Engineering Experience 4: Design a Small Solar Vehicle/Nl/2014: Team AM1

Engineering Experience 4: Design a Small Solar Vehicle/Nl

Welkom op de wiki-page van team Horus. Team Horus bestaat uit zes studenten die instaan voor het construeren van een sterke en efficiënte zonnewagen (small solar vehicle) die crash bestendig is. De wagen neemt deel aan een race tegen de andere teams op het Martelarenplein. Het doel van de race is om een petanquebal zo hoog mogelijk een ramp op te duwen. Dit realiseren we door vooraf verschillende aspecten te analyseren en deze toe te passen op de constructie en werking van de wagen. Het optimaliseren van deze aspecten moet bijdragen tot het bereiken van een zo hoog mogelijk hoogte van de petanquebal. Hiernaast willen we met deze zonnewagen de interesse van leerlingen van het middelbaar aanwakkeren om te kiezen voor ingenieurswetenschappen en hun duidelijk te maken wat hun bijdrage is voor de toekomst.

Horus
Het team bestaat uit zes teamleden:

Beschrijving SSV
Voor het ontwerp is een frame gekozen met druppelvorm. Dit is gedaan wegens esthetische redenen. De uitsparingen in het frame zijn gemaakt om het gewicht te beperken. Indien meer gewicht nodig is, zal dit op het moment zelf toegevoegd worden. De uitsparingen zorgen er dus voor dat het gewicht regelen flexibeler wordt. Als staander voor het zonnepaneel is de stang van een achteruitkijkspiegel gekozen. Deze staander is zeer flexibel om te positioneren doch blijft ze staan. Het ramstuk is gemaakt uit massief eik. Dit materiaal is gekozen omdat het zeer sterk en solide is, op deze manier zal de impulsoverdracht zeer kort en sterk zijn als bij twee biljartballen. Tenslotte is als overbrenging gekozen voor een zelf gemaakte tandwieloverbrenging.

Plan van aanpak
https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_PVA.pdf

Samenwerkingscontract
https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_Horus_Samenwerkingscontract_def.pdf

WBS
https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_WBS_.pdf

Gantt-chartt
https://en.wikiversity.org/wiki/File:Gantt_chart_horus_v1.1.pdf

Blog
Week 1


 * Introductie EE4 - project
 * Groepsverdeling
 * Gantt Chart, WBS, plan van aanpak
 * Teamindeling
 * Keuze logo en teamnaam

Vergaderverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_1_team_horus.pdf

Week 2


 * Uploaden van afgewerkte bestanden
 * evaluatie bespreken
 * Resultaten van metingen verwerken in curves
 * Conclusies trekken uit diode-factor
 * Concept verduidelijking

Vergaderverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_2_team1_horus.pdf

Week 3


 * Taakverdeling volgens gantt chart
 * Verfijnen van papierwerk
 * Keuze besturingssysteem

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_3_team_horus.pdf

Week 4


 * Fouten correctie van diode factor
 * Matlabsimulaties afwerken
 * Beginopstelling Simulink in orde brengen
 * Analytische berekeningen gear ratio
 * Concepttekeningen SSV opstellen

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_4_team_horus.pdf

Week 5


 * Bepalen gear ratio, ideale massa en maximale snelheid
 * Simulink uitwerken en fouten wegwerken
 * Rapport afwerken
 * Interne conflicten uitpraten

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_5_team_horus.pdf

Week 6


 * Uitwerken analytische deel in maple
 * Vergelijken van analytische waarden met maple
 * Verduidelijking zonnepaneelkarakteristiek
 * Case 1 afwerken

Week 7


 * Feedback bespreken
 * Case 1 bijwerken adhv feedback informatie
 * Taakverdeling bouw SSV
 * Case 2 analyseren

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_7.pdf

Week 8


 * Vervaardiging van de SSV in FabLab
 * Keuze materiaal
 * Gearbox uitprinten

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_8.pdf

Week 9


 * Testen van de SSV
 * Botsingsanalyse uitvoeren
 * Stootstuk monteren op SSV

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_9.pdf

Week 10


 * Reparaties doorvoeren aan de SSV
 * Gearbox testen en optimaal afstellen
 * Case 2 afwerken

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_10.pdf

Week 11


 * Finale testen op racebaan
 * Testversie case 2 indienen
 * Degelijk besturingssysteem toevoegen

Weekverslag:https://en.wikiversity.org/wiki/File:EE4_-_Meeting_11.pdf

Resultaten
https://en.wikiversity.org/wiki/File:Raceresultaten.jpg Op bovenstaande afbeelding zijn de resultaten weergeven van de race die plaatsvond in week 13. De resultaten van AM 1 waren voor de eerste ritten niet zo schitterend maar we wisten ons wel te plaatsen voor de halve finale, waarbij we uitkwamen tegen de winnaar van het project. Deze eerste ritten verliepen moeizaam omdat de zon nog niet optimaal was maar ook doordat onze aandrijfas los was gekomen van het tandwiel. Hierdoor werd het tandwiel wel aangedreven maar de kracht werd niet overgebracht op de as van de achterwielen waardoor de SSV amper vooruit ging. Daarom is de tweede run doorschrapt. De twee andere runs wisten we wel als eerste aan te komen, maar dit was voornamelijk te wijten aan de andere wagens die amper vooruit gingen. Tijdens de halve finale wisten we ons wel nog te bewijzen na reparatie van het defect. Dit werd mogelijk gemaakt dankzij de secondelijm die aanwezig was in onze racekit. Het resultaat was het driedubbele van het de beginrun, alleen was het niet genoeg om te winnen van de concurrentie. Het probleem was voornamelijk te wijten aan de gearbox/overbrengingsverhouding. Deze was waarschijnlijk te laag voor het gewicht dat we hadden. Misschien hadden we toch minder gewicht moeten nemen dan we bij de berekeningen waren uitgekomen. De SSV bereikt wel een degelijke snelheid maar dit was pas na ongeveer 7 meter. Toch waren er nog enkele positieve kanten aan ons ontwerp, namelijk het goed afgestelde besturingssysteem waardoor er weinig energie verlies was bij aanraking van de wand. Het was als het waren een zelf corrigerend besturingssysteem en dit gecombineerd met een eenvoudig frame dat er volgens onze normen goed uit zag. De stoter mocht nog iets langer om een optimale botsingen te verkrijgen maar deze was ook weer zeer sterk en zou nog meerdere botsingen kunnen overleven.

In essentie hadden we dus problemen met onze gearbox en de bevestiging op de aandrijfas maar was Horus al bij al zeer stevig om de botsing meerdere malen te overleven.

Afbeeldingen
https://en.wikiversity.org/wiki/File:Tandwielen.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:Tandwielen_2.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:Voorwielen_bevestiging_met_lagers.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:Solid_works_schets.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:Overbrengingsverhouding_solid_works.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:SSV_totaal_bovenaanzicht.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:SSV_totaal.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:Racebaan_SSV.jpg https://en.wikiversity.org/wiki/File:Racedag.jpg