dokumentace projektu
Vznášedlo
zpracovali: Matěj Málek a Martin Mirbauer vedoucí projektu: František Louda pomocný konzultant: Jan Sixta
1. Úvod Naším cílem bylo vyrobit vznášedlo na principu vzduchového polštáře. Vznášedlo by mělo být ovladatelné (zatáčení a pohyb dopředu různými rychlostmi) a mělo by být schopné se pohybovat jak po souši tak i po vodě. Pokud by čas dovolil, chtěli jsme se také pokusit o naložení baterií na vznášedlo a přidání dálkového IR ovládání. Projekt jsme si vybrali, protože nás lákala různorodost konstrukčních řešení a možnost práce v dílně. Zkrátka a dobře, nechtělo se nám nic moc měřit a počítat, ale chtěli jsme si něco vyzkoušet postavit vlastníma rukama. 2. Teoretická část Na to, aby se vznášedlo bylo schopné uzvednout, čili naplnit vzduchový vak, musí do tohoto vaku vhánět takové množství vzduchu, aby se kompenzovaly ztráty pod takovým tlakem, aby unesl celé vznášedlo. Největší ztráty vznikají při cíleném unikání vzduchu zpod vzduchového vaku, které tvoří pohybující se proud vzduchu pod vznášedlem. Díky tomuto jevu, kdy vznášedlo nejezdí po zemi (popřípadě vodě), ale po vrstvě vzduchu proudícího zpod lemů vaku. Parametry vybavení: Počítačový ventilátor: Rozměry: 120x120x25 mm Napájecí napětí: 12 V Odběr: 0.38 A Otáčky: 2000 ot/min Hmotnost: 140 g Modelářský motor (MIG 500): Napájecí napětí: 12 V Odběr: 12 A Otáčky: 22 000 ot/min Merkur motor: Napájecí napětí: 4,5 V 3. Praktická část Prototyp 1 Materiál: počítačový ventilátor, PVC talířky, izolepa, igelit, provázek Nosnost: 0 g Rozměry: šířka: 20 cm délka: 20 cm výška: nafouklý vak – 9 cm/vyfouklý vak - 5 cm Nejjednodušší typ, postavený podle návodu z YouTube. Šlo nám o vyzkoušení, jestli bude standardní počítačový ventilátor bez úprav schopný vznášedlo uzvednout. Zjistili jsme, že není, protože ve vaku je malý tlak (především díky úniku vzduchu ventilátorem), a proto jsme systém vhánění vzduchu předělali na odstředivý. Dále jsme zespodu na ventilátor přilepili do kříže dvě klapky, aby zastavením rotace vzduchu opět zvyšovaly tlak ve vaku.
Průřez a proudění vzduchu v naší konstrukci ventilátoru s odstředivým prouděním.
Prototyp 2 Materiál: polystyrénový kruh, počítačový ventilátor upravený na odstředivý průtok vzduchu, igelit, provázek Nosnost: 200 g Rozměry: šířka: 31,5 cm délka: 31,5 cm výška: nafouklý vak – 7,5 cm/vyfouklý vak – 2,5 cm V tomto prototypu jsme zvětšili plochu těla vznášedla, aby se zvýšila nosnost. Prototyp 3 Materiál: polystyrénový kruh, upravený ventilátor s modelářským motorkem, igelit, provázek Nosnost: 1500 g Rozměry: šířka: 31,5 cm délka: 31,5 cm výška: 7 cm Tělo prototypu jsme použili stejné, jako u předchozího prototypu, jen jsme vyměnili motor. Z rozbitého počítačového větráku jsme vzali vrtuli a rám a přidali modelářský motorek. Díky velmi silnému proudu vzduchu má tento prototyp extrémní nosnost.
Prototyp 4 Materiál: polystyrénový kruh, počítačový ventilátor upravený na odstředivý průtok vzduchu, igelitový pytel Nosnost: 326 g Rozměry: šířka: 31,5 cm délka: 31,5 cm výška: nafouklý vak – 16,5 cm/vyfouklý vak – 11,5 cm Na tomto prototypu jsme testovali nový typ přilepení vzduchového vaku. Namísto volných krajů stahovatelných provázkem jsme je udělali dostatečně dlouhé a přilepili jsme jejich lem ke středu polystyrénové desky. Při zapnutí ventilátorů hnaný vzduch nejdříve zaplnil vak a potom byl otvory ve vaku vypouštěn ke středu desky, odkud proudil ven pod vakem.
Finální verze – Pětasedmdesátka Materiál: polystyrénový ovál, čtyři počítačové ventilátory upravené na odstředivý
průtok vzduchu, upravený ventilátor s modelářským motorkem, igelitový pytel, díly stavebnice Merkur, motor ze stavebnice Merkur Nosnost: Rozměry: šířka: 50 cm
délka: 100 cm výška: nafouklý vak – 26 cm/vyfouklý vak – 22 cm K tomuto modelu jsme celou dobu směřovali. Vzduch do vaku ženou čtyři počítačové ventilátory upravené na odstředivý průtok vzduchu, do pohybu je vznášedlo uváděno upraveným ventilátorem s modelářským motorkem a klapka, díky které může být proud vzduchu z tohoto ventilátoru směrován je natáčena motorkem ze stavebnice Merkur. ´
Napájení: K napájení jsme za začátku používali 12V zdroj (především k pohonu prototypů a nosných ventilátorů u Sedmapadesátky), později 12V akumulátor. Na napájení všech motorů na Sedmapadesátce se tedy hodí jakýkoli 12V zdroj, který poskytuje na napájení všech motorů alespoň třináct ampér. Schéma zapojení:
4. Závěr Technologie vznášedel je celosvětově používaná. Díky možnosti pohybu na souši i na vodě a schopnosti plynulého přechodu mezi oběma prostředími je ideálním prostředkem pohybu v bažinách a prostředích, kde se často střídá souše s vodními plochami. Vznášedla jsou využívána především armádami při vyloďování nebo převážení nákladů přes vodní plochy. Dalším důvodem jejich využití v tomto sektoru je také právě pohyb na vzduchovém polštáři, díky němuž jsou vznášedla schopna přejíždět protitankové miny bez nebezpečí jejich výbuchu. Snažili jsme se o výrobu vznášedla z běžně dostupných materiálů, proto jsme nenamontovali všechny ventilátory vybavené modelářským motorem. Stejně tak, jako reálná vznášedla, i naše jsme přizpůsobili pohybu na vodě i na souši. 5. Literatura a zdroje http://www.youtube.com/watch?v=4uy77E3Wm-A&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=JBrHDea9o8Y http://www.youtube.com/watch?v=8rH6R4gHcdQ&feature=related
