Bachelorproef
[BRACHIUM]
1
BACHELORPROEF Bachelorproef
[BRACHIUM]
MULTIFUNCTIONEEL OPZETSTUK VOOR HET TILLEN VAN ZWARE LASTEN MET EEN STAPELAAR
[BRACHIUM] 2
Bachelorproef
[BRACHIUM]
3
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DANKWOORD
Het maken van een eindwerk neemt een hoop tijd in beslag. Het is niet alleen de kroon op al de jaren studeren, maar ook de ultieme oefening op het zelfstandig ontwerpen van iets volledig nieuw. Natuurlijk is een eindwerk een individuele opdracht die de student echt test op zijn verworven competenties. Maar het is een ook een hoop advies krijgen, en je daar een weg doorheen banen. Niet iedere bachelorproef verloopt volgens dezelfde tendens. Een heleboel mensen hebben samen met mij deze opdracht tot een goed einde doen komen. Allereerst wil ik stagebegeleider Heino Labeeuw en stagementor Steven Decaluwe bedanken, voor alle tijd en moeite die zij geïnvesteerd hebben in dit eindwerk. Zonder Steven Decaluwe had het er zelfs niet gestaan. Met deze bachelorproef heb ik kunnen bewijzen welke invloed drie jaar industrieel productontwerpen heeft gehad op mijn denkwijze. Alle kennis en vaardigheden die ik tijdens deze driejarige opleiding opgedaan heb, komen hier tot een apotheose. Natuurlijk is de invloed van mijn aparte en zeer praktisch aangelegde stage hierin terug te vinden. Tot slot wil ik ook iedereen bedanken die meegewerkt heeft en interesse getoond heeft in mijn eindwerk, of mij op welke manier dan ook geholpen heeft. Dank u!
4
Bachelorproef
[BRACHIUM]
5
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Aspect This bachelor project is about the Brachium, a new solution for lifting heavy objects in an industrial environment. It’s a step by step research to develop a new machine in a really hands-on way. This work took a lot of research to complete and a very careful design process. Partially because this is a self-funded project. Every step taken is a step that is thought over multiple times. The design is unique and offers multiple solutions to aid the common craftsmen in his work environment. Because this is made in a one-man firm, everything was tested by someone with a lot of experience. The shape, technology and ergonomics came forth out of the very place the machine will be used. The final goal was a fully working prototype that could be used in an industrial workplace. So far even, my project boss is planning on using it immediately in his own shop. The end product must be safe, ergonomic and very rigid.
6
Bachelorproef
[BRACHIUM]
INHOUD Inleiding ........................................................................................................................................9 Stagebedrijf ..............................................................................................................................9 Stage inhoud .........................................................................................................................10 Designbrief (kort) ...................................................................................................................11 Context ...............................................................................................................................11 Doelpubliek ........................................................................................................................12 Projectdoelstelling .............................................................................................................13 Projectaanpak ...................................................................................................................13 Algemene aanpak ...........................................................................................................13 Ontwerpdossier .........................................................................................................................14 Designbrief .............................................................................................................................14 Opdracht ............................................................................................................................14 Herdefiniëren......................................................................................................................14 Probleem aanpak .............................................................................................................14 Analyse ................................................................................................................................15 Pakket van eisen ...............................................................................................................15 Methodisch ontwerpproces ...................................................................................................16 Informatiefase ........................................................................................................................16 Capita Selecta ......................................................................................................................17 Exploratie ................................................................................................................................18 Voorlopige ideeën generatie: ............................................................................................20 Systeem 1: ...........................................................................................................................20 Systeem 2: ...........................................................................................................................21 Systeem 3: ...........................................................................................................................22 Beslissingen .............................................................................................................................23 Iteraties....................................................................................................................................30 Eindconcept ..........................................................................................................................32 Finaal concept en motivatie ..................................................................................................33 Gebruik ...................................................................................................................................33 Vorm ........................................................................................................................................35 Technische haalbaarheid ...................................................................................................36 Technisch dossier ......................................................................................................................38 Aanpak tot realisatie van het concept ............................................................................38 Cilinders ...............................................................................................................................39
7
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Pompen ..............................................................................................................................41 Stalen arm...........................................................................................................................44 Technische keuzes ....................................................................................................................45 Het uitschuifsysteem .........................................................................................................45 De geleiding van het schuifsysteem ..............................................................................46 Verbinding met de hydraulica .......................................................................................49 Collector van de flexibels. ...............................................................................................51 Technische realisatie ............................................................................................................52 De arm ................................................................................................................................53 De enkelwerkende cilinder..............................................................................................55 De dubbelwerkende cilinder ..........................................................................................56 Bevestiging van de pompen...........................................................................................57 Bevestiging van de ertalon .............................................................................................58 De verbinding van de verlengbare arm .......................................................................59 De hydraulische koppelingen .........................................................................................60 Bevestiging van de flexibels ............................................................................................61 Bevestiging van de uitschuifbare arm ...........................................................................62 Testen van bewegingen ..................................................................................................63 Het geheel oplassen .........................................................................................................64 Bevestiging aan de verlengbare arm ...........................................................................68 Afwerking ............................................................................................................................69 Technische documentatie ..................................................................................................70 Materiaalfiches hydraulica ..............................................................................................71 Technische tekeningen ....................................................................................................74 Prototype in omgeving ........................................................................................................76 Kostprijsberekening ...............................................................................................................81 Conclusies ..................................................................................................................................83 Bespreken van eindresultaat ..............................................................................................83 Aftoetsen van pakket van eisen ........................................................................................84 Ontwerpaanbevelingen ......................................................................................................84 Persoonlijke conclusie ................................................. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Bibliografie .................................................................................................................................85 Bijlage ................................................................................ Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Capita selecta.............................................................. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.
8
Bachelorproef
[BRACHIUM]
INLEIDING STAGEBEDRIJF
In onze constructiewerkplaats kan U terecht voor alle lichte metalen constructies en montagewerken. Wij bewerken alle materialen, zoals inox, aluminium, staal. Alle werken worden uitgevoerd met uiterste precisie. Wij werken zowel voor particulier als voor industrie, seriewerk of stukwerk.
9
Bachelorproef
[BRACHIUM]
STAGE INHOUD
Als stagiair was het mijn taak het designproces van de verschillende opdrachten van klanten te vertalen naar een technische tekening, zodat deze uiteindelijk in het atelier kon gebruikt worden. Daarnaast hielp ik vrijwel iedere dag mee in het atelier om onze eigen ontwerpen te realiseren en af te toetsen bij onze klanten. Gedurende deze stage leerde ik constant bij over hoe je een opdracht van een klant vertaalt naar een acceptabel ontwerp. En hoe je dat ontwerp op een zo praktische mogelijke manier voorstelt op een concreet plan. Dat niet alleen, ook de manier waarop je het uiteindelijke plan vertaalt naar een kwalitatief product was zeer leerrijk. De kleine kneepjes van het opbouwen van een metaalconstructie, de voorbereiding voor het kiezen van de juiste materialen en methodes,… Allemaal het product van de jarenlange expertise in het maken van metaalconstructies.
10
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DESIGNBRIEF (KORT) CONTEXT
Voorbeeld: de situatie bij Picanol De opslagplaats met motoren en andere zware onderdelen voor de technische dienst is een smalle kelder waar de rekken de meeste plaats innemen. De onderdelen die daar liggen zijn bijna allemaal heel zwaar en kunnen enkel met de hand worden verplaatst voor onderhoud of vervanging. +
De rekken zijn standaard industriële opslagunits. Er zijn verschillende versies op de markt maar de meeste merken zijn onderling uitwisselbaar. De gemiddelde levensduur van een rek is zeer lang en wordt meestal de hele levensduur van het bedrijf gebruikt. De aankoopprijs is aanzienlijk, zelfs op de tweedehands markt. Daarom is het vervangen van de rekken door een efficiënter opslagsysteem geen optie.
11
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De onderdelen kunnen wel vervoerd worden op een transpallet, maar die heeft de ruimte niet om in het rek te draaien of de stukken omhoog te steken. De arbeid gebeurt dus meestal met een heel team, wat dan weer tijd en geld kost. Aangezien de technische dienst enkel tijdens de nachtshift alle reparaties kan uitvoeren, moet alles zo snel en vlot mogelijk gebeuren. Ieder rek of grootvakstelling bestaat uit dezelfde onderdelen. Er bestaan varianten voor speciale opslagvereisten en deze zijn meestal binnen hetzelfde merk uitwisselbaar. Alle onderdelen zijn gemaakt uit plaatstaal. De grootvakstellingen kunnen een gewicht dragen per schap tot en met 7500 kg afhankelijk van de schaphoogte. De rekken zijn in verschillende maten te krijgen zowel in breedte als lengte. De hoogte van de schappen kan men snel zelf kiezen door het modulaire montagesysteem. DOELPUBLIEK
Er zijn zeker nog andere bedrijven die kampen met het probleem dat ze weinig plaats hebben voor het vullen en legen van de rekken. Soms is er plaats voor een heftruck maar heeft het bedrijf in kwestie geen fondsen, of heeft iemand gewoon de nodige vergunningen niet. De gang waarin de arbeider moeten bewegen is relatief smal, je kan er juist met twee naast elkaar lopen. Sommige van de onderdelen op de rekken wegen +/- 300 kilo, het is een hele klus om die onderdelen in of uit de rekken te krijgen. Vaak gebeuren er arbeidsongevallen of hebben de arbeiders last van verrekkingen of andere lichamelijke aandoeningen.
12
Bachelorproef
[BRACHIUM]
PROJECTDOELSTELLING
Een oplossing bedenken voor het heffen van zware onderdelen binnen een bedrijf zonder een vorkheftruck of een hele loopkatinstallatie. Een toestel dat toegankelijk is voor alle werknemers ongeacht hun opleiding. Een toestel dat voldoet aan de veiligheidseisen voor in de industrie maar nog steeds flexibel genoeg is om ook in kleinere werkplaatsen nuttig te zijn. PROJECTAANPAK
Samen met Steven een mechanische hulp ontwikkelen door eerst en vooral inspiratie op te doen bij bestaande oplossingen. Om daarna de verschillende goede eigenschappen te combineren tot een nieuw product. ALGEMENE AANPAK
De eerste stap was natuurlijk brainstormen met Steven. Vooral over de verschillende situaties waarin ons toestel bruikbaar moet zijn. Dat het zeker geen apparaat is met maar één functie. Nee, we wilden iets multifunctioneel dat zijn thuis zou vinden in zowel grote industriële werkplaatsen als kleinere ateliers van zelfstandigen. Een grote focus is natuurlijk de veiligheid van het apparaat, dus was een van de voorwaarden dat het geheel zo simpel en mechanisch mogelijk blijft. Geen elektrische veiligheden die kunnen falen of batterijen nodig hebben, enkel mechanische veiligheden. Ook wilde Steven het volledige proces samen doen en alles goed overleggen omdat we alles zelf financieren en we dus geen overhaaste beslissingen willen nemen.
13
Bachelorproef
[BRACHIUM]
ONTWERPDOSSIER DESIGNBRIEF OPDRACHT
De essentie van mijn eindwerk is een hulpmiddel maken om zware lasten te tillen in een werkplaats, zonder gebruik te maken van een vorkheftruck, die veel te duur is of een loopkat, waar er niet altijd plaats voor is.
HERDEFINIËREN
Het doel is om een apparaat te ontwerpen dat de arbeider in staat stelt om eigenhandig een last te verplaatsen over een bepaalde afstand zonder hulp van collega’s. Dit moet op een efficiënte en flexibele manier gebeuren zodat het apparaat een zeer breed toepassingsgebied heeft. Het apparaat moet kostenefficiënt zijn en eventueel geïntegreerd zijn op reeds bestaande en aangekochte toestellen.
PROBLEEMAANPAK
Een last tillen kan op verschillende manieren, wat op vandaag ook reeds gebeurt. Je kan een last tillen door een trekkracht op de bovenkant van de last uit te oefenen of door kracht op de onderkant van de last te laten inwerken. Beide methoden hebben hun voor- en nadelen. Bij het uitoefenen van de trek- of drukkrachten komen er op verschillende plaatsen onderdelen onder druk te staan. Bij het optillen langs de bovenkant is het de verbinding tussen de last en het hijstoestel. Bij het optillen langs de onderkant wordt er vooral druk uitgeoefend op de ondersteuning van de last en daardoor dus op het toestel.
14
Bachelorproef
[BRACHIUM]
ANALYSE
Het probleem situeert zich vooral op de plaatsen waar men geen gebruik kan maken van een pallet om de last op te plaatsen. Als je het voorwerp niet op een pallet kan plaatsen, worden de opties voor het tillen met een kracht op de onderkant al veel beperkter. Dingen zoals een vorkheftruck, stapelaars en transpalletten zijn dan geen optie meer. Het tillen langs de bovenkant is veel minder beperkt in verband met de last, maar heeft dan meer beperking in de ruimte. De grootte van de ruimte speelt hierin een belangrijke rol. Soms is er geen plaats voor een katrol of een loopkat. En de mobiele apparaten nemen dan weer veel plaats in en zijn beperkt in hun hoogte of bereik.
PAKKET VAN EISEN
EIS MOBILITEIT BEREIK USER INTERFACE VEILIGHEID VORM FLEXIBILITEIT
PRIORITEIT Hoog Hoog Gemiddeld Hoog Laag Gemiddeld
De essentie van mijn eindwerk is een manier om zware lasten te tillen doorheen een werkplaats. De mobiliteit is dus een zeer belangrijk onderdeel waar de eerste focus op ligt. Een ander belangrijk punt is het bereik van het toestel. Als je iets maar slechts centimeters kan optillen, is dit redelijk nutteloos. Ook de ruimte waarin je voorwerpen kan tillen valt onder bereik. Natuurlijk, zoals bij iedere machine die in de industrie wordt gebruikt en zeker bij zware lasten, is de veiligheid een topprioriteit. Dus moeten we op zoek gaan naar een stabiele basis. Daarom is het interessant om reeds geteste apparaten te onderzoeken en te integreren.
15
Bachelorproef
[BRACHIUM]
METHODISCH ONTWERPPROCES INFORMATIEFASE
De eerste week hebben we vooral rondgekeken naar wat er reeds beschikbaar was. En vooral naar de methoden waarop men nu zware lasten tilt in de industrie. We hadden allebei onze referenties in de industrie. Dus besloten we elk onze bronnen te gaan onderzoeken. Terwijl Steven ging rondvragen bij Picanol ben ik naar het welbekende TVH in Waregem geweest. Aangezien we op die manier twee verschillende aspecten van heftoestellen gingen bekijken was het zeer interessant om de resultaten bij elkaar te leggen. Vanuit Picanol kwam er weinig vernieuwend nieuws. Het grootste deel van het tilwerk wordt daar gedaan met vorkheftrucks. Dit vereist wel dat alle onderdelen zoals matrijzen bijvoorbeeld, eerst op palletten moeten worden geplaatst. Dit gebeurt meestal met de hulp van een loopkat. Maar dit is niet altijd het geval, soms laat de omgeving het gewoon niet toe. Als de matrijs in een rek staat voor opslag, moet deze met de hand op een pallet worden geplaatst. Bij TVH (Thermote & Vanhalst) zagen we dan weer een breed gamma aan heftoestellen. Deze gingen van gewone transpalletten tot speciale takels voor motors. Maar daar zat het probleem. Er was voor alles iets, maar geen toestel dat meer dan één functie kan uitvoeren. De takel voor motorblokken kwam in de buurt maar was dan zeer moeilijk om te verplaatsen door de abnormale hoogte van de wielen. De handstapelaars waren dan weer makkelijker om rond te rijden, maar hadden ook als vereiste dat de last op een pallet staat. Dus we hebben langs de ene kant de klassieke methodes (vorkheftruck en loopkat), en langs de ander kant de gespecialiseerde apparaten met slechts één functie. Het ideale zou zijn om het beste uit beide werelden te combineren en aan te passen. Dit is veel kosteneffectiever dan volledig vanuit het niets te beginnen.
16
Bachelorproef
[BRACHIUM]
CAPITA SELECTA
Na onderzoek van de verschillende soorten katrollen en de meest efficiënte materialen en methodes, kunnen we de volgende resultaten integreren en er rekening mee houden in mijn eindwerk. De meeste efficiënte differentiaaltakels voor zware lasten zijn nog steeds deze die een ketting gebruiken. Het is ook het systeem waarop de beste en meest gepatenteerde veiligheden op zitten. Aangezien mijn eindwerk al snel lasten van 1000 kilo zal dragen is veiligheid zeer belangrijk. De ketting is ook het materiaal met de meeste grip in de hand, al dan niet met handschoenen aan. Als we de stortvloed aan patenten bekijken zien we tijdens de evolutie van veiligheidssystemen vooral modellen met een ketting als overbrenging van de kracht. Omdat de schakels van de kettingen makkelijk kunnen vastgezet worden, in tegenstelling tot een touw of een riem. Voor het gebruik kunnen dan weer concluderen dat de last best wordt opgetild door de kracht onder een hoek te plaatsen. Het liefst een hoek van +/- 45°. Dit is makkelijk toepasbaar bij mijn eindwerk. Doordat je bij de controls van de stapelaar staat, sta je al iets verder weg van het uiteinde van de arm en kan je zo onder een hoek van 45° aan de ketting trekken.
F
17
Bachelorproef
[BRACHIUM]
EXPLORATIE
Hierboven zien we de meeste gangbare toepassing van vandaag de dag. Van de alom gekende vorkheftruck en transpallet tot de meer exotische oplossingen voor specifieke doelen. We zien wel dat er ongeveer een gelijke verdeling is tussen de hefmechanismen die een kracht op de boven of onderkant uitoefenen. De apparaten die een kracht op de onderkant uitoefenen zijn wel beperkter in de soorten lasten die ze kunnen tillen, aangezien er ruimte moet zijn voor de armen of de plaat die de kracht overbrengt en de last ondersteunt. Ook de prijs varieert van zeer simpele karren en transpalletten tot zeer uitgebreide mechanische of elektrische systemen. Zeker de prijs van gespecialiseerde toestellen kan zeer hoog oplopen, met een relatief laag toepassingsrendement.
18
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De eerste ideeëngeneratie was vooral gebaseerd op de bestaande industriële grootvakstelling, zoals er in vrijwel iedere fabriek en atelier wel staan. Deze zijn zeer efficiënt in het opslaan van verschillende formaten, omdat de rekken vrij flexibel zijn in het opbouwen. Door de simpele verbinding kan je verschillende planken op verschillende hoogtes plaatsen. Dit zijn de onderdelen van een grootvakstelling van het merk Begra, een van de meest verkochte merken van industriële rekken. Het bestaat uit drie onderdelen, het frame, de liggers en een houten plank met verschillende afmetingen afhankelijk van de liggers.
MAXIMALE VAKHOOGTE
DRAAGVERMOGEN (KG PER FRAME)
TOT 500 MM
7500 kg
500 - 1000 MM
6000 kg
1000 - 1500
4000 kg
1500 - 2000 MM
2250 kg
TYPE
LENGTE (MM)
Z74 Z74 Z74 Z74 Z74
1500 1610 1850 2010 2250
DRAAGVERMOGEN (KG/SET LIGGERS) 975 910 790 730 660
19
Bachelorproef
[BRACHIUM]
VOORLOPIGE IDEEËNGENERATIE: SYSTEEM 1:
De eerste richting waar ik naar toe kan gaan is een draagbaar systeem dat de arbeider op het rek kan bevestigen en het onderdeel met behulp van een verschuifbaar katrol het rek uit kan schuiven. Het systeem zou bevestigd moeten worden op het schap erboven en de katrol met loper zou in het rek gaan. Het nadeel hierbij is dat alle kracht op de bevestiging komt. Een aangezien we hier over redelijke zware onderdelen spreken, komt er heel veel kracht op door een hefboomeffect. Natuurlijk zou ik ook de rest van het rek kunnen gebruiken al bevestigingspunt en zo de krachten spreiden. Maar het systeem moet wel nog steeds draagbaar en relatief licht blijven.
20
Bachelorproef
[BRACHIUM]
SYSTEEM 2:
Een andere richting is die van een mobiele unit die het onderdeel uit het rek haalt en daarna direct meeneemt naar de gewenste locatie. Ook kan men het stuk laten hangen om er het nodige onderhoud aan te doen. Het voordeel hiervan is dat je een stap overslaat, en het stuk niet eerst op een pallet moet leggen. Dus er is een grotere flexibiliteit mogelijk. De unit zou zich wel moeten kunnen bevestigen aan het rek om te voorkomen dat alles omkantelt als de unit probeert iets zwaars op te tillen. Want boven aan de unit zit een draaibare balk met daarop een katrol. Als je de unit op de juiste plaats hebt, moet je de balk in het rek schuiven. Daarna moet je met behulp van de katrol de last optillen en verschuiven uit het rek. Als het onderdeel eenmaal gecentreerd hangt, kan je de balk terug draaien.
21
Bachelorproef
[BRACHIUM]
SYSTEEM 3:
Het is ook interessant om een bestaand systeem aan te passen, om de kosten te drukken en het toegankelijker te maken voor bedrijven. Als het systeem een modulaire kit is om op een bestaand hefsysteem te plaatsen dan moeten er geen grote kosten worden gedaan aan een volledig nieuw toestel. Het gaat om het aanpassen van een handstapelaar. Deze is al bedoeld om palletten in rekken te plaatsen op verschillende hoogtes. Maar aangezien de onderdelen niet op palletten liggen maar wel op palletten moeten geplaatst worden, voldoet de handstapelaar niet helemaal aan de eisen. Als er een smalle arm wordt gebruikt in de plaats van een vork kan men in het rek gaan en de motorblokken en onderdelen optillen met de daarvoor voorziene ogen.
22
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BESLISSINGEN
Na meermaals samen te zitten met Steven en over deze drie richtingen te hebben gesproken, zijn we tot de conclusie gekomen dat we best verder doen met een soort van opzetstuk voor op een bestaand toestel. Dit zal het beste aanslaan binnen de markt en drukt de kosten voor zowel de producent als de koper. We hebben zeker de andere richtingen overwogen en ze afgemeten tegen elkaar, maar vanuit een puur praktisch standpunt is het systeem met de manuele stapelaar gewoon het beste in onze situatie.
23
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Aangezien een fysieke stapelaar ook een redelijke kost is, besloot ik om eerst een CAD-model te zoeken om de nodige iteraties op te maken. Op die manier was ik in staat verschillende concepten op de juiste schaal te bedenken. Na verschillende sites af te zoeken vond ik het gewenste model. Helaas was dit maar beperkt bewerkbaar in Siemens NX. Niet alle onderdelen zijn zichtbaar bij het openen in NX. Ook de maten van de onderdelen zijn niet aan te passen. Ondertussen bleef de tijd maar doorlopen en werd het tijd om een echte stapelaar te bemachtigen.
24
Bachelorproef
[BRACHIUM]
We besloten een bezoek te brengen aan TVH, een groothandel in alles van heftoestellen. Het was handig dat we eens in de uitgebreide showroom mochten rondlopen om de verschillende modellen en types van toestellen te bekijken. Helaas stond het exemplaar dat we op het oog hadden er juist niet. Maar de grotere broer was er wel. Natuurlijk kunnen we het kleinere exemplaar nog steeds bestellen bij TVH met thuislevering. We hopen de handstapelaar achteraf terug te kunnen verkopen, al dan niet met de aanpassingen erbij.
Dit was de handstapelaar die we oorspronkelijk op het oog hadden. Dit is een van hun meest verkochte modellen samen met zijn grotere broer die een hoogte van 3 m kan bereiken, terwijl deze maar 2 m haalt, wat natuurlijk ruim voldoende is. Het model is de TVH/129TA8651, de specificaties staan verder in de offerte toegelicht. Als alles goed gaat, wordt hij volgende week geleverd.
25
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De stapelaar heeft twee verschillende pompsystemen, een voor met de hand en een voor met de voet. Deze moet de voet is veel sneller dan met de hand. Dus kan de kraanarm redelijk snel naar boven worden gepompt. De vork is bevestigd met 2 kettingen. Deze kunnen snel worden los gemaakt om de vork te vervangen. Ik zou eventueel de kraanarm met hetzelfde frame maken als de vork, zodat je enkel de kettingen moet losmaken en de nieuwe unit er moet opsteken en bevestigen. Die wielen staan al onder een hoek, dit zorgt voor extra stabiliteit. Maar liefst van al zou ik de wielen verstelbaar maken zodat ze aan iedere situatie en omgeving kunnen aangepast worden.
26
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Bij TVH hebben ze ook speciale kranen om motorblokken uit voertuigen te halen, zoals hun eigen vorkheftrucks. Dit is ook een hydraulisch systeem met een kraanarm en een haak. Ze maken hierbij ook gebruik van een pompsysteem. De arm kan op verschillende lengtes worden uitgeschoven. Hoe verder de arm uitgeschoven is, hoe minder gewicht er kan getild worden. Dit voorkomt onveilige situaties waarbij de kraan kan omkantelen. Dit is interessant om te integreren in mijn handstapelaar, zodat stukken die verder in een rek liggen evengoed bereikt kunnen worden terwijl de veiligheid nog steeds gegarandeerd wordt. De arm bevat ook een haak met een veiligheid. Deze wordt gecombineerd met kettingen om zo de motor op te tillen aan de hand van het takeloog. Iedere standaard motor bevat één of meerdere takelogen om kettingen of haken aan te bevestigen, dus is de haak een relevante oplossing voor de kraanarm op mijn handstapelaar.
27
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Bij TVH zijn we zeer goed ontvangen, we kregen alle nodige info en mochten gerust nog eens langskomen als we meer aanvullende informatie nodig hadden. De offerte was snel opgemaakt, en als alles goed verloopt komt de handstapelaar volgende week toe in het atelier. Ook hebben we verschillende deeloplossingen gevonden bij de rest van het assortiment bij TVH, dus kunnen we dingen beginnen combineren. Het handige hieraan, is dat de deeloplossingen reeds uitvoerig getest zijn geweest bij TVH.
De stapelaar werd mooi op tijd geleverd. Na een inspectie bleek een van de beugels van de wielen verbogen te zijn. We hebben daarvoor TVH gecontacteerd, zij gingen ons daarvoor compenseren. De algemene afwerking van het model is middelmatig, met zeer ruwe en overbodige lasnaden. Het mechanische is wel goed onderhouden en voldoende gesmeerd. De maximumhoogte van de vorken van de stapelaar bedraagt +/- 1600 mm. De totale hoogte komt op 2200 mm. De lengte van de vorken is 1600 mm. Men kan op twee manieren de stapelaar besturen : door de lange arm zoals op een standaard transpallet of met de twee beugels die rechtstreeks op het frame gelast zijn, deze zijn handig voor het manipuleren in een kleine ruimte.
28
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De stapelaar maakt gebruik van een standaard hydraulische oliepomp om de vorken te laten bewegen. Deze pomp heeft een grote veer om de pompactie te laten terugkeren. Je kan de pomp op twee manieren bedienen. Enerzijds met de klassieke arm, die 3 standen heeft : omlaag, neutraal, omhoog. Met de arm moet je 37 keer pompen. De tweede manier is met een voetpomp. Deze heeft een kortere slag, maar is beter in kleine ruimtes. Je moet 43 keer pompen om hem helemaal tot boven te pompen.
29
Bachelorproef
[BRACHIUM]
ITERATIES
De basis van mijn eindwerk is het feit dat een stapelaar kan omgebouwd worden om zware lasten uit een rek te halen en op een pallet te plaatsen voor onderhoud. Dus de eerste aanpassingen die moeten gebeuren zijn de arm en de verstevigde wielen. De montage op het CAD-model is zeer simpel aangezien ik de echte versie nog niet heb, dus ook geen maten of details van de ophanging. Graag zou ik alles zo simpel en veilig mogelijk houden zodat een standaard handstapelaar makkelijk kan omgebouwd worden naar een “handkraan” en terug. Dus modulariteit is een belangrijk punt in het aanpassen. De arm steekt iets verder uit dan de wielprofielen. Wel moet er rekening worden gehouden met het kantelen als er een zwaar gewicht aan de arm hangt. De wielen staan breder voor meer stabiliteit en kunnen eventueel draaibaar zijn zodat ze terug recht kunnen staan. Ze zijn gemaakt van simpel plaatstaal omdat de krachten verticaal liggen. De bevestiging aan de stapelaar is zeer simpel omdat ik het finale uitzicht nog niet weet.
30
Bachelorproef
[BRACHIUM]
We hadden twee systemen in ons hoofd. Een ervan was met een tandwiel die de arm kon verlengen door een reeks tanden op de rug van de arm. Het voordeel hiervan is een simpel robuust systeem. Het nadeel is dat je dan langs de zijkant van de stapelaar zou moeten staan om de arm te verlengen. Het andere systeem was dan weer helemaal hydraulisch, met de toegevoegde waarde dat de arm nog in hoogte kan versteld worden met een piston op een scharnier. De bediening zou dan op ooghoogte zijn met de bediening aan dezelfde kant als de bestuurder. Het hydraulische systeem is flexibeler en minder omslachtig. Het gebruik is zeer simpel en enkel de technische details over de slaglengte moeten worden onderzocht.
31
Bachelorproef
[BRACHIUM]
EINDCONCEPT
Na enkele vlugge schetsen over de algemene vorm van de arm in combinatie met de hydraulica, kwamen we op een algemene vorm. Dit is allemaal zonder rekening te houden met bestaande onderdelen en afmetingen en meer om een zicht te krijgen op de onderdelen en de plaatsing ervan. De arm zal van staal worden gemaakt en gebruik maken van twee cilinders die de arm zullen doen bewegen. Eerst en vooral zal de arm kunnen uitschuiven om het bereik groter te maken om zo lasten uit een rek te kunnen tillen. Een andere cilinder zorgt ervoor dat de arm onder hoek kan staan zodat de beschikbare hoogte nog groter wordt. De lengte van de arm zal nog worden onderzocht en zal afhankelijk zijn van de twee armen met die wielen erop. Natuurlijk mogen we de veiligheid niet uit het oog verliezen. Als de arm uitschuift met of zonder last, mag het geheel natuurlijk niet omkeren. Daarom zal er een soort van stop moeten zijn, die het uitschuiven van de arm voorbij het middelpunt voorkomt.
32
Bachelorproef
[BRACHIUM]
FINAAL CONCEPT EN MOTIVATIE GEBRUIK
Door het basisidee om de arm met een manuele stapelaar te combineren, hebben we het gehele bereik van het apparaat kunnen vergroten. Door de uitschuifbare arm en de hoek die kan aangenomen worden, kan het toestel veel verder reiken. Enkele handige toepassingen die hierdoor ontstaan zijn bijvoorbeeld: -
Verder reiken in een diep rek. Lasten van het dak van een bestelwagen halen. Motorblokken uit voertuigen tillen. Zware lasten in een bestelwagen plaatsen zonder pallet. Grote werkstukken verplaatsen doorheen een werkplaats. Matrijzen plaatsen.
33
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Natuurlijk mag het gebruik van het hele toestel niet uit het oog worden verloren. Een manuele stapelaar gebruikt dezelfde techniek zoals iedere simpele transpallet. Deze is bij zo goed als iedere werknemer in de industrie gekend en door de simpele en makkelijk te onthouden handelingen zeer intuïtief. Vaak staat er op het toestel zelf nog een pictogram met uitleg. Het ideale zou zijn dat de handelingen om de arm te besturen geïntegreerd kunnen worden in de bestaande besturing. Maar dit zal onmogelijk zijn doordat de originele besturing direct op de cilinder van de stapelaar is aangesloten. Dus zullen er pompen moeten worden geïnstalleerd om de nieuwe cilinders aan te drijven. De plaatsing van deze pompen zal afhangen van de afmetingen en de beschikbare plaats. De nodige bekabeling zal ook een rol spelen in de interface van het geheel. Door het toevoegen van al deze extra onderdelen, zal het gewicht ook oplopen natuurlijk. Gelukkig heeft de manuele stapelaar reeds verschillende handvaten om het geheel voort te trekken en te draaien, of het nu met de korte handvaten op het frame is, of de lange arm met de bediening van de pomp op. De beweeglijkheid is nog steeds een grote troef op de andere meer statische systemen.
Om kosten te besparen en de verbouwingen aan de stapelaar te beperken, hebben we besloten om te vertrekken vanuit de basisplaat waar momenteel de vorken op staan. Op deze manier is de arm compatibel met alle andere modellen van stapelaars met dezelfde frameafmetingen. Je kan dan bij wijze van spreken de vorken eraf halen en de arm er simpelweg inschuiven en verbinden met de cilinder. Het is enkel nog een kwestie van de besturing te integreren op een manier dat deze niet in de weg zit bij normaal gebruik.
34
Bachelorproef
[BRACHIUM]
VORM
De vorm van de arm wordt vooral bepaald door de plaatsing van de cilinders en het evenwichtspunt van het geheel. Aangezien het hier gaat om een apparaat dat voornamelijk wordt gebruikt in een industriële omgeving, is de esthetiek van een minder groot belang. Een vormgeving die samenloopt met de manuele stapelaar is meer dan voldoende. Wel kan de vormgeving bijdragen aan de stevigheid van het geheel. Door de vorm van de arm kan het geheel steviger worden zonder toevoeging van teveel extra materiaal en gewicht. Aangezien de vorm van sommige onderdelen, zoals bijvoorbeeld de cilinders, al vastligt, zal dit voornamelijk de rest van de constructie bepalen.
35
Bachelorproef
[BRACHIUM]
TECHNISCHE HAALBAARHEID
De arm zal een combinatie worden tussen bestaande componenten, reeds beschikbare onderdelen en volledig nieuwe stukken. We kunnen er van uitgaan dat het volledige hydraulische systeem zal aangekocht worden bij erkende handelaars, maar er zullen hoogstwaarschijnlijk verschillende componenten worden gecombineerd. We kunnen de arm verdelen in drie grote componenten: -
De arm De hydraulica Het veiligheidssysteem
De arm zal grotendeels bestaan uit staalplaten van enkele mm dik. Afhankelijk van de vorm kunnen we kiezen om deze te laten laseren, waterstraal snijden of gewoon uit een bestaand formaat van profiel te halen. De overige stukken kunnen we gemakkelijk uit bestaande profielen halen door middel van een slijpschijf. Aangezien het atelier reeds over redelijk veel ruw staal beschikt, kunnen we de kleinere onderdelen volledig zelf produceren. Het geheel zal eerst vastgetikt worden met een MIGlasapparaat. Nadat alles goed past zal het geheel volledig worden opgelast.
36
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De hydraulica kunnen we verzamelen uit verschillende bedrijven. Zo is er Hansaflex in Gent dat zich vooral specialiseert in cilinders en pompen. Caluflex in Menen is dan weer geschikt voor de flexibels en de bevestiging van de hydraulische onderdelen. De hydraulica zal een groot deel van het ontwerp bepalen, aangezien de lengte van de arm deels zal afhangen van de slag van de cilinders. Het veiligheidssysteem zal ervoor zorgen dat de arm nooit verder dan zijn eigen middelpunt zal uitstrekken. Doordat de arm onder een hoek kan staan zal hij ook verder kunnen uitschuiven. Aangezien we het geheel zo simpel mogelijk willen houden lijkt het mij het best om een simpele mechanische veiligheid te ontwerpen. Op die manier vermijden we elektrische schakelingen, die natuurlijk van stroom moeten worden voorzien.
37
Bachelorproef
[BRACHIUM]
TECHNISCH DOSSIER AANPAK TOT REALISATIE VAN HET CONCEPT
De basis van ons concept, de manuele stapelaar hadden we al in onze bezit. Dankzij ons model in Siemens NX hebben we al een ruw idee over de vorm van onze arm, en de onderdelen die we nodig hebben. Een volgende stap is op zoek gaan naar de belangrijkste onderdelen, namelijk de cilinders. De cilinders en meer bepaald de slag van de cilinders zal veel afmetingen van onze arm bepalen. Door de grote verscheidenheid leek het ons het best om langs te gaan bij een verdeler. Dankzij enkele contacten van Steven kwamen we bij Hansaflex terecht. Nadat we het doel van ons concept hadden uitgelegd, hebben ze ons verder geholpen met de juiste onderdelen voor de basis van ons hydraulisch systeem. In deze fase moeten er reeds definitieve keuzes worden gemaakt. Welke slag zullen we onze cilinders geven. Welke soorten cilinders hebben we nodig?
38
Bachelorproef
[BRACHIUM]
CILINDERS
De eerste en belangrijkste cilinder is degene die de totale lengte van onze arm bepaalt. Aangezien deze zowel moet inschuiven als uitschuiven is het logisch dat we voor een dubbelwerkende cilinder kiezen. Deze zorgt ervoor dat we de totale lengte van de arm kunnen bepalen ongeacht de hoek waaronder de arm staat. Deze cilinder zal ook de grootste slag moeten hebben omdat de slag recht evenredig verbonden is met de lengte waarmee de arm kan uitschuiven. Het heeft dus weinig zin om een compacte cilinder te kopen als deze de arm maar kan verlengen met 20 centimeter. We hebben gekozen voor de HK HFR2S 050 030 0500. Een dubbelwerkende cilinder met een slag van 500 mm en een diameter van 30 mm. De totale lengte van gat tot gat is 700 mm en de grootste diameter 60 mm. De cilinder heeft reeds een oog voor zowel het bevestigen aan het frame als aan de te duwen last.
39
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De tweede cilinder zorgt ervoor dat de arm onder een hoek kan staan. Deze moet het hele gewicht van de arm en de last kunnen omhoogtrekken. Daarom is het belangrijk dat deze cilinder sterk genoeg is. Aangezien deze cilinder al redelijk wat gewicht draagt, kunnen we er van uitgaan dat dit voldoende is om de cilinder terug in zijn oorspronkelijke staat terug te duwen. Daarom kunnen we kiezen voor een enkelwerkende cilinder. Deze heeft slechts een ingang en werkt door middel van een lossingsventiel om terug in te schuiven. Ook hierbij is de slag weer cruciaal. Als hij te kort is, is de hoek verwaarloosbaar en dus niet nuttig. Als hij te groot is kan hij de arm tegen het frame duwen en moeten we weer een stop voorzien. Voor deze cilinder hebben we de HK HFRT2 30 400 gekozen. Deze enkelwerkende cilinder heeft een slag van 400 mm en een diameter van 30 mm. De totale lengte is dan weer 500 mm van gat tot gat, met diameter 50 mm. Ook bij deze cilinder is er een oog voorzien voor zowel de bevestiging aan het frame als aan de arm.
40
Bachelorproef
[BRACHIUM]
POMPEN
Nu de cilinders vast staan wordt het tijd om na te denken over het aandrijven ervan. Aangezien we alles van elektrische aandrijving of besturing willen vermijden, is de enige logische keuze om te gaan voor pompen die manueel worden aangedreven. Er zijn verschillende factoren waar we rekening mee moeten houden bij het kiezen van de pompen. Sommige hebben invloed op de vorm van de arm, andere dan weer op de prestatie van de hydraulica in het algemeen. Dit zijn enkele punten waar we moeten op letten. -
De gehele afmeting. Volume van pomp. Lengte van de arm. Bevestiging. Druk (bar) Ergonomie …
41
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Gelukkig heeft Hansaflex een groot assortiment van handpompen. En door samen te zitten hebben we veel bijgeleerd over de vereisten voor manuele pompen. Doordat we al wisten welke cilinders we gingen gebruiken, konden ze ons adviseren welke pompen het best bij deze cilinders zouden werken. Een ander belangrijk onderdeel dat bij deze pompen hoort, is het reservoir. Ze beschikken over enkele basismodellen van reservoirs die enkel verschillen in volume van hydraulische olie. De pompen die ze aanraden passen standaard op deze reservoirs. Op hun beurt hebben de reservoirs vier ogen voor het bevestigen aan een verticaal oppervlak. Dit helpt dan weer bij onze constructie van de arm. Omdat we twee cilinders hebben, is het logisch dat we twee pompen en twee reservoirs nodig hebben. Maar het soort pomp hangt ook af van de beweging van de cilinder. Voor de dubbelwerkende cilinder hebben we een pomp nodig die beide bewegingen kan aansturen. Dit kan door middel van een 4/3 klep. Dit is een hendel die toelaat om de richting van de beweging te bepalen. De pompbeweging blijft hetzelfde. Binnen deze categorie zijn er dan weer verschillende modellen afhankelijk van het te verplaatsen debiet. De contactpersoon raadt ons model HK PAM 015 2500 aan. Dit is een dubbelwerkende pomp met een druk van 350 bar. Hierbij nemen we een reservoir van 3 liter.
42
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Voor de enkelwerkende cilinder die slechts in één richting kan bewegen, is er een veel eenvoudiger pomp nodig. Die kan slechts in één richting olie pompen, dit zorgt ervoor dat de arm omhoog gaat. Om de arm met behulp van zijn eigen gewicht en de zwaartekracht te laten zakken is er enkel een lossingsventiel nodig. Door aan dit ventiel te draaien kan je ook de snelheid van het leeglopen van de cilinder bepalen. Dit is in principe dezelfde soort pomp zoals er al in de stapelaar zit. In dit geval kregen we advies om voor de HK PAM 014 2500 te gaan. Deze pomp heeft ook een druk van 350 bar. Ook hierbij nemen we een reservoir van 3 liter, de HK PMD 022 0003.
43
Bachelorproef
[BRACHIUM]
STALEN ARM
Aangezien we nu de juiste afmetingen hebben van de cilinders, kunnen we de arm nu in Siemens NX ook op de juiste lengte tekenen. Ook de verbindingen tussen de cilinders en de arm kunnen nu juist worden getekend. Aan de algemene vormgeving wordt er niets veranderd aangezien deze zijn doel goed dient.
Aangezien de arm zeer stevig moet zijn en deze tot 800 kilo moet kunnen dragen, hebben we besloten om deze uit 10 mm dik staal te maken. Dit is ruim voldoende voor het geheel. De uitschuifbare arm zal een balk zijn van 60 mm x 60 mm. Er moet voldoende ruimte tussen worden gelaten, zodat de arm kan glijden. Gelukkig kent Steven een klein bedrijf met een industriële lasercutter voor staal. Dus stuurden we de technische tekeningen op, met een marge van 0.5 mm.
44
Bachelorproef
[BRACHIUM]
TECHNISCHE KEUZES
Weeral kunnen we de volledige opbouw opsplitsen in drie grote componenten die op het einde mooi moeten samenkomen. Eerst en vooral de arm, daarna de hydraulica en als laatste het veiligheidssysteem. Bij de arm moeten er verschillende problemen worden opgelost. Deze gaan voornamelijk over de verbindingen tussen de hydraulica en het frame van de arm, maar ook over de algemene opbouw en de werking van het verlengstuk. Ook voor het uiteinde waar de haak aan komt zijn er meerdere mogelijkheden. De punten waar er beslissingen moeten worden genomen zijn: -
Het uitschuifsysteem. De geleiding van het schuifsysteem. Verbinding met de hydraulica. Collector van de flexibels.
HET UITSCHUIFSYSTEEM
Aangezien de dubbelwerkende cilinder op de stang reeds een stevig oog heeft, is het interessant om daar op verder te werken. Voor de plaatsing van het uitschuifsysteem hebben we twee grote keuzes. -
De cilinder in de arm. De cilinder boven op de arm.
De eerste oplossing heeft als voordeel dat het geheel er mooi en discreet uitziet. Maar een groot nadeel hiervan is de verbinding van de flexibels en het onderhoud van de cilinder. Als er een breuk optreedt moet de volledige arm uit elkaar om de cilinder te kunnen herstellen of vervangen. De tweede oplossing oogt misschien wat minder vlot, maar de voordelen wegen meer door. In geval van breuk kan de cilinder snel en efficiënt worden vervangen. De flexibels kunnen gemakkelijk worden aangesloten of losgekoppeld. Je kan gemakkelijk andere soorten cilinders erop aansluiten. Deze voordelen hebben voor ons de doorslag gegeven. Bovendien is het veel makkelijker te produceren.
45
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Voor de verbinding kunnen we gemakkelijk de kop van de stang 90° draaien, zodat de opening verticaal staat. Op die manier is het zeer simpel om onze verlengbare arm te verbinden, door simpelweg een as te draaien en op de arm te lassen. Deze past in het oog en verbindt de uitschuifbare arm met de cilinder. Zo wordt de beweging overgezet.
DE GELEIDING VAN HET SCHUIFSYSTEEM
Het is natuurlijk essentieel dat de uitschuifbare arm niet rechtstreeks met de rest van de arm in contact komt. Dit zou voor veel wrijving zorgen en het pompen zou zeer lastig tot onmogelijk zijn. Dus moet er een buffer zijn tussen het staal van de behuizing van de arm en het staal van de uitschuifbare arm. Er zijn verschillende opties hiervoor: -
Rails Lagers Ertalon
46
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De rails zijn een elegante oplossing om voorwerpen te doen schuiven. Helaas zullen ze voor deze toepassing niet sterk genoeg zijn. En we zouden ze eventueel zelf kunnen maken en beter dimensioneren. Maar om ze stevig genoeg te maken zullen er grotere rails nodig zijn, die dan weer meer plaats innemen. Plaats die we helaas niet hebben. De lagers zouden op dezelfde manier worden gebruikt als de wielen in de rails van de stapelaar. Deze zouden goed geleiden en stevig genoeg zijn om de last te dragen, mits ze groot genoeg zijn. Een nadeel is dat wielen met lagers van zo een formaat heel duur zijn, en ook weer veel plaats innemen. De installatie moet ook perfect uitgelijnd zijn. Dus bij deze oplossing zullen kostprijs en arbeidstijd oplopen. Ertalon is een kunststof die men reeds terugvindt bij veel bewegende onderdelen in de industrie. Ertalon ook bekend als epramid of nylon 6.6, is een syntheseproduct van nylon, met een grote materiaalsterkte en een zeer glad oppervlak. Het wordt gebruikt bij allerhande onderdelen, maar ook als glijmateriaal. De platen zijn relatief goedkoop en in alle vormen en maten verkrijgbaar. Doordat de geleiding niet afhangt van de dikte van het materiaal, kunnen we platen nemen van ongeveer 10 mm. Aangezien deze massief zijn, zullen ze geen probleem hebben met het dragen van de lasten. Het materiaal is ook goed bewerkbaar.
47
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De meest logische keuze is natuurlijk ertalon. Dit is makkelijk te verkrijgen en te verzagen op de juiste maat. Het bevestigen zullen we doen door middel van verzonken bouten. Doordat ertalon zo makkelijk te bewerken is, kunnen we draad tappen in de kunststof. Daarna is het enkel een kwestie van de ertalon op te spannen tegen het staal. Voor het afmeten zullen we fijne plaatjes gebruiken van 0.5 mm tot 1mm, om ervoor te zorgen dat de uitschuifbare arm niet te strak ingepakt is en er nog een minuscule speling is.
48
Bachelorproef
[BRACHIUM]
VERBINDING MET DE HYDRAULICA
De twee cilinders hebben gaten voorzien voor een verbinding. De diameters verschillen per cilinder maar zijn wel gelijk voor ieder gat per cilinder. De dubbelwerkende heeft gaten van 25.25 mm en de enkelwerkende van 16 mm. Voor de verbinding met de arm hebben we reeds gaten laten laseren op de juiste plaats en met de juiste diameter. We nemen steeds een passing van 0.5 mm. Aangezien we de arm ook gemakkelijk terug uit elkaar willen halen, is het belangrijk dat we werken met verbindingen die zonder veel moeite of materiaal terug ontmanteld kunnen worden. We hebben verschillende opties voor de verbindingen. -
As & borgclip Bout & moer
De as en borgclip zijn een klassieke manier om dingen te verbinden in de machinebouw. Het is een zeer simpele verbinding die makkelijk op maat te maken is. Een nadeel is dat er wel altijd speling moet zijn bij een beweeglijke verbinding. De verbinding is ook minder sterk bij een zijwaartse kracht, als de borgclip het begeeft. Bouten en moeren zijn al decennia de manier om dingen te verbinden en aan te spannen. Er is een grote variëteit in soorten en maten. De verbinding neemt weinig plaats in, maar moet wel toegankelijk zijn voor moersleutels. Ook is er vaak een probleem met het loskomen van de moeren, door trillingen en dergelijke. Dit is wel te voorkomen met lock moeren. Deze hebben een kunststof ring aan de binnenkant die zich vastbijt op de draad van de bout. Ook kan je met moeren en sluitringen de spanning op bewegelijke onderdelen regelen.
49
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Aangezien we een combinatie hebben van stukken die beweeglijk moeten blijven zonder speling en stukken waar speling niet van belang is, hebben we besloten om zowel as en borgclipverbindingen als bouten en moeren te gebruiken, afhankelijk van de situatie en de diameter. Er zijn nog op drie plaatsen verbindingen nodig, tussen het staal van het frame en de cilinders. Deze zullen we zelf maken en daarna kijken welke soort verbinding we zullen gebruiken.
50
Bachelorproef
[BRACHIUM]
COLLECTOR VAN DE FLEXIBELS.
Aangezien onze arm ook verticaal kan bewegen, moeten de flexibels ook over deze afstand bewegen zonder in de knoop te geraken of te klemmen. Er zijn verschillende systemen op de markt om de flexibels op te rollen of te geleiden. Deze systemen zijn wel redelijk duur of ingewikkeld en bedoeld voor grotere machines. De systemen die nuttig kunnen zijn voor ons: -
Kabeldrager Rolcollector Spiraal wrap
De kabelgoot is een zeer goede oplossing die ervoor zorgt dat kabels mooi meegaan met de beweging van de machine. Een voordeel is dat je het aantal schakels kunt aanpassen aan de lengte van de kabels. Een nadeel is dan weer dat het een heel duur systeem is, met een kostprijs van ongeveer 100 euro per meter voor de kwalitatieve modellen. Een rolcollector is een systeem dat we ook in ons huishouden terugvinden. De essentie is een rol met een veer die mee op- of afwindt afhankelijk van de beweging. Dit is terug een duur systeem dat heel veel plaats inneemt. Ook als we een versie op maat maken zal dit een hele klus zijn om perfect af te stemmen. De rol zal ook heel groot zijn doordat de flexibels minder buigen dan een standaard elektrische kabel. Een spiraal wrap wordt dan weer gebruikt om verschillende kabels samen te houden. Aangezien we met flexibels werken zal de spiraal wrap alles mooi samenhouden en een bijkomende voordeel is dat de kabels veel stijver worden. Op die manier zullen ze mooi in de richting van de beweging meegaan zonder opzij te vallen. Dit is ook een goedkope oplossing.
51
Bachelorproef
[BRACHIUM]
TECHNISCHE REALISATIE
De realisatie van onze arm gebeurt net zoals het grootste deel van ons onderzoek in ons atelier te Zwevegem. In dit atelier hebben we bijna al het nodige voor de constructie van onze arm. De belangrijkste onderdelen zoals de platen van de arm en de hydraulica zijn reeds op maat gemaakt, dus daar hoeven we ons geen zorgen over te maken. Wel zullen er nog veel kleinere onderdelen zelf moeten gemaakt worden. Dit zijn dan beslissingen die we op het moment zelf nemen. In het atelier liggen er verschillende profielen in zowel staal als aluminium. Deze komen van pas bij het opbouwen van de constructie, al dan niet als onderdeel zelf of als kaliber voor het lassen. De hele constructie wordt eerst vastgetikt met een MIG-lasapparaat, om daarna als alles past volledig opgelast te worden met een halfautomaat. Het lassen gebeurt volledig door Steven, aangezien hij het meeste ervaring heeft. Zelf sta ik meer in voor het aftekenen van de onderdelen en het voorbereiden van alle onderdelen zoals bijvoorbeeld een profiel schuin opschuren zodat er een naad ontstaat om te lassen. Of het aftekenen en voorboren om draad te trekken in sommige profielen.
52
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DE ARM
Aangezien we de platen voor de arm al op maat hadden laten laseren, kunnen we onmiddellijk beginnen met het vastpunten van de arm. Om de afmetingen volledig te laten kloppen, hebben we de ertalon platen en de verlengbare arm in de arm gestoken samen met de calibers van 0.5 mm en 1 mm, zodat de arm nog steeds in het ertalon omhulsel kon glijden. Nadat alles mooi was vastgeklemd, hebben we de arm op een paar punten met een MIG-lasapparaat vastgetikt. Dit zorgt ervoor dat het staal niet kan verbuigen door de grote hitte die vrijkomt bij het lassen. Door de kalibers is het mogelijk om na het vasttikken de ertalon en de verlengbare arm makkelijk te verwijderen.
53
Bachelorproef
[BRACHIUM]
De bevestiging van de arm aan het frame gebeurt met twee stukken die we zelf gemaakt hebben, en in principe niet meer zijn dan twee afgeronde rechthoeken met een gat in. De gaten in de arm en de rechthoeken zijn 18 mm. Ze worden beiden verbonden door een bout van M18. Om te kijken of de positie van de verbinding in orde is, besluiten we om de nodige verbindingen te simuleren. Met behulp van een differentiaaltakel hangen we de arm op aan het frame. Met de takel kunnen we het geheel makkelijk laten scharnieren. Tot nu toe zijn er nog geen fouten in het ontwerp.
54
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DE ENKELWERKENDE CILINDER
Voor het gemak besluiten we de enkelwerkende cilinder als eerste te plaatsen. Op die manier kan de arm zichzelf dragen en worden verdere handelingen veel makkelijker. Ook hier zijn er twee stukken nodig die zelf gemaakt moeten worden. We kiezen hier eveneens voor twee rechthoeken van staal met een afronding. Om de cilinder tijdelijk op zijn plaats te houden gebruiken we een draadstang. Op die manier kunnen we met behulp van moeren de cilinder mooi recht plaatsen. De gaten in het staal van de arm zelf passen perfect voor de lengte van de cilinder. De arm staat nu loodrecht op het frame. We simuleren de beweging door de cilinder handmatig op te tillen. Het geheel werkt vloeiend zonder te happeren aan de ophanging. De verbindingen worden ook simpelweg vastgetikt. De aansluiting van de flexibels wijst naar beneden zodat hij niet knelt bij gebruik.
55
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DE DUBBELWERKENDE CILINDER
Nu het geheel op zichzelf kan staan, is het veel makkelijker om de dubbelwerkende cilinder te plaatsen. Nadat we alles hebben uitgemeten, zowel de maximum- als de minimumlengte, besluiten we om hier met twee simpele rechthoeken te werken. De kop van de cilinder kan in alle richtingen draaien. En om een gemakkelijke verbinding te maken die makkelijk demonteerbaar is, hebben we het gat verticaal geplaatst, met een voorlopige as als verbinding met de uitschuifbare arm. De aansluitpunten van de flexibels wijzen naar boven zodat ze makkelijk bereikbaar zijn voor zowel montage als demontage. Op die manier kan er geen hydraulische olie lekken als de kabels worden losgekoppeld. Voor extra ondersteuning zullen we een as maken met verschillende diameters zodat de cilinder op twee punten kan steunen. Op die manier voorkomen we het vastklemmen bij gebruik. Nu de dubbelwerkende cilinder geïnstalleerd is kunnen we de arm verlengen met een halve meter.
56
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BEVESTIGING VAN DE POMPEN
We hadden keuze tussen twee plaatsen om de pompen te plaatsen. De eerste mogelijkheid is ter hoogte van de schouders, zodat je elke beweging van de pompen kan overzien. Dit heeft als voordeel dat je makkelijk veel kracht kan zetten op de hendels van de pompen. Een groot nadeel is dat ze beide veel plaats innemen en het volledige zicht op de arm blokkeren. Een andere optie is om ze lager op het frame te plaatsen, juist ter hoogte van onze dijbenen. Dit zorgt ervoor dat je een goed zicht hebt op de bewegingen van de arm en dat je toch voldoende kracht op de pompen kan steken door naar beneden te duwen, en met de benen te heffen. Deze plaatsing heeft voor ons veel meer voordelen. De bevestiging gebeurt door twee horizontale profielen die aan het frame gelast worden. Bouten zijn geen optie aangezien er wielen langs de andere kant moeten passeren. De pompen worden zodanig gemonteerd dat er geen hinder is voor de besturing van de hoogte van de stapelaar.
57
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BEVESTIG VAN DE ERTALON
Nu de arm en de cilinders allemaal correct gemonteerd zijn, kunnen we ertalon profielen op maat zagen. Voor een simpele bevestiging hebben we gaten in zowel de arm als de ertalon geboord. De gaten in het staal werden verzonken zodat het oppervlak geen uitsteeksels heeft. Er werd enkel draad getapt in de ertalon. Op die manier kunnen we platen opspannen tegen de stalen arm. Dit kan niet als er in beide gaten draad getapt is. De bovenste ertalon plaat is nog niet volledig op maat. De geul voor de verbinding met de uitschuifbare arm moet nog gezaagd worden. Ook zullen de platen terug verwijderd worden bij het oplassen, om smelten te voorkomen, want bij het oplassen zal de temperatuur van de arm oplopen.
58
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DE VERBINDING VAN DE VERLENGBARE ARM
Om de dubbelwerkende cilinder voldoende steun te geven, hebben we een nieuwe as gedraaid voor het verticale gat in de cilinder. Deze bestaat uit twee diameter : een om de cilinder te dragen en voldoende sterkte te garanderen bij de overbrenging van de kracht en een dunnere diameter voor het gat zelf (25.25 mm). De dunste diameter hebben we met opzet veel te lang gemaakt. Aangezien er later nog een veiligheid wordt geïnstalleerd, hebben we een koppelpunt voorzien. Op die manier kan de arm niet over zijn middelpunt uitstrekken als hij niet onder een hoek staat. Het veiligheidssysteem zal later worden ontworpen en gemonteerd. We zullen eerst testen of de arm correct werkt voor we de bewegingen gaan inperken.
59
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DE HYDRAULISCHE KOPPELINGEN
Voor de bevestiging van de cilinders en de pompen met de flexibels, hebben we een heleboel verschillende koppelingen nodig, zowel hoeken als rechte stukken. Deze worden geleverd door Caluflex in Menen. We hebben besloten om op de cilinders hoeken te plaatsen. Op die manier hebben we later meer opties voor de richtingen van onze flexibels. Op het frame van de ophanging worden ook hoeken gelast. Hier komen de flexibels van de cilinder toe en vertrekken de flexibels naar de pompen. Op deze manier hebben we twee verschillende hydraulische helften. Door deze verdeling hebben we minder kans dat de flexibels klemmen bij bewegingen van de arm, aangezien de flexibels van de cilinders naar de ophanging bijna geen bewegingen maken.
60
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BEVESTIGING VAN DE FLEXIBELS
We maken gebruik van 3/8” (9,5 mm) flexibels, met een dubbele staaldraad kern. Deze zijn gekeurd tot 350 bar, wat ook de maximum druk van onze pompen is. Deze worden ook geleverd door Caluflex. In tegenstelling tot de naam zijn flexibels niet zo heel flexibel. Daarom is het belangrijk dat het afmeten en persen van de koppelstukken allemaal correct gebeurt, omdat ze achteraf niet meer kunnen torsen. Om de flexibels mooi strak te houden, maken we gebruik van speciale klemmen van plastic en staal. Deze kunnen gemakkelijk op het frame worden gelast. De flexibels zijn net te groot voor de inkepingen, maar door de zachte kunststof kunnen we ze strak trekken en vastzetten. De koppelstukken worden reeds op de flexibels geplaatst om de juiste lengte van de kabels te meten. Na correct afmeten zullen ze worden geperst bij Caluflex. Dit is een onomkeerbaar proces, dus dit moet direct juist zijn.
61
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BEVESTIGING VAN DE UITSCHUIFBARE ARM
Nu alles gefit is, kunnen we beginnen met het bevestigen van verschillende stukken. De ertalon die alles op zijn plaats hield in de arm, wordt nu finaal verzaagd, meer bepaald de geul voor de bevestiging van de dubbelwerkende cilinder en de uitschuifbare arm. De arm wordt ook op lengte gezaagd. Het vierkante profiel is 1 meter lang en kan 50 cm uit de arm schuiven. De as wordt hol opgelast aan het vierkant profiel. Het gat van de cilinder wordt niet vastgemaakt aan de as, zo kan de dubbelwerkende cilinder achteraf makkelijk verwijderd worden voor onderhoud.
62
Bachelorproef
[BRACHIUM]
TESTEN VAN BEWEGINGEN
Nadat alle flexibels geperst en bevestigd zijn, is de volgende stap om de reservoirs op te vullen met hydraulische olie. Na het deels vullen en goed doorpompen is de arm klaar voor gebruik. Doordat het systeem nog niet helemaal gevuld is, zit er lucht in de omloop. Hierdoor kan de enkelwerkende cilinder nog een beetje veren als hij onder hoek staat. Aangezien het geheel nog gedemonteerd moet worden voor het oplassen, is dit niet zo een groot probleem. De bewegende onderdelen werken allemaal perfect. Er is bijna geen wrijving en de arm is relatief precies in zijn bewegingen. De dubbelwerkende cilinder heeft een zeer precieze slag. Hierdoor kan je de verlengbare arm heel nauwkeurig plaatsen.
63
Bachelorproef
[BRACHIUM]
HET GEHEEL OPLASSEN
Nu alles eenmaal gecheckt is, en de beweging uitvoerig getest, is het tijd om het geheel op te lassen. Dit gebeurt met behulp van een halfautomaat, dit gaat veel sneller dan met een MIG-lasapparaat. Het enige dat dan nog moet gebeuren is het opschuren van alle lasnaden, en het ontvetten van alle te schilderen oppervlaktes.
64
Bachelorproef
[BRACHIUM]
VEILIGHEIDSSYSTEEM
Om het kantelen van de stapelaar te voorkomen, hebben we een veiligheidssysteem op maat ontworpen. Dit bestaat uit een rail die over een bal loopt. De rail is langs één kant dicht en aan de andere kant vastgebout zodat hij kan scharnieren. De bal zit vast op de staaf van de verlengbare arm en kan niet weg uit de rail. Als de arm kantelt, schuift de rail een beetje op en stelt de gebruiker in staat om de dubbelwerkende cilinder veilig te verlengen. Zo blijft het uiteinde van de verlengbare arm altijd binnen de veilige zone, waarvoor de stapelaar gekeurd is tot 1000 kg. Maar om veiligheidsredenen raden we aan om niet zwaarder dan 800kg te tillen.
65
Bachelorproef
[BRACHIUM]
SILENT BLOKKEN
Doordat de basis van de stapelaar iets langer is, kan de onderkant de grond raken. Aangezien de aansluiting van de flexibel van de enkelwerkende cilinder dan ook op de grond botst, moeten we dit verhelpen. Gelukkig hebben we genoeg plaats om een paar silent blokken te monteren. Dit zijn rubberen cilinders die in de industrie worden gebruikt om schokken op te vangen. Je vindt ze in alle soorten en maten. Wij gebruiken er met een diameter van 60 mm en een hoogte van 45 mm. Deze kunnen simpelweg worden ingedraaid, aangezien een silent blok al standaard een bout heeft. Het was dus enkel een kwestie van gaten boren in het frame, en draad trekken.
66
Bachelorproef
[BRACHIUM]
HANDVATEN VAN DE POMPEN
Omdat we werken met handpompen, zijn handvaten onontbeerlijk. We hebben ondervonden dat, als er eenmaal gewicht aan de arm hang, het pompen wat lastiger wordt. Daarom is het essentieel dat de handvaten stevig genoeg zijn. We gebruiken massief stalen balken van 20 mm op 30 mm. Twee balken zijn 300 mm lang, en een balk van 770 mm. Deze lange balk kan worden gebruikt om meer kracht te zetten op een van de pompen. Doordat de balk dubbel zolang is, heeft de gebruiker een mechanisch voordeel door de hefboomtechniek. Langs de zijkant van het frame van de manuele stapelaar zijn er houders voorzien voor het lange profiel zodat je het kan opbergen als je het niet gebruikt.
67
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BEVESTIGING AAN DE VERLENGBARE ARM
Omdat we verschillende takelmethodes willen kunnen bevestigen, hebben we besloten om een zeer universele koppeling te kiezen. Gewoonweg twee ogen met een dikke as erdoor. De as zal net klein genoeg zijn voor de meeste industriële haken en klemmen. De twee stukken zijn verkregen door een grote schakel van een ketting te verzagen. De as zal een holle buis zijn. Hierover kan je bijvoorbeeld ook een stuk touw gooien, en op die manier zelf voorwerpen omhoog heffen of zelfs met een katrol werken voor wat extra mechanisch voordeel.
68
Bachelorproef
[BRACHIUM]
AFWERKING
Om de arm wat meer te doen lijken op een echt industrieel apparaat hebben we besloten om hem te schilderen in de overeenkomstige kleur, die reeds op de manuele stapelaar gebruikt werd. De kleuren zijn respectievelijk RAL1003 voor het geel en RAL9005 voor het zwart. We hebben de verf met de hand aangebracht, omdat we geen tijd meer hadden om het geheel te laten poederlakken.
69
Bachelorproef
[BRACHIUM]
INTERFACE
Aangezien de pompen hun eigen besturing hebben is het nodig dat er een korte uitleg bijkomt. Deze moet zo simpel mogelijk zijn, zodat de gebruiker in een oogopslag weet wat er gaat gebeuren. De stickers worden respectievelijk op de bijhorende reservoirs geplaatst zodat er zeker geen verwarring is over de besturing. De linkse sticker is voor de dubbelwerkende pomp en cilinder en toont of je hem verlengt of inkort. De rechtse sticker toont dat door te pompen de arm omhoog gaat. En door aan het ventiel te draaien terug naar beneden.
70
Bachelorproef
[BRACHIUM]
TECHNISCHE DOCUMENTATIE MATERIAALFICHES HYDRAULICA
71
Bachelorproef
[BRACHIUM]
72
Bachelorproef
[BRACHIUM]
73
Bachelorproef
[BRACHIUM]
TECHNISCHE TEKENINGEN
74
Bachelorproef
[BRACHIUM]
75
Bachelorproef
[BRACHIUM]
76
Bachelorproef
[BRACHIUM]
77
Bachelorproef
[BRACHIUM]
78
Bachelorproef
[BRACHIUM]
PROTOTYPE IN OMGEVING
79
Bachelorproef
[BRACHIUM]
80
Bachelorproef
[BRACHIUM]
81
Bachelorproef
[BRACHIUM]
KOSTPRIJSBEREKENING
Het grootste deel van mijn eindwerk heb ik zelf gefinancierd. Hierdoor was het zeer belangrijk dat ieder stap goed uitgedacht werd, en er geen overhaaste beslissingen werden genomen. Iedere aankoop werd samen besproken. Daarom was er ook geen grote testfase van verschillende prototypes, aangezien de meeste componenten nogal duur zijn.
Product Manuele stapelaar Dubbelwerkende cilinder Enkelwerkende cilinder Pomp met selector Pomp met lossingsklep Reservoir 3L (x2) Gelaserde platen Stalen profielen Koppelstukken Flexibels (4 meter) Klemmen Spiraal wrap (3 meter) Halfautomaat huren Transport Gereedschap Verf en borstels Totaal
Leverancier TVH Hansaflex
Kostprijs 650 94.24
Hansaflex Hansaflex Hansaflex Hansaflex Kobe Climax Custom Caluflex Caluflex Caluflex Caluflex 4U Renting Goldman Verschillende Caby doe het zelf
56.42 79.87 67.16 57.12 75 270 95.87 80 32.35 27 150 200 150 70 2155.04
Ook zijn er hier en daar kortingen gegeven. Namelijk door TVH, Hansaflex en Caluflex. Na wat onderhandelen hebben ze wat van het eindtotaal gedaan, deels omdat ik nog een student ben, deels omdat ik hun beloofd had dat er reclame op de afgewerkte stapelaar zou komen. Deze vorm van reclame is wel niet ideaal voor het uitzicht maar de korting was wel een welkome aanvulling.
82
Bachelorproef
[BRACHIUM]
CONCLUSIES BESPREKEN VAN EINDRESULTAAT
Nu de Brachium eindelijk af is, geeft het een fantastisch gevoel om hem te gebruiken in het atelier. Er zijn natuurlijk nog punten waaraan er moet gewerkt worden. Deze zijn zeker overdacht, maar er was geen tijd of geld meer voor de realisatie, omdat we alles met twee moesten doen en zelf financieren. De Brachium zelf bestuurt en voelt echt als een apparaat dat dagdagelijks in de industrie wordt gebruikt. En ik zie het apparaat echt nog verkocht worden als accessoire bij bestaande stapelaars. We zijn zeker van plan om naar TVH te gaan met onze arm. Aangezien alles gedimensioneerd is op een van hun huismodellen, kunnen ze hem zonder veel inspanning produceren. PERSOONLIJKE CONCLUSIE
Dit eindwerk was een zeer aparte opdracht. Het was een ontwerpproces dat zich grotendeels situeerde in de werkplaats, met een hele reeks technische beslissingen die allemaal moesten inspelen op de situatie. Nog meer dan een individueel ontwerp was dit een duo opdracht waar een hoop technische kennis en praktische ervaring in samen kwam. Ook twee totaal verschillende denkwijzen die soms wel eens botsten. Nu het resultaat afgeleverd is besef ik nog maar eens dat een ontwerp nooit echt af is. Er zijn altijd wel dingen die beter kunnen, efficiënter, … Als ik in de toekomst de kans krijg om weer zo een product maken, zou ik onmiddellijk instemmen. Het was een echte hands-on opdracht, die altijd net ietsje meer denkwerk vereiste dan vorige opdrachten.
83
Bachelorproef
[BRACHIUM]
AFTOETSEN VAN PAKKET VAN EISEN
EIS MOBILITEIT BEREIK USER INTERFACE VEILIGHEID VORM FLEXIBILITEIT
PRIORITEIT Hoog Hoog Gemiddeld Hoog Laag Gemiddeld
BEREIKT 9 7 8 7 6 6
ONTWERPAANBEVELINGEN
Nu alles afgewerkt is, en het prototype functioneel is, zijn er natuurlijk dingen die we anders zouden aangepakt hebben. -
-
Verlengbare poten : een systeem bedenken om de vorken met de wielen erop te verlengen. Op deze manier kan de arm zich nog verder uitstrekken zonder gevaar voor omkantelen. De cilinders in de arm verwerken : een egaler geheel creëren door de dubbelwerkende cilinder in de arm te verwerken. Met kabeldragers werken in plaats van de spiraal wrap, indien de kostprijs dit toelaat. Met elektrische pompen proberen te werken. Als er meer tijd is, kunnen we eventueel een elektrisch systeem integreren. Gebruikmaken van breukkleppen : als extra veiligheid op iedere flexibel een breukklep installeren.
84
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BIBLIOGRAFIE BIBLIOGRAFIE ( Belay safe safety pulley for climbing activities. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=2&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20160128&CC=SG&NR=10201403740QA&KC=A Differentiaaltakel. (2016, april 18). Opgehaald van Wikipedia : https://nl.wikipedia.org/wiki/Differentiaaltakel Differential pulley. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=3&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=18850305&CC=CA&NR=21209A&KC=A Differential pulley. (2016, april 12). Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_pulley Differential pulley block. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=4&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=18830915&CC=CA&NR=17689A&KC=A Differential pulley having three gear ratios. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=6&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20070427&CC=NZ&NR=542607A&KC=A Differential-gear pulley block. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=5&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=19020902&CC=US&NR=708152A&KC=A Hansaflex assortiment hydraulica. (2016, april). Opgehaald van Hansaflex: http://www.hansaflex.com/fileadmin/user_upload/kataloge/HKO-Katalog_2010_en.pdf Improved pulley for high-efficiency winch. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=0&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20160310&CC=US&NR=2016068377A1&KC=A1 Improved pulley for high-efficiency winch. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=1&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20160222&CC=PH&NR=12015502426A1&KC=A1 Katrol. (2016, april 16). Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Katrol Pulley. (2016, april 19). Opgehaald van Wikepedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Pulley pulley and belt simulator. (2016). Opgehaald van Blocklayer: http://www.blocklayer.com/pulley-belteng.aspx Pulley protector. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=7&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20151230&CC=CN&NR=204927985U&KC=U Pulley simulation lab. (2016). Opgehaald van compassproject: http://www.compassproject.net/sims/pulley.html
85
Bachelorproef
[BRACHIUM]
86
EEN STUDIE VAN KATROLLEN EN HET MEEST EFFIECIENTE MATERIAAL VOOR DE OVERBRENGING VAN KRACHTEN
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Aspect In this study we will take a closer look on how a pulley functions. We start with a brief look on the basics of a pulley and then we go deeper on the efficiency of pulleys. The differential pulley is also something to be looked upon. As it is this pulley that’s plays an important role in the industrial use of pulleys. We will compare three different materials (chain, belt and rope), and test which one is best at pulling the same weight. And also were the transfer energy gets lost.
1
Bachelorproef
[BRACHIUM]
INHOUD Theoretische verkenning ...........................................................................................................3 Definitie katrol…………………………………………………………………………………….3 Geschiedenis van de katrol…………………………………………………………………..3 Soorten katrollen……………………………………………………………………………….. 4 De vier voorkomende varianten……………………………………………………………..5 Overbrenging in een katrol…………………………………………………………………...7 Differentiaaltakel………………………………………………………………………………..9 Werking van een differentiaaltakel………………………………………………………..10
Patentonderzoek……………………………………………………………………………….….11 Origineel patent………………………………………………………………………….……12 Innoverende patenten………………………………………………………………………………………13 Patent 1………………………………………………………………………………………….14 Patent 2………………………………………………………………………………………….15 Patent 3………………………………………………………………………………………….16
Eindresultaat patenten ............................................................................................................17 Proefopstelling ...........................................................................................................................18 Resultaten ...............................................................................................................................19 Loodrecht………………………………………………………………………………………..19 Hoek 35°………………………………………………………………………………………….20 Hoek 45°………………………………………………………………………………………….21
Eindbesluit proefopstelling ......................................................................................................22 Ketting…………………………………………………………………………………………….22 Riem……………………………………………………………………………………………….22 Touw……………………………………………………………………………………………….22 Diameter………………………………………………………………………………………….23 Hoek……………………………………………………………………………………………….23
Finale link eindwerk...................................................................................................................24 Bronnen…………………………………………………………………………………………………………25
2
Bachelorproef
[BRACHIUM]
THEORETISCHE VERKENNING DEFINITIE KATROL
Een katrol bestaat uit een schijf, met een groef op de omtrek, waar het touw in ligt. De schijf draait om een as. De schijf is eventueel voorzien van een lager om de wrijving met de as te beperken. De uiteinden van de as zijn bevestigd in de blokwangen. De blokwangen komen bij elkaar in een haak of oog, dat wordt bevestigd aan een vast punt of aan de hijslast. In een katrol kunnen meerdere schijven zijn verwerkt: samen op één as, of verdeeld over meerdere assen. Men spreekt dan van een takelblok of meerschijfs blok. (Katrol, Wikipedia, 2016, https://nl.wikipedia.org/wiki/Katrol) GESCHIEDENIS VAN DE KATROL
In de 17e eeuw werd ontstond de katrol door verdere ontwikkeling van de loopkat. De namen zijn eveneens verbonden, uit loopkat kwam kat-rol en uiteindelijk katrol. De grootste gebruikers van de katrol waren de mensen die in de scheepsvaart en havens werkten. Uit archeologische vondsten is gebleken dat zelfs de Egyptenaren reeds over een soort hijsblok beschikten. Daarna vinden we de voorouders van de katrol terug bij Archimedes die een systeem van rollen gebruikte om lasten op te tillen. Deze werden dan vooral gebruikt in de bouwkunde. Zo zien we dat er steeds meer en meer grote gebouwen werden opgericht in steden. Dus kunnen we het gebruik van rollen en hijsblokken rechtstreeks linken met de welvaart van de beschaving. Later in de middeleeuwen zagen we de katrol terugkomen in de oorlogsvoering van toen, waar ze werden gebruikt om kleine en grote wapens van meer kracht te voorzien, met name grote belegeringswapens en kruisbogen. In andere delen van de wereld weten we weinig over de historische ontwikkeling van de katrol. Wel zien we dat in andere beschavingen pas veel later grote gebouwen werden opgericht, dus op dat vlak had het Westen een grotere voorsprong.
3
Bachelorproef
[BRACHIUM]
SOORTEN KATROLLEN
VASTE KATROL (BOVENBLOK) De vaste katrol is bevestigd aan een vast punt LOSSE KATROL (ONDERBLOK) De losse katrol wordt bevestigd aan de last, die verplaats moet worden. Deze zal dus meebewegen met de last.
4
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DE VIER VOORKOMENDE VARIANTEN
Een vaste katrol ook wel "enkele jol".
Een losse katrol. Ook wel "klaploper".
5
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Eén losse en één vaste katrol. Ook wel "dubbele jol".
Dezelfde assen voor de losse en vaste katrol zijn nu tweemaal gebruikt (de schijven kunnen onafhankelijk van elkaar draaien op dezelfde as). Ook wel "vierloper".
6
Bachelorproef
[BRACHIUM]
OVERBRENGING IN EEN KATROL
Als er in een take meerdere schijven zijn waar het touw over loopt, dan wordt de kracht verdeelt over die stukken touw die contact maken met de schijven. De kracht die nodig is om een last op te hijsen is omgekeerd evenredig met het aantal keer dat het touw de last en de katrol verbindt. Het aantal keer dat het touw de last en katrol verbindt is afhankelijk van het aantal schijven. Dus is de kracht ook omgekeerd evenredig met het aantal schijven. Dus als we het vereenvoudigen is bij een katrol waarbij de last en de katrol tweemaal verbonden zijn, maar de helft van de kracht nodig om de last op te tillen. Als we deze denkwijze verderzetten dan zal bij een katrol en last met viermaal een verbinding, maar een kwart van de kracht nodig zijn om de last op te tillen. Op de afbeelding kan je zien dat de nodige kracht wordt gehalveerd door het touw op twee plaatsen te bevestigen. Dit leidt tot het gevolg dat voor een bepaalde afstand dat de last moet worden opgetild, tweemaal zoveel touw nodig is. Dit is een duidelijk voorbeeld van de wet het behoud van arbeid. Als we dit uitschrijven gaat dit als volgt:
De wet van de arbeid: W = F*s Aan het uiteinde van het touw geldt: F/2 (kracht gehalveerd) Als we nemen, x= touwlengte dan is F*s = F/2 * x of x= 2s Als we dit verderzetten in functie van het aantal verbindingen tussen de last en de katrol (n). Dan ontstaat de algemene formule:
F*s = F/n * n
7
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Wel moet men rekening houden dat met elke schijf die men toevoegt de wrijving eveneens toeneemt. Daarom gebruikt men vandaag de dag gepolijste wielen of zeer gladde kunststoffen. Het gebruik van lagers doet de wrijvingscoëfficiënt ook dalen. • •
•
•
Enkele jol - de lijn of val wordt door één enkel blok gehaald. De overbrenging is dan 1:1 Dubbele jol - de lijn of val wordt heen en weer over twee blokken gehaald. Tussen de blokken bevinden zich nu dus twee touwen. De overbrenging is nu 2:1 Derde handje - de lijn of val wordt weer over twee katrollen gehaald, maar één is uitgevoerd met twee schijven zodat tussen de katrollen drie touwen bevinden. De overbrenging is 3:1 Vierloper - Hier worden twee blokken met twee schijven gebruikt waarmee er vier lijnen tussen de blokken bevinden. De overbrenging is hier 4:1
8
Bachelorproef
[BRACHIUM]
9
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DIFFERENTIAALTAKEL
Een ander type takel is een differentiaaltakel, deze is gemaakt om zeer zware objecten met weinig inspanning op te tillen. Standaard bestaat een differentiaaltakel uit een vaste bovenblok en een losse onderblok. Het bovenblok bestaat uit twee schijven met een verschillende diameter die aan elkaar verbonden zijn. Een ander cruciaal onderdeel is de eindeloze ketting die doorheen de takel loopt. Dit alles samen zorgt voor een lichtgewicht oplossing om loodzware onderdelen op te tillen. Een grote gebruiker van de differentiaaltakel is de auto-industrie, waar verschillende onderdelen simpel niet door een persoon kunnen opgetild worden zonder een mechanisch voordeel. Tevens de bouwindustrie maakt gebruik van een takel bij de constructie van grote gebouwen. De oorsprong van de differentiaaltakel kan men al traceren naar halverwege de 19e eeuw. De meeste recente differentiaaltakels maken gebruik van kettingen om de last te tillen, aangezien we over redelijke grote gewichten spreken is veiligheid een must. Om het slippen van de ketting tegen te gaan maakt men gebruik van nestenschijven, deze bevinden zich in de bovenblok. Een nestenschijf maakt gebruik van inkepingen in de diameter waarin de schakels van de ketting passen. Zo kan de ketting zich vastzetten in de schijf en is er een efficiëntere overdracht van krachten.
10
Bachelorproef
[BRACHIUM]
WERKING VAN EEN DIFFERENTIAALTAKEL
Veronderstel dat om de grote schijf van het bovenblok 42 kettingschakels passen, en om de kleine 21. Als door het trekken aan de ketting (bij de rode pijl) de bovenste schijven één omwenteling maken, dan is de ketting daar over een afstand verplaatst die gelijk is aan de omtrek van de grote schijf (2πR, of 42 schakels). De last gaat dan omhoog: het stuk ketting tussen punten 2 en 4 is verkort met 42 schakels (de omtrek van de grote schijf: 2πR) door het omhooggaan bij 4, en verlengd met 21 schakels (de omtrek van de kleine schijf, πR) door daling bij 2, dus in totaal verkort 21 schakels ofwel met 2π(R – r). Dat resulteert in een stijging van de last met de helft daarvan, dus over afstand van π(R – r), ofwel 10,5 schakels. De verhouding tussen s (afstand waarover de ketting getrokken is) en h (stijging van de last) is dus 2R / (R – r). Voor R en r kunnen ook de aantallen schakels worden genomen. In de illustratie is dat 2 * 20 cm / (20 cm – 10 cm) = 4. De afstand waarover moet worden getrokken is dus 4 maal de stijging van de last. Dezelfde verhouding geldt voor gewicht FL en trekkracht FZ, namelijk FZ = FL(R – r)/2R De kracht waarmee moet worden getrokken bij de rode pijl is dus 1/4 van het gewicht van de last. Als de bovenste schijven slechts weinig verschillen in diameter dan wordt de verhouding veel hoger. Bij schijfdiameters van 20 en 19 cm (of 40 en 38 schakels) wordt de verhouding 40. Om de last dan 10 cm omhoog te krijgen moet de ketting 4 m (40 x 10 cm) over de bovenste schijf worden getrokken. Hoe kleiner het verschil in diameters A en B, hoe groter de krachtsverhouding, dus hoe zwaarder de last die kan worden getild. In de praktijk gaat een deel van het krachtvoordeel verloren door wrijving. Als een kracht F een massa m over een weg s verplaatst, levert deze kracht een energie E = F · s. Een tweemaal zo kleine kracht over een tweemaal zo lange weg levert evenveel energie. Het bovenstaande is dus in overeenstemming met de wet van behoud van energie.
(Differentiaaltakel, Wikipedia, 2016, https://nl.wikipedia.org/wiki/Differentiaaltakel)
11
Bachelorproef
[BRACHIUM]
PATENTONDERZOEK
Bibliographic data: CA21209 (A) ― 18850305
DIFFERENTIAL PULLEY
Inventor(s):
SMITH GEORGE JR [US] + (SMITH, GEORGE JR)
Applicant(s):
SMITH GEORGE JR [US] + (SMITH, GEORGE JR)
Classification:
- international: - cooperative:
Application number:
CAD21209 00000000
Priority number(s):
CAT21209 00000000
12
Bachelorproef
[BRACHIUM]
ORIGINEEL PATENT
Het patent op de vorige pagina is het origineel patent van een differentieelkatrol. Zoals je ziet op de bijhorende illustratie is dit een zeer oud patent. Het jaar en plaats van de aanvraag zijn helaas niet bekend op de gebruikelijke octrooidatabases. Maar we kunnen ervan uitgaan dat het dateert van na 1854, want in dat jaar werd voor het eerst een patent aangevraagd op het differentieelkatrol.
Deze recentere illustratie toont de gelijkenis met het origineel patent. Ze maken beide gebruik van verschillende diameters en een “oneindige” ketting of koord. Bij het origineel patent is er ook een haak te zien aan de onderkant terwijl de moderne versie enkel een gewicht vertoont.
13
Bachelorproef
[BRACHIUM]
Op de tweede afbeelding zie je hoe ze het trekken van de ketting vervangen door een hendelbeweging die de last optilt. Dit is een voorbeeld van een Weston, gepatenteerd 26 november 1887. De Weston is in feite een complete namaak van een gewoon differentieelkatrol maar gebruikt een hendel om de ketting naar beneden te trekken. Ze maken hierbij ook gebruik van een systeem om de ketting geleidelijk aan vast te zetten zodat deze niet terugschiet.
INNOVERENDE PATENTEN
De volgende patenten werken verder op het differentieelkatrol. Ze gebruiken dezelfde basis en door subtiele aanpassingen werken ze steeds verder tot een modern differentieelkatrol dat in de industrie wordt gebruikt. De volgende drie patenten zijn de meest interessante voor mijn eindwerk. Ze verbeteren de overbrenging van krachten, de efficiëntie van het heffen van de last en natuurlijk ook de veiligheid die het plots vallen van de last voorkomt. Voor mijn eindwerk staat veiligheid voorop. Een differentieelkatrol vergoot de last die je kan optillen voor dezelfde kracht die je moet uitoefenen. Daarom zijn de meeste lasten veel zwaarder dan het hefsysteem of de persoon die de kracht uitoefent.
14
Bachelorproef
[BRACHIUM]
PATENT 1: DIFFERENTIAALTAKEL MET 3 WIELEN
15
Bachelorproef
[BRACHIUM]
PATENT 2: VEIIGHEIDSSYTEEM VOOR KATROLLEN
16
Bachelorproef
[BRACHIUM]
PATENT 3: BESCHERMING VOOR KATROLLEN
17
Bachelorproef
[BRACHIUM]
EINDRESULTAAT PATENTEN
Als we de ontwikkeling van de katrol chronologisch opvolgen dan zien we volgende logische stappen. Eerst zien we vooral patenten en ontwikkelingen op het pure mechanische vlak. Zoals de differentieelkatrol met drie wielen. Door deze mechanische verbeteringen wordt de katrol geleidelijk aan geperfectioneerd. Daarna begint men steeds meer op de veiligheid van katrollen te letten. Door de grote toename van het aantal katrollen in de industrie kwamen er steeds meer werkongevallen voor. Dus zien we vanaf de 20e eeuw grote vooruitgang op het vlak van blokkeringen en remmingen en andere veiligheidssystemen. Door de verspreiding van katrollen op de verschillende vlakken van de consumentenmarkt, zien we ook de vorm en bescherming van de katrol evolueren. En met bescherming bedoelen we deze keer bescherming voor de handen en dergelijke van de gebruiker. Daarom zijn er verschillende bekappingen, overdekkingen en hulzen ontwikkeld die het touw of ketting beschermen en op de schijven houden.
18
Bachelorproef
[BRACHIUM]
PROEFOPSTELLING
Voor mijn proefstelling wil ik het verschil testen tussen de soorten overbrengingsmateriaal die worden gebruikt in een katrol. -
Touw (polyethyleen) Ketting (staal) Riem (rubber)
In mijn proefopstelling maak ik gebruik van katrollen met een verschillende diameter om te kijken of deze een invloed heeft op de efficiëntie. -
Wiel 1: 60 mm Wiel 2: 50 mm
Voor mijn metingen maak ik gebruik van een dynamosensor. Deze kan heel nauwkeurig tot en met 50N meten. Op de bijgeleverde pc kan ik de waarden duidelijk aflezen en ook de schommelingen in de metingen. De kracht wordt onder 3 hoeken uitgeoefend om te zien of de manier waarop je aan een katrol trekt een invloed heeft op de hoeveelheid kracht die je moet uitoefenen : -
Loodrecht 35° 45°
19
Bachelorproef
[BRACHIUM]
RESULTATEN LOODRECHT (M=764G)
Ketting N1 = -7.5N N2 = -8.2N
Riem N1= -8.2 N2= -8.8
Touw N1= -9.1N N2= 9.6N
BESLUIT
Als de last loodrecht wordt opgetild onder een hoek van 90°, dan presteert de ketting het beste. Op het wiel met diameter 60 mm (N1) zijn de resultaten beter dan op dat met diameter 50 mm (N2). Het touw vergt de meeste kracht om het gewicht te tillen, dit komt doordat de grip op het wiel zeer klein is bij het touw, en de vezels ook rekken. Hieruit kunnen we besluiten dat als je vlak onder de katrol staat, je best gebruik maakt van een ketting om je last op te tillen.
20
Bachelorproef
[BRACHIUM]
HOEK 35° (M=764G)
Ketting N1= -6.4N N2= -6.6N
Riem N1= -7.0N N2= -7.2N
Touw N1=-8.2N N2= -8.4N
BESLUIT
Als we de last optillen onder een hoek van 35° zien we de waardes voor alle drie de materialen stijgen. Dit wil zeggen dat het tillen veel efficiënter verloopt. Dit is interessant voor mijn eindwerk, aangezien je bij mijn kraanarm de last onder een hoek kan tillen door meer of minder naar achteren te staan. Ook bij deze opstelling blinkt de ketting weer uit in zijn waarden, gevolgd door de riem en het touw. De hoek kan makkelijk worden aangepast op een differentieelkatrol doordat men gebruikt maakt van een oneindige ketting met wat speling die je vlot kan optrekken en laten zakken in verschillende posities.
21
Bachelorproef
[BRACHIUM]
HOEK 45° (M=764G)
Ketting N1 = -6.0N N2 = -5.3N
Riem N1= - 6.7N N2= -7.1N
Touw N1= -7.9N N2= -8.6N
BESLUIT
Nu we de hoek groter hebben gemaakt merken we dat de kracht die nodig is om de last op te tillen nog kleiner is geworden voor alle drie de materialen. Deze hoek vind je reeds terug in sommige ontwerpen van katrollen en takels, dus moet dit een optimale hoek zijn. Ook deze hoek is perfect bruikbaar bij mijn eindwerk om de last op te tillen als de kraanarm onder een hoek staat. Van alle drie de materialen heeft de ketting ook deze keer weer de meest optimale waardes, met de kleinst gemeten Newton tot nu toe (6.0 N). In de resultaten valt ook op dat onder een hoek, de diameter van het wiel ook invloed heeft op het resultaat. Een grotere diameter levert een betere overbrenging op.
22
Bachelorproef
[BRACHIUM]
EINDBESLUIT OPSTELLING KETTING
De ketting heeft het best gepresteerd ondanks het feit dat de wielen geen nestenschijven waren. Onder alle hoeken waren de waarden van de ketting het beste, en had je theoretisch gezien minder kracht nodig om hetzelfde gewicht te heffen. Dit is te verklaren doordat de ketting van alle materialen geen rek heeft. De wrijving is ook zeer laag doordat het gepolijst roestvrij staal is. Het is dus zeer duidelijk waarom vrijwel alle differentiaaltakels een ketting gebruiken voor het heffen van een last. De ketting is ook zeer makkelijk te blokkeren door gebruik te maken van de nestenschijven. RIEM
De riem had meestal de tweede beste resultaten. De waarden werden beter naargelang de hoek veranderde, met op 45° de beste resultaten. De reden waarom de riem wat verlies had, was overduidelijk door de rek van het rubber. Dit zorgde ervoor dat je theoretisch gezien harder moest trekken voor je de last begon op te tillen. Riemen worden meer gebruikt wanneer er veel overbrenging van beweging moet zijn, en niet echt om grote krachten over te brengen en te verlichten. TOUW
Het touw was het minst efficiënt van de drie materialen. Er zat toch wel redelijk wat rek op de vezels. Het touw had ook veel wrijving met het wiel. Daardoor was er wat verlies op de overbrenging van de krachten. De resultaten waren al beter als de kracht onder een hoek werd uitgeoefend. Met weeral 45° als de meest efficiënte hoek. Touw werd vroeger vooral gebruikt toen katrollen nog van hout waren, doordat er weinig verschillende materialen waren. Maar met de opkomst van betere kwaliteit van staal, en de ontwikkeling van kunststof wordt het touw geleidelijk aan volledig vervangen. Wel wordt bij de maritieme toepassingen van katrollen nog steeds touw gebruikt als verbinding bij katrollen en lasten. Het is wel zo dat de touwen nu ook vaak van kunststof vervaardigd zijn voor betere materiaaleigenschappen.
23
Bachelorproef
[BRACHIUM]
DIAMETER WIEL
Een verschil in diameter levert maar een relatief klein verschil op met elkaar. Door de diameter te vergroten verkleinde de nodige kracht om de massa te tillen. Dit komt omdat het touw langer contact maakt met het wiel en er zo meer overbrenging is. Op de schaal van de proefopstelling waren de verschillen klein, maar de diameters waren slechts 10mm verschil. Misschien dat op grotere schaal de maat van de wielen een grotere invloed heeft op de kracht. Maar het verschil zal niet veel uitmaken als de massa recht evenredig groter wordt. HOEK VAN DE KRACHT
De hoek van de kracht geeft al veel meer verschil in de resultaten. Ik ging van een grote hoek (90°) naar een hele kleine (35°). Dit zorgde dat de benodigde kracht veel lager was. Maar de optimale hoek is toch 45°. Dit in combinatie met het grootste wiel geeft de beste resultaten.
24
Bachelorproef
[BRACHIUM]
FINALE LINK EINDWERK
Na onderzoek van de verschillende soorten katrollen en de meest efficiënte materialen en methodes, kunnen we de volgende resultaten integreren en er rekening mee houden in mijn eindwerk. De meest efficiënte differentiaaltakel voor zware lasten is nog steeds deze die een ketting gebruikt. Het is ook het systeem waarop de beste en meest gepatenteerde veiligheden op zitten. Aangezien mijn eindwerk al snel lasten tot 1000 kilo zal dragen is veiligheid zeer belangrijk. De ketting is ook het materiaal met de meeste grip in de hand, al dan niet met handschoenen aan. Als we de stortvloed aan patenten bekijken zien we tijdens de evolutie van veiligheidssystemen vooral modellen met een ketting als overbrenging van de kracht omdat de schakels van de kettingen makkelijk kunnen vastgezet worden, in tegenstelling tot een touw of een riem. Voor het gebruik kunnen dan weer concluderen dat de last best wordt opgetild door de kracht onder een hoek te plaatsen. Het liefst een hoek van +/- 45°. Dit is makkelijk toepasbaar bij mijn eindwerk. Doordat je bij de controls van de stapelaar staat, sta je al iets verder weg van het uiteinde van de arm en kan je zo onder een hoek van 45° aan de ketting trekken.
F
25
Bachelorproef
[BRACHIUM]
BIBLIOGRAFIE (sd). Belay safe safety pulley for climbing activities. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=2&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20160128&CC=SG&NR=10201403740QA&KC=A Differentiaaltakel. (2016, april 18). Opgehaald van Wikipedia : https://nl.wikipedia.org/wiki/Differentiaaltakel Differential pulley. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=3&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=18850305&CC=CA&NR=21209A&KC=A Differential pulley. (2016, april 12). Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_pulley Differential pulley block. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=4&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=18830915&CC=CA&NR=17689A&KC=A Differential pulley having three gear ratios. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=6&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20070427&CC=NZ&NR=542607A&KC=A Differential-gear pulley block. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=5&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=19020902&CC=US&NR=708152A&KC=A Improved pulley for high-efficiency winch. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=0&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20160310&CC=US&NR=2016068377A1&KC=A1 Improved pulley for high-efficiency winch. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=1&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20160222&CC=PH&NR=12015502426A1&KC=A1 Katrol. (2016, april 16). Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Katrol Pulley. (2016, april 19). Opgehaald van Wikepedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Pulley pulley and belt simulator. (2016). Opgehaald van Blocklayer: http://www.blocklayer.com/pulley-belteng.aspx Pulley protector. (2011, april 26). Opgehaald van Espacenet: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?II=7&ND=3&adjacent=tru e&locale=nl_BE&FT=D&date=20151230&CC=CN&NR=204927985U&KC=U Pulley simulation lab. (2016). Opgehaald van compassproject: http://www.compassproject.net/sims/pulley.html
26
Bachelorproef
[BRACHIUM]
1
