A Moonbuggy 2007 projektjelentése Készült PDF ingyenes letöltésre

Projektjelentés: Moonbuggy 2007 Felkészült: a NASA Marshall Űrrepülési Központjának (MSFC) Great Moonbuggy versenyének tervpályázatára az amerikai Huntsville-ben, és a moszkvai Moszkvai Repülési Intézet (MAI) osztályozó bizottságának hallgatói munkájaként, Oroszország a lipcsei Német Űroktatási Intézet Mission 3 missziójának diákcsapatától

Tartalomjegyzék: Prolog 4. oldal A NASA követelményei 5. oldal Alkalmazás 7. oldal Alapszerkezet 8. oldal Meghajtó mechanizmus 9. oldal Műszaki megvalósítás 12. oldal Anyagok és technológiák 12. oldal Gazdaságos megvalósítás 13. oldal Javítás 15. oldal Tesztfutás 16. oldal Műszaki információk 17. oldal Költségek 18. Tervezés rajz 19. oldal A csapat küldetése 3. oldal 20. partnerek 21. oldal Menetrend Huntsville-ben/AL 22. oldal Epilog 23. oldal Linkek 24. oldal Teamphoto 25. oldal Melléklet: Műszaki rajzok/számítások 3

Büntetések: - A verseny előtt: - A buggy nincs cipelve: 2 perc - 4 lábnál nagyobb: 2 perc - Nincs 15 távolság a padlóig: 2 perc - Túlságosan kitágítva: 2 perc - Túl későn érkezik a rajthoz: 5 után perc: 4 perc 10 perc után: kizárás A verseny: - Akadálybüntetés: 1 perc vagy nincs büntetés - Leereszkedés interceptenként 1 perc a futam után/előtt: - Nincs olyan dolog, mint kamera, sárvédő stb. 0: 30min Diskvalifikáció: - hiányzik akadály - 10 perc késéses indítás Büntetés-fellebbezések: A bírák pontszerző döntéseit véglegesnek tekintjük. Csak rendkívüli körülmények között lehet javaslatot tenni a szankciók fellebbezésére. Ha a fellebbezési eljárást választják, a tanácsadónak/oktatónak vagy a csoport vezetőjének be kell nyújtania a büntetés fellebbezését. A fellebbezéseket írásban kell benyújtani a pontozó sátorba a kérdéses pontszám kifüggesztésétől számított fél órán belül. A csapat 1 standard büntetés elvesztését kockáztatja, ha a fellebbezést elutasítják. A Great Moonbuggy versenyigazgató végső döntése az irányadó. Az Apollo Lunar Rover jármű (LRV) eredeti dizájnja, a Moonbuggy 6 különféle elemei kötelezőek

A pályázat: 2006 decemberében konzultáltunk a versenyen való részvétel kihívásának fogadásáról. Ehhez fényképeket és videókat elemeztek, és tanulmányoztak egy könyvet (az Űroktatási Intézet esszéje, Ralf Heckel író) a Race 2006-ról. Ezt követően egy operatív makett épült fémlemezből. Megoldottuk azt is, hogy amennyiben a rendszeres feladat (szabad időszakok, délutánok, hétvégék, ünnepek) mellett szervezeti és pénzügyi szempontból is képesek vagyunk teljesíteni ezt a kihívást, akkor pozitív döntés született. Ezt követően 2007. január 20-án regisztráltuk magunkat. Ezután elkészítettük a német Űroktatási Intézet által biztosított 6 szobát (75 m²). 2007. január vége óta kitartunk: oktatóteremmel, számítógépes helyiséggel a CAD-támogatással, technikai helyiséggel a kivitelezéshez táblával és polcokkal a műszaki építőelemekhez, egy kis gyárral, folyosóval és WC-vel. 2007 februárjában pozitív válasz érkezett Huntsville-re. Közvetlenül ezután kezdtünk építkezni a téli szünetben. 2007. január 20 .: a modell elkészítése után megbeszélés számítógépen, regisztráció a NASA 7-en

A következő tényezők győztek meg minket: 1. A gyorsabb vezetéshez rendelkezni kell reteszekkel. 2. Az akadályhomok miatt lassúnak kell lennie, itt nagy teljesítményre van szükség A felső fordulatszám sebessége Most megpróbáljuk az átviteli beszélgetés számát 1: 1,5-gyel kompenzálni a számított 1: 2,6-os igényünkkel rögzített átviteli arányok beállításával. Ehhez megszámoljuk a lehetséges fogaskerekek fogait és felsoroljuk azokat. rendelkezésre álló fogaskerék száma: 6 fog: 1. fogaskerék: 16 fog 2. fogaskerék: 21 fog 3. fogaskerék: 23 fog 4. fogaskerék: 24 fog 5. fogaskerék: 34 fog 6. fogaskerék: 42 fog teljes áttétel: 2.59 sebességváltó a sebességfokozatnál: 1,5 Egyenlítésre van szükség. Megírunk egy számítási programot, és feltesszük az összes információt, valamint a fogaskerekek minden méretét. Ennélfogva 50 lehetőségből észlelhetjük a diagramon megszemélyesített fordulatszám következő nyolc hányadát, amelyek érzékeny tolerancia zónában mozognak. Német Moonbuggy 250,00 200,00 150,0 0 10 0,0 0 50,00 0,00 1 2 3 4 (42/23/23/23) (42/21/23/23) (42/21/16/21) (42/21/16/23) (34/16/16/23) (34/23/23/21) (24/23/23/16) (24/21/23/16) - 50.00-100.00 tanfolyam 10

Megelégszünk a sötétkék vonallal (lásd a fenti mondát, 1. sor). Tehát a következő fogaskerekeket alkalmazzuk az erők eloszlásában: 42/23/23/23 fogak. Az 1: 2,59 feltételezett erőátviteli ellentételezése a tengely fogaskerékével szemben az 1: 1,5-vel elsősorban az első két lánckerék fordulatszámának növekedéséből adódik. Ezeknek a lánckerékeknek 42/23-os foga van, tehát az átviteli sebességük 1: 1826. Ez összeadja a következő összesített erőátvitelt a hajtóművel együtt. 1,826 x 1,5 = 2,739 1: 2,739 hozzávetőlegesen megfelel az általunk számított átviteli aránynak 1: 2,59. Úgy döntöttünk, hogy további két fogaskereket biztosítunk az erők elosztásában közvetlenül a fogaskeréknél, hogy a fejlesztés során elkerüljük a meglepetéseket . Ezek a fogaskerekek megengedettek, hogy passzív alkatrészek legyenek, anélkül, hogy aktív sebességváltási esély lenne. Az újjáépítés ritkás markolatokkal történhet, miközben tartózkodik, de nem adalékmechanika vezetése közben. Nem akarunk túl sok technikát megtervezni, hogy a jármű könnyen kezelhető legyen. A számított meghajtó mechanizmus és annak műszaki elemei. A passzív sebességváltás piros. Az első tengely 6 barázdált golyóscsapággyal, 2 kardáncsuklóval, vázzal és kerékcsapággyal. 11.

Próbaüzem A buggy nagypénteken (2007. április 6.) éjfélkor fejeződött be. Azonnal éltünk ezzel a lehetőséggel, felszereltük a reflektorokat és elindultunk a tesztterületre. Mindegyik remekül működött, csak a pilótáknak kellett megszokniuk a járművet. Tehát a pilóta Nadine felgyorsította a ház falát (kormányhiba). A pilóták know-howja alapján egyéb fejlesztésekkel lehetne foglalkozni. Összesen 2 napunk volt a próbaüzemekre, aztán a bugyt újra le kellett szerelni a Huntsville-be tartó baggagae-hoz. Most már működik! Első futás éjszaka (2007.06.04.) Első tesztfutás nappal (2007.04.04) Az akadályok nem jelentenek problémát. a félelem is legyõzõdik. Műszaki jelentés a próbaüzem után 16

Tervrajz (lásd a mellékleteket) 19

A 3. csapatmisszió balról jobbra Yvonne Heckel Nadine Trautner Fabian Hoffmann Stefan Martini Vanessa Gstettenbauer Thommy Knabe űroktatási nagykövet (NASA, MAI), a SEI 2. elnöke, a csapat edzője, Stuttgart 32 csapat, 3. misszió, hallgató a Goldberg Gymnasium Sindelfingenben, Moonbuggy Pilot, 16 csapat Lipcse, 2. küldetés, az Ostwald Gymnasium diákja Lipcse, csapatvezető, 18 München csapat, 3. misszió, a München Rupprecht Gymnasium diákja, Moonbuggy-Copilot, 16 Stuttgart csapat, 3. misszió, Goldberg Gymnasium diákja Sindelfingen, bemondó, 16 Team Reichenbach, 3. küldetés, a Goethe Reichenbach Gimnázium tanulója, Moonbuggy Mainconstructor, 16 Ralf Heckel projektmenedzser, a SEI 1. elnöke, a csapat edzője, 37 A csapat kapcsolattartója: [email protected] 20

Menetrend Huntsville/AL-ban 2007. április 10., 2007. április 11., 2007. április 12., 2007. április 13., 2007. április 14., 2007. április 15., 2007. évi járat Huntsville-be a német Moonbuggy közgyűlése (Szállítás szétválasztott darabokban a repülőgép poggyászában) 14 Uhr keresztelő a Huntsville-i Egyetem (UAH) von Braun kutatóterme előtt, védnök: az egyetem elnöke reggel 8-tól kezdve, verseny; 25. versenyszám: 2, futás 19: 00-kor, gyülekezés El Palacióban, az US-Teams Morning 63 vendége: Az egyetemek versenyének megtekintése Délután: A Moonbuggy leszerelése az induláshoz Dél: Indulás (15 óra, Atlanta és Párizs felett) 2007. április 17., 2007. április 12., 11 óra, sajtótájékoztató Lipcsében, lipcsei kiállítás (AMI) 19 óra, nagy buli a Moonbuggy összes partnerével és az orosz űrutazás vendégeivel, Lipcse, SEI 22

Epilog A Moonbuggy építése és a kihívások elfogadása nagy élmény volt a hallgatók, a projektmenedzser és a partnerek számára. Minden partner lelkesedése, a csoport dinamikus és biztató szavai olyan eredményt hoztak létre, amely messze van az átlagtól. Mély nézetek nyerhetők a gyártási folyamatokról, technikákról és az ipar mindennapi életéről. Különösen a diákok és a tanárok gyakorlati tapasztalata a partnerek műhelyeiben, hogy önmaguk teszteljék a dolgokat, példaértékűek és mindenképpen fejlesztendők. A bizalmatlanság első fázisa után végül megtapasztalt támogatás, barátságosság és segítőkészség szokatlan összehasonlítás nélkül és hazánk számára. Értékes tulajdonsága, hogy lelkesen dolgozhassunk egy célon, és ez kizárólag a precizitás és a makacsság elérése érdekében végzett szorgalommal történjen. A projekt oldalán elnyert benyomások után ezt ajánlhatom minden tanárnak: Tegyen világos projektet és nagy kihívást a közepes vállalkozások számára, mutassa meg akaratát, eredményeit és motivációját, tesztelje sajátjain a dolgokat, bízzon a A diákok egyre inkább engedjék meg nekik, hogy az idő múlásával minden önállóan történjen, és egy varázslatos pillanatot tapasztalhat meg személyiségük fejlődésével. Ralf Heckel, a SEI 23 elnöke

Teamphoto, 2007. április 7., Lipcse; A német Moonbuggy Team az első próbaüzem után f.l.t.r .: Vanessa Gstettenbauer, Nadine Trautner, Stefan Martini, Thommy Knabe 25

A dimenziós szabadság alapterületének vizsgálata a test alapja 400 A dimenziós szabadság vizsgálata Ralf/Stefan

Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 1,20 m 1,20 m Max 40 cm 40 cm Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 1,20 m 1, 20 m 40 cm 40 cm 40 cm Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 1,20 m 1,20 m 40 cm 40 cm Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 Moonbuggy-Race 2007 Team Németország Építés 01 1,20 m 1,20 m 40 cm 40 cm

Német Moonbuggy, összecsukható mechanizmus 40 cm 1 2 3 4 1,20 x 1,05 x 1,16 m (szükséges: 1,21 x 1,21 x 1,21)

Német Moonbuggy acél vödör blank, 3 mm 100 mm 1 darab acél, 4 mm-es zsanérkeret elöl Ralf/Thommy

Német Moonbuggy acél vödör blank, 3 mm 100 mm 1 darab acél, 4 mm-es zsanér, hátsó keret Ralf/Thommy

Német Moonbuggy acél vödör blank, 3 mm 100 mm 1 darab acél, 4 mm-es zsanérkeret középen Ralf/Thommy

22 860 144 100 144 18 18 18 főkeret, 20x40 profil 2 db, furatátmérő 18 és 8 mm (kisebb átmérőjű, ha szükséges, 2x2 menetes csavar rögzítése, M8 x15 22 100 mm 2 darab acél profil 40 x 20 mm fő keret Ralf/Thommy

Alsó konzol rögzítése, feldolgozás, 2-től U-ig hajlítás, belső méret 20 mm, kb. 0,5 mm-es túlmérettel, acéllemez, 3 mm 2 darab + 2 pót 2 darab acél, 4 mm-es alsó konzol felfüggesztés Ralf/Thommy

20 100 pedálrúd, 20x40 profil 2 db, furatátmérő 8 mm 500 100 mm 2 db acél profil 40 x 20 mm alsó tartó keret Ralf/Thommy

64 30 10 darab rozsdamentes acél, 3 mm-es német Moonbuggy övcsatok Ralf/Thommy

45 cm 45 cm lapos acél 30 cm 2 cm széles, 12 cm hosszú 40 Vagy levélrugó tengely 42 cm Pedálok: magasságkülönbség az üléstől: 20 cm, 60 cm távolság 4 cm ülés Nadine/Vanessa

2 fázis 104 2 fázis 24 12 h7 2 fázis 2 fázis 24 12 h7 34 1: 1 8 darab rozsdamentes acél pántcsap Nadine/Vanessa Ralf szállítás 2007. március 23-án

320 82,5 30 mind 60 110 60 170 210 375 40 lyuk 9x12,2 150 lyuk 5 lyuk 4x6 lyuk 19,2 360 25 50 Moonbuggy számítógép konzol, rozsdamentes acél, 1-2 mm, lézeresen, hajtogatva, hegesztve, méretarány 1: 2

Hajtás (méretarányos alkatrészek)

Az első alsó tartó eltolása a jármű közepéig: 20 mm bal meghajtó lánc (1/4) Első agy fogaskerekei A meghajtó tengely További erőátvitel az kardántengely és a kerekek felé További erőátvitel a kardántengely és a kerekek hátsó agy sebességváltó főkeret Eltolás a jármű közepéig: 7 mm bal hátsó alsó konzol

6 6 Gyorskioldó tengely, bal első kerékmeghajtás, bal első féknyereg tartó, bal első Kerékcsapágy, bal első 30 20 H8/x8 45 barázdált golyóscsapágy kardántengely, bal A hajtás Fő váz középső csapágy Az erőáramlás e két lánckerékhez jön.

42 H7/m6 M20x1 17 15 Tengelyanya 1 16 Menetes golyóscsapágy 42X20x12 36 13 Távtartó alátét első tengelye 21x32x5 tengelycsapágy 22 60 Távtartó gyűrű elfordítva 6 mm-es golyóscsapágy 42X20x12 ütköző tengelyen Féknyereg tartó Hajtólemez 1 6 36 42 K6/j6 30 20 H8/x8 45 4. fázis 5 4 kerékagy 119 225 J6/h7 távtartó gyűrű tengely anya 15 M20 x1 2 darab + 2 darab pótalkatrész acél szerelvény első tengely Ralf/Fabian

1 darab acél 1: 1 összeszerelésű hajtótengely és csapágytartó Ralf

3 lánckerék a vezetőgyűrűhöz hegesztve Vezetőgyűrű présfeszítővel Hub kerékváltás (bolygómű) 2 db acél 1: 1 arányú Ralf sebességváltó szerelvény

M20x1 17 15 fázis 4 25 16 menet 4718 g acél (rozsdamentes acél) első tengely 12 34 12 42 20H7/m6 J6/h7 19,8 42 20H7/m6 J6/h7 119 225 1: 1 30 5 6 20 H8/x8 R7/h6 2 db + 2 db pótalkatrész 15 esztergabolt Jakob 20 J6/h7 M20 x1

3 x menetes furat M10 1 x menetes furat M20x1 60 42 K6/j6 36 13 30 22 60 1 1 22 menetes furat M10 13 1 1 36 42 K6/j6 4. fázis hegeszthető Co2 1: 1 860 g 2 darab + 2 darab acél esztergabolt Jakob első kerék Ralf raktárőr

Csak változás! Távtartó gyűrű kikapcsolva 6 mm-es alumíniummal (induló darab kapható) 2 darab 1: 1 alumínium (gyűrű) esztergabolt Jakob első tengely távtartók Ralf

3 3 55 49 44 40 2 db hegeszthető Co2 16 12 42 K6/j6 34 20 1 db 52,5 5 20 J6/h7 20 J6/h7 présgép 17 20 22 36 52 1: 1 2 db 1 db acél esztergabolt Jakob Antrieb Mitte Akna és raktárőr Ralf

M20x1 H7/g6 H7/g6 55 20 20 55 15 26,5 15 25 16,5 5 63 Kerékfelfüggesztés 2 db (+2 csere) Hegeszthető Co2 menet M10 22 22 60 Menet M10x1 10 illeszkedik a DIN 6H/6g kormánykarhoz 2 db ( + 2 csere) 12 10 15 10 15 10 60 10 10 csavarok, vezetőkar vége 2 db (+2 csere) 1: 1 acél/rozsdamentes acél esztergabolt Jakob Kleinteile (kormány) Ralf

Sajtótartó 44 65 49 36 Sajtótartó 69 46 72 16,5 10 26,5 Szerelje be a sebességváltót 2,7 8,5 2,2 5 9 9 3,5 A standard lánckerékeket belül méretre vágják, majd a gyűrűvel 4-6 rövid varratok hegesztve. Ez a további merevítés igazolja a sajtó illeszkedését. 1: 1 2 darab rozsdamentes acél esztergabolt Jakob vezetőgyűrű fogaskerék Ralf

69 36 Csak a belső furatot nyissa ki a présszereléshez 65 44 1: 1 Wittenbecher 2 x 4 lánckerék Ralf

Gépi csavar M10x25 - Menet 10 mm-rel kikapcsolva 8-as átmérőig -Csavar 20 mm-re (5 mm-re) rövidítse le az acélt 15 darab 25 10 5 Wittenbecher első tengely meghajtó csavarok Ralf

20 H8/x8 5 70 Hajtólemez első tengely acél/rozsdamentes acél Vastagság: 4 mm Mennyiség: 4 darab Méretek: csavar kör 61 mm sugarú hajtólyukak 4 mm eltolás 40 vagy 80 munkalépés: 1. Lézer a sablon szerint 2. Nyissa ki a belső lyukat a H8/h9 illesztéséhez 55 21 32 Csúszó és távtartó alátétek Mennyiség: 10 darab 1. Sárgarézből, vastagsága 0,5-1 mm 2. Rozsdamentes acélból, vastagsága 35 mm 3. Rozsdamentes acélból, 3 mm vastagságban 4. Rozsdamentes acélból, 2 mm vastagságban 1: 1 2 db + 2 db pótalkatrész Különböző Rayonic hajtólemez/csúszó és távtartó alátétek Ralf

R30 6 R10 R10 52 26 15 41 43 hajtás, 90 mind a néző irányába hajlik 4 darab rozsdamentes acél, vastagság, 4 mm 1: 1 Rayonic féknyereg tartó Ralf előtt

64 43 (belső méret hajlítás után!) 140 150 100 90-es árengedmény hátul 8 8 engedmény 90 hátsó 49-ig 90-es hátsó hajlítás R48-ig, hegesztés az R48 alkatrészhez Hajlítás R48-ig, hegesztés a 114-es alkatrészhez 1: 1 15 Rayonic 4 darab rozsdamentes acél, Vastagság, 4 mm 1: 1 csapágytartó meghajtó középpontja Ralf

1 db 940 mm-es hátsó tengely 1 db 100 mm-es hátsó tengely, esztergálási darab 1 db 750 mm-es hátsó tengely vonórúd acélcső, 45x42 mm-es ADAM csővágás Ralf

Alkatrészhosszak A csőhossz részösszege Axis 200 Cardan 315 315-350 515 Hajtótengely közepe 70 515 Kerék 315 315-350 Axis 200 Tengelyhossz az összes 1100 tengelyszámítás előtt Ralf

Súlyszámítás a hátsó tengely konzolján Hengerátmérő Hossz Térfogat tengely 20 125 39,270 cm³ Stop 45 10 15,904 cm³ Ülés 42 40 55,418 cm³ Részleges eredmény 110,592 cm³ Furat 30 35 24,740 cm³ Összesen 85,852 cm³ 2x specifik. Súly acél 7,850 g/cm³ Súlykomponens 673,937 g Súlyszámítási tengely (cső) csőátmérő hossza térfogat 45 940 1495,005 cm³ belül 42 940 1302,316 cm³ összesen 192,690 cm³ 1x specifikáció Acél tömege 7,850 g/cm³ Az alkatrész tömege 1512,613 g A forgó alkatrész tömegének kiszámítása Vonórúd hengerátmérő Hossz Térfogat hátsó 42 75 103,908 cm³ ütköző 45 10 15,904 cm³ elülső 42 60 83,127 cm³ részeredmény 202,939 cm³ 1x furat 20 145 45,553 cm³ összesen 157,386 cm³ spec. Acél tömege 7,850 g/cm³ Az alkatrész súlya 1235,480 g Súlyszámítás a Ralf hátsó tengelyre

Német Moonbuggy hátsó tengely

40 50 35 Gazdasági furat 10 175 125 42 30 45 G7/h6 15 M20 x1 1: 1 674 g 2 darab + 2 darab pótalkatrész, acél, hátsó tengely konzol Ralf/Fabian

Hosszúkás lyuk, mint 10 mm-es furat, 60 forgási szöggel a középpont körül 10 30,5 10 45 42 60 tengely behatolás ugyanazon csővastagságon, ugyanaz a sík 90 hegesztési szög szöge, 70 mm 4 mm-es szár 50 10 30,5 mm, 60 100 1 Cső alakú acél darab, állványszerkezetű ADAM eszterga, hátsó tengely Ralf

45 42 34 (4 mm-es fázis) furat menettel M10 60 10 50 75 4 20 (gazdaságos furat, átmenő) 34 (4 mm-es fázis) 42 1: 1 1235 g 1 darab acél esztergálású darab vonórúd Ralf

6 darab M10 20 10 3x2 rés 2 1: 1 acél/rozsdamentes acél menetes csavarok Ralf

6 R10 R10 52 26 15 41 20 hajtás, 90 mind a néző felé hajlik R22.5 4 darab rozsdamentes acél, vastagság, 4 mm 1: 1 hátsó féknyereg tartó Ralf

1 db 830 mm-es hátsó tengely 1 db 100 mm-es hátsó tengely, esztergáló darab 1 db 750 mm-es hátsó tengely vonórúd acélcső, 45x42 mm-es csővágás Ralf

Vágja ki előtte mindkét oldalon a tengely forgattyúját 8-mal, majd hegessen 6,8 mm 40 kb. 43,5 1: 1 acélcsövet, 45x42 mm-es dőlést hátul Ralf

A hátsó tengely alkatrészeinek hosszai A cső hosszának tengelye összesen 10 kerék 110 féknyereg tartó 5 tengely tartó 10 135 cső 830 tengely tartó 10 135 féknyereg tartó 5 kerék 110 tengely 10 teljes tengelyhossz (mínusz 2x50 meredekség) 1100 tengely számítás hátul Ralf