Kraan project

Auteurs: Pieter Bosma

Dolf van Eeden Mario Kortenoever Bastiaan Schulte Gert van Staalduinen Bart van Straalen Coen Verwer Jeroen Vonk Raymond Zonneveld

Rijswijk januari 2008

3

Voorwoord Dit rapport is tot stand gekomen wegens een kraanproject dat wij hebben behandeld. Het verslag is bedoeld voor een ieder die zich interesseert in het berekenen van de giek en voor leraren en leerlingen van de TH Rijswijk. Ten slotte willen wij graag vermelden dat dit werkstuk mede tot stand is gekomen door de begeleiding van de leraren van de TH Rijswijk in het bijzonder onze coach dhr B. van der Vlught. januari 2008

4

Inhoudsopgave

Samenvatting Blz. 5 Verklarende woordenlijst Blz. 6 Verklarende symbolenlijst Blz. 6 1 Inleiding Blz. 7 2 Welke ontwerpen? Blz. 8-13 3 3 Definitief ontwerp Blz. 14-34 3.1 Berekeningen Blz. 14-28 3.2 Kostprijsberekening Blz. 29-30 3.3 2D tekening Blz. 31 3.4 3D tekeningen Blz. 32-34 4 4 Aandrijvingen Blz. 35-46

4.1 Berekening van de kabel Blz. 35-39 4.2 Berekening van de lier Blz. 40-43 4.3.1 Motorreductor Blz. 44 4.3.2 Winch drive Blz. 44 4.4 3D tekening van de lier Blz. 45-46 5 5 NEN-normen met betrekking tot de giek Blz. 47-48 5.1 Windbelasting Blz. 47 5.2 Doorbuiging Blz. 47 5.3 Veiligheidsfactoren Blz. 48 6 6 Transport, behandeling giek en verbindingen Blz. 49-50 7 Conclusie Blz. 51 Literatuurlijst Blz. 52 Bijlagen I Samenwerkingscontract Blz. 53-54 II Verslag trekproef Blz. 55-59 III Logboek van de groep Blz. 60-61

5

Samenvatting

In dit verslag kunt u lezen hoe wij tot ons definitieve ontwerp zijn gekomen. Eveneens kunt u lezen hoe de maten en kosten van het definitieve ontwerp tot stand zijn gekomen. Dit aan de hand van berekeningen en tekening (2D en 3D) In hoofdstuk 1 (de inleiding) leest u over de Waarom,Wat en Hoe van het verslag. In hoofdstuk 2 leest u welke verschillende ontwerpen wij gekozen hebben en de beginberekeningen. In hoofdstuk 3 leest u hoe het definitieve ontwerp tot stand is gekomen en de berekening hier van. In hoofdstuk 4 leest u alles over de gekozen aandrijvingen.Ten slotte kunt u nog enkele nuttige bijlagen door lezen (zeer interessant alleen soms is de relatie met het project wat minder sterk dan de andere hoofdstukken.) De conclusie is een fantastisch ontwerp van een giek met aandrijving met een reikwijdte van 25 m, hijslast van 15 kN, hijssnelheid van 60 m/min en hijshoogte van 40 m. Over dit ontwerp wil ik u nog even nieuwsgierig houden zo dat u het verslag grondig doorleest.

6

Verklarende woordenlijst

Giek Bovenste gedeelte van een kraan(het vakwerk) Sin Sinus Cos Cosinus

Verklarende symbolenlijst

Symbool voor som van de krachten

N Kracht in Newton º Graden

l Delta L (verlening) lo Oorspronkelijke lengte ξ De rek E Elasticiteitmodules A Oppervlakte

7

1. Inleiding

Het doel van het project is vanuit de beroepsrol (constructeur/ontwerper) de giek van een bouwkraan te ontwerpen tijdens onze eerste brainstorm sessie werd al vrij snel duidelijk dat het om een zogeheten torenkraan gaat. En door middel van dit project onze kennis van mechanica, sterkteleer, constructie-elementen en materiaal technologie te vergroten. Maar onze giek moet natuurlijk aan een aantal voorwaarden voldoen. Hij moet een minimale reikwijdte van 25 meter halen, een hijslast van 15 kilonewton weerstaan, een hijssnelheid van 60 meter per minuut realiseren, een hijshoogte van 40 meter aankunnen en aan verschillende NEN-normen voldoen. Hoe zijn we te werk gegaan: eerst hebben we onze groep opgedeeld in groepjes van 2. Elke groep met een apart ontwerp, heeft daarvan de basis berekeningen berekent en een kostenraming geschat. Op basis van deze informatie hebben we een definitief ontwerp gekozen en dit ontwerp verder uitgewerkt.

8

2. Welke ontwerpen?

In dit hoofdstuk leest u over de verschillende ontwerpen waar we aan gerekend hebben die het niet zijn geworden en waarom ze het niet zijn geworden.

Profiel keuze

Voor het kiezen van het juiste profiel zijn er drie verschillende profielen vergeleken. (afbeelding hieronder)

Nu hebben we eigenlijk gelijk al bepaald dat de eerste (vierkant) af valt. Dit omdat het geen stabiele constructie is, als de last door bijvoorbeeld de wind beweegt, verplaatsen de krachten zich in de constructie. Hierdoor komt er aan een zijde meer kracht te staan waardoor het vierkant zich wil vervormen tot een spekkie. Dit is te voorkomen door diagonaal stangen te plaatsen de dit opvangen, maar dat maakt de totale constructie alleen maar zwaarder en duurder. Ook ligt het massatraagheid moment van het vierkant in het midden en deze willen we zo laag mogelijk hebben. Als tweede hebben we gekeken naar een driehoek met hoeken van 60 graden op zijn kop, het voordeel hiervan ten opzichte van het vierkant is dat het geheel veel stabieler is. Echter het nadeel is dat het massatraagheid moment nog hoger ligt dan bij een vierkante constructie, namelijk op 1/3 van de bovenzijde. Om nu de voordelen van een laag massatraagheid moment en een stabiele constructie te combineren, komen we uit op de driehoek die te zien is in de afbeelding hierboven meest rechts.

Concept 1

Het eerst ontwerp heeft te maken met het vakwerk van de giek hier loopt een verticalenstaaf van E naar B en onder een hoek van 45° van B naar F. dit ontwerp is het niet geworden omdat de staaf krachten groter worden dan in het uiteindelijke ontwerp waar de staven de alleen onder een hoek van 60° staan(zie afbeelding 9).

9

0 cos(45)

0 11547 sin(45)

1154716329,924 N (trek)

sin(45)

-AB-cos(45) 16329,924=0

AB=11547 N (druk)

x

y

F AB AE

F AE

AE

VLS A

0 sin(45) 0

0 cos(45) 0

sin(45)

16329,924 sin(45) 11547 (trek)

-EB=EA cos(45)

EB=16329,924 cos(45) 11547 (druk)

x

y

F AE EF

F EB AE

EF AE

EF N

N

VLS E

0 sin(45) 0

0 cos(45)

cos(45)

1154716329,924 (trek)

cos(45)

sin(45)

11547 16329,924 sin(45) 23094 N (druk)

x

y

F AB BC BF

F BE BF

BF BE

BF N

BC AB BF

BC

VLS B

10

0 cos(45) 0

0 cos(45)

11547 16329,924 cos(45)

23094 N (trek)

cos(45) 16329,924

FC=11547N ( )

x

y

F EF HF BF

F FC BF

GF

HF

FC

druk

VLS F

0 cos(45) 0

0 cos(45) 0

cos(45)

1154716329,924 (trek)

cos(45)

CH sin(45)

23094 16329,924 sin(45) 34641 N (druk)

x

y

F BC CD CH

F CF CH

CH CF

CF N

CD BC

CD

VLC C

11

Concept 2 Concept 2 is een variant op concept 1 alleen dan verticaal en onder een hoek van 45° precies omgedraaid. Dit concept is ook minder als het al eerder genoemde principe van alle staven onder een hoek van 60°. Vandaar dat dit concept ook afvalt (zie afbeelding 2).

0 cos(45)

0 11547 sin(45)

1154716329,924 N (trek)

sin(45)

-AB cos(45) 16329,924=0

AB=11547 N (druk)

x

y

F AB AF

F AF

AF

VLS A

0 0

0 0

11547 N (druk)

x

y

F AB BC

F BF

BC AB

VLS B

12

0 cos(45) cos(45) 0

0 sin(45) sin(45)

cos(45) cos(45)

16329,924 cos(45) 16329,924 cos(45) 0

0 sin(45) 16329,924=sin(45)

16329,924 (druk)

x

y

F AF HF CF

F BF AF CF

AF CF HF

HF

BF

CF N

VLS F

0 cos(45) 0

0 cos(45) 0

cos(45)

11547 16329,924 cos(45) 23094 (druk)

= cos(45)

cos(45) 16329,924 11547 (trek)

x

y

F BC CD CF

F CH CF

CD BC CF

CD N

CH CF

CH N

VLC C

0 sin(45) 0

0 cos(45) 0

cos(45)

1154716329,924 (druk)

cos(45)

sin(45) 0

0 sin(45)

11547 (trek)

x

y

F HF HI DH

F CH DH

CHDH

DH N

FH HI DH

HI DH

HI N

VLS H

13

cos(45) 0

0 sin(45)

sin(45) 16329,924

11547 (trek)

cos(45)

23094 16329,924 cos(45)

34641 (druk)

x

y

F CD ED DH

F ID DH

ID

ID N

ED CD DH

ED

ED N

VLS D

0 cos(45) 0

0 sin(45)

sin(45)

1154716329,924 (druk)

sin(45)

cos(45)

11547 16329,924 cos(45)

23094 (trek)

x

y

F HI IJ IE

F DI IE

DIIE

IE N

IJ HI IE

IJ

IJ N

VLS I

14

3. Definitief ontwerp

In dit hoofdstuk behandelen we het belangrijkste ons definitieve ontwerp. Hoe we het ontwerp uitgebreid berekent hebben, de kostprijsberekening en de 3D tekeningen.

3.1. Berekeningen

Om te kunnen bepalen welke constructie het beste is moet er gerekend worden. Er is hier uitgegaan van een hoek van 45 graden en een hoek van 60 graden (figuur 1 en figuur 2 pagina’s hier boven). Als eerste is gerekend met de eerste constructie hier die begint met de eerste hoek van rechts onder naar links boven (figuur 1 pagina’s hier boven). Voordat er gerekend kan worden zijn eerst VLS-en getekend Hieruit blijkt dat het beste is om te beginnen met rekenen aan VLS-A. Dit omdat alleen daar genoeg krachten bekend zijn om te kunnen rekenen. Hieronder staan de uitkomsten gegeven van de VLSen en dus welke kracht in welke staaf werkt. De berekening staat in de bijlage naast de bijbehorende VLS. De staven die diagonaal omhoog lopen hebben: AE, BF, CG: al deze staven hebben dezelfde kracht namelijk 16329,924 N en worden belast door

trekspannig De horizontale staven aan de onderkant van de constructie: AB: 11547 N dit is drukspanning BC: 23094 N dit is drukspanning CD: 34641 N dit is drukspanning Zoals u misschien al heeft opgemerkt komt er bij elke staaf 11547 N bij De staven die horizontaal lopen aan de bovenkant van de constructie: EF: 11547 N dit is trekspanning FG: 23094 N dit is trekspanning GH: 34641 N dit is trekspanning Ook hier loopt de spanning elke keer met 11547 N op De verticale staven in de constructie: BE, CF, DG: al deze staven hebben dezelfde kracht namelijk 11547 N en worden belast door drukspannig Hierna is er aan de 2e constructie gerekend. Deze constructie begint aan de rechterkant hetzelfde als de eerste. Vanaf VLS-F gaan echter de diagonale staven de andere kant op. Om deze constructie te berekenen moeten eerst weer VLS-en getekend worden. Daarna kan gekeken worden aan welk VLS het beste gerekend te worden. In dit geval was dat VLS-A. In dit punt was het alleen mogelijk omdat daar genoeg krachten aanwezig waren om de berekening uit te voeren. Het krachten in de staven is hieronder te vinden. Voor de berekeningen wil ik u graag verwijzen naar bijlage 2 De diagonale staven: AF: 16329,924 N dit is een trekstaaf CF: 16329,924 N dit is een drukstaaf DG: 16329,924 N dit is een drukstaaf HE: 16329,924 N dit is een drukstaaf De verticale staven: BF: dit is een nulstaaf CG: 11547 N dit is een trekstaaf DH: 11547 N dit is een trekstaaf EI: 11547 N dit is een trekstaaf De horizontale staven aan de onderkant van de constructie: AB: 11547 N dit is een drukstaaf BC: 11547 N dit is een drukstaaf CD: 23094 N dit is een drukstaaf

15

DE: 34641 N dit is een drukstaaf De horizontale staven aan de bovenkant van de constructie: FG: dit is een nulstaaf GH: 11547 N dit is een trekstaaf HI: 23094 N dit is een trekstaaf Als derde is er ook een constructie berekend waar de staven onder een hoek van 60 graden staan. Op de volgende pagina’s kunt u de berekeningen vinden van deze constructie. Een deel van de uitkomsten van deze constructie staan hieronder vermeld. De horizontale staven aan de bovenkant van de constructie: Ce: 13333,33N dit is een trekstaaf eg: 26666,66N dit is een trekstaaf De horizontale staven aan de onderkant van de constructie Ad: 6666,66N dit is een drukstaaf df: 20000N dit is een drukstaaf De diagonale staven: AC: 13333,33N dit is een trekstaaf Cd: 13333,33N dit is een drukstaaf de: 13333,33N dit is een trekstaaf ef: 13333,33 dit is een drukstaaf De krachten die werken in de constructie waar de staven onder een hoek van 60 graden staan, zijn volgens ons het beste verdeeld. Hierdoor hebben wij gekozen om deze constructie te nemen. Op de volgende pagina’s kunt u de berekening zien van deze constructie. Nu bekend is welk vakwerk er is gekozen, gaan we verder met het berekenen van de totale giek. De giek moet een last kunnen tillen van 15000N. bij dit gewicht komt nog het eigen gewicht van de totale giek. Het gewicht van de giek hebben we geschat op 10000N inclusief een veiligheidsfactor. Om met het eigen gewicht te kunnen rekenen, zeggen we dat dit gewicht op twee punten werkt. (afbeelding 3)

Afbeelding 3

Hierdoor kunnen we zeggen dat op zowel punt A als op punt B 5000N staat. Nu gaan we bepalen hoeveel kracht er maximaal in de stang komt, die de giek horizontaal houdt. De stang grijpt op 16,5 meter vanaf punt A aan, onder een hoek van 15°. Als de kracht bekend is kunnen we de diameter en het materiaal van de stang bepalen. (Afbeelding 4) laat de giek schematisch zien.

Afbeelding 4

16

Er zijn voor het vakwerk, tussenbuizen gekozen met een lengte van 1 meter, onder een hoek van 60°. Sin(60°) * 1000= 866mm, omdat we een driehoek profiel hebben gekozen (afbeelding 5) moeten we 866 ook weer met sin(60°) vermenigvuldigen, om zo de hoogte te bepalen. Dit wordt sin(60°) * 866= 750mm.

Afbeelding 5

17

Kabel berekenen

Nu de hoogte van de giek bekend is, kan de kracht in de kabel C worden berekend. Om dit uit te rekenen nemen we het moment om A uit (afbeelding 9)

0AM

2000 * 25 – sin(15°) * 16,5 * C – cos(15°) * 0,75 * C= 0

2000 * 25 – C * (sin(15°) * 16,5 + cos(15°) * 0,75)= 0 C * 4,99= 500000 C= 500000 / 64,99 C= 100100,9N Hier komt nog een veiligheidsfactor op, en gaan vervolgens te werk met 150000N, om een geschikte stang te vinden. Voor het materiaal van de stang, is gekozen vaar staal omdat dit goedkoper is dan bijvoorbeeld aluminium. Staal heeft namelijk een E van 210GPa en aluminium heeft een E van 70GPa. Hierdoor zou een stang van aluminium met de zelfde eigenschappen als die van metaal veel dikker worden. Aluminium is sowieso al duurder dan metaal, en als er dan ook nog is meer van moet worden gebruikt wordt het een heel stuk duurder. Verder is het zo dat aluminium veel snel te veel vervormt. Dus aluminium is niet geschikt. Als eis voor de stang, stellen we dat deze niet verder mag uitrekken dan 5mm onder de maximale belasting. Eerst moet de lengte van de stang worden berekend (afbeelding 6).

Afbeelding 6

Lengte stang is 16,5 / cos(15°)= 17,08m Diameter bepalen Met de volgende formules kan de diameter worden bepaald:

2000ξ = l / lo 2001E= σ / ξ 2002Σ= F / A

(1) ξ = 5/ 17082 ξ = 2,93 * 104

(2) 210 * 109= σ / 2,93 * 10

4

σ= 210 * 109 * 2,93 * 10

4 σ= 61468007,13

(3) 61468007,13= 150000 / A

A= 2,44 * 103

A= r2

*

r2

= 2,44 * 103 /

r2

= 0,028 Diameter is 2 * 0,028= 0,056m = 56mm

18

Buizen voor de giek

Nu de diameter van de stang is bepaald, moeten er buizen voor de giek worden gekozen. Om de juiste buizen te kunnen kiezen, moeten eerst de krachten in deze buizen worden berekend. We hebben dus besloten dat het een piramide vormig vakwerk wordt. (afbeelding 7)

Afbeelding 7 De last van 20000N wordt verdeeld over de punten A en B, hierdoor staat er in zowel punt A als in Punt B een kracht van 10000N. Doormiddel van de knooppunten methode kan de kracht in buis A-B en de kracht in stang A-C worden bepaald.

0yF

sin(60°) * AC – 10000= 0

AC= 11547N

0xF

cos(60°) * 11547 – AB=0

AB= 5773,5N Om te bepalen welke buizen er gebruikt moeten worden, is het voldoende om maar 1 zijde van de giek te berekenen. (afbeelding 8) laat zien dat we de driehoeksprofiel boven doorsnijden, en vouwen we de te rekenen zijde loodrecht zodat we er vlak op kijken.

Afbeelding 8

19

Afbeelding 9

20

0yF

sin(60°) * AC – 11547= 0

AC= 13333,33N (trek)

0xF

Ad - cos(60°) * 13333,33=0

Ad= 6666,66N (duw)

0yF

sin(60°) * Cd - sin(60°) * 13333,33= 0

Cd= 13333,33N (duw)

0xF

cos(60°) * 13333,33 + cos(60°) * 13333,33 – Ce= 0

Ce= 13333,33N (trek)

0yF

sin(60°) * de - sin(60°) * 13333,33= 0

de= 13333,33N (trek)

0xF

df - cos(60°) * 13333,33 - cos(60°) * 13333,33 – 6666,66= 0

df= 20000N (duw)

0yF

sin(60°) * 13333,33 - sin(60°) * ef= 0

ef= 13333,33 (duw)

0xF

13333,33 + cos(60°) * 13333,33 + cos(60°) * 13333,33 – eg= 0

eg= 26666,66N (trek) Nu er vier knooppunten zijn berekend kan er de conclusie worden getrokken dat de krachten in de hoofdbuizen na ieder knooppunt toe nemen, en dat de tussenbuizen voortdurend aan dezelfde krachten onderhevig zijn. Dus kunnen de tussenbuizen van A-c t/m q-r dezelfde dikte worden. Vanaf buis q-r wordt er een nieuwe kracht geïntroduceerd namelijk die van stang k. Hierdoor zou er een verandering van kracht in de opvolgende tussenbuizen kunnen ontstaan. Dit gaan we berekenen. De giek wordt op het punt uit (afbeelding 9) doorgesneden en uitvergroot. (afbeelding hieronder)

21

0Mr

11547 * 8 – qs * 0,866= 0

qs= 106669,746N VLS- punt s

0yF

sin(15°) * 56525,3 - sin(60°) * 13333,33 - sin(60°) * st= 0

st= 3559,74N trek

0xF

106669,746 + cos(60°) * 13333,33 - cos(15°) * 56525,3 – su - cos(60°) * 3559,74= 0

su= 56957,3N trek VLS- punt t

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * tu= 0

tu= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 – 106669,746 + tv= 0

tv= 103110N duw VLS- punt u

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * uv= 0

uv= 3559,74N trek

0xF

56957,3 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – uw= 0

uw= 53397,56N trek VLS- punt v

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * vw= 0

vw= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + vx – 103110= 0

vx= 99550,26N duw VLS- punt w

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * wx= 0

wx= 3559,74N trek

22

0xF

53397,56 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – wy=0

wy= 49837,82N trek VLS- punt x

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) xy= 0

xy= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + xz – 99550,26= 0

xz= 95990,56N duw VLS- punt y

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * yz= 0

yz= 3559,74N trek

0xF

49837,82 - cos(60°) * 3559,7 *2 - y = 0

y = 46278,08N trek VLS- punt z

0yF

sin(60°) * 3559,74 -

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + zB – 95990,56= 0

zB= 92430,82N duw VLS-

0yF

sin(60°) * 3559,74 -

0xF

46278,08 - cos(60°) * 3559,74 * 2 - C= 0

C= 42718,34N trek VLS- punt B

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * BC= 0

BC= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + BD – 92430,82= 0

BD= 88871,08N duw

23

VLS- punt C

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * CD= 0

CD= 3559,74N trek

0xF

42718,34 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – CE= 0

CE= 39158,6N trek VLS- punt D

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * DE= 0

DE= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + DF – 88871,08= 0

DF= 85311,34N duw VLS- punt E

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * EF= 0

EF= 3559,74N trek

0xF

- cos(60°) * 3559,74 * 2 – BG +39158,6= 0

BG= 35598,86N trek VLS- punt F

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * FG= 0

FG= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + FH – 85311,34= 0

FH= 81751,6N duw VLS- punt G

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * GH= 0

GH= 3559,74N trek

0xF

35598,86 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – GI= 0

GI= 32039,12N trek

24

VLS- punt H

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * HI= 0

HI= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + HJ – 81751,6= 0

HJ= 78191,86N duw VLS- punt I

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * IJ= 0

IJ= 3559,74N trek

0xF

32039,12 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – IK= 0

IK= 28479,38N trek VLS- punt J

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * JK= 0

JK= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + JL – 78191,86= 0

JL= 74632,12N duw VLS- punt K

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * KL= 0

KL= 3559,74N trek

0xF

28479,38 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – KM= 0

KM= 24919,64N trek VLS- punt L

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * LM= 0

LM= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 +LN – 74632,12= 0

LN= 71072,38N duw

25

VLS- punt M

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * MN= 0

MN= 3559,74N trek

0xF

24919,64 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – MO= 0

MO= 21359,9N trek VLS- punt N

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * NO=0

NO= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + NP – 71072,38= 0

NP= 67512,64N duw VLS- punt O

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * OP= 0

OP= 3559,74N trek

0xF

21359,9 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – OQ= 0

OQ= 17800,16N trek VLS- punt P

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * PQ= 0

PQ= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + PR – 67512,64= 0

PR= 63952,9N duw VLS- punt Q

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * QR=0

QR= 3559,74N trek

0xF

17800,16 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – QS= 0

QS= 14240,42N trek

26

VLS- punt R

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * RS= 0

RS= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + RT – 6952,9=0

RT= 60393,16N duw VLS- punt S

0yF

sin(60°) 3559,74 - sin(60°) * ST= 0

ST= 3559,74N trek

0xF

14240,42 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – SU= 0

SU= 10680,68N trek VLS- punt T

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * TU= 0

TU= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + TV – 60393,16=0

TV= 56833,42N duw VLS- punt U

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * UV= 0

UV= 3559,74N trek

0xF

10680,68 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – UW= 0

UW= 7120,94N trek VLS- punt V

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * VW= 0

VW= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + VX – 5683,42= 0

VX= 53273,68N duw

27

VLS- punt W

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * WX= 0

WX= 3559,74N trek

0xF

7120,94 - cos(60°) * 3559,74 * 2 – WY= 0

WY= 3561,2N trek VLS- punt X

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * XY= 0

XY= 3559,74N duw

0xF

cos(60°) * 3559,74 * 2 + XZ – 53273,68= 0

XZ= 49713,94N duw VLS- punt Y

0yF

sin(60°) * 3559,74 - sin(60°) * YZ= 0

YZ= 3559,74N trek

0xF

3561,2 - cos(60°) * 3559,74 * 2= 0 (verschil door afronding)

VLS- punt Z

0yF

sin(60°) * 3559,74 – ZY= 0

ZY = 3082,83N trek

0xF

cos(60°) * 3559,74 + ZX – 49713,94= 0

ZX= 47934,07N duw Nu alles is berekend, zien we dat van rechts gezien, voorbij de stang (k) de kracht in de tussenbuizen afneemt en dat de trekbuizen drukbuizen worden, en de drukbuizen trekbuizen worden. Hierdoor moeten we buizen gebruiken en kunnen we geen staalkabels gebruiken, omdat als de last verschuift, draaien de krachten weer om. De maximale kracht in de tussenbuizen is 13333,33N trek en 13333,33 duw. Na de stang (k) wordt de kracht in de tussenbuizen minder, maar als de last zich verplaatst voorbij kabel (k) wordt de kracht in de tussenbuizen weer hoger. Maar nooit hoger dan 13333,33N, daarom houden we deze kracht aan om de diameter van de buizen te bepalen De kracht in de onderste hoofdbuis is altijd onderhevig aan een duw kracht, en wordt maximaal belast met 106669,746N. De bovenste hoofdbuis is altijd onderhevig aan een trekkracht, en wordt maximaal belast met 106669,746N maar omdat er twee zijden van de giek in deze buis samenkomen, komt de totaalkracht op 106669,746 * 2= 213339,49N

28

Afbeelding 10 Diameter bepalen Met de volgende formules kan de diameter worden bepaald: Hoofdbuis C

ξ = l / lo E= σ / ξ Σ= F / A

(1) ξ = 10/ 25000 ξ = 4 * 104

(2) 210 * 109= σ / 4 * 10

4

σ= 210 * 109 * 4 * 10

4 σ= 84000000

(3) 84000000= 213339,49 / A

A= 2,53 * 103 m

2

2,53 * 103= 2539,76 mm

2

Hoofdbuis A en B

ξ = l / lo E= σ / ξ Σ= F / A

(1) ξ = 10/ 25000 ξ = 4 * 104

(2) 210 * 109= σ / 4 * 10

4

σ= 210 * 109 * 4 * 10

4 σ= 84000000

(3) 84000000= 106669,746 / A

A= 1,27 * 103 m

2

1,27 * 103= 1269,87 mm

2

Tussenbuizen

ξ = l / lo E= σ / ξ Σ= F / A

(1) ξ = 2/ 25000 ξ = 8 * 105

(2) 210 * 109= σ / 8 * 10

5

σ= 210 * 109 * 8 * 10

5 σ= 16800000 (3) 16800000= 13333,33 / A

A= 7,93 * 104 m

2

1,58 * 102

= 793,65 mm2

29

Nu alle oppervlaktes bekend zijn kunnen we in het tabellenboekje zien, welke NEN- goedgekeurde buizen we kunnen gebruiken. Hier komt uit dat we voor hoofdbuis C een buis kiezen met een diameter van 139,7mm, en een wanddikte van 6,3mm. Voor hoofdbuizen A en B kiezen we een buisdiameter van 88,9mm met een wanddikte van 5,6mm. En voor de tussenbuizen nemen we buizen met een diameter van 88,9mm met een wanddikte van 3,2mm.

30

3.2 Kostprijsberekening:

Wat is een ontwerp zonder rekening te houden met de kosten? Zoals u begrijpt dat is geen goed ontwerp. Daarom kunt u in deze paragraaf onze kostprijsberekening lezen en wat onze winst is. Materiaal: Naadloze stalen dikwandige buizen: Afmetingen Prijs/meter Aantal meter Prijs

- 139.7 x 6.3 mm € 122,56 24.5 m € 3.002,72 - 88.9 x 5.6 mm € 67,65 25.0 m x 2 € 3.382,50 - 88.9 x 3.2 mm € 43,53 1.0 m x 150 € 6.529,50 +

Totaal: € 12.914,72 Uren: Categorie Prijs/uur Aantal uur Prijs Engineering uren:

- Moduleren € 60, - 300 uur € 18.000, - - Berekenen € 60, - 555 uur € 33.300, - - Ontwerpen € 60, - 125 uur € 7.500, - +

€ 60, - 980 uur Totaal: € 58.800, - Werkplaats uren:

- Lassen € 40, - 750 uur € 30.000, - - Zagen € 40, - 400 uur € 16.000, - - Coating € 40, - 600 uur € 24.000, - - Montage € 40, - 240 uur € 9.600, - +

€ 40, - 1960 uur Totaal: € 78.400, - Machine Kosten: Categorie Prijs/uur Aantal uur Prijs

- Lasapparaten € 80, - 750 uur € 60.000, - - Zaagmachine € 120, - 400 uur € 48.000, - +

Totaal: € 108.000, -

Uitbesteding:

Onderdeel Prijs

- Lier: € 11.499, - - Kabel € 7.856, - - 2 Componenten lak € 5.200, - +

Totaal: € 24.555, -

31

Totaal: Categorie Prijs

- Materiaal: € 12.914,72 - Uren: € 137.200, - - Machine Kosten: € 108.000, - - Uitbesteding: € 24.555, - +

Incl. BTW € 354.699,72

Winstmarge 30% € 106.400, - +

Offerteprijs: € 461.070,64

32

3.3 2D tekening van het ontwerp

afbeelding 11

33

3.4 3D tekeningen

afbeelding 12

34

hier komt plaatje giek op zn kant!!!! Afbeelding 13

35

Afbeelding 14

36

4. Aandrijving. Een van de belangrijkste onderdelen in een kraan is de lier, zonder de lier staat alles stil. Bij ons ontwerp van een giek hebben ook aandacht besteedt aan de lier. Onze kraan hoeft maar 15.000N te tillen, dit stelt niets voor in vergelijking met eenzelfde formaat kraan van Liebherr of Potain. Bij zo een kleine hijslast wordt de lier altijd ingekocht, behalve in speciale gevallen met bijvoorbeeld een extra hoge hijssnelheid of een lier met vrije val. Uiteraard waren wij erg benieuwd hoe een lier nou eigenlijk berekend moet worden dus hebben we dat ook gedaan.

4.1 Berekening van de kabel

We zijn bij het begin begonnen namelijk bij de kabel, de kabel hebben we berekend met behulp van de NEN-3508. De berekening gaat als volgt: We hebben gekozen voor de 6*19v+stk kabel

Afbeelding 15 Deze kabel valt in categorie 2 en heeft een grenswaarde van 14.(zie afbeelding 15) Om de kabel te bereken is de volgende formule nodig:

F k T

F= de breekkracht in kN De k moet worden opgezocht met de volgende tabellen:

37

Afbeelding 16 Er wordt een kabel gebruikt met gebruikers kenmerk ‘regelmatig met continu bedrijf’. Dat komt dus neer op gebruikers klasse T6. Dan wordt het lasspectrum bepaald met de volgende tabel: (afbeelding 17)

(afbeelding 17) Voor de hijskabel van de kraan worden de volgende bedrijfsomstandigheden geschat:: Gedurende 60% van het totaal aantal lastspelen van de verwachte gebruikersduur bedraagt de grootste optredende trekkracht per lastspel een derde van de maximaal toelaatbare trekkracht (T). Gedurende 30% is dat de helft; in de resterende 10% lastspelen zal de kabel tot aan de maximaal toelaatbare trekkracht (T) worden belast. Voor deze toepassing is de lastspectrum factor:

38

2 2 260 1 30 1 10 1( ) ( ) ( ) 0,24

100 3 100 2 100 1

Het lastspectrum is L3 matig. Nu is de kabelgroep af te lezen in de volgende tabel:

Afbeelding 18 De kabel valt in gebruikersklasse T6 en het lastspectrum is L3 matig (zie afbeelding 18). De kabel valt dus in kabelgroep 8. Dan wordt de gebruikersfactor afgelezen m.b.v. de volgende tabel:

Afbeelding 19 De kabel groep valt in K7 en de NEN norm is 2500. De gebruiksfactor (k) is dus 6 (afbeelding 19).

6F T

De T is voor ons ontwerp 7,5 kN

39

6 7,5

45

F kN

F kN

Kabelschijf Om de kabelschijf te berekenen is de volgende formule nodig:

1 2kabelD d h h

F=45kN = de minimale breekkracht, omdat er gekozen is voor een kabel met staal kern moet er onder de kop F02 gekeken worden. Dat is de minimale breekkracht van staal kabels met staalkern. De diameter van de kabel is nu af te lezen uit de volgende tabel:

Afbeelding 20 De diameter van de kabel is 9mm.

1 29D h h

h1 en h2 zijn uit de volgende tabellen te halen:

Afbeelding 21 De kabel groep van de kabel is K7. Dus de spanningsfactor h1 = 28 (afbeelding 21)

40

Afbeelding 22 De kabel wordt in het ontwerp 4x gebogen, dat betekent een inscheerfactor van 1 (afbeelding 22)

9 28 1 252D mm

Trommel Diameter

Het berekenen van de Trommel diameter gaat met de volgende formule.

1 0,89

9 28 0,89

224,28

trommel kabel

trommel

trommel

D d h

D

D mm

224,28mm is geen genormaliseerde maat. Dus is er gekozen voor een trommel diameter van 250mm. Trommellengte Het berekenen van de trommellengte gaat met de volgende formule.

( 1)( 2)

hijsen inscheren

trommel

trommel

h nL p

D

h

hijsen = hijshoogte volgens de eisen

ninscheren

= aantal malen ingeschoren

p = spoed van de trommelgroeven

60 (2 1)( 2) 9 2080

250

2,08

4

4 = aantal kabellagen

0,52

trommel

trommel

trommel

L mm

L

L m

41

4.2 Berekening van de lier

Nu de gegevens van de kabel bekend zijn kunnen we verder met de lier berekening:

Vermogens

15000 1

15000 15

stationair

stationair

stationair

P F v

P

P kW

Vermogen voor versnellen voor translatie

max max( / ) / 2

1500 (4 / 5) 4 / 2

2400

versnellen versnellen gem

versnellen a

versnellen

versnellen

P F v

P m v t v

P

P W

Vermogen voor versnellen voor rotatie

max max/ 2 /

15 32 / 2 32 / 5

1536

versnellen versnellen gem

versnellen a

versnellen

versnellen

P M

P J t

P

P

max max

max

max

/

4 / 0,125

32 /

versnellen versnellen gem

trommel

P M

v R

m

rad s

Vermogen voor versnellen

2400 1536

5936

versnellen translatie rotatie

versnellen

versnellen

P P P

P

P W

42

Benodigd vermogen

15000 5936

20936

benodigd versnellen stationair

benodigd

benodigd

P P P

P

P W

Liertrommel

473,83 0,125

59,23

kabel trommelM F R M

M N m

M N m

Lagerbelasting

1 10 ( )

2 2

1 1473,83 (48,3 43) 9,81

2 2

684,74

verticaal lager kabel kabel trommel

lager

lager

F F F m m g

F

F N

Tandwielkast

1 /

125

18 /

0,125

(60 / 2 ) 8 76,39

1500 / min

1500 / 76,39 19,63

hijsen

trommel

totaal

trommel

motor

totaal

v m s

R mm

rad s

n

n omw

i

Hoeksnelheden

i N [omw/min] ω [rad/s] J [kgm²]

i1=3

i2=2

i3=3,3

n1 =1500

n2=1500/3=500

n3=500/2=250

n4=250/3,3=75,75

ω 1=157

ω 2=52

ω 3=26

ω 4=26

Jmotor+Jkoppeling,Jas1

Jas2

Jas3

Jas3 +Jtrommel

43

Buigsterkte van de trommel

1 10 0

2 2

1473,83

2

236,92

verticaal kabel kabelF D F D F

D

D N

. . .

. . .

10 0

2

1

2

1500 250

2

10 0

2

1473,83 250 0

2

59228,75

t o v C kabel

t o v C kabel

M M F x

x l

x mm

M M F x

M

M N mm

max

max

max

1( )

4

1( ) 473,83 500

4

( ) 59228,75

b kabel

b

b

M F l

M

M N mm

max

4

4

4

4

( ) /

/ 4

125 / 4

191747598,5

/ 4

115 / 4

137366629,7

(191747598,5 137366629,7) /125

435047,75

b uitw inw

uitw

uitw

uitw

inw

inw

inw

b

b

W I I e

I R

I

I

I R

I

I

W

W

0,7

59228,75

435047,75

0,14

bbuiging toelaatbaar e

b

buiging

buiging

M

W

44

2

2 435047,75

870095,5

w b

w

w

W W

W

W

Verdere berekeningen

Schuifspanning

2 2

/

0,5

236,92

7539,82

0,03

uitw inw

t D A

Ft

r r

t

t

Wringspanning

/

473,83 125

59228,75

59228,75 /870095,5

0,06

w w w

w

w

w

w

w

t M W

M F R

M

M N mm

t

t

Spanningen samenstellen

2 2

2 2

( 3 ) ( )

(0,14 3 0,06 )

0,17

vergelijk b w b toelaatbaar

vergelijk

vergelijk

t

45

4.3 De aandrijving

4.3.1 Motorreductor

De lier wordt elektrisch aangedreven, via een standaard SEW motorreductor naar een planetaire Bonfiglioli vertragingskast geïntegreerd in de liertrommel. Gegevens motorreductor: Merk: SEW Type “K” 380V Haakse reductor, met magneetrem en montageflens. Uitgaand koppel is 60N Overbrengverhouding 1:9.5 uitgaand toerental 157,9 RPM (zie afbeelding 23)

Afbeelding 23 SEW type “K” Afgebeeld zonder aangebouwde motor We hebben voor deze combinatie gekozen omdat op bouwplaatsen altijd 380V stroom aanwezig is van een aansluiting of een aggregaat. We hebben dit type reductor gekozen aangezien we een niet al te grote overbrengings verhouding nodig hebben. En de haakse uitvoering ruimte bespaart. De elektromotor wordt via een bijpassende Movitrac frequentieregelaar, Deze frequentie regelaar kan volledig naar onze eisen geprogrammeerd worden, namelijk de tijd van versnellen en vertragen en eventueel PWM etc.

4.3.2 Winch Drive

De door de reductor aangedreven winch drive is speciaal ontwikkeld voor de lieren industrie, het type wat wij gebruiken is het kleinste type in het aangeboden programma. Deze winch drive is ideaal aangezien hij te integreren is in de liertrommel, hij bestaat uit een tweevoudige planetaire overbrenging. Ingewikkelde gekotterde lagerhuizen op het lierframe zijn overbodig geworden, omdat de winch drive tegelijkertijd dient als lager, de andere kant van de trommel wordt ondersteund door een bijgeleverd lagerhuis welke zo gemonteerd kan worden. Gegevens Winch Drive: Merk: Bonfiglioli Type: 805W2 Overbrengverhouding 1:22 (zie Afbeelding 24)

Afbeelding 24 Winchdrive

46

4.4 3D tekening van de lier

Met alle gegevens kan het ontwerpen gaan beginnen. Groepslid Coen heeft bij Brevini Winches te Alphen a/d Rijn stagegelopen en is dus goed op de hoogte van de verschillende ontwerpen. Na enig overleg hebben we 3 ontwerpen geschetst en aan de hand van de eisen en mogelijkheden hebben we één bepaald type uitgewerkt. Alle losse onderdelen van de lier hebben we ontworpen gemodelleerd in Autodesk Inventor. Hieronder enkele screenshots:

Afbeelding 25

47

Afbeelding 26 Het vooraanzicht, alle onderdelen zijn hier duidelijk te zien.

Afbeelding 27

48

5. NEN-normen met betrekking tot de giek

5.1 Windbelasting

Eerst hebben we alle NEN-normen doorgelezen met betrekking tot de hijskraan. Dit zijn de NEN-normen: 2017 tot en met 2024. Omdat dit vrij veel was hebben we hier de belangrijkste punten uit gehaald. We zijn erachter gekomen dat de windbelasting nauwelijks invloed heeft op de giek. Deze windbelasting zal wel veel invloed hebben als de kraanmachinist de kraan bedient of wanneer de giek op zijn rem staat. Daarom mag onze kraan niet bediend worden als de windsnelheid hoger is dan 20 m/s (onze kraan valt onder type B, zie afbeelding 28). Als de kraan niet bediend wordt moet de giek wel van de rem gehaald worden, omdat deze dan gewoon in de richting van de wind draait en daardoor de windbelasting nihil is. Hieruit concluderen wij dat de giek bestand is tegen een windbelasting van minimaal 20 m/s. We zijn het er over eens dat onze giek dus voldoet aan de NEN-normen wat betreft de windbelasting. Afbeelding 28 Windbelastingen op de kraan waarbij de kraan in bedrijf mag worden genomen

5.2 Doorbuiging

Wij hebben in onze berekening voldoende rekening gehouden met de doorbuiging met betrekking op de NEN-normen. Omdat we over doorbuiging geen extra veiligheidsfactoren konden vinden in de NEN-normen hebben we zelf voor een ruime veiligheidsfactor gekozen.

49

5.3 Veiligheidsfactoren

Zoals eerder vermeld hebben we in de NEN-normen geen veiligheidsfactoren kunnen vinden met betrekking op de giek. De giek hebben wij berekend op sterkte i.v.m. de hijslast, de sterkte i.v.m. de lier, de kracht van de staalkabel, de sterkte van de top en de doorbuiging. Voor al deze berekeningen hebben we gekozen voor een grote veiligheidsfactor, zodat we er zeker van zijn dat de giek niet zal breken en dat er geen plastische vervormingen ontstaan.

50

6 Transport

We hebben er dus voor gekozen om geen mobile kraan te kiezen, maar een kraan die opgebouwd wordt uit verschillende onderdelen. Om het transport makkelijk te laten plaatsvinden, zijn de onderdelen niet groter dan een 40 Foot container. In veel gevallen kunnen er speciale opzetstukken op de onderdelen worden gezet zodat deze als een container op de vrachtwagen gezet kan worden. Zie afbeelding hier onder voor een voorbeeld. De rode elementen, zijn de adapters om het geheel makkelijk op een vrachtwagen te bevestigen.

Afbeelding 29

6 Behandeling giek

Voor het beschermen van de giek tegen corrosie, is het nodig om de giek te behandelen met een laklaag. Een zinkbehandeling zal heel lastig gaan omdat de constructie te groot is om onder te dompelen in een bad. Ook is poedercoaten geen optie want hier zijn hele grote ovens voor nodig. Wat er gedaan wordt is de losse onderdelen worden eerst voorzien van een primer en wordt afgewerkt met een coatlaag. De coatlaag heeft een dikte van 50. De afbeelding hieronder laat een spuitcabine zien.

Afbeelding 30

51

6 Verbindingen

Om onderdelen met elkaar te bevestigen wordt er gekozen voor speciale boutverbindingen. De onderdelen kunnen in elkaar worden geschoven waarna ze vastgezet worden met bouten.

Afbeelding 31

52

7. Conclusie

In de voorgaande hoofdstukken hebben we definitief ontwerp uitgewerkt en een lier berekend. Vanzelf sprekend zijn dat de conclusies dus hier nog even kort samengevat wat er precies in die hoofdstukken staat. Wij hebben gekozen voor een giek met de constructie van liggers onder een hoek van 60º De Giek heeft een lengte van 25 M het voor aanzicht van de giek een gelijkzijdige driehoek met elke zijde een lengte van 1 M. De buis die wij gebruiken voor Hoofdligger “C” is een buis met diameter van 139,7mm, en een wanddikte van 6,3mm en voor de hoofdliggers “A” en “B” is voor een buis gekozen met buisdiameter van 88,9mm en een wanddikte van 5,6mm. De tussenliggers zijn buizen met een diameter van 88,9mm met een wanddikte van 3,2mm.(al onze buizen zijn NEN goedgekeurd). Het hijsmechanisme bestaat uit gelast lierframe, trommel met een doorsnede van 250mm, motorreductor type “K” 380V Haakse reductor en kabel met diamter van 12mm Om dit mooie ontwerp te kunnen “neerzetten” zijn natuurlijk ook kosten verbonden deze kosten zijn in totaal 461.070,64 euro kosten.

53

Literatuurlijst

NEN-normen 2017 tot en met 2024 (dit zijn de NEN-normen voor de kraan) NEN-norm 3508 (voor kabel en lieren) Bedrijf brevini winches contactpersoon: Paul van der Meij (voor advies over kabel en lieren) Wim hoogland , Roel dik rapport over rapporteren (hoe schrijf je een net verslag) Rotterdam/Delft, maart 2006 vijfde druk A.H. Onink, tabellenboek werktuigbouwkunde (informatie) Eerste druk, 1999 Internet:

http://www.avdvoort.nl (voor staalprijzen) http://www.staalprijzen.nl (voor staalprijzen)

54

Samenwerkingscontract Project groep 2 (bijlage I)

Datum: 21-11-2007

Tutor: Bram v.d. Vlugt

Projecturen: 196

INLEIDING

Dit samenwerkingscontract beschrijft hoe wij in dit project met elkaar werken. Door samen te werken verkrijgen we niet

alleen een beter eindproduct van dit project, maar leren we daarnaast ook efficiënt te communiceren en effectief te

werken. Mochten er onenigheden of spanningen ontstaan tijdens de groepswerkzaamheden, dan kan worden

teruggevallen op de afspraken die hierin beschreven staan. Deze afspreken worden door ons nageleefd. De tutor en de

projectencoördinator kunnen dit document gebruiken om ons te helpen uit moeilijke situaties te komen.

Dit document kan worden bijgesteld gedurende het project, maar is alleen geldig wanneer alle projectleden ook opnieuw

hun handtekening (en daarmee hun goedkeuring) hebben gegeven. Elk samenwerkingscontract wordt bewaard in de

projectmap.

PROJECTLEDEN

Projectleider:Pieter Bosma tel 06-46711160

Leden: Dolf van Eeden tel 06-45596663

Mario Kortenoever tel 06-23963893

Gert van Staalduinen tel 06-30152537

Bart van Straalen tel 06-18293994

Bastiaan Schulte tel 06-25426229

Coen Verwer tel 06-24430751

Jeroen Vonk tel 06-10443285

Raymond Zonneveld tel 06-46783155

Werktijden

Voor dit project van 7 weken zijn de uren gereserveerd in ons rooster, voor de rest moet ieder zorgen dat zijn

opdracht(en) op de afgesproken tijd af zijn.

Tijdens de ingeroosterde uren is iedereen verplicht aanwezig, tenzij dit anders is afgesproken met de tutor.

Meer dan 10 minuten te laat tijdens een bijeenkomst (of dat met de tutor is of zonder) wordt aangerekend als “te laat “.

Afmelden voor een bijeenkomst kan tot 10 minuten vooraf aan de bijeenkomst.

Wanneer een projectlid 2 keer ongeoorloofd afwezig is geweest, volgt een groepsgesprek waarin de persoon een officiële

waarschuwing krijgt, en waarin afspraken worden vastgelegd. Aanwezigheid van de tutor en vastleggen van deze

afspraken en ondertekening door alle groepsleden vormen de basis van een verbeterde verstandhouding. Wanneer deze

afspraken niet worden nageleefd en/of de persoon meer dan 2 keer afwezig is geweest, volgt verwijdering uit de groep,

eventueel in het bijzijn van de projectencoördinator.

55

Werkwijze

Elke week bekijken projectleden de BlackBoard site van het project, om binnengekomen mededelingen op tijd te kunnen

verwerken.

Elke dag bekijken groepsleden hun mail. We verwachten dat iedereen binnen twee werkdagen antwoord geeft op vragen.

Functieomschrijvingen / taken

Het aanspreekpunt voor onze project groep is Pieter

Deze persoon is onze projectleider. Dat betekent niet dat hij/zij al het werk doet, en alleen verantwoordelijk is.

Absentieregeling

We bellen elkaar wanneer een opdracht niet op tijd lijkt af te komen om elkaars hulp in te roepen. Wanneer iemand meer

dan twee keer een opdracht niet/onvolledig heeft gedaan, volgt een officiële waarschuwing in het bijzijn van de tutor.

Naam: naam:

……………………. …………………….

Handtekening: Handtekening:

…………………… ……………………

Naam: naam:

……………………. …………………….

Handtekening: Handtekening:

…………………… ……………………

Naam: naam:

……………………. …………………….

Handtekening: Handtekening:

…………………… ……………………

Naam: naam:

……………………. …………………….

Handtekening: Handtekening:

…………………… ……………………

56

Verslag trekproef (bijlage II)

Om extra kennis van materiaalkunde op te doen die nodig was voor ons verslag hebben wij een trek proef gedaan. In deze bijlage kunt u alles lezen hoe de trekproef verliep en welke conclusie wij daar aan verbonden hebben. Voor de trekproef hebben we 6 verschillende soorten getest waarvan 3 verbindingen namelijk popnagel ver uit elkaar, popnagel dicht bij elkaar en een puntlasverbinding en 3 materiaal trekproeven de V inkeping, C inkeping en zonder inkeping(zie afbeelding 32)

Afbeelding 32

Eerst bekijken we de verbindingen welke hiervan het sterkste is. De popnagel dicht bij elkaar heeft een top kracht van gemiddeld 3750 N en een uiteindelijke verlenging van 7mm(zie afbeelding 33)

Afbeelding 33

57

De popnagel ver uit elkaar heeft een gemiddelde top kracht van 4250 N en een verlenging van gemiddeld 6mm (zie afbeelding 34)

Abeelding 34 Hieruit kunnen we concluderen dat de popnagel ver uit elkaar sterker is dan dicht bij elkaar.

En de puntlasverbindingen heeft een gemiddelde top kracht van 7250 N en een verlenging van uiteindelijk gemiddeld 18mm(zie afbeelding 35)

Afbeelding 36

58

Dus uit deze gegevens kunnen we concluderen dat de puntlas verbinding veruit het sterkste is van alle 3 de verbindingen. Maar wel het verste verlengt. Maar als we kijken wat de kracht is bij de puntlasverbinding met een verlening van 6 mm (gemiddelde van de popnagels) dan is de kracht van de puntlas verbinding veel groter. Dus is de puntlas verbinding “gewoon” het sterkste. Vandaar dat onze giek constructie ook voornamelijk uit lasverbindingen bestaat.

59

Nu kijken we niet meer naar de verbindingen maar naar “gewoon” materiaal. Als eerste kijken we naar het staafje zonder inkepingen. Deze heeft een topkracht van gemiddeld 3250N en een verlenging van gemiddeld 29mm.( zie

afbeelding 37)

Afbeelding 37

Hiernaast zie je de trekproef van een staafje met V inkeping. Deze heeft een gemiddelde topkracht van 4250N en heeft een gemiddelde verlening van 3mm (zie afbeelding 38)

Afbeelding 38

60

Hiernaast zie je de trekproef van een staafje met een C inkeping de gemiddelde topkracht die dit staafje aan kan, is 4000N en heeft een gemiddelde verlening van 4mm (zie afbeelding 39)

Afbeelding 39 We kunnen dus zeggen dat een staafje met een V inkeping het sterkste is op de voet gevolgd door de C inkeping. Iets wat ons zeer verbaasd en twijfelen daarom aan de test resultaten en of er wel goed geknipt en geponst is. We kunnen wel vast stellen dat het staafje zonder inkeping het zwakker is dan de C en V inkeping.

61

Logboek Deelnemers Werktuigbouwkunde WPM1b1(Bijlage III)

DAG UREN WEEK 1

Maandag

Dinsdag Plan van Aanpak gemaakt, plan van eisen en wensen opgesteld, project

planning maken, samenwerkingscontract gemaakt.

Woensdag Project planning afgemaakt, plan van eisen en wensen opgesteld,

Samenwerkingscontract gemaakt, plan van aanpak gemaakt.

Donderdag

Vrijdag Plan van Aanpak afgemaakt en samen met de projectplanning ingeleverd bij de

Tutor.

DAG UREN WEEK 2

Maandag Formules opgeschreven tijdens Tutor-uur.

Dinsdag

Woensdag Sterkteberekeningen gemaakt.

Donderdag Verder gegaan met de sterkteberekingen.

Vrijdag Verder gegaan met de sterkteberekingen.

DAG UREN WEEK 3

Maandag Verder gegaan met de sterkteberekingen.

Dinsdag Begonnen aan 2D tekeningen in Auto CAD.

Woensdag NEN-normen doorgelezen, constructie verder berekend.

Donderdag Constructie verder berekend en gekeken naar soort motor.

Vrijdag Constructie verder berekend.

DAG UREN WEEK 4

Maandag

Dinsdag Diverse berekeningen gemaakt voor de hoogte van de draaipunt.

Woensdag Materiaal keuzes gemaakt.

Donderdag 2D tekeningen afgemaakt van de giek.

Vrijdag

DAG UREN WEEK 5

Maandag

Dinsdag Verder met de berekeningen voor de giek en contragewicht.

Woensdag Begonnen met de 3D tekening in Inventor.

Donderdag Verder gegaan met de berekeningen en de tekeningen.

Vrijdag Getekend en berekend.

DAG UREN WEEK 6

Maandag

Dinsdag Voorstel goedgekeurd door Tutor.

Woensdag Berekenen van de lier en motor op de giek.

Donderdag Materiaal keuze gemaakt voor de spankabel op de giek.

Vrijdag 3D toren en giek met de takel lier afgerond in Inventor.

62

DAG UREN WEEK 7

Maandag Draaipunt voor op de toren in 3D afgemaakt

Dinsdag

Woensdag

Donderdag

Vrijdag