Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de...

40
Versie 2.0 PROJECT DAVIT Taakuren realiseren

Transcript of Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de...

Page 1: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

Versie 2.0

PROJECT DAVIT Taakuren realiseren

Page 2: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

1

PROJECT DAVIT

Taakuren Realiseren

Leden van de groep:

Arash Seifee 16088689 WP17.b

Asjed Peci 16085485 WP17.b

Brent de Pater 16090055 WP17.c

Christiaan de Ruig 16109953 WP17.c

Erik Oord 16086600 WP17.b

Jessy Storm 16085167 WP17.b

School:

Haagse Hogeschool te Delft

Delft, 16 december 2016

Page 3: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

2

Voorwoord

In het propedeuse jaar van de studie werktuigbouwkunde gaan de studenten een Davit

ontwerpen. Van hen wordt verwacht dat deze Davit voldoet aan bepaalde meetbare eisen.

Na het ontwerpen van de Davit wordt deze door de studenten gebouwd en getest.

In dit project hebben we veel gebruik gemaakt van de theorie die ons wordt geleerd op

school. Van de professionaliseringlessen van dhr. Hoogland, om de groep gezamenlijk en

efficiënt te laten werken en een compleet eindverslag te leveren, tot de statica lessen van

dhr. Kamp, voor de berekeningen van de Davit zelf. Onze tutor dhr. van Kampen, voor de

nuttige tips die tijdens de taakuren werden gegeven.

Onze hele projectgroep wil alle docenten én medestudenten bedanken voor alle

ondersteuning en hulp bij het realiseren van onze Davit.

Page 4: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

3

Inhoudsopgave Voorwoord ................................................................................................................................................. 2

Samenvatting ............................................................................................................................................ 4

1. Inleiding .............................................................................................................................................. 5

2. PVE ...................................................................................................................................................... 6

3. Concept ontwerpen......................................................................................................................... 8

3.1 Concept 1 ................................................................................................................................... 8

3.2 Concept 2 ................................................................................................................................. 10

3.3 Concept 3 ................................................................................................................................. 12

3.4 Concept 4 ................................................................................................................................. 14

3.5 Concept 5 ................................................................................................................................. 16

3.6 Concept 6 ................................................................................................................................. 18

4. Gekozen concept Davit ................................................................................................................ 20

5. Productievoorbereiding ligger ...................................................................................................... 22

6. Bouwtekeningen Davit + Knipplan ............................................................................................... 23

7. Productievoorbereiding ligger ...................................................................................................... 31

8. Bewerkingsbladen: .......................................................................................................................... 32

9. Conculssie ................................................................................. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.

10. Bronvermelding ............................................................................................................................ 39

Page 5: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

4

Samenvatting

Dit rapport is geschreven voor de taakopdracht “Realiseren van een Davit” van de

propedeuse studenten werktuigbouwkunde.

Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat

en kleinere boten of jetski’s uit het water tilt. De Davit die samen met een andere groep

gemaakt wordt, moet minimaal 1000 N houden. Verder moet deze aan een aantal

voorwaarden voldoen. Het materiaal dat hiervoor verkregen is, is plaatstaal en aluminium.

Verder zijn er voor de verbindingen bouten en moeren beschikbaar met breedte van m4 en

m5, lengte 12 en 16 millimeter, en 8.8 kwaliteit. Alle machines en gereedschap die in de

werkplaats aanwezig zijn staan tot de beschikking.

Er is begonnen door elk een concept naar voren te brengen. Uit deze basisconcepten werd

er een concept gekozen dat in de praktijk het best leek. Vervolgens gingen we alle balken

uitwerken en uitrekenen wat de belasting per onderdeel van de ligger zou worden wanneer

deze aan het uiteinde belast wordt met 100 kilo. Vervolgens werd de hele ligger in Autodesk

Inventor in 3d gemodelleerd, en werden alle aanzichten in schematische tekeningen gezet.

Ook werd gepland hoe de twee platen geknipt zouden worden zodat zowel de

staandergroep als de liggergroep genoeg materiaal zouden hebben voor hun onderdelen.

Vervolgens gingen we in de werkplaats de ligger realiseren. Hiervoor hebben we de

onderdelen uit de platen geknipt en vervormd, en vervolgens in elkaar gezet en met bouten

en moeren bevestigd. Ook hebben we alle randen en punten gevijld, om de scherpe

onderdelen veilig te maken.

Uiteindelijk waren zowel de staander als de ligger af, en hebben we de twee

hoofdonderdelen op elkaar bevestigd. Op maandag 16 januari wordt de Davit getest met

een gewicht. De verwachting is dat hij minimaal 100 kilogram zal houden.

Page 6: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

5

1. Inleiding

In dit rapport wordt het hele proces van het analyseren tot het realiseren van de Davit

beschreven.

Het doel was om een Davit te realiseren die een massa van 100 kg kan dragen. Daarvoor kan

alleen één aluminiumplaat van 1, 1.5 of 2 mm dik en een afmeting van 1000x500mm en één

staalplaat van 1 of 1.5 mm dik en een plaatafmeting van 1000x500mm worden gebruikt.

Bouten en moeren van maten 4x12mm en 4x16mm, en 5x12mm en 5x16mm, met een kwaliteit

van 8.8. Alle aanwezige gereedschappen en machines gebruikt worden.

De Davit wordt uiteindelijk getest door er een gewicht aan te hangen dat steeds opgevoerd

wordt. De Davit doorstaat de test wanneer deze minimaal 100 kg houdt. Maar eerst wordt de

Davit nog geïnspecteerd op bijvoorbeeld gewicht, en de scherpte van de randen.

Het rapport is in groepsverband geschreven, maar bevat ook individuele onderdelen.

In de inhoudsopgave staan alle hoofdstukken en subhoofdstukken aangegeven.

Page 7: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

6

2. PVE

Dit is het PVE van de Davit. Dit PVE is opgesteld door de liggergroep. Er is gekozen om het PVE deels

samen te maken met de staandergroep, zodat de belangrijkste eisen overeenkomen bij beide PVE’s. Er

wordt ook samengewerkt met bijv. het materiaal. Door samen te werken aan het PVE kan er dus

meteen vastgesteld worden of de eis/wens haalbaar is of niet.

De opdracht is goed bestudeerd en er is geconcludeerd dat de hoofdeis luidt: de Davit moet een

massa van 100kg verticaal kunnen tillen. Vanuit deze eis, en de informatie uit de opdracht en de

studiewijzer, zijn alle andere eisen en wensen opgesteld. Er is rekening gehouden met de beschikbare

materialen, apparatuur en natuurlijk de praktische vaardigheden in de werkplaats van de groepsleden

zelf.

Groep 1 Productie Eenheid Eis/wens Bron Datum

1.1 De Davit moet een massa van 100 kg

verticaal kunnen tillen.

Kilogram Eis Opdrachtgev

er

13-11-

2016

1.2 De massa van de constructie mag niet

meer dan 8kg zijn.

Kilogram Wens Producent 13-11-

2016

1.3 De staander van dit model is 850mm of

1000mm hoog, 150mm breed en

150mm lang.

Millimeter Eis Producent 13-11-

2016

1.4 De ligger van dit model is 150mm hoog,

150mm breed en 600mm of 450mm

lang.

Millimeter Eis Producent 13-11-

2016

1.5 De gehele Davit moet een afmeting

hebben van 1000mm hoog en 600mm

lang. Met een doorsnede van zowel

staander en ligger van 150mm bij

150mm.

Millimeter Eis Producent 16-01-

2017

1.6 Er mogen verstevigingen aangebracht

worden aan de Davit die max. 100mm

aan de bovenkant en achterkant

uitsteken. Het grondvlak blijft echter wel

150mm bij 150mm.

Millimeter Eis Producent 16-01-

2017

1.7 De toleranties van de maten van de

staven zijn +/- 5%.

Procent Eis Producent 13-11-

2016

1.8 De toleranties van de geponste gaten

zijn +/- 6%.

Procent Eis Producent 16-01-

2017

1.9 De Davit moet op de daarvoor

ontworpen vierkante grondplaat

bevestigd kunnen worden met de

volgende afmetingen 250x250 mm.

Millimeter Eis Producent 13-11-

2016

Page 8: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

7

1.10 Aan de ligger moet een karabijnhaak

met een ketting gemonteerd kunnen

worden. De maat is 10mm bij 100mm.

Millimeter Eis Producent 16-01-

2017

1.11 De verbindingen mogen niet gelijmd,

gesoldeerd of gelast worden.

n.v.t. Eis Producent 13-11-

2016

Groep 2 Duurzaamheid Eenheid Eis/wens Bron Datum

2.1 De bouw van de Davit moet niet

belastend zijn voor het milieu. Dit

betekent: de metaalplaten zo goed

mogelijk verdelen zodat er zo min

mogelijk onbruikbare stukken

materialen overblijven.

Carbon

footprint

Eis Producent 18-11-

2016

2.2 De onderdelen moeten afzonderlijk

vervangbaar zijn binnen 15 minuten.

Mocht er één onderdeel kapot gaan

hoeft niet de hele Davit opnieuw

gebouwd te worden. Zo wordt alleen

dat ene onderdeel eenvoudig en snel

vervangen.

Minuten Eis Installateur 13-11-

2016

Groep 3 Veiligheid Eenheid Eis/wens Bron Datum

3.1 De scherpe, puntige hoeken van alle

staven en de Davit zelf moeten worden

afgevijld in een ronde vorm met een

minimale radius van 2 mm.

Millimeter Eis Opdrachtgev

er

13-11-

2016

Page 9: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

8

3. Concept ontwerpen

Om tot een goed eindconcept te komen moesten er verschillende concepten gemaakt

worden. In de groep is er gebrainstormd over mogelijke concepten. Dit mochten hele

creatieve ideeën zijn. De concepten lijken heel erg op elkaar. Het aantal studenten in de

liggergroep refereert met het aantal concepten. In dit geval zijn dat dus 6 concepten.

Daarna moest er tot een eindconcept komen door alles door te rekenen. Dit eindconcept

wordt gekozen in hoofdstuk 4 “gekozen ontwerp Davit”.

3.1 Concept 1

De ligger bestaat uit vier delen met een zelfde lengte. Twee rechthoekige en aan de uiteindes

twee driehoekige delen.

Omdat de delen op elkaar lijken, is het gemakkelijker om de werkende krachten te

berekenen.

Figuur 1, concept 1

Page 10: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

9

Figuur 2, concept 1

Page 11: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

10

3.2 Concept 2

Wat concept 2 uniek maakt, is dat de ligger niet op of naast de staander geplaatst zijn, maar

deels door de staander. Dit is gedaan met de gedachte dat dit eventueel een kleiner

draaimoment zou leveren op punt D.

Figuur 3, concept 2

Page 12: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

11

Figuur 4, concept 2

Page 13: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

12

3.3 Concept 3

Bij dit concept van de ligger van de Davit, staat de ligger voor een deel op de staander. Dit

concept van de ligger heeft een vierkante profiel, dit bestaat niet uit een driehoekig profiel,

zoals in concept 1 en 2 te zien is. Dit concept is een vrij eenvoudig concept, niet heel creatief

maar zou de 100 kg wel moeten weerstaan.

Figuur 5, concept 3

Page 14: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

13

Figuur 6, concept 3

Page 15: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

14

3.4 Concept 4

Dit concept van de ligger van de Davit wordt aan de voorkant van de staander bevestigd.

De ligger heeft een vierkante profiel en wordt door bout-moer verbindingen aan de staander

bevestigd. Het grootste gevaar van dit concept is dat de verbinding van de ligger aan de

staander, snel kapot kan gaan.

Figuur 7, concept 4

Page 16: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

15

Figuur 8, concept 4

Page 17: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

16

3.5 Concept 5

Dit concept van de ligger van de Davit is groot en deels gemaakt van een driehoekige

profiel. Ook hier wordt de ligger op de staander bevestigd. Dit wordt gedaan door bout-moer

verbindingen.

Figuur 9, concept 5

Page 18: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

17

Figuur 10, concept 5

Page 19: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

18

3.6 Concept 6

Dit concept van de ligger van de Davit bestaat ook groot en deels uit een driehoekige profiel.

Wat dit concept onderscheidt van concept 5 is dat er aan de achterkant van de ligger 2

driehoekige profielen gemaakt zijn. Ook dit concept is niet heel creatief en standaard.

Figuur 11, concept 6

Page 20: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

19

Figuur 12, concept 6

Page 21: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

20

4. Gekozen concept Davit

Bij het kiezen van het beste concept zijn er naar een aantal factoren gekeken. Deze factoren

hebben een weegfactor gekregen op basis van hoe belangrijk ze zijn. De gekozen factoren

zijn:

- Maakbaarheid:

Dit is een van de belangrijkste categorieën van de Davit. De constructie van de Davit

moet duidelijk te begrijpen zijn, zodat de Davit met gemak in elkaar kan worden gezet.

Verder is het belangrijk dat het concept enige toleranties toelaat. Wanneer een

constructie bijvoorbeeld statisch onbepaald is, kan er bij te grote toleranties enige

interne spanning ontstaan (statisch onbepaald houdt in dat er meer staven zijn dan

nodig is). Het concept dat minder moeite kost om in elkaar te zetten en niet statisch

onbepaald is, scoort hoger op deze categorie. Deze categorie heeft een weegfactor

van 5 gekregen.

- Verwachte sterkte:

Dit is uiteraard ook een hele belangrijke categorie. Deze categorie bepaald hoeveel

kracht de Davit aan kan. Er wordt per concept berekend wat de krachten in de staven

zijn bij een belasting van 1000 N. Hierbij wordt ook bekeken welke staven een trekkracht

en welke staven een drukkracht uitoefenen. Drukstaven lopen het risico om te knikken

waardoor deze staven vaak een complexere doorsnede hebben en daarbij dus ook

meer materiaal gebruiken. Om deze reden is het wenselijk dat er zo min mogelijk

drukstaven zijn, en dat de drukstaven die er zijn zo kort mogelijk zijn. Bij de verwachte

sterkte wordt er ook beoordeeld of het concept reëel is. In theorie is het bijvoorbeeld

mogelijk om de Davit maar uit 1 staaf te laten bestaan, zolang de staaf maar dik

genoeg is, of een hoog genoeg traagheidsmoment heeft. In de praktijk is dit echter

niet mogelijk, omdat er geen onbeperkte hoeveelheid materiaal is, en de Davit moet

binnen bepaalde afmetingen passen. De weegfactor van deze categorie is 5.

- Originaliteit:

Originaliteit verbeterd in de meeste gevallen het uiterlijk van de Davit. De originaliteit

wordt bepaald door te kijken naar de Davits van voorgaande jaren. Hoe minder

overeenkomsten met Davits van voorgaande jaren, hoe hoger de score op de

originaliteit. De originaliteit is echter niet belangrijk voor de prestaties van de Davit, en

om deze reden heeft deze categorie een weegfactor van 1 gekregen.

- Milieuvriendelijkheid:

De milieuvriendelijkheid is een categorie die niet vergeten mag worden. In het geval

van de Davit wordt de milieuvriendelijkheid vooral bepaald door de hoeveelheid

materiaal die de Davit nodig heeft. De milieuvriendelijkheid heeft een weegfactor van

1 gekregen.

Page 22: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

21

Waarderingstabel

Concept 1 heeft op maakbaarheid en kracht goed gescoord. Dit concept zit eenvoudig in

elkaar, is niet statisch onbepaald en heeft korte drukstaven. Concept 1 is al wel vaker

voorgekomen en scoort daarom laag op originaliteit. Omdat concept 1 naar verwachting

relatief minder materiaal nodig zal hebben wordt er een 3 gescoord op milieuvriendelijkheid.

Concept 2 scoort erg hoog op de originaliteit. Dit komt vooral door de bevestiging met de

staander. Hierdoor wordt er wel veel maakbaarheid opgeofferd, waardoor er bij de

maakbaarheid lager wordt gescoord. Ook de verwachte sterkte wordt hierdoor verminderd.

Concepten 3 en 4 lijken erg op elkaar. Concept 3 heeft meer staven dan concept 4

waardoor concept 4 beter scoort op milieuvriendelijkheid. Concept 4 kwam vaker voor dan

concept 3 dus concept 3 scoort beter op originaliteit. Concepten 5 en 6 lijken ook erg op

elkaar. Beide concepten scoren hoog op originaliteit, maar laag op verwachte sterkte. Dit

komt voornamelijk doordat de concepten weinig staven hebben, waardoor de staven die er

wel zijn hele grote/complexe doorsnedes zullen moeten hebben. Als er iets mis zou gaan met

een van deze grote staven, dan zou er gelijk veel materiaal verloren worden.

Uit de waarderingstabel blijkt uiteindelijk dat concept 1 de hoogste score heeft behaald.

Concepten 3 en 4 verschillen weinig van concept 1 en hebben om deze reden een bijna

gelijke score behaald. De beslissende categorie was in dit geval de milieuvriendelijkheid.

Concept 1 heeft minder staven dan concepten 3 en 4, en daarbij heeft concept 1, in

tegenstelling tot 3 en 4, geen nul-staven. Hierdoor haalt concept 1 een hogere score op de

milieuvriendelijkheid en is het dus het beste concept.

Schaal (1-5) weegfactor C1 C2 C3 C4 C5 C6

Maakbaarheid 5 5 2 5 5 3 5

Verwachte sterkte 5 4 3 4 4 2 1

originaliteit 1 1 5 2 1 5 4

Milieuvriendelijkheid 1 3 2 1 2 3 5

Totaalscore 70 49 32 48 48 33 39

Page 23: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

22

5. Productievoorbereiding ligger

Welke handelingen en processen gaan vooraf aan het bouwen van de Davit? Deze wordt

namelijk niet zo één, twee, drie, gemaakt.

Het begint met het hebben van de benodigde kennis (van mechanica, materiaalkunde etc.)

om een goed ontwerp te kunnen kiezen en deze juist door te kunnen rekenen.

Met het 3D ontwerp in Inventor kan de ligger in detail uitgewerkt worden. Het is van belang

dat er secuur werk geleverd wordt, wil je dat er tijdens het bouwproces geen complicaties

ontstaan.

Zo is het van belang dat alle verbindingsgaten in de staven de juiste maten hebben, anders

passen de bouten er niet in.

Als alle onderdelen gemaakt zijn in Inventor, wordt er een assembly gemaakt om te kijken of

alle onderdelen passen en hoe het ontwerp in elkaar wordt gezet.

Met de kennis hoeveel staven er nodig zijn, en welke afmetingen deze hebben, wordt de

plaatindeling gemaakt samen met de groep van de staander. De aluminium- en staalplaat

wordt verdeeld onder de twee groepen.

Page 24: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

23

6. Bouwtekeningen Davit + Knipplan

Hieronder is de Davit te zien in zijn geheel en onderdelen die is gebouwd en uiteindelijk testen

om de minimale gewicht van 100 kilo te houden.

De U profielen worden aan de onderzijde, zijkanten en bovenzijde geplaatst. Dit zijn de

plaatsen waar de knik het grootst is.

De schuine trekstaven ( 6 dunne en 2 dikke ) staan aan de zijkanten, deze zijn van aluminium.

Dat is gedaan, omdat aluminium gewicht besparend is en dit ook aan kon.

De nul staaf kort achter wordt tussen de staander en de ligger geplaatst.

De middel ( 2 x ) en lange ( 2x ) staven zijn van staal omdat dat deze het meeste gewicht

gaan verduren. Er zitten hier een buiging in om het sterker te maken maar natuurlijk ook voor

de vorm van de Davit.

Assembly ligger van de Davit

Page 25: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

24

Figuur 14, U Profiel

Figuur 15, Schuine trekstaaf

Page 26: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

25

Figuur 16, Schuine staaf dik

Figuur 17, Middel 307,5 mm

Page 27: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

26

Figuur 18, Nul staaf kort achter 150 mm

Figuur 19, Lange staaf 600 mm

Page 28: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

27

Plaatindeling van staalplaat

Plaatindeling van aluminiumplaat

Page 29: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

28

Materiaal lijst

materieel Aluminium Plaatstaal

Soort Koudgewalst plaat

aluminium

Koudgewalst plaat staal

Type 1050a h14 al99,5 DC01

Verbinding Bout Ring Moer

Vorm Cilindrisch M4

12mm

M4 M4

Cilindrisch M4

16mm

Kwaliteit 8.8

Gereedschappe

n

radiaalboor Boormachin

e

Zetbank Knipban

k

Ponsmachin

e

Hame

r

Schuurpapi

er

Imbus sleutel Moersleutel Schuifma

at

Steeksleutel Antiterugsla

g

hamer

Aluminium 1050a h14 al99,5

Plaatstaal dc01 koudgewalst

Bout cilindrisch m4 12mm kwaliteit 8.8

Bout cilindrisch m4 16mm kwaliteit 8.8

Ring m4

Moer m4

Page 30: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

29

Sterkteberekening

In figuur 13 staan de berekeningen voor de staven. In de figuur staat alles uitgelegd. Er is een

verschil in berekening voor trek en drukstaven.

Trek:

Bij de trekstaven staan de oppervlakte, Ptrek en de vloeigrens van het materiaal. Door de Ptrek

en de vloeigrens te vergelijken kom je er achter of de staaf de kracht gaat houden.

Druk:

Bij de drukstaven staan de oppervlakte, elasticiteitsmodulus, traagheidsmoment, Pkritisch en

staat of hij knikgevaarlijk is. Door de Pkritisch en de te houden kracht volgens concept 1 te

vergelijken is er berekend of de individuele staven de kracht kunnen houden.

Figuur 13 Berekening

Page 31: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

30

Bout-moerverbinding

Voor de Davit zijn bouten en moerverbindingen gebruikt met de grootte M4 kwaliteit 8.8

Bout m4 8.8

Eigenschap Grootte Eenheid

Treksterkte 800 N/mm2

Vloeigrens 640 N/mm2

Afschuifsterkte 4.35 kN

Als men deze berekeningen in de context van een Davit meeneemt en tegenover de

belasting van 1000 tot 4000 Newton zet, is hieruit te concluderen dat de bouten de gegeven

last zullen houden.

Verbinding met de staander

Omdat de ligger en de stander apart worden ontworpen door aparte groepen, moet er goed

over de verbinding worden nagedacht. Met de staander groep is besloten om de ligger en

de staander met zes plaatjes en 16 boutjes aan elkaar te verbinden. Twee plaatjes bij de

zijkant, twee bij de achterkant en twee bij de voorkant. Deze plaatjes zijn gemaakt van staal,

de moertjes zijn grootte M4 en kwaliteit 8.8.

De enige kracht waar rekening mee

moet worden gehouden is trekkracht,

om deze reden hebben de plaatjes

een zo breed mogelijke doorsnede.

(met zo breed mogelijk wordt hier

bedoelt dat de plaatjes fysiek tussen

de staven passen). Door deze plaatjes

zal de verbinding tussen de ligger en

de staander sterk genoeg zijn om de

betreffende last te houden.

Page 32: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

31

7. Productievoorbereiding ligger

Welke handelingen en processen gaan vooraf aan het bouwen van de Davit? Deze wordt

namelijk niet zo één, twee, drie, gemaakt.

Het begint met het hebben van de benodigde kennis (van mechanica, materiaalkunde etc.)

om een goed ontwerp te kunnen kiezen en deze juist door te kunnen rekenen.

Met het 3D ontwerp in Inventor kan de ligger in detail uitgewerkt worden. Het is van belang

dat er secuur werk geleverd wordt, wil je dat er tijdens het bouwproces geen complicaties

ontstaan.

Zo is het van belang dat alle verbindingsgaten in de staven de juiste maten hebben, anders

passen de bouten er niet in.

Als alle onderdelen gemaakt zijn in Inventor, wordt er een assembly gemaakt om te kijken of

alle onderdelen passen en hoe het ontwerp in elkaar wordt gezet.

Met de kennis hoeveel staven er nodig zijn, en welke afmetingen deze hebben, wordt de

plaatindeling gemaakt samen met de groep van de staander. De aluminium- en staalplaat

wordt verdeeld onder de twee groepen.

Page 33: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

32

8. Bewerkingsbladen:

Bewerkingsblad

Naam onderdeel: U profiel kort 150

mm Datum:19-12-2016 Bladnr.

Behorende bij tekening: A3

tekening Gemaakt door: Jessy Storm

Onderdeelnr.: 1 Aantal: 13 Materiaal: koudgewalst plaatstaal DC01

Hoofdafmeting uitgangsmateriaal: Lengte: 10000 mm, breedte: 500 mm.

Bewerkingsvolgorde: uittekenen, knippen, ponsen, ontbramen, vijlen, zetten en monteren.

Bewerking gereedschap machine Instelgrootheden Opmerkingen

Uittekenen Schuifmaat,

kras pen x mm x

knippen x Knipbank mm Veiligheid

Ponsen v.d.

gaten x

Ponsmachin

e mm Veiligheid

Ontbramen

v.d. gaten Verzinkboor Kolomboor mm Veiligheid

Vijlen v.d.

randen Vijl x Graden Veiligheid

Zetten x zetbank Graden Veiligheid

Monteren

aan de

andere

onderdelen

Schroevendr

aaier,

steeksleutel

x x x

Bewerkingsblad

Page 34: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

33

Naam onderdeel: Schuine trekstaaf Datum: 19-12-2016 Bladnr.

Behorende bij tekening: A3 tekening Gemaakt door: Jessy Storm

Onderdeelnr.: 2 Aantal: 6 Materiaal: aluminiumplaat 105A H14 AL99,5

Hoofdafmeting uitgangsmateriaal: lengte: 1000 mm, breedte: 500 mm

Bewerkingsvolgorde: uittekenen, knippen, ponsen, ontbramen, vijlen en monteren

Bewerking gereedschap machine Instelgrootheden Opmerkingen

Uittekenen Schuifmaat,

kras pen x mm x

knippen x Knipbank mm Veiligheid

Ponsen v.d.

gaten x

Ponsmachin

e mm Veiligheid

Ontbramen

v.d. gaten Verzinkboor Kolomboor mm Veiligheid

Vijlen v.d.

randen Vijl x Graden Veiligheid

Monteren aan

de andere

onderdelen

Schroevendr

aaier,

steeksleutel

x x x

Bewerkingsblad

Page 35: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

34

Naam onderdeel: Schuine staaf dik Datum: 19-12-2016 Bladnr.

Behorende bij tekening: A3 tekening Gemaakt door: Jessy Storm

Omderdeelnr.: 3 Aantal: 2 Materiaal: aluminiumplaat 105A H14 AL99,5

Hoofdafmeting uitgangsmateriaal: lengte: 1000 mm, breedte: 500 mm

Bewerkingsvolgorde: uittekenen, knippen, ponsen, ontbramen, vijlen en monteren

Bewerking gereedschap machine Instelgrootheden Opmerkingen

Uittekenen Schuifmaat,

kras pen x mm x

knippen x Knipbank mm Veiligheid

Ponsen v.d.

gaten x

Ponsmachin

e mm Veiligheid

Ontbramen

v.d. gaten Verzinkboor Kolomboor mm Veiligheid

Vijlen v.d.

randen Vijl x Graden Veiligheid

Monteren aan

de andere

onderdelen

Schroevendr

aaier,

steeksleutel

x x x

Bewerkingsblad

Page 36: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

35

Naam onderdeel: Middel 307,5 Datum:19-12-2016 Bladnr.

Behorende bij tekening: A3 tekening Gemaakt door: Jessy Storm

Onderdeelnr.: 4 Aantal: 2 Materiaal: koudgewalst plaatstaal

DC01

Hoofdafmeting uitgangsmateriaal: Lengte: 10000 mm, breedte: 500 mm.

Bewerkingsvolgorde: uittekenen, knippen, ponsen, ontbramen, vijlen, zetten en monteren.

Bewerking gereedschap machine Instelgrootheden Opmerkingen

Uittekenen Schuifmaat,

kras pen x mm x

knippen x Knipbank mm Veiligheid

Ponsen v.d. gaten x Ponsmachin

e mm Veiligheid

Ontbramen v.d. gaten Verzinkboor Kolomboor mm Veiligheid

Vijlen v.d. randen Vijl x Graden Veiligheid

Zetten x zetbank Graden Veiligheid

Monteren aan de andere

onderdelen

Schroevendr

aaier,

steeksleutel

x x x

Bewerkingsblad

Naam onderdeel: nul staaf kort Datum: 19-12-2016 Bladnr.

Page 37: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

36

achter 150 mm

Behorende bij tekening: A3

tekening Gemaakt door: Jessy Storm

Onderdeelnr.: 5 Aantal: 2 Materiaal: aluminiumplaat 105A H14 AL99,5

Hoofdafmeting uitgangsmateriaal: lengte: 1000 mm, breedte: 500 mm

Bewerkingsvolgorde: uittekenen, knippen, ponsen, ontbramen, vijlen en monteren

Bewerking gereedschap machine Instelgrootheden Opmerkingen

Uittekenen Schuifmaat,

kras pen x mm x

knippen x Knipbank mm Veiligheid

Ponsen

v.d. gaten x

Ponsmachin

e mm Veiligheid

Ontbrame

n v.d.

gaten

Verzinkboor Kolomboor mm Veiligheid

Vijlen v.d.

randen Vijl x Graden Veiligheid

Monteren

aan de

andere

onderdele

n

Schroevendr

aaier,

steeksleutel

x x x

Bewerkingsblad

Naam onderdeel: Lange staaf 600 Datum:19-12-2016 Bladnr.

Page 38: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

37

9. Conclusie

Conclusie

mm

Behorende bij tekening: A3

tekening Gemaakt door: Jessy Storm

Onderdeelnr.: 6 Aantal: 2 Materiaal: koudgewalst plaatstaal DC01

Hoofdafmeting uitgangsmateriaal: Lengte: 10000 mm, breedte: 500 mm.

Bewerkingsvolgorde: uittekenen, knippen, ponsen, ontbramen, vijlen, zetten en monteren.

Bewerking gereedschap machine Instelgrootheden Opmerkingen

Uittekenen Schuifmaat,

kras pen x mm x

knippen x Knipbank mm Veiligheid

Ponsen v.d.

gaten x

Ponsmachin

e mm Veiligheid

Ontbramen

v.d. gaten Verzinkboor Kolomboor mm Veiligheid

Vijlen v.d.

randen Vijl x Graden Veiligheid

Zetten x zetbank Graden Veiligheid

Monteren

aan de

andere

onderdelen

Schroevendr

aaier,

steeksleutel

x x x

Page 39: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

38

Na de conceptkeuze is er begonnen aan de berekeningen van de Davit. Eerst is de hele

constructie berekend op een last van 1000 N. Met deze informatie is er besloten wat de diktes

en doorsneden van de verschillende staven moesten zijn. Omdat de hoeveelheid materiaal

redelijk groot bleek te zijn, zijn alle staven extra sterk gemaakt. De uiteindelijke Davit heeft 4

verschillende staven: 2 soorten drukstaven, en 2 soorten trekstaven. Alle staven zijn berekend

om minstens 2 keer zo veel last te dragen. De drukstaven zijn ook op knik gevaarlijkheid

berekend. Uit deze berekeningen bleek dat beide soorten drukstaven niet knik gevaarlijk zijn.

Het materiaal van de staven is ook over nagedacht. Zo zijn de drukstaven van staal gemaakt,

omdat staal minder snel knikt. De trekstaven zijn uit aluminium gemaakt.

De Davit is in 4 werkplaats momenten gebouwd. De eerste dag is de aluminium plaat geknipt

en geponst. De tweede dag is de stalen plaat geknipt, gezet, geponst en ontbraamd/gevijld.

De derde dag is de ligger geassembleerd en volledig na gevijld en geschuurd. Op de vijfde

dag is de ligger op de staander bevestigd. De verbinding was stevig, en de complete Davit

was sterk genoeg voor de 1000 N.

Page 40: Project Davit - Weeblypropedeuse studenten werktuigbouwkunde. Het project gaat om de bouw van de ligger van een Davit, een kraan die op een schip staat en kleinere boten of jetski’s

39

10. Bronvermelding 1. Geraadpleegd op: 4-11-2016

Ontwerpen van technische innovaties; Auteur: Inge Oskam Kevin Cowan; Co-auteur:

Paul Souren Lukien Hoiting; Uitgever: Noordhoff Uitgevers B.V.; 9789001796983

2. Geraadpleegd op: 4-11-2016

Wim Hoogland, Roel Dik, Ingrid Brand, Rapport over Rapporteren. 7e druk, Groningen,

2015. Noordhoff Uitgevers. ISBN: 978-90-01-82999-5.