Blokboek

Technische Systemen

WB1130

Gabrille Tuijthof, Dick Plettenburg, Gerwin Smit, Erik Offerman, Ruud Visser, Jos Knoester, Alexandra Sips

Del

ft U

nive

rsity

of

Tech

nolo

gy

Blokboek 2014-2015 Thema Mechanisch grijpen

Individuele studielast totaal: 6 EC (1 EC = 28 uur) Relatie met (vakcodes): WI1030WBMT, WI1031WBMT, WB1630, WB1633

Bron: http://www.pacepacker-services.co.uk/images/sack-gripper.jpg http://image.thefabricator.com/a/robotic-gripper-automatically-adapts-to-part-sizes-shapes-motoman_adaptive_gripper.jpg?size=700x500 View date: Aug 2014

WB1130 Technische Systemen Copyright GJM Tuijthof 1

Inhoudsopgave Inhoudsopgave ........................................................................................................................ 2

Leerdoelen ........................................................................................................................... 4

Informatievoorziening ........................................................................................................... 6

Blackboard ............................................................................................................................... 6 Globaal Rooster en Inleverdata .............................................................................................. 8

Project- en groepswerk ....................................................................................................... 10

Toetsing ............................................................................................................................. 12

Tentamenstof ................................................................................................................... 12

Tentamenstof ................................................................................................................... 14

Oefenen, terugkoppeling en herkansing ............................................................................... 17

Inleiding project - mechanische grijpers ............................................................................... 18

Samenvatting groepsopgaven en ontwerpopdracht ............................................................... 20

Week 1: Checklist en Deadlines ............................................................................................... 21 E-Learning Informatievaardigheden ..................................................................................... 22

Handschetsen ..................................................................................................................... 23

MS Visio 2D digitaal tekenen ............................................................................................. 33

Inleiding Werkelijkheid schematisch weergeven .................................................................... 39

Opgave 1 Werkelijkheid schematisch weergeven .................................................................. 42

Week 2: Checklist en Deadlines ............................................................................................... 45 Professionele vaardigheden 1 Succesvol studeren .............................................................. 46

Practicum ........................................................................................................................... 47

Matlab technisch rekenen ................................................................................................. 49

Inleiding Practicum: meten aan constructieve elementen ...................................................... 54

Opgave 2 Practicum: meten aan constructieve elementen ..................................................... 55

Week 3: Checklist en Deadlines ............................................................................................... 71 Inleiding De grijper als systeem ........................................................................................... 74

Opgave 3 De grijper als systeem ......................................................................................... 75

Week 4: Checklist en Deadlines ............................................................................................... 81 Peer review groepsproces .................................................................................................... 82

Inleiding De grijper als mechanisme ..................................................................................... 88

Opgave 4 De grijper als mechanisme ................................................................................... 89

Week 5: Checklist en Deadlines ............................................................................................... 97 E-Learning Werktekeningen lezen ........................................................................................ 98

Fabricage .......................................................................................................................... 100

Week 6: Checklist en Deadlines .............................................................................................. 102


Professionele vaardigheden 2 - Planning ............................................................................. 103

Inleiding De grijper en transmissie met en zonder wrijving ................................................... 106

Opgave 5 De grijper en transmissie met en zonder wrijving .................................................. 107

Week 7: Checklist en Deadlines .............................................................................................. 112 CES EduPack - Materiaalkeuze ............................................................................................ 113

Inleiding De grijper en materialen ....................................................................................... 117

Opgave 6 De grijper en materialen ..................................................................................... 118

Week 8: Checklist en Deadlines .............................................................................................. 122 Website ............................................................................................................................. 123

Inleiding Ontwerpopdracht ................................................................................................. 129

Opgave Ontwerpopdracht ................................................................................................... 131

Week 9: Checklist en Deadlines .............................................................................................. 134 Professionele vaardigheden 3 - Actieplan ............................................................................. 135

Peer review website ........................................................................................................... 138

Week 10: Checklist en Deadlines ............................................................................................ 140


Leerdoelen (zie ook coursebrowser)

Vakgebied Leerdoelen De student kan.

Analyseren en ontwerpen van Werktuigkundi-ge Systemen

P1.1

Een functionele analyse van een Werktuigkundig Systeem (WS) maken en functionele eisen m.b.t. het ontwerp van een WS opstellen

P1.1.1 Systeemleer toepassen om de functies en werkingsprincipes van de (deel)systemen en componenten beschrijven

P1.1.2 Functionele eisen voor het ontwerp van een WS opstellen

P1.1.3 Aan de hand van een morfologische matrix een keuze voorstellen voor een ontwerp

P1.1.4 Beschrijven hoe het technisch ontwerpproces eruit ziet

P1.2 Analyseren hoe de functies van een WS zijn gerealiseerd op basis van kennis over constructieleer en materiaalkun-de

P1.3 Modelvorming toepassen om de werkingsprincipe(s) van een WS te analyseren, mee specifiek:

P1.3.1 Van een bestaand WS een handschets in perspectief en in 2D ma-ken

P1.3.2 Van een bestaand WS een vereenvoudigd model schetsen dat de hoofdfunctie weergeeft

P1.3.3 Het statisch evenwicht grafisch analyseren aan de hand van Free Body Diagrams

P1.3.4 Het statisch systeemgedrag van een WS weergeven in wiskundige formules en in blokschema's

P1.4 Berekeningen, grafieken en eenvoudige scripts maken met het softwareprogamma Matlab

P1.4.1 Op basis van voorspellingen (evt gebruikmakend van Matlab) aan-tonen of een ontwerp gerealiseerd kan worden

P1.4.2 Met behulp van experimenten aantonen dat een ontwerp inder-daad een verbetering is

Typische werk-tuigbouwkundi-ge begrippen en elementen

P2.1

Begrippen als kracht, koppel, evenwicht, stijfheid en ener-gie in berekeningen gebruiken om het systeemgedrag te beschrijven

P2.2.1 Krachtversterkers, veren, mechanismen, en transmissies benoe-men, hun werkingsprincipe beschrijven en beargumenteren wat de voor- en nadelen zijn

P2.2.2 Begrippen wrijving en verliezen beschrijven en aanwijzen welke elementen in een WS daar voor zorgen

P2.2.3 Rekenen met het vierstangenmechanisme


P2.2.4 Rekenen met tandwieloverbrengingen om de juiste motor-last kop-

peling te realiseren P2.3.1 Fysische eigenschappen van metalen, keramische materialen be-

schrijven P2.3.2 Materiaalkeuze doen op basis van fysische eigenschappen

Werktekeningen lezen en interpreteren Professionele vaardigheden

P3.1

Gebruik maken van de computer infrastructuur op de fa-culteit

P3.1.1 Informatie vinden via de bibliotheek faciliteiten en op internet

P3.1.2 Informatie op relevantie en toepasbaarheid sorteren

P3.1.3 Informatie beoordelen op betrouwbaarheid

P3.1.4 Gebruiken Blackboard digitale leeromgeving

P3.2.1 Rapporten schrijven

P3.2.2 Website maken

P3.2 Interpersoonlijke vaardigheden toepassen bij het werken in teamverband

P3.2.1 Taken binnen het team verdelen en de daarbij behorende verant-woordelijkheden formuleren

P3.2.2 De sterke en zwakke aspecten van het team beschrijven

P3.2.3 Afspraken formuleren en handhaven hoe binnen het team met el-kaar wordt omgegaan (bijv. vertrouwelijkheid, verantwoordelijk-heid, initiatief, conflictsituaties)

P3.2.4 Afspraken maken over de planning en agenda van het team behe-ren en handhaven

P3.2.5 Op constructieve wijze feedback geven (zowel positief als negatief) aan teamleden

P3.3 Persoonlijk effectiviteit en planning

Overall leerdoel voor 1e-jaars projecten Na afloop van de 1e-jaars projecten kan een student: P01 Het ontwerpproces beschrijven in termen van

Te onderscheiden fasen (stappen) bij uitvoeren van een ontwerppro-ject

Het product dat na iedere fase opgeleverd moet worden De per fase te gebruiken methoden/technieken

P02 Het ontwerpproces voor eenvoudige producten uitvoeren met goed resultaat op aspecten

Functionaliteit (werkende constructie) Projectbeheersing (in teamverband gerealiseerd binnen budget en

doorlooptijd) Sociaal verantwoord (duurzaam en veilig)


Informatievoorziening

Docenten Naam Afdeling Functie Dr. ir. Gabrille Tuijthof Biomechanical Engineering Hoofddocent, overall cordinatie Dr. ir. Gerwin Smit Biomechanical Engineering Instructies technische systemen

en Matlab Dr. ir. Dick Plettenburg Biomechanical Engineering Instructies technische systemen Dr. ir. Erik Offerman Materials Science and Engineering Instructies materiaalkunde Dr. Arjan Mol Materials Science and Engineering Instructies materiaalkunde Dr.ir. M.J.M. Hermans Materials Science and Engineering Instructies materiaalkunde Ing. Ruud Visser Precision and Microsystems Engi-

neering Instructies handschetsen en werktekeningen lezen

Ing. Jos Knoester Precision and Microsystems Engi-neering

Instructies handschetsen en werktekeningen lezen

Alexandra Sips, MSc 3ME Professionele vaardigheden Prof. Dr. ir. Just Herder Precision and Microsystems Engi-

neering Advies op afstand

Let op: Alle correspondentie met betrekking tot dit project loopt via de studentmentor. Zij zijn het eerste aanspreekpunt voor vragen over de opdrachten, practica, projecttentamens, herkan-sing, etc. Als zij het antwoord niet weten nemen ze contact op met de docentopdrachtgevers.

Blackboard De student is verantwoordelijk voor een verbinding met het digitale leeromgeving Blackboard (BB). Na inloggen dient de student te zorgen voor toegang tot de cursus WB1130 Technische Systemen (2014-2015 Q1). De student dient zich dagelijks op de hoogte te stellen van actuele informatie betreffende Technische Systemen via BB. Deze informatie is bindend voor de voortgang.

Benodigde software Voor het beantwoorden van de meeste groepsopgaven uit het blokboek hebben jullie om teksten te schrijven MS Word nodig, om tekeningen of eenvoudige schetsen te maken MS Visio, om be-rekeningen te maken Matlab, om materialen op te zoeken CES EduPack en om een website te maken MS Frontpage. Voor Matlab en CES Edupack krijgen jullie verplichte instructies om je op weg te helpen. MS Visio moet verplicht gebruikt worden om tekeningen te maken van de onderdelen die met

de lasersnijder gefabriceerd worden. Handschetsen mogen ook ingescand worden, en voor formules kunnen jullie de MS Vergelij-

kingseditor gebruiken beschikbaar in MS Word. Matlab is een softwarepakket dat kan vergeleken worden met een zeer geavanceerde reken-

machine en zal nog vaak gebruikt worden in het verloop van jullie studie. CES EduPack is een softwarepakket dat een grote database van materialen bevat en geavan-

ceerde zoektools om de voor jullie geiste eigenschappen de beste materialen te kunnen kie-zen.


Zorg dat je een computeraccount, een emailadres, toegang tot Blackboard via je netID. Maak je gebruik van een eigen laptop of heb je thuis een computer ter beschikking, zorg

dan dat je zo spoedig mogelijk het Matlab softwarepakket, het CES EduPack softwarepakket en het MS Visio softwarepakket genstalleerd hebt.

o Ga daar toe in BB. o Na inloggen klik My Student Info en vervolgens op Student Resources en dan TU-

Delft Software waar je Matlab en CES EduPack kunt downloaden. o Matlab en CES EduPack software zijn ook beschikbaar via Weblogin, en dan inloggen

met een NetID. Kies de map engineering voor Matlab en de map databases voor CES EduPack.

Zorg dat je toegang krijgt tot je projectkast (optioneel) Let op: Vragen over computeraccounts en software kun je stellen aan het Servicepunt 3ME (dus NIET aan de docenten).

Benodigde boeken Cool J.C. (2006) Werktuigkundige Systemen, ISBN 90-407-2451-2 (verkrijgbaar bij

Leeghwater) Cool J.C., Plettenburg D.H. (1993) Vraagstukken en antwoorden, ISBN 90-6562-147-4 (ver-

krijgbaar bij Leeghwater) Het actuele blokboek beschikbaar op BB. Dit bevat ook alle tentamenstof en verwijzingen

naar hoofdstukken uit de boeken die tot de tentamenstof behoren. Daarnaast worden hand-outs van colleges, extra informatie en oefenstof(toetsen) via BB

beschikbaar gesteld Als laatste wordt verwacht van studenten dat ze zelf ook een klein deel literatuuronderzoek

doen aan de hand van de geleerde informatievaardigheden Let op: Bovengenoemde boeken worden gedurende alle projecten van het eerste jaar gebruikt en zijn ook daarna zeer nuttig als naslagwerk. Het wordt iedereen sterk aangeraden de boeken aan te schaffen. Bovendien mogen ze tijdens het tentamen worden geraadpleegd.

Hardware en materialen Voor je hele studie:

We gaan er vanuit dat jullie een eigen laptop hebben. Deze kun je tegen aantrekkelijke prijs verkrijgen via de TU Delft, zie http://laptopproject.tudelft.nl/.

Voor de instructies handschetsen: Een potlood met hardheid H, een geodriehoek en een gum. Gewoon wit A4-papier.

Voor de ontwerpopdracht: Materiaal om de mechanische grijper te bouwen (een deel wordt beschikbaar gesteld) Bij de PMB shop (scrollen naar materialen) kunnen bijvoorbeeld materialen aangeschaft

worden


Globaal Rooster en Inleverdata

Week Uur Hoorcollege (HC) / Werkcollege (WC) / Responsiecollege (RC)

Literatuur Verplichte instructie/practicum (T3) Deadlines (vrijdag 17:00 uur) /tentamens

1 wo 1ste HC Introductie Blokboek Algemeen Instructie Handschetsen (T3)

1-5 sept. wo 2de HC Modelvorming Cool [2006] H1 / Blokboek Opgave 1 E-learning Informatievaardigheden (T3)

wo 3de HC Meten Blokboek Opgave 2

Blokboek Opgave 2

2 wo 1ste HC Evenwicht Cool [2006] H3 / Blokboek Opgave 3 Practicum Opgave 2 (T2)

8-12 sept wo 2de WC Evenwicht Instructie Handschetsen (T3)

wo 3de HC MATLAB Handleiding Matlab Inleveren prof. vaardigheden 1 (T3)

wo 4de WC MATLAB Inleveren Opgave 1 (T2)

3 wo 1ste HC Ontwerpen Blokboek Ontwerpopdracht Instructie MATLAB (T3)

15-19 sept wo 2de HC Transmissie Cool [2006] H12 / Blokboek Opgave 5

wo 3de HC Mechanismen Blokboek Opgave 4

wo 4de WC Mechanismen Inleveren Opgave 2 (T2)

Blokboek Ontwerpopdracht

4 wo 1ste HC Veren en energie Cool [2006] H10 en H11 Instructie MATLAB (T3)

22-26 sept wo 2de RC Opgave 1 en 2 3HHUUHYLHZJURHSVSURFHV*

wo 3de HC Blokschema's Cool [2006] H2 / Blokboek Opgave 4 Instructie Handschetsen (T3): Ontwerpopdracht.2

Inleveren Ontwerpopdracht.2 (T3)

wo 4de WC Blokschema's Inleveren Opgave 3 (T2)

5 TOETSWEEK

29 sept- 3 okt Geen college Blokboek Ontwerpopdracht E-learning werktekeningen (T3)

Inleveren Ontwerpopdracht.3 '.dxf' en '.dwg' files


6 wo 1ste HC Krachtversterkers Cool [2006] H5 / Blokboek Opgave5 E-learning werktekeningen (T3)

6-10 okt wo 2de WC Blokschema's Ontwerpopdracht.4 ophalen fabricagedelen

wo 3de HC Wrijving Cool [2006] H9 / Blokboek Opgave 5 Inleveren prof. vaardigheden 2 (T3)

wo 4de RC Opgave 3 Inleveren Opgave 4 (T2)


7 wo 1ste RC Opgave 4 Practicum: Ontwerpopdracht.5 (G2)

13-16 okt wo 2de HC Materiaalkunde Blokboek Opgave 6 / Science notes Instructie CES EduPack (T3)

wo 3de HC Materiaalkunde Blokboek Opgave 6 / Science notes

wo 4de HC Materiaalkunde Blokboek Opgave 6 / Science notes Inleveren Opgave 5 (T2)


8 wo 1ste RC Opgave 5 Instructie CES EduPack (T3)

20-24 okt wo 2de HC Materialen Blokboek Opgave 6 / Science notes Huiswerk Matlab (T3) Inleveren Opgave 6 (materialen) (T2)

wo 3de RC Opgave 6

wo 4de RC Tentamen voorbereiding

Cool [2006] / Blokboek Alle Tentamenstof

Inleveren Ontwerpopdracht.6 (G2)

Peer review website (G2)

9 Geen college Alle Tentamenstof Huiswerk Matlab (T3) 3HHUUHYLHZJURHSVSURFHV*

27-31 okt Inleveren prof. vaardigheden 3 (T3)

,QOHYHUHQWHQWDPHQVRP3

MATLAB tentamen (T1) en tussentoets project (P1)


Toelichting op het rooster: Kijk in je dagrooster wanneer je precies bent ingedeeld en waar je moet zijn. Het openingscollege van Technische Systemen is woensdag 3 september 2014. De stof die per college behandeld wordt staat weergegeven in de derde kolom. Het bijwonen

van colleges is facultatief. De verplichte instructies en practica zijn in kolom vier weergegeven (en vallen onder het deel-

cijfer WB1130 T3). Let goed op wanneer je bent ingedeeld en zorg dus ook echt dat je aanwe-zig bent. Dit wordt of digitaal of door middel van het zetten van je handtekening gecontro-leerd.

In de laatste kolom staan de inlevermomenten van de verschillende onderdelen. Deze zijn altijd op de vrijdag in die week om 17:00 uur, met 1 uitzondering, namelijk het inle-veren van Opgave 6, dat moet op de woensdag om 10:30 uur. Zorg dat je deze dead-lines haalt, als je niet op tijd bent wordt dat deel van je werk NIET nagekeken en mis je dus punten. Inleveren van de werkbladen doe je in de speciale vakken bij het secretariaat van de vakgroep Biomechanical Engineering, bouwdeel E, eerste verdieping.

Je moet je zelf inschrijven voor elk tentamen, dat kan via BB OSIRIS tot twee weken voor het betreffende tentamen.

Per week wordt een Checklist en Deadlines aangeboden.

Bron: www.valtra.nl (View date: mei 2013)


Project- en groepswerk

Ingenieursvaardigheid De omschrijving van Technische Systemen luidt in korte vorm: analyseer het werkingsprincipe van een werktuig. Om inzicht te geven wat dit inhoudt, wordt in dit project veel richting gegeven om jullie te helpen een goede analyse te doen, namelijk door het onderverdelen in deelvragen en suggesties te geven voor de presentatie van de antwoorden. Naarmate jullie studie vordert zal steeds meer zelfwerkzaamheid en zelfkritiek worden verwacht. Je zult het soort vragen dat in dit project behandeld wordt zelf moeten genereren om een werktuig te analyseren. Daar hoort ook bij dat je zelfstandig naar achtergrondinformatie zal moeten zoeken (in boeken, dictaten, op internet, bij docenten, etc.) zonder dat dit expliciet vermeld wordt. In dit project wordt per groepsopgave aangegeven welke bronnen kunnen worden geraadpleegd. Ook wordt in de instructie informatie-vaardigheden uiteengezet hoe deze en andere bronnen kunnen worden gevonden en als referentie worden opgenomen in een rapportage. Naarmate de studie vordert wordt steeds meer eigen ini-tiatief verwacht bij de informatievergaring.

Het kunnen genereren van de goede vragen in het uitvoeren van een analyse zal een be-langrijke stap blijken in het bedenken van creatieve oplossingen voor zowel ontwerp- als onder-zoeksprojecten. Het is daarmee een essentile vaardigheid van een goede ingenieur. Beantwoord dus niet alleen de groepsopgaven uit het blokboek, maar bediscussieer in de groep ook de aanpak van de analyse. Een tip hierbij is het beantwoorden van de volgende twee vragen: Hoe hebben jullie iets gedaan? En waarom hebben jullie dat op die manier gedaan?

Wat staat jullie in grote lijnen te wachten De belangrijkste leidraad binnen het project is het blokboek waarin onder meer de groepsopgaven en ontwerpopdracht worden aangeboden die jullie in je groep gaan uitvoeren. De opbouw van het project is dusdanig dat jullie starten met de echte wereld. Deze wordt vertaald naar een (tech-nisch) model dat je helpt om de hoofdfunctie van een werktuig adequaat te presenteren en ge-schikt is om eerste verkennend berekeningen aan te kunnen doen. Vervolgens maken we op een andere manier een vertaalslag van de echte wereld naar een technische beschrijving door metin-gen te doen aan verschillende veel voorkomende constructie-elementen van werktuigen. De me-tingen hebben tot doel om gevoel te krijgen voor het bestaande systeemgedrag van de werktuig-kundige onderdelen en dient als basis voor het ontwerp dat gerealiseerd moet worden. De speci-fieke werktuigkundige elementen van systemen (krachtversterker, veer etc) worden meer in detail bestudeerd middels de introductie van analyse middelen (krachtenevenwicht, blokschemas, wis-kundige beschrijvingen) om verder inzicht te krijgen in het systeemgedrag van werktuigen. Met behulp van deze kennis en vaardigheden wordt jullie gevraagd om een ontwerp te bedenken en te realiseren aan de hand van opgestelde ontwerpeisen. Deze ontwerpeisen stellen jullie op aan de hand van het gewenste systeemgedrag. De keuze voor het beste ontwerp wordt onderbouwd vanuit berekeningen en/of simulaties en als laatste via metingen in een practicum getoetst. Gedu-rende dit hele traject worden op just in time momenten de benodigde analyse middelen aange-reikt en worden de studenten begeleid in het werken in teamverband.


Complexiteit **** (Vier sterren = hoog) Dit project bestaat uit een aantal groepsopgaven. Steeds is eerst een algemeen (leer)doel van de opdracht vermeld, die in dit project is opgesplitst in deelvragen die moeten worden beantwoord. Naarmate de studie vordert zullen steeds minder deelvragen gegeven worden en steeds vaker al-leen de algemene opdracht. Het opsplitsen in deelvragen blijft echter nuttig en wordt deel van de eigen verantwoordelijkheid. Begeleiding **** (Vier sterren = intensief) Naarmate de studie vordert zal steeds zelfstandiger moeten worden gewerkt. Docenten zijn echter op verzoek altijd bereid tot het geven van toelichting. Subgroepen De omvang van het project is vermoedelijk zodanig dat het verstandig is om subgroepen te vor-men die elk voor een bepaalde opgave of bepaalde groepsopgaven verantwoordelijk zijn. Iedere groep is vrij om dit te doen zoals het hun goed dunkt. Bedenk echter wel dat het hele project stof is voor het individuele projecttentamen. Het is dus zaak om de resultaten en de wijze waarop deze zijn bepaald grondig in de groep te bespreken, opdat iedereen alles goed begrijpt. Dit kan plaats-vinden nadat een bepaalde opgave af is, maar ook tijdens het oplossen of zelfs vooraf, om zoveel mogelijk van de expertise in de groep gebruik te maken. Verantwoordelijk zijn voor een bepaalde (deel)opgave betekent dus meer dan alleen de opgave maken: ook het overdragen aan je groeps-leden hoort erbij!


Toetsing Er worden vier onderdelen getoetst en vastgesteld: DC Omschrijving WB1130 T1 Individueel tentamen Matlab (1 EC) Week 5

WB1130 T2 Groepscijfer (2.5 EC). Deze bestaat uit 3 deelcijfers Week 10

WB1130 T3 Verplichte instructies, beoordeling handschetsen en opdrachten rondom professionele vaardigheden Gedurende het kwartaal

WB1130 T4 Individueel projecttentamen (2.5 EC) Deze bestaat uit 2 deelcijfers Week 10

WB1130 T1 - Individueel Matlab tentamen Het computertentamen Matlab wordt individueel afgenomen en telt als apart tentamen. Dit tentamen duurt anderhalf uur en wordt afgenomen via de computer. Aanmelden via OSIRIS is verplicht. Dit kan tot twee weken voor het tentamen. De indeling voor de verschillende compu-terlocaties wordt gedaan via BB. Controleer dit zelf regelmatig! Wees op tijd en neem je tentamen-ticket mee.

Tentamenstof Alle stof die behandeld wordt in Matlab interactieve handleiding (NL) (BB), in de aparte Matlab-opdrachten en de opdrachten bij het blokboek waarbij gevraagd wordt iets in Matlab te program-meren. Toegestaan op tentamen:

Boek en vraagstukkenbundel Cool onbeschreven! Niet toegestaan op tentamen:

Formulebladen wiskunde Eigen aantekeningen Blokboek of antwoordbladen Handleidingen Matlab of opdrachten Matlab (Grafische) rekenmachine (Matlab kan ook wat een (grafische) rekenmachine kan)

WB1130 T2 - Groepscijfer Het groepscijfer wordt aan de hand van de volgende deelcijfers (DC) samengesteld: DC Omschrijving G1 Groepscijfer werkbladen groepsopgaven G2 Groepscijfer n pagina website en ontwerp G Individuele bonus/malus/veto beoordeling studentmentor


Beoordeling: Het individuele deelcijfer T2 wordt bepaald met de volgende formules:

1 1 2 2113 12 : 2 G GWBTP T w G w G G ' Weegfactor wG1 wG2 Waarde 0.8 0.2

1130 : 2 1130 : 2 102

10 1130 : 2 10WB T indien WB T

Tindien WB T

d !

Groepswerk (WB1130 T2, deelcijfer G1) In dit project wordt geen verslag gevraagd. De antwoorden op de opgaven dienen te worden in-gevuld in TS Werkbladen document (zie BB). Bij de werkbladen zijn ook de antwoordformulieren opgenomen voor de twee practica die jullie gaan doen. Een toelichting voor het invullen van de werkbladen is toegevoegd op blz. 1 van TS Werkbladen. Lees deze zorgvuldig door! Elke week dienen de verschillende groepsopgaven apart te worden ingeleverd door de werkbladen uit te printen en in te leveren in de speciale vakken bij het secretariaat van de vakgroep Bi-omechanical Engineering, bouwdeel E, eerste verdieping. Let op: dat je ook altijd het voorblad toevoegt bij elke opgave, waar jullie groepsnummer, namen en studentnummers op staan vermeld. Naast de antwoorden ingevuld in het TS Werkbladen zullen een aantal programmas (genaamd m-files) geprogrammeerd worden met het softwarepakket Matlab. Deze dienen geupload te wor-den naar jullie groep file exchange in BB. Het benoemen van de m-files is als volgt: gr25antwoord45, waarbij het getal achter gr staat voor groepsnummer, in dit voorbeeld 25, en antwoord 45 staat voor het antwoord op opgave 4.5. Beoordeling n pagina website met Peer review (WB1130 T2, deelcijfer G2) Naast de groepsopgaven die beoordeeld worden, is het de bedoeling dat jullie ook een n pagina website maken van jullie ontwerp van het werktuig. De n pagina websites gaan worden beoor-deeld via peer review in week 9. Hierbij gaan jullie elkaars n pagina websites beoordelen. Hoe dit in zijn werk gaat is te vinden bij de beschrijving van de Peer review website. Beoordeling LQGLYLGXHOHLQ]HWLQJURHSPHW3HHUUHYLHZ:%7GHHOFLMIHU* Peer review is een belangrijke vorm van evaluatie die in de wetenschappelijke disciplines veelvul-dige gebruikt wordt om de kwaliteit van onderzoek te beoordelen. Om jullie direct in het eerste jaar te verleiden tot het aannemen van een academische houding, wordt aan jullie gevraagd om tijdens het project peer review te gebruiken. Peer review wordt ingezet om de werkzaamheden en de houding in het groepsproces te beoordelen van jullie groepsgenoten, de studentmentor n je-zelf. Dus je eigen zelfbeoordeling samen met de beoordelingen van je groepsgenoten over jou en de beoordeling van de studentmentor over jou vormen dan het peer review. Hoe dit in zijn werk gaat is te vinden bij de beschrijving Peer review groepsproces.


WB1130 T3 Verplichte instructies, handschetsen en professionele vaardigheden Voor het handschetsen, opdrachten professionele vaardigheden en de verplichte instructies Matlab en CES Edupack, en de e-Learnings informatievaardigheden en werktekeningen lezen worden niet apart studiepunten toegekend, maar jullie zijn verplicht aan deze activiteiten mee te doen. Ze worden afgevinkt als onvoldoende of voldoende. Om het eindcijfer van het totale project te ver-krijgen moet alles een voldoende zijn. Niet aanwezig of niet gedaan betekend dus project Techni-sche Systemen niet gehaald!

WB1130 T4 Individueel projectcijfer Het individueel cijfer wordt aan de hand van de volgende deelcijfers (DC) samengesteld: DC Omschrijving P1 Tussentoets week 5 v P2 Individueel projecttentamen P Individueel zelfgemaakte tentamensom

Beoordeling: Het individuele deelcijfer T4 wordt bepaald met de volgende formules:

1 1 2 21130 : 4 P PWB T w P w P P ' Weegfactor WP1 WP2 Waarde 0.0 1

1130 : 4 1130 : 4 10

410 1130 : 4 10

WB T indien WB TT

indien WB Td !

Tussentoets (WB1130 T4, deelcijfer P1) De tussentoets vindt tegelijkertijd plaats met het Matlab computertentamen in week 5, duurt een half uur en wordt schriftelijk afgenomen. Het tentamen bestaat uit n som die gaat over n van de kernonderdelen van de tentamenstof die tot dan toe behandeld is. Het is een formatieve ver-plichte toets. Individueel Projecttentamen (WB1130 T4, deelcijfer P2) Dit tentamen duurt drie uur en wordt schriftelijk afgenomen in week 10. Aanmelden via BB OSI-RIS is verplicht. Dit kan tot twee weken voor het tentamen. Via OSIRIS worden ook tijd en plaats bekendgemaakt. Controleer dit zelf regelmatig! Wees op tijd en neem je tentamenticket mee.

Tentamenstof Het projecttentamen gaat over alle stof uit het blokboek waaronder de koppen Tentamenstof , de volgende hoofdstukken uit J.C. Cool, Werktuigkundige Systemen [2006] waar na verwezen wordt vanuit het blokboek: H1, H2, H3, H5, H9, H10, H11.1 en H11.6, H12.1-12.3. Het tentamen heeft de vorm van open vragen en mogelijk een aantal multiple-choice opgaven. De moeilijkheidsgraad van de tentamenopgaven is ten hoogste gelijk aan die van de projectopgaven.


Toegestaan op tentamen:

Boek en vraagstukkenbundel Cool onbeschreven! Gewone rekenmachine

Niet toegestaan op tentamen: Formulebladen wiskunde Eigen aantekeningen Blokboek of antwoordbladen Grafische rekenmachine

,QGLYLGXHHO]HOIJHPDDNWHWHQWDPHQVRP:%7GHHOFLMIHU3 Een mogelijkheid om extra punten te verdienen op je individueel eindcijfer is dat je zelf een ten-tamensom maakt en deze inlevert in week 9. Beloning:

Als de som goedgekeurd is door de docenten krijg je tot maximaal 0.5 punt extra op je eindcijfer.

De kans bestaat dat de som ook daadwerkelijk in het tentamen voorkomt. Hierdoor weet je zeker dat je deze som in ieder geval goed hebt.

Voorwaarden: Je mag de som met niet meer dan twee mensen gemaakt hebben (geef dus in het geval

van twee mensen beide namen door). De som bevat minstens drie deelopgaven De beschrijving van de opgave moet duidelijk en begrijpelijk zijn. Dat houdt in dat je

voldoende uitleg moet geven, dat alle figuren zelfstandig leesbaar zijn en dat de vraagstelling eenduidig is. Dus laat desnoods je collega studenten beoordelen of de tekst begrijpelijk is voordat de som ingeleverd wordt.

De uitwerkingen en antwoorden moeten ook gegeven worden en correct zijn. De som moet gaan over n of meerdere onderdelen uit de tentamenstof die behandeld

wordt in de projectomschrijving. Bijvoorbeeld een som waarbij grafische krachtenanalyses gedaan worden, mechanismen geanalyseerd worden, blokschemas opgesteld worden, wrijving aan bod komt, Matlab programmeren, materiaalkeuze gemaakt etc.

De tentamensom mag niet gekopieerd zijn, maar moet echt zelf verzonnen zijn. Dus alleen wat getallen veranderen bij een bestaande som wordt niet toegestaan.

De tentamensom mag ook niet direct vertaald of overgenomen zijn vanuit een tentamen dat je elders op internet gevonden hebt.

De som moet een vergelijkbaar niveau hebben als oude tentamenopgaven. Voorbeelden van tentamensommen zijn te vinden op BB (Oude tentamens met

correcties)


Kleine lettertjes bij de toetsing Bij de beoordelingswijze van alle toetsen zij opgemerkt dat: Het eindcijfer voor het project bestaat uit het naar EC gewogen gemiddelde van T1, T2 en T4

en wordt alleen toegekend als deze >= 6.0 is De cijfers T1, T2, en T4 worden afgerond. Afronding vindt plaats naar halve en hele cijfers

waarbij drie, vier, acht en negen tienden naar boven worden afgerond en n, twee, zes en zeven tienden naar beneden. Osiris berekend vervolgens automatisch het eindcijfer.

Alle deelcijfers (G1 , G2 , P1 en P2) worden uitgedrukt in n decimaal achter de komma, Deelcijfer G2 tot stand komt via een peer review proces door de studenten zelf De deelcijfers (G1 , G2 , en P2) en T1 alleen mee tellen in de totstandkoming van het eindcijfer

wanneer ze elk afzonderlijk tenminste 5.0 bedragen Het maken van de individueel zelfgemaakte tentamensom niet verplicht is en dat het ook zon-

der deze opdracht mogelijk is het eindcijfer IEC=10 te behalen 'DWP maximaal 0.5 punt extra bedraagt op het eindcijfer T4 'DWG een schaal heeft van -1, -0.5, 0, +0.5 +1 en dus maximaal 1 punt meer of minder be-

draagt; dit deelcijfer is mede gebaseerd op de groep peer review Dat het project in het geheel over moet worden gedaan indien de studentmentor een onvol-

doende geeft (veto), zie ook onder herkansing Alle deelcijfers worden via BB aangekondigd, alleen T1, T2, en T4 worden aan de studentad-

ministratie (OSIRIS) doorgegeven. T3 wordt afgevinkt als voldoende/gehaald en ook doorge-geven aan de studentadministratie.

Indien een groepsopgave niet op tijd wordt ingeleverd voor de deadline, deze groepsopgave niet wordt beoordeeld en dus niet meetelt voor het groepscijfer

Indien de peer review niet op tijd wordt ingeleverd of niet serieus wordt gedaan, er 1 punt van dat betreffende deelcijfer wordt afgetrokken.

Eind battle van 2014 Thema Bureaulampen


Oefenen, terugkoppeling en herkansing Oefenen Je kan zelfstandig extra oefenen met de behandelde stof. Dit zijn de aanbevolen oefenopgaven: Week 2 oefentoets via BB* Week 3 opgave 1.10, 3.8 en 2.4 uit Vraagstukkenbundel [Cool, 2006] Week 4 oude tentamens Matlab* Week 5 toetsweek Week 6 opgave 10.10, 9.4 en A.10 uit Vraagstukkenbundel [Cool, 2006] Week 7 oefentoets via BB*, opgave 10.10 en 12.4 uit Vraagstukkenbundel [Cool, 2006] Week 8 opgave 1.11, A.3, en A.6 uit Vraagstukkenbundel [Cool, 2006] Week 9 oude tentamens * * Oude tentamens en oefentoetsen zijn beschikbaar via BB linkermenu Oefenen, oude tentamens en peer review website. Natuurlijk ben je vrij om meer vraagstukken uit de vraagstukkenbundel van Cool te oefenen. Terugkoppeling DC Wijze van terugkoppeling T1 De juiste antwoorden worden bekendgemaakt op BB en er is de mogelijkheid tot inzage. G1 Tijdens alle projectinstructies is er gelegenheid tot het stellen van vragen. in eerste in-

stantie richten aan de studentmentoren, ook kan de docent een spreekuur instellen. Na inlevering van een Opgave zal in de projectinstructie de week erna feedback worden gegeven. Na afloop van het project bestaat de mogelijkheid tot inzage. Dit wordt aange-kondigd op BB.

G2 De studenten doen de beoordeling via peer review, gecontroleerd door de docenten G Tijdens de studentmentorbesprekingen wordt de gang van zaken voortdurend gevalu-

eerd, niet alleen inhoudelijk maar vooral ook procesmatig. Elke bespreking bevat terug-koppeling bevatten. Studenten kunnen daar ook specifiek om vragen. Er zijn twee offici-ele momenten van peer review.

T3 Individueel door docent en afvinken P1 De juiste antwoorden worden bekendgemaakt op BB en er is de mogelijkheid tot inzage. P2 De juiste antwoorden worden bekendgemaakt op BB en er is de mogelijkheid tot inzage. P De student(en) krijgt(en) indien gevraagd een individuele feedback mail

Herkansing Voor herkansing van het project gelden de volgende richtlijnen. Indien de docentmentor de pro-jectvaardigheden als onvoldoende beoordeelt dient het gehele project in het volgende cursusjaar opnieuw gedaan te worden. Indien de docentmentor voldoende samenwerking rapporteert dient in principe het deel dat onvoldoende is te worden ingehaald. Het projecttentamen en Matlab kunnen dit jaar n keer herkanst worden. In verband met beschikbare capaciteit kunnen practica in de regel niet of pas het volgende cursusjaar worden overgedaan. In uitzonderlijke gevallen over-macht e.d.) kan in een gesprek met de studieadviseur een bijzondere regeling worden overeenge-komen (hardheidsclausule).


Inleiding project - mechanische grijpers Jullie eigen handen zijn een van de meeste geavanceerde grijpers die veel verschillende type voorwerpen kunnen oppakken en manipuleren, zoals een glas melk, een pen, een zware bood-schappentas, een rijpe aardbei of een donsveertje. Ondanks dat we dus heel veel zelf kunnen, is ook het menselijk lichaam beperkt in zijn mogelijkheden. Zo is de maximale kracht of snelheid die we kunnen leveren gelimiteerd. Daarom hebben we de wereld zo ingericht dat we de hulp van andere grijpers kunnen inschakelen. Een van de oudste voorbeelden is bijvoorbeeld de olifant.

Olifanten werden bijvoorbeeld ingezet voor het verslepen van zware boomstammen waarvoor zij hun slurf als bijzondere grijper gebruikten. Aangezien het inzetten van dieren ook beperkingen heeft, hebben zich allerlei uitvinders ingezet om mechanische grijpers te ontwikkelen. Kijk maar om je heen en je kan er waarschijnlijk zo 10 op noemen: een pincet, een reach gripper, een combinatietang, een medische paktang, een vorkheftruck en een robothand.


Deze op het oog zeer verschillende werktuigen, bevatten een aantal dezelfde interessante mecha-nische principes. Voorbeelden zijn mechanismen die de gewenste reikwijdte en bewegingsmoge-lijkheid van de grijpers te kunnen realiseren, of actuatoren en versterkers die de benodigde kracht en energie kunnen leveren voor het pakken van voorwerpen. In dit project gaan jullie een aantal bestaande grijpers analyseren op een technische manier. Met die opgedane kennis en in-zicht gaan jullie vervolgens zelf een mechanische grijper ontwerpen. Dit wordt niet zomaar een grijper, nee deze dient zoveel mogelijk verschillende voorwerpen te kunnen oppakken. Aan het eind van het project willen we een vergelijkend overzicht van alle grijpers krijgen. Dit doen jullie door het maken van een vrij toegankelijke website waarin je laat zien hoe goed jullie grijper werkt.

Dit project bestaat uit een aantal groepsopgaven. Deze opgaven staan min of meer op zich. Dat betekent dat ze niet per se in de gegeven volgorde doorlopen hoeven worden. Let op: de inleverdatum van elke groepsopgave ligt vast.

Theorie Voordat je start met het maken van de groepsopgaven wordt de opgave ingeleid met vermelding van de leerdoelen en wordt aansluitend de theorie behandeld als inleiding op de vragen. Ook staan hier verwijzingen naar de desbetreffende boeken waarin de stof verder wordt behandeld. Eveneens is op BB extra informatie beschikbaar, kunnen jullie die zelf vinden in een van de andere beschikbare informatiebronnen waar jullie meer over leren in de verplichte e-Learning informatie-vaardigheden. De theorie-tekst begint altijd met het kopje tentamenstof en is omkaderd met paarse lijnen. Jullie worden geacht de theorie inclusief de bijbehorende uitleg in de boeken te begrijpen en toe te kunnen passen in de opdrachten en De theorie-tekst vormt de gehele project-stof voor het individuele projecttentamen.


Samenvatting groepsopgaven en ontwerpopdracht

1. Werkelijkheid schematisch weergeven Werktuigen beschrijven aan de hand van hun functie(s) Leren kijken naar werktuigen vanuit technisch perspectief Schematisch weergeven van de hoofdfunctie of werking van een werktuig (modelvorming)

2. Practicum: meten aan constructieve elementen Gevoel krijgen voor de orde van grootte en (on)nauwkeurigheid van experimentele metingen

en deze op een juiste wijze hanteren en interpreteren Bepaal de veerkarakteristiek van veren en arbeidscurve van een actuator Bepaal de wrijving tussen materialen en transmissie van een krachtversterker Gebruik Matlab om metingen te verwerken

3. De grijper als systeem Analyse van het statisch evenwicht van een geheel systeem en deelsystemen Verschillende grijpers vanuit hun verschil in eigenschappen analyseren en vergelijken Gebruik maken van de grafische krachtenanalysemethode als ontwerpgereedschap

4. De grijper als mechanisme Analyse van grijpers op basis van kinematica en mechanisme-wetten Bepalen van het aantal graden van vrijheid en van het bewegingsbereik van typen grijpers Analyse van technische systemen met behulp van blokschemas

5. De grijper en transmissie met en zonder wrijving Analyse systemen met en zonder wrijving Benoemen mechanische versterkers en kennen van hun voor- en nadelen Aandrijfsystemen en bepalen motor-last-koppeling Systeemgedrag uitdrukken via grafieken in Matlab

6. De grijper en materialen Gevoel krijgen voor materiaaleigenschappen en keuzes Materiaalselectie maken met behulp van CES Edupack

Ontwerpopdracht en website Functionele eisen voor het ontwerp van een werktuigkundig systeem opstellen Ontwerpproces gestructureerd doorlopen en genereren van diverse technische oplossingen Keuze maken voor een ontwerp aan de hand van morfologische matrix Uitwerken technische oplossing middels berekeningen Fabricage en testen technische oplossing Maken van een website


Week 1: Checklist en Deadlines

Doen

o Zorgen voor Netid en toegang tot Blackboard (BB) o Downloaden Blokboek Project Technische Systemen via BB, zoek op course WB1130 o Downloaden en installeren softwarepakketten: Matlab, CES Edupack en MS Visio o Start Opgave 1 Werkelijkheid schematisch weergeven Lezen

o Blokboek Algemene informatie over Project Technische Systemen o Blokboek Handschetsen en bijbehorende Youtube films VOOR verplichte instructie o Blokboek e-Learning Informatievaardigheden o Blokboek Tentamenstof Opgave 1 Werkelijkheid schematisch weergeven VOOR college o Hoofdstuk 1 uit Werktuigkundige Systemen [Cool, 2006] VOOR college o Blokboek MS Visio o Blokboek Tentamenstof Opgave 2 Practicum: meten aan constructieve elementen o Hoofdstuk 2.4.2, 5.1 t/m 5.2.1, 5.2.3, 5.4.1 t/m 5.4.4, 9.1, 10.1 t/m 10.3, 11.1, 11.6 uit Werk-

tuigkundige Systemen [Cool, 2006]

Verplichte instructies en practica

o Instructie handschetsen (T3) LET OP: Je moet hiervoor fotos hebben ge-maakt en uitgeprint meenemen, zie Opgave 1.1

o E-Learning informatie vaardigheden (T3) College

o Hoorcollege Introductie o Hoorcollege Modelvorming o Hoorcollege Meten


E-Learning Informatievaardigheden Om de stand van de techniek van een bepaald onderwerp te leren kennen, kan er doorgaans van een grote hoeveelheid beschikbare informatie gebruik worden gemaakt. Afhankelijk van het on-derwerp is er informatie te vinden op internet, in bibliotheken (boeken, wetenschappelijke tijd-schriften), in octrooien, bij deskundigen etc. Indien noodzakelijke informatie niet voorhanden is, moet deze zelf worden afgeleid door middel van schattingen, berekeningen, experimenten etc. Vaak is dit soort (voor-)onderzoek (literatuur, experimenten) nodig om een programma van eisen voor een nieuw ontwerp op te kunnen stellen.

Opdracht Om snel en grondig een literatuuronderzoek te kunnen doen naar relevante literatuur op een be-paald gebied maken jullie kennis met basistechnieken die nodig zijn om op een goede manier in-formatie op te zoeken en te verwerken. Dit is nodig, omdat er zoveel informatie beschikbaar is. Het toepassen van de basistechnieken wordt gedaan aan de hand van een instructie module die wordt aangeboden door de TU Delft Library. Deze e-Learning module dient in week 1 gedaan te zijn. De beoordeling is onderdeel van het cijfer WB1130 T3. De opdrachten die hier in voorkomen zijn zoveel mogelijk gerelateerd aan werktuigen. Voorbeelden hiervan zijn: pompen en andere boorwerktuigen. Extra informatie over het goed opzetten van een zoekplan is te vinden op BB.

Hoe begin je? 1 Ga naar Blackboard en log in met je Net-ID 2 Ga naar de pagina Courses (via de tabs boven-

aan het scherm) en vul in de zoekbox linksboven "informatievaardigheden 1 werktuigbouwkunde" in.

3 Je krijgt dan het volgende resultaat:

4 Kies de instructie voor jouw opleiding (Informatievaardigheden 1 Werktuigbouwkunde (2014-2015))

klik op en om je in te schrijven. 5 Je komt dan terecht in de introductiepagina. Hierin wordt uitgelegd wat je moet doen.

Let op: Het wordt je sterk aangeraden om de e-Learning te doen gedurende de ingeroos-

terde tijd, vanwege het volle studieprogramma, maar uiterlijk 5 september. Er is Youtube-filmpje: zorg dat je geluid kunt horen (koptelefoon/oortjes o.i.d.)

Na afloop Jouw feedback hebben we hard nodig. Zou je na afloop de online enqute in willen vullen om deze instructies goed te kunnen evalueren? Deze instructies blijven het hele studiejaar beschikbaar. Je kunt er dus altijd nog eens naar kijken bij het maken van je studieopdrachten.


Handschetsen Er zijn drie sessies handschetsen ingepland in week 1, 2 en 4. Het beoogde doel van deze sessies handschetsen is dat jij leert kijken naar een technisch systeem en vervolgens hieruit een vereen-voudigd model kan schetsen dat de hoofdfunctie van dat systeem weer geeft. De verplichte aan-wezigheid en beoordeling van de 3 handschetsen is onderdeel van het deelcijfer WB1130 T3. In week 1 en 2 werk je aan handschetsen in het kader van Opgave 1. Het doel is dat je van twee verschillende werktuigen fotos maakt en die tijdens de eerste twee instructies handschetsen natekent met behulp van isometrische projectie. De fotos en schetsen worden ingevuld bij opgave 1.1 en 1.2 (zie TS Werkbladen te vinden op BB) en worden apart beoordeeld voor elke individue-le student. Week 4 staat in het teken van de Ontwerpopdracht van de mechanische grijper. Daar ga je van minimaal n ontwerp die je individueel bedacht hebt een handschets maken tijdens de instructie in week 4. De schets wordt ingevuld bij Ontwerpopdracht.2 Schetsen en keuze (zie TS Werk-bladen te vinden op BB) en apart beoordeeld voor elke individuele student. Voor alle instructies handschetsen is het aanbevolen om de volgende materialen mee te ne-men naar de instructie:

Een potlood met hardheid H, een geodriehoek en een gum. Gewoon wit A4-papier. Jouw gemaakte fotos van de werktuigen die je gaat schetsen uitgeprint. Printen kun je

door gebruik te maken van je campuscard. Als je nog geen campuscard hebt kun je met je netID inloggen. Zie bij problemen de printhandleidingen

Nu volgt uitleg over handschetsen.

Projecties Het schetsen van een 3D-projectie kan op verschillende manieren. En van die manieren is de or-thografische projectie. De orthografische projectie in technisch tekenen is een projectiemethode, waarbij de projectielijnen evenwijdig aan elkaar en loodrecht op het projectievlak staan. De ortho-grafische projectie bestaat uit de metrische of platte projectie, en de axonometrische of verhou-dingsprojecties onder n bepaalde hoek. De orthografische projectie wordt gerekend tot de parallelprojectie, omdat driedimensionale vor-men hierbij afgebeeld worden op een plat vlak, zodanig dat lijnen die in het echt parallel lopen ook in de tekening parallel lopen. De orthografische projectie bestaande uit de axonometrische of ver-houdingsprojecties staan onder n bepaalde hoek zoals bij de isometrische projectie. Hierbij wordt het object onder een hoek geprojecteerd, wat een ruimtelijke indruk geeft. Bij de orthogra-fische projectie worden de geometrische kenmerken van het object op schaal getekend. Het wordt dan ook vaak gebruikt om schaalgetrouwe voor-, boven-, en zijaanzichten te genereren van objec-ten.


Isometrische projectie De werktuigen worden geschetst in de isometrische projectie, zie figuur Handschetsen.1. Isometri-sche projectie is een vorm van parallelprojectie. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van perspec-tief. Bij een isometrische projectie is de hoek tussen de drie geprojecteerde assen altijd 120. Dit heeft tot gevolg dat altijd zowel het vooraanzicht als het zijaanzicht en het bovenaanzicht zicht-baar is, en dat er relatief weinig vervorming optreedt. Het is gestandaardiseerd in de "NEN-EN-ISO 5456 Technical drawings". Bestudeer de film opzetten hulplijnen, die laat zien hoe je de hulplijnen van de schets opzet zo-als weergegeven in Handschetsen.1.

In vele gevallen moet er een cirkel op een bepaalde plaats in een tekening gezet worden, zie fi-guur Handschetsen.2. In de isometrische projectie wordt dit een ellips. Je kunt hierbij gebruik ma-ken van het omschreven vierkant. Binnen dat vierkant kan een ellips getekend worden door ge-bruik te maken van de vier raakpunten op de zijden van het vierkant in de isometrische tekening en de snijpunten van de cirkel met de diagonalen. De lange as van de ellips staat loodrecht, dat wil zeggen: loodrecht in het vlak van de tekening, op de omwentelingsas van de cirkel. Het is be-langrijk deze omwentelingsas eerst op te zoeken, zie de voorbeelden in figuur Handschetsen.. Let op: Bij het tekenen van cirkels in de ruimte worden de meeste fouten gemaakt, doordat met de stand van de omwentelingsas geen rekening is gehouden.

Figuur Handschetsen.1: Voorbeeld van de isome-


Hoe te starten met handschetsen in isometrische projectie Bestudeer de volgende twee documenten en de film die uitleggen hoe een handschets te maken in isometrische projectie:

Isometrisch tekenen Ruimtelijke Projectie Hoe teken je een isometrische tekening?

Er volgen twee voorbeelden die de verschillende fases van het handschetsen weergeven. Het eer-ste voorbeeld richt zich op een betonschaar en de verschillende stappen in het tekenproces zoals weergegeven in de tekeningen. Het tweede voorbeeld legt uit hoe een krukas in stappen getekend kan worden door middel van een doorsnede om de functie inzichtelijk te maken.

Handschetsen.2 : Voorbeeld van een cirkel in de isometrische projec-tie a = diagonaal b = diagonaal a > b a = a b = b


Voorbeeld 1: De betonschaar uit Figuur 1.2.

De opbouw van de schets voor de betonschaar. Uitgaande van het XYZ-assenstelsel waarbij de as-sen X en Y beide onder een hoek van 30 geplaatst zijn met de horizon. De volgorde van opbouw van de isometrische teke-ning van de knipschaar start met een kubus waar alle ribben gelijk zijn. Om de knipschaar nu in een isometrische projectie weer te geven verdient het aanbeveling de schaar te kantelen volgens de rode diagonaal. De boven-kant van de schaar wordt dan gelijk aan de andere rode lijn.

Figuur Handschetsen3: Stap 1 het as-senstelsel

Figuur Handschetsen.4: Stap 2 de kubus

Figuur Handschetsen.5: Stap 3 de rich-


Bepaal waar ongeveer de scharnierpunten van de betonschaar liggen in het vlak van de rode diagonaal t.o.v. elkaar. Teken de eerste contouren van de knip-schaar in het vlak gebruikmakend van de scharnierpunten ter orintatie. Vervolg de tekening met behulp van extra hulplijnen en geef dikte aan het materiaal.

Figuur Handschetsen.6: Stap 4 aangeven v.d. orientatiepunten

Figuur Handschetsen.7: Stap 5 contouren tekenen

Figuur Handschetsen.8: Stap 6 tekening verder invullen


In figuur Handschetsen.9 is de complete isometrische handschets van de betonschaar te zien.

Figuur Handschetsen.9: Handschets van een betonschaar


Voorbeeld 2: de verbrandingsmotor In figuur Handschetsen.10 is een deel van een verbrandingsmotor zichtbaar, namelijk de cilinders met hierin de zuigers in het geel. Deze zijn verbonden met scharnierende zuigerstangen in het oranje, die op hun beurt ook scharnierend zijn verbonden aan de krukas in het blauw. Meestal dient een krukas om een rechtlijnige beweging van de cilinderzuigers om te zetten naar de ge-wenste roterende beweging. Een dergelijke verbrandingsmotor wordt bijvoorbeeld in een auto ge-bruikt.

Van n zuiger, drijfstang en een deel van de krukas vind je de onderstaande opbouw van een handschets in isometrische projectie. De handschets is gemaakt in een doorsnede over de hartlijn. Voor de duidelijkheid zijn de doorsnijdingsvlakken van zuiger, drijfstang en krukas voorzien van de kleuren geel, oranje en blauw; identiek aan de kleuren van de onderdelen uit figuur Handschet-sen.10. Hier is duidelijk zichtbaar is afgeweken van de eerder omschreven kubus van hulplijnen om de schets op te zetten. Per handschets moet dus gekeken worden, hoe deze het handigste opgezet kan worden. Dit kun je alleen maar leren door zelf veel te oefenen. Dan krijg je hier han-digheid in.

Figuur Handschetsen.10: Weergave van een verbrandingsmotor Bron foto: http://us.cdn4.123rf.com/168nwm/hkeita/hkeita1205/hkeita120500056/13536114-motorkolben-pleuel-kurbelwelle-schwungrad.jpg View date: Juni 2014.


Figuur Handschetsen.11: Serie handschetsen van een deel van de verbrandingsmotor.


Metrische of platte projectie Bij de orthogonale projectie, ook wel metrische projectie, platte projectie of rechthoekige projectie genoemd, wordt het object onvervormd en plat wordt weergegeven volgens de Amerikaanse projectie. Bij de Amerikaanse projectie moet men het voorwerp achter het vlak van tekening denken. Om de linkerzijkant te zien, kantelt men het voorwerp naar links; het linkerzijaanzicht komt dus links van het vooraanzicht te liggen. Het bovenaanzicht komt zo boven het vooraanzicht te liggen. Figuur Handschetsen.12 toont het symbool van de Amerikaanse projectiemethode. Deze moet rechts onderin de tekening geplaatst worden. In figuur Handschetsen.13 is een voorbeeld te zien van een tekening getekend in Amerikaanse projectie.

Aanzicht Bij een rechthoekige projectie, zie figuur Handschetsen.13, kijk je recht tegen n kant van het afgebeelde object. Dit beeld wordt een aanzicht genoemd. In het voorbeeld zijn dit een bovenaan-zicht, twee zijaanzichten, het vooraanzicht en achteraanzicht en het onderaanzicht. In de tekening dienen de andere aanzichten ertoe om duidelijk te maken, hoe het object er van de andere kanten uit ziet. Geef van een object nooit meer aanzichten dan nodig is. Figuur Handschetsen.14 toont de uitslag van een Amerikaanse projectie.

Figuur Handschetsen.12: Symbool van de Amerikaanse projectie

Figuur Handschetsen.13: Voorbeeld van een rechthoekige projectie


Extra info t.a.v. schetsen

Website van Design Drawing Techniques van de faculteit Industrieel Ontwerpen Website van het boek Sketching


MS Visio 2D digitaal tekenen Jullie gaan in dit project ook zelf een ontwerp maken. Daarvoor kunnen jullie over de fabricage-methode lasersnijden beschikken. Om deze lasersnijder te kunnen instellen voor de fabricage van jullie ontworpen onderdelen, dienen jullie 2D tekeningen aan te leveren getekend in het software-pakket MS Visio. Zorg dat dit pakket dus zo snel mogelijk genstalleerd is op je eigen computer. Om jullie op weg te helpen en alvast te laten wennen aan het tekenen in dit softwarepakket wordt in Opgave 1 ook al gevraagd om 2D tekeningen te maken met MS Visio. We gaan geen lesgeven in dit pakket, daarom vind je hier een aantal links naar films die je helpen wegwijs te maken MS Visio.

Algemene introductie MS Visio 2010 Heb je behoefte aan meer informatie dan de aanwijzingen in deze tutorial dan kun je ook altijd op de website van MS Viso zelf kijken. Om een nieuwe tekening op te kunnen starten, moet je ervoor zorgen dat in het startmenu Blank drawing is geselecteerd. Klik daarna op Create , zie figuur Visio.1

Voor het tekenen van complexe vormen, zie ook deze film, kun je handig gebruik maken van de operations toolbar. Deze kun je op de volgende manier toevoegen in het menu in de bovenbalk. Na het opstarten van MS Visio ga je naar Options. Zorg ervoor dat het Metric Units vakje is aan-gevinkt, zie figuur Visio.2.

Figuur Visio.1: Hoe je een nieuwe tekening kan creren


Klik daarna op Quick access toolbar, selecteer bovenaan Popular commands en selecteer dan Developer tab, zie figuur Visio.3

Selecteer Operations en klik op Add, zie figuur Visio.4

Figuur Visio.2: Hoe je de Operations toolbar kan openen (1)


Zie dit filmpje voor het dimensioneren van objecten in MS Visio.

Opslaan Om een 2D tekening op te slaan voor gebruik in je werkbladen, kun je ook twee manieren gebrui-ken:

1. Klik op save as en sla je het bestand op als een JPEG File Interchange Format. Ga naar TS Werkbladen document, klik Insert en selecteer Picture from file, browse naar de bestandsmap waar je het bestand hebt opgeslagen en selecteer de .jpg file gevolgd door .

2. Selecteer met je muis alle onderdelen van de tekening, klik op Copy (sneltoets CTRL+C), ga naar TS Werkbladen document naar de locatie waar je de figuur wilt plaatsen en klik op Paste (sneltoets CTRL+V) en de tekening is gekopieerd naar word.

Figuur Visio.4: Hoe je de Operations toolbar kan openen (3)


Onderdelen voor lasersnijder Voor het maken van de 2D tekeningen van de door jullie zelf ontworpen onderdelen met de laser-snijder moet je de Template_lasersnijder_groepxx.vsd gebruiken die beschikbaar is op BB. Zie verder Fabricage voor meer informatie. Als je in deze template de tekeningen gemaakt hebt moet je hem opslaan op twee manieren:

1. Save as, selecteer Drawing. Noem de file groep_WB## met op de ## je groeps-nummer. De extensie van dit bestand wordt .dwg.

2. Save as selecteer, AutoCAD Interchange, zie figuur Visio.5. Noem de file groep_WB## met op de ## je groepsnummer. De extensie van dit bestand wordt .dxf.

Let op: als het bestand niet klopt kunnen we he-laas de onderdelen niet op tijd gereed hebben.

Figuur Visio.5: Hoe je de tekening op kan slaan in .dxf


Tentamenstof

Schematische weergave van de werkelijkheid Een schematische weergave is een sterk vereenvoudigd model van de werkelijkheid, dat helpt om de functies van een werktuig weer te geven op een systematische manier, door alle onnodige details weg te laten. Een staaf of een balk worden lichaam genoemd en weerge-geven als een doorgetrokken lijn. Wanneer verschillende lichamen vast met elkaar verbon-den zijn, dan wordt dit weergegeven door een kleine zwarte gelijkzijdige driehoek. Zijn li-chamen scharnierend met elkaar verbonden dan wordt een open cirkel gebruikt. In bijzonde-re gevallen worden speciale symbolen gebruikt om andere type koppelingen tussen lichamen aan te duiden, zie ook figuur 1.1. Daarnaast worden veelgebruikte werktuigkundige con-structie elementen als veren, en tandwielen met specifieke symbolen weergegeven. Met behulp van deze standaard symbolen kunnen we zelf schematische weergaven maken van werktuigen, voorbeelden zijn te vinden in figuur 1.2 en 1.3. Zoals je kunt zien zijn veel details weggelaten. Vele voorbeelden van schematische weergaven zijn te vinden in de figuren: 2.2, 2.3, 2.15, 3.28, 3.31, 3.33, 4.27, 4.28, 4.30, 5.6, 5.31, 5.33, 5.37, 5.38, 5.39, 6.8, 8.10, 10.23, 10.25b, 13.13, 13.19 uit J.C. Cool, Werktuigkundige Systemen [2006] en ook in H1.3-1.5 uit R.C. Hibbeler: Engineering Mechanics (vak Statica -WB1630)


vervolg

Vaste verbinding Scharnier in het platte vlak Balk, (trek)staaf of l kabel (opspanning)

Staaf scharnierend t.o.v. Vaste wereld Lichaam doorlopende staaf

Tandwiel- of roloverbrenging Tandwiel- of roloverbrenging Inklemming (zijaanzicht) (bovenaanzicht)

Scharnierende oplegging Roloplegging Rechtgeleiding

Massa Drukveer Trekveer Figuur 1.1: Voorbeelden van standaard symbolen voor schematische weergaven


Inleiding Werkelijkheid schematisch weergeven Bij het analyseren van een werktuig, zoals een mechanische grijper, een ophaalbrug, een auto, een fiets, een sinaasappelpersmachine, een vleesverwerkende machine etc., is het belangrijk om op een systematische wijze te werk te gaan. We gaan in deze opdracht een aantal hulpmiddelen aanreiken. Deze zijn enerzijds gericht op het snel grafisch kunnen weergeven van een werkings-principe en anderzijds gericht op het beschrijven van het technisch systeemgedrag van een werk-tuig. In deze opdracht zal dat nog met woorden gebeuren, maar later zal dit meer en meer ver-taald worden naar wiskundige formules. Het voordeel van het gebruik van wiskundige formules is dat ze compacter het technisch systeemgedrag weergeven en dat je er direct mee kunt rekenen.

Figuur 1.2: Voorbeeld van de werkelijkheid naar schematische weergave aan de hand van een betonschaar (bron: http://news.thomasnet.com/fullstory/Bolt-Cutters-are-suited-for-professional-tool-users-464060). Per stap is de bijbehorende deelopgave aan-gegeven. De eerste stap is het werktuig in een 3D handschets omzetten zoals voorge-daan in de handleiding handschetsen. De tweede stap is er een 2D schema van te ma-ken met behulp van de symbolen zoals weergegeven in figuur 1.1. Met behulp van dit schema kan zowel de beweging van het werktuig (weergegeven door open pijlen) als de belasting op het werktuig (weergegeven door gesloten pijlen) duidelijk worden aangege-ven.


Eerst wordt het grafisch weergeven van een werktuig behandeld. Een afbeelding zegt vaak meer dan duizend woorden. Echter niet elke afbeelding is geschikt om de werking of functie van een werktuig uit te leggen. Een foto kan bijvoorbeeld te veel details bevatten en daardoor zelfs de hoofdfunctie verhullen. De vele details leiden de aandacht af van de werking van het werktuig, zie stap 1 van figuur 1.2, de foto van de werkelijkheid. Het maken van schetsen die een vereenvou-digde weergave zijn van een werktuig is daarom een belangrijk eerste hulpmiddel, zoals je ziet in stap 2 van figuur 1.1, de handschets. Verderop in jullie studie zal blijken hoe krachtig dit vereen-voudigd weergeven van de hoofdfunctie van een werktuig kan zijn. Je kunt dit namelijk ook doen voor complexe systemen als een motorfiets of industrile robot. Daarnaast zul je zien dat het ma-ken van een vereenvoudigde schets van jouw eigen nieuwe idee een belangrijk communicatiemid-del is om je idee te kunnen toelichten aan anderen. Een 3D handschets kan zelfs nog een stap te complex zijn om goed inzicht te krijgen in de bewegingen en/of belastingen van het werktuig. Dan wordt een extra stap gemaakt om het werktuig nog eenvoudiger weer te geven aan de hand van een 2D schematische tekening, zie stap 4 in figuur 1.2: Schematisch 2D. Het maken van de opga-ven in deze opdracht kun je beschouwen als een eerste kennismaking met deze hulpmiddelen, maar de ervaring in het gebruik van de hulpmiddelen krijg je door het zelf zo vaak je kunt te blij-ven oefenen. De leerdoelen voor deze opgave zijn:

Werktuigen beschrijven aan de hand van hun functie(s) Leren kijken naar werktuigen vanuit technisch perspectief Schematisch weergeven van de hoofdfunctie of werking van een werktuig (modelvorming)


Figuur 1.3: Voorbeeld van de werkelijkheid naar schematische weergave aan de hand van een fietskettingpons. Per stap is de bijbehorende deelopgave aangegeven. De ket-tingpons werkt door kracht en beweging op te wekken met je handen zoals te zien is in de foto. Bron foto: http://www.mtb-blog.nl/wp-content/uploads/Kettingpons-150x150.jpg, View date: juni 2014.De eerste stap is het werktuig in een 3D handschets omzetten. De tweede stap is er een 2D schema van te maken met behulp van de symbo-len zoals weergegeven in Figuur 1.2. Met behulp van dit schema kan zowel de beweging van het werktuig als de belasting op het werktuig duidelijk worden aangegeven met behulp van open en gesloten pijlen..


Opgave 1 Werkelijkheid schematisch weergeven Alle deelopgaven 1.1-1.6 horen bij elkaar en worden door elk groepslid afzonderlijk gemaakt. Na-tuurlijk is het wel toegestaan om elkaar binnen de groep te helpen. Zorg dat elk groepslid de ant-woorden op deelopgaven 1.1-1.6 achter elkaar presenteert in TS Werkbladen (zie BB). Dus eerst alle antwoorden van het eerste groepslid, dan volgen de antwoorden van het tweede groepslid achter elkaar, enzovoort. Voor deelopgave 1.2 zijn twee aparte instructies handschetsen in week 1 en 2 waarbij je onder begeleiding van de tekendocenten de handschetsen maakt, zie het dagroos-ter.

1.1 [score: 1] Ieder groepslid uit de projectgroep maakt fotos van 2 verschillende bestaande werktuigen. In totaal heb je dus per groep twee maal het aantal studenten in de groep aan verschillende werk-tuigen. Elk werktuig dat gekozen wordt heeft minstens 2 bewegende onderdelen. Voorbeelden van werktuigen/mechanismen die wel mogen:

Fiets Graafmachine Hijskraan Aanslagmechanisme pianotoets Mechanisme draai-kiepraam Papiersnijder

Voorbeelden van werktuigen die niet mogen:

Schroevendraaier Hamer (Nijp)tang Nagelknipper En de voorbeelden gegeven in figuren 1.2, 1.3 en de handleiding handschetsen

Tips:

Probeer fotos te maken waarin je zoveel mogelijk ziet van het werktuig en houd rekening dat het werktuig in de isometrische projectie staat. Maak zelf de foto, kun je het werktuig van meerdere kanten bekijken om de meest informatieve projectie te verkrijgen. Ook kun je in een groot aantal gevallen het mechaniek van het werktuig zelf uit proberen om de wer-king goed te doorgronden.

Neem deze fotos uitgeprint mee naar de twee instructies handschetsen in Week 1 en 2.

Printen kun je door gebruik te maken van je campuscard. Als je nog geen campuscard hebt kun je met je net-id inloggen. Zie bij problemen de printhandleidingen.


1.2 [score: V/O (wordt apart beoordeeld)] Elk groepslid maakt van beide werktuigen, gefotografeerd in deelopgave 1.1, een handschets die de hoofdfunctie weergeeft, zie bijvoorbeeld figuur 1.2 of figuur 1.3. Dit doe je tijdens de twee instructies handschetsen in Week 1 en 2, waarbij in elke les n werktuig geschetst wordt. Tips:

Bestudeer voor de eerste instructie handschetsen de handleiding handschetsen. Zorg dat je goed voorbereid bent door de bijgevoegde films van tevoren te bestuderen en actief mee te doen.

Tijdens de instructies handschetsen in Week 1 en 2 worden aanwijzingen gegeven voor het maken van de handschetsen en is er gelegenheid om terugkoppeling te vragen over je ge-maakte schets.

Elke student in de groep kiest n van de twee werktuigen die gefotografeerd zijn en be-antwoord de volgende vragen. Je mag samenwerken.

1.3 [score: 2] Elk groepslid beschrijft de hoofdfunctie van het gekozen werktuig. Werk deze beschrijving verder uit in een technische beschrijving. Voorbeelden:

Fietskettingpons in 1.3. o Hoofdfunctie: de stift uit de ketting drukken. o Technische beschrijving: Via een schroefdraad (die dient als krachtversterker) op een

gecontroleerde manier kracht opbouwen om de wrijvingskracht tussen pen en scha-kel te overwinnen en zo de pen te lossen.

1.4 [score: 1] Elk groepslid maakt van het gekozen werktuig een nog verder vereenvoudigde 2D tekening door gebruik te maken van de symbolen uit figuur 1.1. Deze symbolen zullen we gedurende het gehele project blijven gebruiken om werktuigen op een zeer vereenvoudigde schematische manier weer te geven. Gebruik voor het maken van de 2D tekeningen het softwarepakket MS Visio. De reden hiervoor is dat je alvast kunt oefenen in met het tekeningen van elementen in 2D, want MS Visio ga je later in het project gebruiken om speciale onderdelen in te ontwerpen die gemaakt worden met de lasersnijder. Tips:

Teken het werktuig in een willekeurige stand. Dus teken bijvoorbeeld niet het werktuig in een helemaal open stand of in een helemaal dichte stand.

bestudeer Tentamenstof schematische weergave werkelijkheid. Voorbeelden: Fietskettingpons in figuur 1.3, en betonschaar in figuur 1.2, en handschetsen voorbeeld 2.


1.5 [score: 1] Elk groepslid geeft van de schematische weergave van zijn/haar werktuig een korte beschrijving van de beweging, die de onderdelen van het werktuig maken. Geef de beweging(en) ook aan in de 2D tekening uit deelopgave 1.4 aan door middel van pijlen met open punten die wijzen in de richting van de beweging. Zet de onderdelen die niet bewegen vast aan de vaste wereld door ge-bruik te maken van het daarvoor bestemde symbool, zie figuur 1.1. Tip: bestudeer Tentamenstof schematische weergave werkelijkheid. Voorbeelden: Fietskettingpons in figuur 1.3, en betonschaar in figuur 1.2, en handschetsen voorbeeld 2.

1.6 [score: 3] Elk groepslid maakt van zijn/haar werktuig zoals getekend in deelopgave 1.4 een Free Body Dia-gram. Daaronder wordt in deze deelopgave het volgende verstaan:

Kopieer de 2D tekening uit deelopgave 1.4, maar haal het werktuig nu los van de vaste we-reld door een systeemgrens te trekken weergegeven door een stippellijn.

Teken alle bekende contactpunten en eventueel de locatie van zwaartekracht, weergegeven door zwarte dikke punten.

Teken alle bekende krachten en momenten die werken op het werktuig door middel van pij-len met dichte punten. Zorg dat je de bekende krachten tekent met de pijl wijzend in de in de richting van de kracht en met een lengte die verhoudingsgewijs overeenkomt met de grootte van de kracht.

Tip: bestudeer Tentamenstof schematische weergave werkelijkheid en Tentamenstof notatie en evenwicht en de film over Evenwicht op BB. Voorbeelden: Fietskettingpons in figuur 1.3, en betonschaar in figuur 1.2, en handschetsen voorbeeld 2. Om te controleren of je de opdrachten goed hebt uitgevoerd wordt jullie ten zeerste aanbevolen om het resultaat van elk groepslid tijdens de projectbijeenkomsten aan elkaar te presenteren. Doe dit als volgt: laat de schematische weergave (zonder de omschrijving) van het werktuig aan een groepslid zien en vraag hem/haar om uit te leggen hoe het mechanisme werkt. Als de uitleg cor-rect is, dan zit je in de goede richting.


Week 2: Checklist en Deadlines

Doen

o Opgave 1 Werkelijkheid schematisch weergeven o Start Opgave 2 Practicum: meten aan constructieve elementen VOOR practicum o Oefeningen in Matlab handleiding (alle hoofdstukken behalve grijs gearceerde onderdelen) NA

college o Optioneel Oefentoets via BB Lezen

o Blokboek Handschetsen en bijbehorende Youtube films VOOR verplichte instructie o Blokboek Practicum VOOR practicum o Blokboek Matlab en Matlab handleiding (alle hoofdstukken behalve grijs gearceerde onderde-

len) VOOR college o Blokboek Tentamenstof Opgave 3 De grijper als systeem VOOR college o Hoofdstuk 3.1, 3.2 (t/m blz 62), 3.3.1 t/m 3.3.6, 3.4 uit Werktuigkundige Systemen [Cool,

2006] VOOR college o Blokboek Tentamenstof Opgave 2 Practicum: meten aan constructieve elementen o Hoofdstuk 2.4.2, 5.1 t/m 5.2.1, 5.2.3, 5.4.1 t/m 5.4.4, 9.1, 10.1 t/m 10.3, 11.1, 11.6 uit Werk-

tuigkundige Systemen [Cool, 2006]

Verplichte instructies en practica

o Practicum: meten aan constructieve elementen (T2) 3 personen uit de groep o Instructie handschetsen (T3) LET OP: Je moet hiervoor fotos hebben gemaakt en uitgeprint mee-

nemen, zie Opgave 1.1

College

o Hoorcollege Evenwicht o Werkcollege Evenwicht o Hoorcollege MATLAB o Werkcollege MATLAB Deadlines vrijdag 17:00

o Professionele vaardigheden 1 (T3) inleveren bij studentmentor o Opgave 1 (T2) uitgeprint inleveren in de speciale vakken bij het secretariaat van de vakgroep

Biomechanical Engineering, bouwdeel E, eerste verdieping


Professionele vaardigheden 1 Succesvol stude-ren Succesvol studeren is het eerste onderdeel in de leerlijn Professionele Vaardigheden. Studiesucces heeft niet alleen te maken met aanleg en hoe makkelijk je door het VWO bent ge-komen. Je kunt zelf meer invloed uitoefenen op je studiesucces dan je denkt. Dit heeft alles te maken met motivatie, houding en studievaardigheden. Bij de leerlijn Professionele Vaardigheden zal aan al deze onderdelen aandacht worden besteed gedurende het eerste semester van dit col-legejaar.

De opdracht Motivatie moet ingeleverd worden op schrift bij de studentmentor in week 2 . De beoordeling is onderdeel van het deelcijfer WB1130 T3 en wordt door de studentmentor

gedaan door toekenning van een voldoende of een onvoldoende. Tijdens de derde of vierde week van periode 1 zullen jullie de opdracht Motivatie individueel

bespreken de studentmentor. Opdracht Motivatie Je bent net begonnen met de studie en je hebt het gelijk al heel druk. Als de stof je interesseert, zul je je er met plezier in verdiepen en is de kans groot dat je studie succesvol verloopt. Verder is het ook belangrijk dat je het ook leuk vindt om ervoor te werken. Je wordt als het ware van bin-nenuit gemotiveerd (intrinsieke motivatie) en dat blijkt een prima voorwaarde te zijn voor goede studieresultaten. Het komt ook voor dat studenten niet meteen vanaf het begin heel erg van bin-nenuit gemotiveerd zijn, maar dat kan later wel komen. Meestal begin je aan je studie of opleiding omdat je je aangetrokken voelt tot de beroepen waar-voor je wordt opgeleid. Je motivatie om te studeren en te presteren komt dan niet uit belang-stelling voor de stof, maar van buitenaf, vanuit het beroepsperspectief dat de studie biedt (extrin-sieke motivatie). Het is moeilijker om je door de studiestof heen te bijten die je minder interessant vindt. In dat geval is het belangrijk te focussen op je doel en te beschikken over voldoende door-zettingsvermogen.

Hoe je jezelf motiveert is voor iedereen anders. De een is gedreven door iets van binnenuit, de ander door iets van buitenaf. Het een is niet beter dan het ander. Iedereen wil graag gemoti-veerd aan het werk gaan en daarvoor is naast motivatie ook je houding van belang. Studeer je actief; neem je initiatief en wacht je niet af; stel je vragen over de leerstof aan de docent of aan je projectgroep genoten; kan je stug doorzetten? Beantwoord de volgende vragen:

1. Wat is jouw motivatie bij deze studie? Is deze intrinsiek of extrinsiek? 2. Wat is je doel voor dit jaar, voor deze periode? Kan je dit heel concreet maken? 3. Wat ga jij het komende jaar concreet doen en laten om je doel te bereiken? 4. Wat verwacht je concreet van je projectgroep? Delen zij deze verwachting met jou? Wat ga

jij concreet doen om de verwachtingen waar te maken? (uit: Studeer actief door Mirjam Bastings en Cees Louwerse)


Practicum Er zijn twee practica gepland in week 2 en week 7, zie dagrooster. Per groep moeten er drie per-sonen meedoen. Jullie hebben precies twee uur, dus wees op tijd en zorg dat je de metingen op tijd af hebt. Een inhaalpracticum behoort NIET tot de mogelijkheden. Aangezien elk individueel groepslid op de hoogte dient te zijn van de aanpak, de uitvoering en de resultaten, is het van be-lang dat de drie groepsleden, die dit practicum uitvoeren het met de groep bespreken, vooraf en achteraf. Zorg ervoor dat je alleen de metingen doet. De andere vragen dienen op een andere locatie te worden uitgewerkt. Het practicum in week 2 bestaat uit vier onderdelen, namelijk veren, wrijving, arbeid en mechani-sche overbrenging. Voor elk onderdeel hebben jullie 30 minuten de tijd. Daarna wordt gewisseld. Het maakt niet uit in welke volgorde je de practica doet. De werkbladen zijn te vinden in het be-stand TS Werkbladen (zie BB). De beoordeling is onderdeel van het groepscijfer WB1130 T2. Het practicum in week 7 bestaat uit het meten van je ontwerpopdracht, zie details in Ontwerpop-dracht.5. De beoordeling is onderdeel van het groepscijfer WB1130 T2. De practicumlocatie is de Assemblage Werkplaats in bouwdeel J.k1 in de kelder, zie figuur Practi-cum.1. Practicum niet gedaan betekent Technische Systemen niet gehaald. Dus wees op tijd!

Figuur Practicum.1: Plattegrond WB.

J.K1


Voor het practicum liggen bepaalde benodigdheden klaar. Controleer voor en na je practicum goed of de benodigdheden er zijn. Is dit niet gebeurd, zijn er spullen verdwenen, of houden jullie je niet aan de regels, dan wordt jullie practicum niet meegeteld in de beoordeling voor het groepscijfer. Dit heeft de consequentie dat jullie ook geen eindcijfer krijgen! Samenvattend

Inhalen van het practicum is niet mogelijk. Wees op tijd met 3 personen; zorg dat je weet waar de locatie is . Wees voorbereid d.w.z. weet wat je te doen staat, doe alleen de metingen, de rest van de

vragen zoveel mogelijk vooraf. Werk nauwgezet, want je hebt verschillende metingen later nodig, juist als je gaat ontwer-

pen.

Bron: http://hackadaycom.files.wordpress.com/2013/12/gripper.jpg?w=580&h=378


Matlab technisch rekenen Met het pakket Matlab (MATrix LABoratory) kun je op eenvoudige en gebruiksvriendelijke wijze ingewikkelde wiskundige problemen op-lossen. Het pakket biedt een programmeertaal, waarin een groot aantal softwareoplossingen is opgenomen in de vorm van operato-ren en zogenoemde commandos. Bovendien is de Matlab-taal zo-danig, dat je bij het opstellen van bewerkingen vrij dicht bij de wis-kundige notatie kunt blijven. De beoordeling is vindt plaats via een apart tentamen WB1130 T1, en de verplichte instructies en huis-werkopgaven zijn onderdeel van het cijfer WB1130 T3. Bekend raken met het softwarepakket Matlab wordt als volgt vormgegeven: In week 2 zijn er twee college-uren waar allerlei voorbeelden gegeven worden in Matlab. Aansluitend wordt van jullie verwacht dat je zelfstandig de Matlab handleiding en de daarin

beschikbare oefenopgaven doorneemt voordat de eerste instructie - computerpracticum mid-dag plaatsvindt. De Matlab handleiding is te vinden op Blackboard (grijs gearceerde delen hoef je niet te bestuderen).

In week 3 en week 4 vinden de instructies - computerpractica plaats. Neem naar deze instruc-ties - computerpractica je eigen laptop mee met daarop Matlab genstalleerd en een internet kabeltje als je die hebt. Tijdens de instructies - computerpractica gaan jullie zelfstandig aan een eerste en tweede Matlab opdracht werken onder begeleiding van docenten en stu-dentmentoren. De opdrachten worden per week in de lunchpauze voor de instructies - compu-terpractica beschikbaar gesteld op BB. Zorg dat je de opdrachten voor de aanvang van de in-structies - computerpractica gedownload hebt. De antwoorden op de opdrachten dienen aan het eind van de instructies - computerpractica dus om 17:30 individueel te worden ingeleverd via BB.

In week 8 en week 9 dienen jullie zelfstandig een eerste en twee Matlab huiswerkopgave te maken. Deze opdrachten worden aangeboden in de lunchpauze voor de beschikbare inge-roosterde tijd om de huiswerkopgave te maken. De ingeroosterde tijden zijn maandag 20 okt 15:30 17:30 en maandag 27 okt 15:30 17:30. Zorg dat je dan de beschikking hebt over een computer met Matlab om de opgave te maken. De antwoorden op de huiswerkopga-ven dienen aan het eind van deze tijd dus om 17:30 te worden ingeleverd via BB.

De Matlab software is genstalleerd op alle PCs in de computerzalen van 3mE/IO. Het wordt zeer aanbevolen om ook direct de Matlab software op je eigen computer te installeren via de campusli-centie.


Tentamenstof

Meten en nauwkeurigheid Jullie gaan verschillende grootheden meten. Bij het meten spelen verschillende aspecten een belangrijke rol. Hoe weet je bijvoorbeeld of dat wat je meet ook de werkelijke waarde is? In principe weet je dat nooit helemaal exact en gelukkig hoeven we dat voor de dagelijkse praktijk als ingenieur ook niet te weten, maar we moeten wel kunnen schatten hoe goed we de werkelijke waarde hebben benaderd met onze meting. Daarom wordt bepaald hoe nauw-keurig een meting is. We onderscheiden een systematische meetfout en een variabele meetfout. De systematische meetfout is een fout die bij elke meting op dezelfde manier optreedt. Deze fout kan bijvoorbeeld optreden doordat het meetinstrument dat gebruikt wordt niet geijkt is. Meetinstrumenten moeten van tevoren geijkt worden om ervoor te zorgen dat bijvoorbeeld hun beginwaarde van 0 ook daadwerkelijk 0 is en niet 0.5. Als de beginwaarde wel 0.5 is, dan zullen de waarden van alle metingen 0.5 te hoog zijn en is er sprake van een systemati-sche meetfout. IJken kun je dus zien als het precies afstellen van je meetinstrument. Dit precies afstellen kun je doen met een meetinstrument dat in ieder geval nauwkeuriger is dan het instrument dat jij wilt gaan gebruiken voor jouw meting. Als tweede speelt de variabele meetfout een rol bij het vaststellen van de nauwkeurigheid. Deze fout is een toevallige fout die optreedt volgens een bepaalde statistische verdeling. De schaalverdeling van je meetinstrument speelt hierbij een rol. Bijvoorbeeld, bij het meten met een rolmaat zit je gemakkelijk een paar millimeter naast de werkelijke waarde, alleen al door het gebogen lipje aan het begin van je rolmaat. Bij veel meetinstrumenten is deze nauwkeu-righeid of onnauwkeurigheid opgegeven, vaak in procenten van het maximale meetbereik van het instrument. Voor de rolmaat is de nauwkeurigheid misschien 10 millimeter (van het hele bereik). Als je bijvoorbeeld een afstand van anderhalve meter afleest, is de gemeten afstand s = 1500 10 mm, en ligt de werkelijke waarde dus tussen 1490 en 1510 mm. Het symbool betekent niet ongeveer, maar plus of min het getal dat achter dit teken staat en wordt gebruikt om een onzekerheid of een nauwkeurigheid aan te geven. Dit is dus wat anders dan 1500, wat betekent dat de werkelijke waarde tussen 1500 en +1500 ligt (af-stand s = 0 1500). Als je het woord ongeveer wilt aanduiden, gebruik dan circa (ca.) of het symbool Daarnaast onderscheiden we ook nog de afleesfout als onderdeel van de variabele meetfout. Deze ontstaat door de interactie tussen meetinstrument en degene die meet. Hierbij kun je bijvoorbeeld denken aan een foutje in de aflezing van een schaal, omdat je er niet helemaal recht voor stond. In de praktijk blijkt de statistische verdeling vaak de vorm aan te nemen van een bel en wordt Gaussische of normale verdeling genoemd, zie figuur 2.1. Deze bel geeft de kansverdeling aan voor een serie willekeurige trekkingen of in ons geval onafhanke-lijke metingen xi.


Sophie Anne de Vries Robb













vervolg

Figuur 2.1: Grafiek van de Gaussische verdeling De Gaussische verdeling kan ook in een wiskundige formule beschreven worden waar de karakteristieke parameters het gemiddelde en de standaarddeviatie zijn. Het gemiddelde geeft aan wat de verwachtingswaarde is van de serie metingen xi:

n

iixn 1

1P De stan-

daarddeviatie is een maat voor de spreiding van de metingen rondom de gemiddelde waarde

en wordt berekend met:

n

ii

n

ii xnx

n 122

Blokboek

Documents

Transcript of Blokboek