DEF 28: Eddy's Hijskraan

Voor het eindproject van het vak DEF(design en engineering voor fysici) van de bachelor Technische Natuurkunde hebben we een hijskraan gebouwd die rotatie energie van een vliegwiel door middel van eddy currents omzet in hoogte energie.

De gebruikte materialen voor dit project zijn het volgende:

Aluminium item profielen:

1. 5*10 cm
2. 1*20 cm
3. 4*50 cm
4. 4*100 cm
5. 46 kleine bouten met daarbij passende inklikmoeren
6. 2 lange bouten
7. 4 sluitringen(1x25 mm diameter 1x15 mm diameter)
8. 15 hoekverbinders
9. 7 platte verbinders
10. Item kogellager met omhelzing

1. Vliegertouw 1 meter
2. Koperen vliegwiel (12 cm diameter 8.5 mm dik) met daarin een kogellager
3. Haakje
4. Multiplex hout, 6 mm dik
5. 8x sterke magneten 40x15x5 mm N40
6. 20 cm dunne doorzichtige tape

Tools:

1. Lasersnijder
2. Inbussleutel
3. Decoupeerzaag
4. Draaibank
5. Schuifmaat
6. Moersleutel
7. Schaar
8. Stanleymes

Pak een 10 cm item profiel om als as te gebruiken waar het magneetwiel en de spoel van de hijskraan aan zitten.

De gebruikte magneten zijn 8 sterke magneten met afmetingen 40x15x5mm en magnetisering N40. Maak voor deze magneten een wiel om ze in te stoppen. Maak dit wiel door lagen hout met inkepingen ter grootte van de magneten te stapelen. Maak hiervoor in bijvoorbeeld inkscape een lasersnij template, zoals te zien in de foto. Het hout gebruikt hiervoor is 6 mm dik multiplex.

Gebruik voor de spoel de item as met twee houten schijven om ervoor te zorgen dat het vliegertouw mooi kan oprollen.

Maak hiervoor ook een template om te lasersnijden.

Monteer het magneetwiel op de item as door de houten schijven erop te schuiven en de magneten erin te doen. PAS OP deze magneten zijn erg sterk en bros, als ze naar elkaar vliegen van een afstand zullen ze breken in scherpe metaal brokken. Werk dus voorzichtig. Plak een laag plastic tape om het wiel heen om de magneten erin te houden. Zorg dat de tape zo strak mogelijk zit, want het magneetwiel zal in stap 5 heel dicht bij het vliegwiel worden geplaatst en je wil niet dat de tape erlangs gaat schuren.

Monteer de spoel door tussen de twee houten schijven een inklikmoer in elk vlak van de item as te doen. Doe dit ook aan de buitenkant van de uiterste schijf en zet daar korte 4 bouten in, om de gehele constructie vast te zetten.

Bevestig deze as aan de kogellager met omhelzing. Zet deze kogellager vast aan een 10 cm item profiel met behulp van 2 inklikmoeren en korte bouten.

Gebruik 4x50 cm lange item profielen om de basis van het frame te maken. Bevestig deze zoals op de foto aan elkaar met 4 platte verbinders, 8 kleine bouten en 8 inklikmoeren.

Monteer 4x100 cm item profielen(deze kunnen groter of kleiner gemaakt worden mocht dit nodig zijn) aan deze basis met 4 hoekverbinders, 8 kleine bouten en 8 inklikmoeren.

Maak het vliegwiel van dik koper. Wij hebben gekozen voor een diameter van 12 cm en een dikte van 8.5 mm. Zorg dat de kogellager in het vliegwiel van goede kwaliteit is.

Monteer het vliegwiel aan een 20 cm item profiel met 1 platte verbinder, 1 hoekverbinder, 4 sluitringen, een lange bout en een moer.

Maak de constructie aan de bovenkant van de vier palen zoals te zien in de foto's met 4x10 cm en 1x20 cm item profielen. Zet deze aan elkaar vast met 10 hoekverbinders, 2 platte verbinders, 24 korte bouten en 24 inklikmoeren.

Bevestig de as met het magneetwiel op zo'n manier, dat het magneetwiel en vliegwiel zo dicht mogelijk op elkaar zitten, zonder elkaar aan te raken. Test dit door het magneetwiel rond te draaien en de luisteren of ze elkaar raken. Zorg er ook voor dat de magneten net helemaal onder het vliegwiel zitten. Dit doe je door het magneetwiel over de as te verschuiven totdat je de magneten vanaf een bovenaanzicht niet meer kunt zien.

Maak 1 meter vliegertouw vast aan de spoel door een lus te maken en deze vast te zetten met een kleine bout in een van de inklikmoeren.

Bevestig iets leuks aan de onderkant van het touw om op te hijsen, zoals een haakje om verschillende dingen aan te hangen, of een bordje met titel.