Werken volgens het V-model (2)

We werken volgens het V-model, dit houdt in dat we de voedselhover: hoofdsysteem verdelen in subsystemen: het ballenkanon en de hovercraft. Deze systemen worden op het einde weer samengevoegd tot een systeem. De subsystemen zullen in de volgende fases nog verder worden verdeeld tot sub-sub-systemen, bijvoorbeeld de licht- en geluidsignalen, en de sensoren. 

Met de subsystemen wordt er verwezen naar de volgende onderdelen:

Systeemintegratie

Gedurende deze fase hebben we beide Proof of Concepts geïntegreerd tot een grote voedselhover. Daarvoor zijn aanpassingen gemaakt aan zowel de hover als het ballenkanon. Het ballenkanon zoals hij hier te zien is zal nog geoptimaliseerd worden om het apparaat zo klein mogelijk te maken. Nu zit er nog een groot blok op waar de motor in zit verwerkt, dit zal in de uiteindelijke versie een veel kleinere vorm hebben. Hieronder is de integratie te zien van de hover en het ballenkanon.

De volgende aanpassingen moeten nog uitgedacht worden om het product nog meer te optimaliseren.

·         De hovercraft moet in zijn geheel nog beter worden vormgegeven, hierbij moet gedacht worden aan stroomlijning en de plaatsing van de accu’s

• ·         Veiligheidsaspecten moeten nog worden toegevoegd, denk hierbij aan een veiligheidscherm voor zowel de Lift- als de thrustmotor
• ·         De loop en het magazijn van het ballenkanon moet worden aangepast naar een meer optimale verhouding. De loop wordt wat langer en het reservoir wat korter en platter.
• ·         De constructie die het kanon verbindt met de hover zal nog worden verstevigd, dit zal gebeuren aan de hand van de evenwichtsverdeling en het uiteindelijke ontwerp van het kanon.
• ·         De hoogte van de Liftmotor tot het kanon moet nog worden bepaald. Dit zal ook gebeuren aan de hand van uitleg bij dit bovenste punt.

Procesboom

De procesboom geeft een overzicht wat er met de hovercraft gebeurt tijdens het gebruik, en dient als hulpmiddel om geen aandachtspunten te vergeten. De reden waarom de procesboom in dit geval enkel gericht is op de gebruiksfase, is omdat de hovercraft voort komt uit een gegeven opdracht, en niet aan particulieren verkocht zal worden.

DFA

Per systeem zal er moeten worden gekeken hoeveel tijd er zal moeten worden besteed aan het in elkaar zetten van het systeem. Een DFA (design for assembly) is hiervoor een zeer geschikte tool. Voor het opstellen van een DFA moet er als eerste een duidelijk beeld zijn van de onderdelen die er in het product aanwezig zullen zijn. Omdat dat beeld hier nog niet precies heel duidelijk is, is dit DFA minder gederailleerd, er kan bijvoorbeeld nog niet precies gezegd worden hoeveel schroefjes in de hovercraft komen, en waar deze komen. Wel kan er een inschatting worden gemaakt welke onderdelen geassembleerd moeten worden, en met welke stappen- en waar deze onderdelen op de hovercraft geassembleerd kunnen worden.

 Bij het plaatsen van dezelfde onderdelen horen een groot aantal handelingen die meerdere malen moeten worden herhaald. Verder is het per handeling belangrijk om te kijken welke draaihoek er moet worden gemaakt om een onderdeel te bevestigen. Dit komt omdat een lastige handeling met een grote draaihoek meer tijd in beslag zal nemen.

Functieboom

Om inzicht te kunnen krijgen van het systeem binnen de hovercraft met ballenkanon is er een functieboom gemaakt. Deze functieboom geeft weer welke functies onder welk sub-systeem binnen hovercraft met ballenkanon.

Met deze functieboom is de basis gelegd voor het maken van het FMEA en het DFA. Volgens deze indeling wordt er te werk gegaan deze fase van het project. De volgende fase van het project zal er een diepere functieboom worden gemaakt, om die fase meer te kunnen indelen.

Het hoofdsysteem in deze functieboom is de voedslehover (de hovercraft met ballenkanon), de twee subsystemen zijn het ballenkanon en de hovercraft. De subsystemen hebben ook sub-subsystemen, deze zijn hier nog niet weergegeven, maar hierbij moet gedacht worden aan de accu's, motoren, servo's etc.

Definitieve morfologische kaart

De morfologische kaart van de hovercraft en het ballenkanon zijn samengevoegd, daar is ook nog de categorie het ballenkanon op de hovercraft plaatsen aan toegevoegd. De morfologisch kaart is hieronder weergegeven.

Helaas heeft de computer de nare eigenschap de plaatjes slechts tot het onderdeel vormgeving te kopiëren, gelukkig is de volledige morfologische kaart wel in het verslag terug te vinden. 

Onderzoek lift en thrust

(onderdeel van systeem decompositie en grenzen)

Om te bepalen welke specificaties de motoren en de propellers zullen moeten hebben, heb ik onderzoek gedaan, en berekeningen gemaakt naar hoeveel stuwkracht de motoren en propellers moeten kunnen leveren. Deze zijn hieronder weergegeven.

Voor de thrust heb ik de volgende tabel en grafieken gemaakt:

In de onderstaande grafiek wordt weergegeven wat de kinetische energie is van de hovercraft bij een bepaalde snelheid volgens Ek=1/2*m*v^2. Hier wordt er geen rekening gehouden met eventuele (wrijvings)weerstand.

Hieronder is een grafiek te zien met de thrust en de kracht die de thrust moet hebben om en stabiele voortbeweging te genereren. De blauwe lijn geeft de kracht weer die benodigd is om de voedselhover van 8 kilogram en bepaalde snelheid te laten versnellen volgens F=m*a. De groene lijn laat dezelfde gegevens zien maar dan bij een gewicht van 5 kilogram.

Kosten, vermogen, stroomsterkte en gewicht zijn ook onderdelen van systeem decompositie en grenzen.