Ontwerpwedstrijd "Klimmende Stapelaar (KS)"
woensdag 16 juni 2021		  
Opdracht Reglement Nieuws Sponsors

Hoe groter een windturbine (windmolen) is, hoe meer elektriciteit deze kan opwekken en hoe rendabeler deze wordt. Elke nieuw te bouwen windturbine is weer veel groter. De grens van rotorbladen van 100 meter lengte is gepasseerd. De komende tijd gaat het om opschalen naar rotorbladen tot 120 meter lengte (bron). Door alleen geometrisch op te schalen zouden de rotorbladen veel te zwaar worden. Elke meter meer vergt veel onderzoek en berekeningen. Nieuwe materialen, constructies en bouwmethoden worden hiervoor ontwikkeld. Om deze hoge turbines op te bouwen zijn ook steeds grotere hijskranen nodig wat logistiek complex en onevenredig duur wordt. Om deze redenen zijn turbineproducenten op zoek naar andere, innovatieve manieren voor assemblarge op grote hoogte.

Ongeveer 90 studententeams van circa 6 eerstejaarsstudenten worden uitgedaagd om in competitie met elkaar een Mechanische Buizenstapelaar te ontwerpen die buizen verticaal van boven af op elkaar kan stapelen.

Prijzen

Er zijn meerdere prijzen te winnen voor de beste prestatie, maar er worden ook nog prijzen toegekend aan bijzondere ontwerpen:

  • Prestatie, zie wedstrijdelement
  • Green award, materiaalkeuze / materiaalverbruik
  • Constructeursprijs, technisch innovatief / veiligheid
  • Science Centre award, innovatief / onderscheidend
  • Design Award, Virtueel model

Tijdens de ontwerpfase zijn er diverse contactmomenten tussen de individuele studentengroepen en diverse docenten. Er zijn wekelijks voortgangsbesprekingen met een projectdocent. Daarnaast is er de verplichte "Maakbaarheidscheck", waarbij de studenten feedback op de maakbaarheid krijgen die is afgestemd op de beschikbare middelen en de beschikbare tijd.

De ontwerpfase wordt afgesloten met een werkpakket dat bestaat uit het Ontwerprapport, een 3D CAD-model vervaardigd met "SolidWorks", werktekeningen, bestellijsten voor materialen en onderdelen. Tenslotte nog een ontwerpspecificatie waarin de te verwachten prestatie zo goed mogelijk wordt voorspeld en achteraf wordt geëvalueerd.

Een technische jury, met vertegenwoordigers uit het bedrijfsleven, beoordeelt de gerealiseerde ontwerpen op basis waarvan de juryprijzen worden uitgereikt. De scheidsrechters (docenten) beoordelen de prestaties voor de prestatieprijzen.

Technische Jury (onder voorbehoud).

De Jury bestaat uit docenten en vertegenwoordigers uit het bedrijfsleven (onder voorbehoud):
- Anton van Beek, Projectleider, TUDelft
- Regine Vroom, Coördinator Ontwerpwedstrijd, TUDelft
- Jos Knoester, Wedstrijdleiding, TUDelft
- Eric Romeijn, Technical Manager, Huisman Equipment BV
- Michael van der Meer, Hoofd Science Centre Delft
- Lloyd Hobo, Design Solutions.

 


 

  

Ontwerpwedstrijd:

De uitdaging is om een Klimmende Stapelaar “KS” te ontwerpen die langs een buis omhoog kan klimmen, een buis kan meenemen, en deze buis kan stapelen op de buis waarlangs omhoog geklommen is. Zo kan de KS meegroeien met de benodigde bouwhoogte.

Uitgangspunten:

  • De eerste buis staat verticaal gemonteerd op een voetplaat van 0.5 meter vierkant.
  • De pvc-buizen hebben een diameter van 128x1.5 mm.
  • De KS zal op eigen kracht en alleen verbonden met elektriciteitsdraden alle benodigde bewegingen moeten maken.
  • Maakbaar in 5 werkplaatsmomenten van 4 uur.
  • Materialen en koopdelen die passen bij een budget van 100 euro waarvan 20 euro te besteden bij IWS.

Ontwerpuitdagingen:

Aan de KS worden ambitieuze ontwerpeisen gesteld. De KS moet voldoen aan een lange lijst met ontwerpeisen die in het wedstrijdreglement zijn opgesomd. De voornaamste ontwerpuitdagingen kunnen worden opgesplitst in:

  • De KS zal een zelfremmend mechanisme nodig hebben om langs deze buis omhoog te klimmen.
  • Er zal een keuze gemaakt moeten worden voor de aandrijving en energiebron voor de klimbeweging.
  • De te stapelen buis moet worden meegenomen en worden gepositioneerd boven de buis waarlangs naar boven is geklommen.
  • Voor dit positioneren zal ook een mechanisme met actuatoren moeten worden ontworpen.
  • Omdat de eerste buis op een voetplaat staat zal gelet moeten worden op de balans, om omvallen te voorkomen.

Wedstrijdelement:

Het team heeft tot 5 minuten de tijd om de KS in gereedheid te brengen. Na een startsein wordt in wedstrijdverband gedurende 10 minuten de prestatie van de KS vastgesteld waarbij deelpunten worden verworven.

  1. Klimt de KS waarbij een buis wordt meegenomen.
  2. Valt de KS tijdens het klimmen niet om.
  3. Kan de te stapelen buis gepositioneerd worden.
  4. Laat de KS de te stapelen buis los (het stapelen).
  5. Beweegt de KS naar beneden om een volgende buis op te halen.
  6. Lukt het om een volgende buis te stapelen.
  7. Er mogen maximaal 3 buizen gestapeld worden.

Wanneer groepen in de top 3 hetzelfde aantal punten hebben behaald, dan zal de snelheid waarmee de buizen zijn gestapeld in de finale meetellen om toch een winnaar van de ontwerpwedstrijd 2021 te kunnen aanwijzen.

Waar en wanneer?

De ontwerpwedstrijd wordt onder voorbehoud gehouden in het Mekelpark op woensdag 16 juni 2021. Voor het dagprogramma en de locatie zie menu item "Nieuws"