@lizloosen
Ik heb nog geen mailtje ontvangen. Zou je willen checken of het naar odidahdal@gmail.com is gestuurd?

@bjornlosekoot
Beste Bjorn,
Hartelijk dank voor uw reactie. Over het feit dat er contaminatie plaats gaat vinden hebben wij ook nagedacht. Als oplossing hiervoor willen wij dan inderdaad een deksel gebruiken. Nu zal hiermee niet alles voorkomen worden aangezien het water later alsnog tijdens filteren of de analyse in jullie eventuele apparatuur, hiermee zullen wij dan rekening houden in onze resultaten van het onderzoek.
Van het advies om handmatig slijtage aan te brengen zullen wij zeker gebruik gaan maken!
Qua apparatuur zouden wij gebruik willen maken van Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie of Pyrolyse-gaschromatografie-massaspectrometrie. We twijfelen alleen nog welke van de twee wij het beste bij ons onderzoek past.
Ook was er een ander optie als onderzoek dat wij niet de microplastics zouden opsturen, maar het water waarin het zich bevond. Hiermee zouden er dan mogelijk additieven of andere stoffen die de microplastics uitscheiden gevonden kunnen worden, alleen weten wij niet of dit kan. Denkt u dat dit zou kunnen en heeft u voor deze dingen misschien nog advies in?

We horen graag van u.

Met vriendelijke groet,
Floortje, Josephine & Mara
Johan de Witt-gymnasium Dordrecht

Hoi Sam en Ilyas,

Wat leuk dat jullie ons hebben gevonden, jullie zijn hier ook zeker aan het goede adres. Ik studeer zelf Life Science & Technology (de tegenhanger van MST), waar we ook veel bezig zijn met chemie.

Hebben jullie al een idee hoe je de caffëine uit deze drankjes wilt extraheren. Ik heb bijvoorbeeld deze experimentbeschrijving gevonden (http://chemieleerkracht.blackbox.website/index.php/extractie-van-cafeine-uit-koffie/), waarvan ik denk dat deze opzich op een middelbare school uitgevoerd zou kunnen worden. Mocht dit niet zo zijn of jullie hier andere ideeën bij hebben hoor ik dat graag. Dan zou ik namelijk even rond kunnen kijken of wij hier faciliteiten voor jullie hebben.

Ik zag dat jullie ook een mailtje hadden gestuurd naar de scholierenlab mail. Deze zal ik niet meer beantwoorden, zodat we hier gewoon verder kunnen met ons gesprek.

Ik hoor graag van jullie!

Groetjes,
Bjorn

Beste @Timoh,

Om op een helling van 10% stabiel 10km/h te rijden, heb je voor een 140kg object (skelter +accu, motor etc) zo'n nominaal vermogen nodig van 600W. Hierbovenop komt natuurlijk nog een stukje verlies vanwege transmissie, bandenspanning, oneven terrein etc, dus zou ik voor een motor gaan met een nominaal vermogen van 800-1000W.
Voor versnellen en overkomen van obstakels wil je dat het piekvermogen wat hoger ligt dan het nominaal vermogen, zo rond de 1500-2000W.
Hierin in borstelloze DC motor vaak het makkelijkst aan te sturen (Brushless DC motor of BLDC motor).

Als je systeem runt op ~48V (wat veelvoorkomend is voor dit soort toepassingen), dan moet de accu dus zo;n 30-40A kunnen leveren.
BLDC motoren draaien gewoonlijk liever snel dan sterk.

Je kunt de doelsnelheid van de wielen bepalen in rotaties per minuut (rpm) door middel van de diameter van de wielen te gebruiken.
De omtrek van het wiel bereken je via pi * diameter, vervolgens krijg je de RPM door de doelsnelheid te delen door de omtrek en te vermenigvuldigen met 60 - om van rotaties per seconde tot RPM te gaan).
Voor een wiel van 40cm en een doelsnelheid van 10kmh (2.8 m/s), is de RPM 132 rotaties per minuut.

De tandwielcombinatie (of gear ratio) zal het toerental van de motor zijn tegenover de RPM van het wiel.
Voor een BLDC motor met een toerental RPM van 3000, is de overbrenging dus 3000:132 oftewel 22.7:1
Dit is een erg grote stap om op zo'n vermogen in een keer te overbruggen, dus ik zou zoeken naar een systeem die het in minstens twee stappen doet, in plaats van via een enkele tandwieloverbugging.

Voor de zekerheid zou ik ook nog de koppel (torque) checken. Deze bereken je op basis van de hoeksnelheid. Dit is een maat van hoe snel de wielen ronddraaien.
Elke omwenteling draait de motor 2 pi radialen (360 graden). Bij een RPM van 3000 (dus 50 per seconde) draait de motor 100 pi radialen per seconde, oftewel een hoeksnelheid van ongeveer 314 radialen per seconde.

De koppel (torque) is het vermogen gedeeld door de hoeksnelheid -> tau = P/omega. In dit geval is dat nominaal 1000W/314rad/s = 3.2Nm torque.
Aan de wielkant wordt de torque groter door de overbrugging, namelijk met de zelfde factor als de overbugging. De torque aan de wielkant is dus 3.2 * ~22.5 = 72Nm. Hiervan verlies je een stukje op het wiel, dus kan je uitgaan van een koppel van 60Nm. Dit is meer dan genoeg kracht om de skelter door zand of over wortels heen te krijgen.

Kortom, stel je zou een motor hebben met een nominaal vermogen van 1000W, een piekvermogen tussen 1500-2000W en een overbrugging van 22,5:1, dan zou je een snelheid van 10km/h halen met een toerental van 3000RPM aan de motorzijde.

Dan nu over de accu:

Als je 200W wil voorzien aan de meetaparatuur voor 48U, heb je dus 48*200 = 9.6kWh nodig alleen voor het meetaparatuur. Ik zou dit een stukje omhoog afronden naar 12kWh om wat marge te hebben voor efficientieverlies in de spanningsomvormer die de accuspanning naar de aparatuurspanning omzet.

Voor de motoren wil je dat nominale vermogen van 1000W kunnen leveren voor 2 uur lang. Dat komt neer op 1000W * 2hr = 2kWh. Ook hier zou ik een ruime marge nemen voor verliezen in het systeem en voor wanneer je piekvermogen moet leveren ipv nominaal vermogen. Dus ik zou 3kWh rekenen. Samen heb je dus 15kWh accu nodig. Lion accu's hebben een energiedichtheid van ongeveer 200Wh/kg, dus je zou op een accu van ongeveer 75kg uitkomen.

Vaak wordt accucapaciteit weergegeven in ampere-uur. In het geval van een 48V systeem, zou een 15kWh accu 15kW/48V = 312.5Ah moeten leveren.
Ik zou aanraden om een gecombineerde accu voor het hele systeem te gebruiken, waarbij je een DC-DC omvormer gebruikt om van 48V naar 24V te schakelen voor het meetsyteem. Dan kan je eenvoudiger opladen en heb je maar een enkel batterijmanagement systeem nodig.

Hier nog even alle formules bij elkaar:
Omtrek van wiel: diameter * 2 * pi
Rotaties per minuut wiel: 60 * doelsnelheid (in m/s) / wielomtrek
Gear ratio: RPM motor/RPM wiel
Hoeksnelheid = 2 * pi * RPM/60
Torque/koppel = Motorvermogen / hoeksnelheid
Accucapaciteit = Vermogen * tijd
Ampere-uur rating = Capcaiteit / spanning

Naast de accu en motoren zal je dus een battermijmanagement systeem (BMS) nodig hebben voor het opladen en ontladen. Ook zal je een electronic speed controller (ESC) nodig hebben voor het aansturen van de motor.

Laat me graag weten als delen hiervan onduidelijk zijn en als je verder nog vragen hebt!
Groeten
Tadjiro Velzel

Hoi Ila en Pachaap,

Excuus voor mijn late reactie, de vraag was met de kerstvakantie even blijven liggen. Wat een interessant onderwerp voor jullie PWS! Ik hoop dat ik jullie hier mee verder kan helpen.

Helaas denk ik dat het heel erg lastig gaat zijn om een XRF-meting te doen. Ik heb maar 1 onderzoeksgroep gevonden waar ze een XRF metingen uitvoeren. Ik zou hun een mailtje kunnen sturen om te vragen of het bijwonen van een meting mogelijk is, maar deze mensen zijn over het algemeen erg druk. Wel zou ik ook gelijk de vraag kunnen stellen of zij open staan voor een klein interview waarin jullie je vragen kunnen stellen over deze methode.

Ik zou jullie zelf ook feedback kunnen geven op de inhoud van jullie verslag. Mij lijkt een videogesprek daarvoor de handigste optie. Zou dit voor jullie ook uitkomen?

Ik hoor graag wat jullie hier van vinden!

Groetjes,
Bjorn

Hallo Lauren en Yi Yi,

Leuk om te horen dat jullie PWS gaat over aardbevingsbestendig bouwen in Groningen!

Omdat jullie nu nog in de beginfase zitten en de maquettes nog niet zijn gemaakt, is het het handigst als jullie contact met ons opnemen zodra de modellen klaar (of bijna klaar) zijn. Dan kunnen we samen een afspraak maken voor het testen!

Om rekening mee te houden bij het ontwerpen van jullie maquettes:

De trilplaat is 20 × 15 cm → houd deze afmetingen aan voor het voetstuk van je gebouw

Zorg dat er bovenop ruimte is om een telefoon vast te tapen (voor eventuele metingen als jullie dat zouden willen)

Stuur gerust een nieuw berichtje zodra jullie zover zijn, dan plannen we samen een moment in.

Met vriendelijke groet,
Isabella