PWS (Hovercraft?)

Maikel

Aangezien de vakantie voorbij is zullen we nu toch echt aan ons PWS moeten gaan beginnen. Ik heb zojuist het een en ander over hovercrafts gelezen en het lijkt me echt gaaf om er een te ontwerpen.
We moeten alleen nog steeds weten of er genoeg rekenwerk in zit en de bedoeling is dat we aan onze docent laten zien wat er allemaal te berekenen valt.

Aangezien ik hierover nog geen antwoord heb gehad, ben ik zelf nog wat gaan googlen. Ik heb wel een aantal voor de hand liggende dingen gevonden om te berekenen, als; de grootte van de kracht die nodig is om de hovercraft in de lucht te houden en welke vorm het meest effectief is. Maar veel verder ben ik helaas niet gekomen.

Ik hoop dat ‘degene die mijn vraag zal beantwoorden’ er nu wel is en mij verder kan helpen.

Is dit echt alles wat er aan te rekenen valt?
Of is dit al veel en kan je er nog veel meer bij rekenen?
Zo niet, wat is een ander leuk technisch ontwerp waar wel veel rekenwerk in zit?

Alvast Bedankt,
Maikel

Wouter Bouma

Beste Maikel,

Vaak wordt de hovercraft gebruikt als middel en is het niet het doel, inderdaad. In jullie geval zijn jullie dan ook meer aan het ontwerpen dan aan het onderzoeken, vandaar dat je in de knoop raakt met deelvragen. Wij maken onderscheid tussen deze twee werkwijzen in ons stappenplan. Het stappenplan voor ontwerpen sluit mooi aan bij jullie laatste bericht. Neem het eens door en kijk of je sommige delen in je bericht kunt aanpassen zodat ze logischer worden in een ontwerpproces.

Jullie hoofdvraag bijvoorbeeld: in een ontwerpproces noem je dit je "probleemdefinitie". Probeer in jullie geval die probleemdefinitie zo fundamenteel mogelijk op te stellen. Ga dus terug naar e.g. "hoe maak ik een voertuig, die zich over land en water kan voortbewegen?" Als jij dit te basic vindt, probeer dan een toepassing te vinden voor je hovercraft. Is sowieso wel leuk!

De functieomschrijving geven jullie ook al in je bericht. Probeer er voor te zorgen dat alle eisen en functies "meetbaar" zijn, en gebruik zo min mogelijk "vage begrippen" als "te snel", "functioneel", etc. Probeer alles te definiëren. Lees eens over de SMART-methode.

Het is een beetje een gedoe voordat je echt kan beginnen met bouwen, maar een goede voorbereiding en een duidelijk plan scheelt je een hoop tijd (en geld). Kijk of jullie met behulp van het stappenplan jullie plan kunnen aanscherpen en houd me op de hoogte!

Grt. Wouter

Maikel

He Wouter,

We zijn ondertussen met een aantal ideeën over dingen die te berekenen zijn langs de docent geweest en we hebben toestemming gehad om een hovercraft te gaan ontwerpen!

Verder hebben we ook een paar profielwerkstukken van anderen bekeken en wat ons opvalt is dat er vaak ingegaan wordt op een specifieker deel of doel van de hovercraft, zoals ook in een van de links die jij al had gestuurd. (http://profielwerkstuk.tudelft.nl/forum/viewtopic.php?id=1568)
Zelf zijn wij eigenlijk van plan om gewoon een zo goed mogelijk werkende (kleine) hovercraft te ontwerpen en in ons PWS een verslag te maken over hoe het proces is gegaan, tegen welke problemen we aan zijn gelopen en hoe we deze hebben opgelost. Is dit ook mogelijk of is het beter om specifiek naar een deel of doel van de hovercraft te gaan kijken?

Het is hierbij dan dus ook erg moeilijk om deelvragen bij te verzinnen, aangezien je nog niet echt weet tegen welke problemen je aan gaat lopen en wat haalbaar is. Onze docent heeft ook gezegd dat dit moeilijk is, maar toch gevraagd om te proberen zo specifiek mogelijke vragen op te stellen. Dit is wat we nu hebben aan vragen:

Hoofdvraag: Kunnen wij een goed werkende hovercraft ontwerpen en optimaliseren?

Met ‘Goed werkend’ bedoelen wij in ieder geval de volgende vier punten:

Hij moet minimaal (vijf??) minuten in de lucht blijven.
Hij moet niet te snel kapot gaan.
Hij moet op meerdere oppervlakken functioneel zijn, denk aan: asfalt, water, zand en eventueel kleine obstakels.
Hij moet gecontroleerd bestuurd kunnen worden.

Deelvragen:

Wat is een hovercraft ?
Hoe werkt een hovercraft ?
Kunnen wij zelf iets maken dat in staat is te ‘hoveren’ ?
Hoe kunnen we dit design verbeteren ?
- Hoe maken we een geschikt ontwerp ?
- Welke materialen zijn het best om te gebruiken voor de basis ?
- Hoe kunnen we ervoor zorgen dat dit ontwerp zo lang en hoog mogelijk
  blijft hoveren ?
- Wat is de invloed van de skirt en hoe kunnen we het design hiervan
  optimaliseren ?
Wat is de invloed van de ondergrond op het voortbewegen van de hovercraft en is er hierbij een verschil tussen verschillende ondergronden ?
- Hoe kunnen wij ons design hierop aanpassen ?
Hoe maken we de hovercraft bestuurbaar ?
(- Is deze hovercraft nu veel efficiënter in het voortbewegen dan een vergelijkbaar voertuig, maar dan op wielen ?)

Onze vraag was of dit een haalbaar doel is en of de vragen goed zijn of dat we iets belangrijks over het hoofd hebben gezien? Alvast Bedankt.

Maikel

Maikel

He Wouter,

Vanwege de update van het forum is jouw laatste reactie en onze laatste post verdwenen. Hier ben ik pas net achtergekomen. Om je even op de hoogte te brengen; we hebben met onze docent gesproken en hij heeft ons plan goedgekeurd en van hem mogen we gaan bouwen.

Onze probleemdefinitie: Hoe kunnen wij een voertuig maken dat zich over meerdere oppervlakten, waaronder land en water, kan voortbewegen?
Onze functieomschrijving:

Het voertuig moet tegen een paar kleine botsingen kunnen.
Het voertuig moet over verschillende oppervlakken kunnen voortbewegen, waaronder; zand, water en asfalt.
Het voertuig moet minimaal vijf minuten in de lucht kunnen blijven.
Het voertuig moet gecontroleerd bestuurd kunnen worden.

Hij vindt onze definitie en vragen goed, alleen vroeg hij of we ‘Het voertuig moet tegen een paar kleine botsingen kunnen’’ wat specifieker konden maken, maar hij was het met ons eens dat dit best moeilijk is om nu al te doen en dit ook naderhand nog kan.
Nu we dus toestemming hebben gehad om te gaan bouwen, moeten we goed gaan kijken naar geschikte materialen, zodat we geen onnodige aankopen doen. Onze docent heeft ons aangeraden om te werken met een stofzuigermotor, we hebben er al een geregeld, maar eigenlijk geen idee hoe we hiermee aan de slag zouden moeten gaan. Wij denken zelf namelijk dat hij te groot is en dat we beter bijvoorbeeld de Speed 600( http://www.der-schweighofer.de/artikel/10677?gclid=CJHwwaaeic8CFUKeGwodv10NsQ ) kunnen kopen. Hierover hebben we al op meerdere forums van modelhovercrafts gelezen. Maar we kunnen het natuurlijk altijd met een stofzuigermotor proberen, wat denk jij?
Verder zijn dit onze voorlopige keuzes voor de onderdelen:
Romp: Isolatie foam platen
Duct: Polyester met glasvezelmatten
Skirt: Nylon doek
Propellers: Hier twijfelen we nog zeer over, maar dit komt ook omdat je hiervoor de grootte van je hovercraft vrijwel zeker moet weten en dit is weer afhankelijk van andere onderdelen als motoren en batterijen etc. Zo kan je hier hele goedkope propellers kopen: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__5436__APC_style_propeller_7x6_E.html , de vraag is of deze wel goed genoeg zijn. Betere zijn hier te koop en nog niet al te duur: https://www.beslist.nl/products/speelgoed_spelletjes/r/Graupner_propeller_18x10_cm/ . We hebben ook het een en ander gezien over het zelf maken van propellers. Wat is verstandig denk jij?
Besturingssysteem: We hebben het een ander gelezen over het besturen met arduino en volgens ons is het programmeren goed te doen. Verder hebben we dan natuurlijk een afstandbediening nodig.
Draden: Deze zijn vrij goedkoop op allerlei websites aan te schaffen.
Batterijen: Deze moeten we nog uitzoeken, dit komt ook weer omdat deze afhankelijk zijn van de motor. Verder weten we niet echt goed waar we moeten gaan zoeken daarvoor.
Tenslotte zagen we laatst dat we ook een servomotor nodig hadden voor het besturingssysteem en hebben we gelezen over zogenoemde ESC’s en een ‘Lipo-Battery’. Kan jij ons hier misschien meer over vertellen?

Zijn we een beetje de goede kant op aan het gaan of missen we iets heel belangrijks? We willen eerst echt zeker onze materialen hebben uitgezocht voordat we gaan bouwen en natuurlijk zijn we ons ervan bewust dat we tijdens het bouwen nog tegen veel meer problemen aan zullen gaan lopen. Alvast Bedankt.

Maikel

Juul Jongbloed

Hoi Maikel,

wat cool dat jullie een hovercraft gaan bouwen! Jullie gaan zeker de goede kant op!
Wouter is helaas gestopt met vragen beantwoorden, dus vandaar dat ik jullie vraag beantwoord.

Aangezien jullie niet iets of iemand met de hovercraft willen dragen is de motor van een stofzuiger misschien onhandig groot (en zwaar). Op het internet wordt inderdaad veel gesproken over de Graupner Speed 600 motor, maar ik denk dat een andere kleine RC motor van de hobbyking zoals op deze site wordt genoemd ook prima is voor jullie ontwerp.

Voor de romp kun je inderdaad piepschuim gebruiken. Behalve dat het licht is, is het ook makkelijk in een bepaalde vorm te snijden.

Wat betreft de duct lijkt het mij makkelijker om gewoon een PVC buis te gebruiken. Let hierbij wel erop dat de motor met de prop hierin past. Verder denk ik dat jullie de skirt beter van een materiaal kunnen maken wat geen water opneemt en daardoor zwaarder zou kunnen worden. Ik zou gewoon een plastic zeil gebruiken (bijvoorbeeld douche gordijn stof).

De propellers zou ik kant en klaar kopen bij de hobbyking. Ik denk dat jullie je het jezelf dan onnodig lastig maken als jullie ze zelf gaan maken; Er gaat denk ik veel tijd in zitten om ze precies gelijk te maken met de juiste twist en hoek, terwijl jullie doel van jullie PWS het ontwerpen van de hovercraft is.

Het besturen met arduino raad ik inderdaad aan. Op deze site kunnen jullie daar meer informatie over vinden.

De batterijen heb je nodig om de motors aan te drijven. Een zogenaamde "lipo-battery" is niets anders dan een bepaald soort oplaadbare batterij die licht is in verhouding tot het vermogen wat het kan leveren.

Net zoals een boot of een vliegtuig heb je een roer (of het engelse woord rudder) op jullie hovercraft nodig om naar rechts of naar links te gaan. Aangezien de hovercraft op een afstand bestuurbaar moet zijn heb je een apparaatje nodig wat dit roer kan bewegen. Dit apparaatje is de "servo moter".

ESC staat voor "electronic speed controller" en regelt de snelhied van de motoren, zodat je niet altijd op vol vermogen hoeft te vliegen. Aangezien jullie in de functieomschrijven hebben staan dat de hovercraft gecontrolleerd bestuurd moet kunnen worden, lijkt het me handig dit ook te kopen.

Ik hoop dat jullie hier weer even mee vooruit kunnen en als er meer vragen zijn laat maar weten!

Groetjes,

Juul

Maikel

He Juul,

Dankjewel voor je uitgebreide reactie. We hebben de website die jij had doorgestuurd; http://www.instructables.com/id/How-to-make-a-RC-Hovercraft/ , goed doorgenomen en er veel aan gehad. Door nog wat websites door te nemen, snappen we nu de werking van vrijwel alle onderdelen.
Aangezien we graag willen beginnen met bouwen hebben we een lijst met onderdelen opgesteld en mijn vraag was of de onderdelen wel goed samen kunnen, wat ik wel verwacht aangezien het grotendeels van die website afkomt. En of we iets over het hoofd zien/iets veel gemakkelijker kan.
Onderdelen:

Romp: Isolatie foam platen/ Piepscuim om dingen aan vast te maken
Skirt: Waterdicht zeil
Duct: Plastic platen of triplex, om een rechthoekige duct te maken. (Lijkt ons beter dan een PVC buis, verder zijn deze in die grootte erg duur)
Radio transmitter/receiver, ik heb gelezen dat je deze uit een oude radio kan halen en deze kunnen we evt op martkplaats ofzo zoeken.
Lipo-battery: https://hobbyking.com/en_us/turnigy-2200mah-3s-25c-lipo-pack.html
ESC’s:
http://www.valuehobby.com/hobbywing-skywalker-20a.html
Thrustmotor en propeller: Motor: https://www.hobbyking.com/en_us/ntm-prop-drive-28-26-1350kv-302w.html
Propeller: https://hobbyking.com/en_us/apc-style-propeller-7x6-bone-ccw-1pc.html
Liftmotor en propeller:
Motor: http://www.himodel.com/electric/EMAX_950KV_Outrunner_Brushless_Motors_W_Prop_saver_Type_Max-BL2215_25.html
Propeller: https://hobbyking.com/en_us/gws-style-slowfly-propeller-10x3-8-black-ccw-5p
cs.html
Servomotor: https://www.conrad.nl/nl/modelbouw-servos-o1207063.html?sort=Price-asc
Extra’s : Hout (triplex), Schroeven, Tape, Goede lijm,
Extra voor bouwen:
1 rode en 1 zwarte silicone wire:
https://hobbyking.com/en_us/turnigy-pure-silicone-wire-16awg-1m-black.html
1 rode en 1 zwarte 3mm heat shrink tube:
http://nl.rs-online.com/web/p/heat-shrink-cold-shrink-sleeves/7004532/
xt60 connector: batterij met draden connecten:
https://hobbyking.com/en_us/male-xt60-connectors-5pcs-bag-genuine.html
2mm Gold connecters: ESC’s aan motor connecten:
https://hobbyking.com/en_us/2mm-gold-connectors-10-pairs-20pc-1.html
Draden, van bv deze website: https://www.conrad.nl/nl/velleman-kmow-draad-1-x-020-mm-1-set-68511.html?sc.ref=Category Overview
Iets wat niet in de lijst stond op de website is iets om de servometer mee aan de platen voor het roer te maken, die we trouwens van plan zijn van triplex of iets dergelijks te maken. Volgensmij kun je hier een ‘pushrod’ voor gebruiken en die aan het beweegbare deel van het roer maken.

En dan nog een arduino stater pack, kost ongeveer 30,-. Verder hebben we gelezen dat het besturen met een ps3 controller kan, dus dit willen wij zeker weten uitproberen.
Als alles klopt, zullen we proberen om zelf zoveel mogelijk te regelen en de rest zullen we moeten aanschaffen. Alvast bedankt.

Maikel

Juul Jongbloed

Ha Maikel!

Super! Wat goed dat jullie de "instructables" website zo goed hebben kunnen gebruiken. Er staan overigens ook hele goede voorbeelden op over het arduino gedeelte (zoek dan naar "arduino downloaden hovercraft").

Lijkt me dat jullie overal goed over hebben nagedacht. Wat de duct betreft, hoe lichter en hoe ronder hoe beter!
Jullie hebben inderdaad ook een pushrod nodig om de energie van de servo om te zetten in mechanische energie. Er komen natuurlijk geen hele grote krachten op het beweegbare deel van het roer maar let er toch op dat het stilstaande deel van het roer stevig is vastgemaakt aan de foamplaat zodat het niet los gaat bij een maximale roeruitslag.

Succes met bouwen!

Juul

Maikel

Hoi Juul,

Ondertussen is de basis van de hovercraft al af en hebben we alle onderdelen. We zijn bezig met het programeren van de liftmotor, maar dit lukt niet. De opstelling klopt, die is namelijk op veel websites hetzelfde. We hebben ook het programmeren van veel websites gebruikt en het enige wat de motor doet is piepen.
Zou jij hiernaar kunnen kijken? In de bijlage staat een foto van de opstelling en op deze link staat de programering die we nu hebben geprobeerd:
http://techvalleyprojects.blogspot.nl/2012/06/arduino-control-escmotor-tutorial.html
Precies dit stappeplan hebben we gevolgd. ALvast Bedankt.

Maikel!

Maikel

Wij denken dat het te maken heeft met het feit dat we de ESC moeten 'armen'. De esc die wij hebben is: https://hobbyking.com/en_us/hobbywing-x-rotor-esc-20amp.html
Hij is 20A terwijl bij onze motor staat dat het 25-30A ESC nodig heeft. Is dat erg, want op: http://www.instructables.com/id/How-to-make-a-RC-Hovercraft/?ALLSTEPS gebruiken ze ook deze twee onderdelen.

Als het niet erg is, ligt het er dus aan dat we de ESC moeten 'armen', maar wij hebben hierbij geen handleiding of iets dergelijks gehad, hoe zouden we dit moeten doen? Of is er een andere reden dat het systeem niet werkt? Alvast Bedankt

Maikel

Maikel

Ondertussen zijn we er al achter en zijn we goed op weg.

Juul Jongbloed

Ha @Maikel,

wat goed dat het al gelukt is! Ik had tentamens dus vandaar mijn latere reactie. En wat ontzettend leuk om te lezen dat jullie er zo goed mee bezig zijn :)

Groetjes,

Juul