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:

Member	functie
Pieter Snoeck	Teamleider, Programmeur
Pepijn Nieuwjaers	Dossierverantwoordelijke
Ruben Van Meerbeek	Notulist, Designer
Philippe Oeylen	Programmeur
Simon Vancoillie	Mechanics, Drawer
Christophe Boeve	Materiaalbeheer

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.

Projectorganisatie

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