke positie de rotor staat t.o.v. de spoelen.

(PK Model Racing, Dordrecht)

Samen met Robert-Paul en Alex een globale indeling van onze hovercraft gemaakt. Hierin is met blauw het batterijpakket aangegeven, oranje zijn de liftmotors en groen de thrustmotors. Naast het batterijpakket is het ballenkanon gepositioneerd. Vooraan zit de sensor die de boeien detecteert. Voor het batterijpakket zitten de arduinobordjes en achter het batterijpakket zit de elektronica van de RC-besturing.

Functieboom

Functieboom met een deel van de specificaties van de systemen.