Het draaisysteem (Loes)

Referenties

De hoofdreferentie van het draaisysteem is de z-as. Het middelpunt van de vaste schijf en van de draaischijf liggen op de z-as. De grootte van de steekcirkel van de vaste schijf zijn bepalend voor de plaats van de kleine schijfjes. De kleine schijfjes komen tegen de vaste schijf.

Ontwerpmatrix

In de onderstaande matrix heb ik de problemen in verband met de schijfjes op een rijtje gezet.

problemen	Oplossingen
Aandrijving schijfjes	Tandwieloverbrenging	Met fietsbanden
Meerdere diameters van schijfjes	De schijfjes zoals bij een fiets op een hoger of lager verzet zetten	Verschillende schijfjes naast elkaar
Ronddraaien van de schijfjes rond de as	lagers	over elkaar schuivende buizen	moeren op een schroefdraadstang	circlipsen/borgplaten
Vastmaken van de as op de draaischijf	Met moeren op een schroefdraadstang	Vastlijmen	Klemming

Vervolgens heb ik de problemen afzonderlijk uitgewerkt en hun voor- en nadelen vergeleken. Hieruit heb ik de beste oplossing voor elk probleem geselecteerd.

Aandrijving schijfjes
	1	2
Oplossing	Tandwieloverbrenging	Fietsbanden (net zoals in ons eerste prototype)
Pro’s	·        Makkelijk uit te laseren ·        Het hoeft iets minder nauwkeurig afgewerkt te zijn	·        Is makkelijk rond de schijfjes te bevestigen
Contra’s	·        Het aantal tanden moeten juist uitkomen met de gekozen diameters	·        De schijfjes moeten zeer nauwkeurig gepositioneerd worden om alles vlot te laten draaien

Meerdere diameters van schijfjes
	1	2
Oplossing	De schijfjes zoals bij een fiets op een hoger of lager verzet zetten	Schijfjes met verschillende diameters  naast elkaar
Pro’s	·        Makkelijk over te schakelen ·        Het systeem zit in een kast verwerkt	·        Makkelijk te maken ·        Je kan de schijfjes naast elkaar zien liggen. Je kan goed zien welke de grote en welke de kleine schijfjes zijn
Contra’s	·        Technisch zeer moeilijk te maken	·        Er moet plaats zijn voor de andere schijfjes

Bij het maken van de tandwielen op de schijfjes, werd al vrij snel duidelijk dat ze alle berekende schijfjes (3,4,5 en 6) gemaakt konden worden. Bij de tandwielschijfjes 4 kwamen de tanden niet goed uit. Deze hadden een opening omdat het aantal tanden geen geheel getal was. Er werd gekozen om deze tandwielschijfjes weg te laten.

Vastmaken van de as op de draaischijf
	1	2	3
Oplossing	Met moeren op een schroefdraadstang	Vastlijmen	Klemming
Pro’s	·        Eenvoudige verbinding ·        Onderdelen zijn makkelijk verkrijgbaar in de winkel	Eenvoudige verbinding	·        Eenvoudige verbinding ·        Makkelijk te maken
Contra’s	·        Uit ons eerste prototype bleek dat de moeren na een aantal keer draaien los kwamen	·        Er staat veel druk op de schijfjes. Wij zijn bang dat een lijmverbinding niet stevig genoeg is.	·        Als het stuk niet op de juiste nauwkeurigheid is afgewerkt, zal het niet klemmen.

Bij de instelbaarheid hebben we ervoor gekozen om de nagel op het schijfje te kunnen verzetten. Door te kiezen  voor schijfjes van verschillende diameters, is het kleinste schijfje nogal klein om hierop een nagel te verplaatsen. Om dit op te lossen kiezen we voor een extra plaatje dat kan worden bevestigd op de schijfjes. Op dit extra plaatje zal de nagel verplaatst kunnen worden.

In de onderstaande matrix heb ik de problemen in verband met de nagels op een rijtje gezet.

problemen	Oplossingen
Het extra plaatje op de schijfjes bevestigen	Met magneten	Door middel van een uitsparing	Met een gleuf
De nagel verplaatsen op het plaatje	Met een gleuf	Met magneten	Met gaten door het plaatje

Om de isomoblok vlot te laten draaien moeten de nagels juist gepositioneerd staan ten opzichte van elkaar. Om geen verwarring te laten ontstaan kies ik voor een systeem waarbij het plaatje met de nagel alleen op de juiste manier op het schijfje kan worden bevestigd.

Design to connect

Tijdens het ontwerpen hebben we vaak stilgestaan bij de verbindingen van onderdelen.

Assen en Draaitandwiel

Om de assen op het draaitandwiel te bevestigen heb ik gekozen voor een klempassing. Ik heb eerst nog overwogen om het te bevestigen met een schroefdraadstang en moeren. Uiteindelijk ben ik toch voor de klempassing gegaan omdat dit er veel properder zou uitzien. 

Isomohouders en tandwieltjes

De gatenplaatjes mogen maar op 1 manier kunnen bevestigd worden op de tandwieltjes. Ze moeten snel losneembaar zijn, want de gatenplaatjes worden op de verschillende tandwieltjes gezet. Daarom heb ik gekozen voor een uitsparing in de vorm van een halve maan in het tandwiel en een halve maan op het gatenplaatje. Daardoor passen ze maar op 1 manier op elkaar.

Design for assembly

Mijn deel heb ik opgedeeld in twee assemblies: het draaisysteem en de isomohouders. Bij het ontwerpen is rekening gehouden met de regels van design to assembly. Het monteren van de isomohouders gebeurt in 1 richting. Je steekt de nagel en de bouten er langs dezelfde kant in.

Bij het verbinden van de isomohouders en de tandwielschijfjes heb ik er rekening mee gehouden dat ze maar op 1 manier in elkaar mogen passen. Dit heb ik gedaan door asymmetrie. Door middel van halve maantjes moeten ze wel op de juiste manier op elkaar geplaatst worden.

Om de tandwieltjes makkelijk te monteren is gebruik gemaakt van graveringen, zo kan je alles makkelijk uitlijnen. Het principe is zeer simpel. De graveringen op de tandwieltjes en op de vaste schijf moeten overeen komen. (Zie filmpje voor meer uitleg)