Pressure cooker: meetinstrument bouwen

Tijdens de pressurecooker motorvermogens / testen kreeg de groep waar ik in zat de opdracht om een meetinstrument te maken. Dit instrument moest de propeller kracht kunnen meten in grammen. De groep heeft zich laten inspireren door de onderstaande video, en het ontwerp vanuit het vorige jaar.

Ontwerp van vorig jaar

Het "nieuwe" ontwerp

Na het ontwerp uit vorig jaar te hebben geanalyseerd waren te volgende punten  genoteerd:

Pluspunten:

·         Stabiele ondergrond

·         Simpele opstelling

·         Weinig weerstand in het scharnier

·         Voor verschillende (brush) motoren

·         Een contact punt met oppervalk weegschaal

Minpunten:

·         Herkenbaar maken uitwisselbaar

·         Verticale kracht naar beneden op dit moment zit er nog schuifkracht in
krachtverhouding

·         Niet geschikt voor het meten van brushless motoren

De herkenbaarheid van het motor uitwisselen was duidelijker gemaakt door gebruik van klemplaten. Toen een medestudent het ontwerp voor de eerste keer zag begreep hij direct waar de motoren op het instrument gemonteerd kunnen worden. Deze bevestigingsmethode is goed te gebruiken voor brushless motoren.

De klemplaten

Door een verlenging aan het uiteinde van het meetinstrument te plaatsen, waar het contact maakt met de weegschaal, kon de ongewenste schuifspanning grotendeels opgeheven worden.

De verlenging van het contactpunt

Het meetinstrument was ook in de praktijk getest. Hieruit bleek dat, ondanks de inspanningen dit te voorkomen, er toch een meetafwijking met een factor van x 1.14 in het ontwerp zit. Tijdens het meten met het instrument werd namelijk een propeller kracht van 350g waargenomen, zonder instrument was dit 400g. De oorzaak hiervan ligt waarschijnlijk aan de plaatsingshoogte van de motor waardoor het krachtpunt lager ligt op de arm. De verbeterpunten voor het ontwerp zijn hieronder genoteerd:

• De meetopstelling is alleen geschikt voor brushless motoren, uit het testen bleek dat het monteren van brush motoren tussen de klemplaten niet ging. Een ander montageprincipe bied hier mogelijk de uitkomst.

• Het afstellen van de grondplaat is onduidelijk en gaat niet soepel.

• De stabiliteit van de grondplaat is onvoldoende, dit kan verbeterd worden door het grondoppervlak te vergroten en/of een gewicht er aan te bevestigen. Een andere mogelijkheid is het gebruik van een lijmklem zoals in het filmpje is te zien.

• Toch een meet-afwijkingsfactor van x 1.14 die mogelijk opgelost kan worden door er voor te zorgen dat de motoren op de juiste armhoogte gemonteerd worden.

Concluderend, met dit ontwerp zijn de minpunten van het vorige verbeterd maar, nu waren er andere mankementen aan het licht gekomen. De uitdaging voor de groep van volgend jaar zou het integreren van de (nu) twee bestaande meetinstrumenten kunnen zijn. Aan de beoordelingspunten wordt voldoende voldaan.