zaterdag 4 april 2015

Simulatie remmen

Hieronder is het deel van de simulatie weergegeven van het vertragen (het remmen). Dit deel van de simulatie is ingebouwd in de rest van de simulatie waardoor de gegevens hier niet opnieuw ingevuld hoeven te worden. Op dit moment valt het remmen nog buiten de systeemgrenzen, maar we hebben vooruit gedacht naar blok 8. In dit blok zullen we door middel van remmen wellicht energie op kunnen wekken.

Systemen in hokjes plaatsen

Voordat je een simulatie met berekeningen in excel gaat maken, is het eerst verstandig alle systemen op papier te zetten en door middel van kleur te ordenen. Hierdoor ontstaat overzicht waardoor het gemakkelijker is een simulatie te maken.

vrijdag 3 april 2015

Opgaven op papier, concept simulatie

In de eerste opgave van milieu en energie heb ik de energie in Joule bij 1 uur rijden à 80 km/h berekend. Door middel van kleuren heb ik onderdelen die bij elkaar horen gegroepeerd. Met de tekening geef ik mijn systeemgrenzen aan. 

In mijn tweede opgave bereken ik heb verbruik aan benzine bij 1 uur rijden à 120 km/h.

Hieronder is een afbeelding van het concept van mijn simulatie weergegeven.

donderdag 2 april 2015

Concept en proof of concept

Voordat het integrale idee om een flexibele zuigmond te maken door te ontwikkelen tot concept heb ik eerst voor me zelf verder onderzoek gedaan hoe deze zuigmond zich zou gedragen. Dit heb ik gedaan door drie stukjes mdf aan elkaar te maken, en met twee boutjes en elastieken met elkaar te verbinden. De elastieken zorgen dat de flexibele stukjes mdf terugveren naar hun originele positie. Aan de hand van dit experiment heb ik visueel kunnen vaststellen hoe de zuigmond zal bewegen, waar krachten moeten worden uitgeoefend om terug te komen in positie, en waar de stoel de zuigmond moet raken.

Vervolgens moest er nu al gekeken worden welke afmetingen de zuigmond moet hebben om heel het pad van de robot schoon te maken, en toch onder de stoel door te kunnen. De breedte is vastgesteld op 60 centimeter, met behulp van kartonnetjes die de drie delen van de zuigmond voor moeten stellen heb ik de ideale lengte verhouding van deze delen om onder de stoel door te kunnen vast kunnen stellen.


Als eindproduct heb ik een model van de zuigmond kunnen maken, deze is uiteraard getest door hem onder de stoel te schuiven en er een stofzuiger op aan te sluiten. Dit eindproduct is nu nog letterlijk houtje touwtje, maar de haalbaarheid kan hiermee goed worden aangetoond.




woensdag 1 april 2015

keuze van stofzuiger (technologie)


Om tot de keuze van de juiste stofzuiger te komen heb ik eerst internet en verschillende elektronicawinkels afgezocht. De reden waarom wij ervoor gekozen hebben zelf geen stofzuiger te bouwen, maar er een in te kopen is omdat wij niet beschikken over de kennis en vooral niet beschikken over de ervaring die hierbij komt kijken. Wel weet ik een aantal dingen over stofzuigers uit het onderzoek in de analysefase.

Uiteindelijk zijn er twee belangrijke fabricanten van stofzuigers naar voor gekomen:
Dyson, omdat zij toonaangevend zijn op het gebied van stofzuigers met cycloontechnologie.
Beflexx, omdat zij gespecialiseerd zijn in krachtige stofzuigers, speciaal om in voertuigen in te bouwen.

Met beide bedrijfen is telefonisch contact opgenomen, verder zijn er afwegingen gemaakt met de voor en de nadelen van stofzuigen met een stofzak en cycloontechnologie:
Cycloontechnologie


Stofzuiger met zak

Voordeel
Nadeel

Voordeel
Nadeel
Geen stofzuigerzak
Fijn stof wordt niet gefilterd

Fijn stof wordt beter gefilterd
Stofzuiger zak vervangen
Zichtbaar hoe vol container is
Minder krachtige stofzuiging

Krachtigere stofafzuiging
Bij vollere stofzuigerzak verlies zuigkracht
Uitstraling
Niet direct aan te sluiten op ­=<24V

Direct aan te sluiten op =<24V

Geen verlies zuigkracht
Neemt meer ruimte in beslag

Neemt minder ruimte in beslag


Duurder in aanschaf

Goedkoper in aanschaf


Weinig ruimte tot aanpassingen ontwerp

Ruimte tot aanpassen ontwerp


Zoals te zien heeft een stofzuiger met zak meer voordelen ten opzichte van een cycloonstofzuiger, daarnaast wegen sommige voordelen van de stofzuiger met zak zwaarder mee.
Inmiddels is er contact opgebouwd met de heer F. Biessen van Beflexx, hij is bereid met ons mee te denken en heeft zelfs een aanbod gedaan om ons een stofzuiger te verkopen voor een gunstige prijs. Ook heeft hij al verschillende vragen kunnen beantwoorden en ons advies gegeven, waaronder (heel belangrijk) dat één stofzuiger voldoende is voor een 60 cm brede zuigmond, ten opzichte van 2 stofzuigers voor deze zelfde breedte.


Omschrijving en onderbouwing concept

Na het “stapje terug” te hebben genomen ben ik tot nieuwe inzichten gekomen hoe er optimaal gebruik kan worden gemaakt van de zuigmond. Dit kan worden gedaan door de zuigmond net zo breed als de robot te maken, waardoor de robot slechts één keer over ieder deel van het vloeroppervlak hoeft te rijden. Daarnaast hoeven de stoelen niet compleet verplaatst te worden om er te kunnen stofzuigen, een kleine verplaatsing is voldoende. De zuigmond bestaat uit drie delen waarvan er twee buigen en terugveren als ze ergens tegenaan komen, zo kan de 60 centimeter brede zuigmond onder de stoelen door, en rondom en tegen de tafelpoten schoonmaken.

De zuigmond zal ondanks zijn breedte tussen de stoelpoten door kunnen. In de zuigmond zit een veermechanisme waardoor de zijkanten van de zuigmond naar binnen gedrukt worden door de stoelpoten wanneer de zuigmond er onderdoor gaat. Wanneer de zuigmond voorbij de stoelpoten is zal het terugveren in zijn oude vorm. Wanneer de stoelpoten voorbij de zuigmond zijn zal de stoel vastgegrepen worden om te kunnen worden verplaatst.

De zuigmond heeft aan de onderkant een smalle gleuf voor de afzuiging van lucht, een smallere gleuf zorgt voor meer zuigkracht. Om een goede afstand te houden van de vloer zullen er borsteltjes onder de zuigmond geplaatst worden, tussen de borsteltjes zullen stukken vrij gehouden worden zodat grotere vuiltjes ook opgezogen kunnen worden.

De twee slangen zijn door middel van roteerbare moffen aan de twee zijkanten van de zuigmond verbonden. Deze moeten kunnen roteren om de slang zo min mogelijk te laten bewegen in verband met de beschikbare ruimte onder de stoel, om de zelfde reden wordt er gebruik gemaakt van een zeer flexibele slang. Daarnaast wordt de in- en uitklapbaarheid van de zuigmond minder beïnvloed door een flexibele slang ten opzichte van een stugge slang. Om de derde slang aan te sluiten op het middelste stuk van de zuigmond is geen roteerbare mof nodig.

De zuigmond kan gemaakt worden van ABS de (roteerbare) moffen waar de slangen op gemonteerd kunnen worden kunnen ge3d-print omdat het er slechts drie zijn. Het veermechanisme zal bestaan uit vier torsieveren en staaldraad. Deze keuze is gemaakt omdat vier kleinere veren en staaldraad tot een kleinere en vooral lagere zuigmond leiden wat belangrijk is om onder de stoelpoten door te kunnen. Voor de borstels aan de zuigmond kunnen de borstels van tochtstrips van deuren worden gebruikt. De randen van de zuigmond zullen worden afgewerkt met anti-krasvilt om zo stoel-en tafelpoten en al het andere dat de zuigmond raakt te beschermen.

Het stof zal worden opgezogen door een krachtige 24 volt, 20 ampère inbouwstofzuiger die normaliter op een boot wordt ingebouwd. De container waar de stofzak in zit zal eventueel moeten worden aangepast, zodat hierin een grotere stofzak in geplaatst kan worden voor een langere gebruiksduur. De afweging te kiezen voor een stofzuiger met stofzak ten opzichte van alternatieven berust op de kwaliteit van de lucht die wordt uitgeblazen. Omdat de stofzuiger een stofzak heeft zal de lucht veel beter gefilterd worden waardoor er minder fijne stofdeeltjes uitgeblazen worden. Hierdoor zullen vooral oudere bewoners van het complex geen problemen door stof in de lucht ondervinden.

Door slechts de klep van de stofcontainer te openen kan de volle stofzak worden verwijderd en vervangen door een nieuw exemplaar. De verwachting is dat de stofzak iedere drie dagen vervangen dient te worden en het stoffilter iedere twee weken vervangen moet worden.





vrijdag 6 maart 2015

Een stapje terug

Tijdens de ideefase hebben we ook een 4e integraal idee bedacht waarbij het niet meer nodig zou zijn de stoelen te verplaatsen. Na de presentatie is er overleg geweest met de opdrachtgever, die was enthousiast in dit idee. Na dit overleg hebben we besloten een stap terug in de ideefase te gaan om dit 4e integraal idee verder uit te werken.

Ik heb diverse tekeningen gemaakt hoe de zuigmond zo aangepast zou kunnen worden dat het niet langer nodig is de stoelen te verplaatsen. Daarnaast heb ik tekeningen van de robot als geheel gemaakt.

Een week na het begin van het uitwerken van dit integrale idee naar concept kregen wij te horen dat de stoelen toch verplaatst moeten worden. Ik heb niet alles uit deze week weg hoeven doen, want de flexibele zuigmond zou ook als de stoelen verplaatst gaan worden nog steeds uitermate handig zijn in de schoonmaakrobot.