Ontwerpwedstrijd "Krattenstapelstapelaar"
woensdag 12 juni 2024		  
Opdracht Reglement Nieuws Sponsors

Vele miljoenen kratten en dozen worden dagelijks tijdelijk opgeslagen in magazijnen. Deze magazijnen zijn vaak hoog, vierkante meters grondoppervlak zijn immers duur. Om de hoogte te benutten zijn helaas vaak dure magazijnstellingen nodig en heftrucks die op grote hoogte kratten of dozen kunnen stapelen. Kan dat niet goedkoper en efficiënter? Een oplossingsrichting bij deze vraag wordt voorgelegd aan de eerstejaars werktuigbouwkunde (WB) studenten van de TU Delft, in het kader van een jaarlijks te houden ontwerpwedstrijd.

Ruim 100 studententeams van circa 6 eerstejaarsstudenten worden uitgedaagd om in competitie met elkaar een mechanische stapelaar te ontwerpen en te vervaardigen.

Prijzen

Er zijn prijzen te winnen voor de beste prestatie en er worden ook prijzen toegekend aan bijzondere ontwerpen:

  • Prestatie, zie Ontwerpwedstrijd
  • Green award, duurzaamheid
  • Constructeursprijs, technisch innovatief / veiligheid
  • Science Centre award, innovatief / onderscheidend
  • 3D-CAD Award, Geometrisch computermodel
Tijdens de ontwerpfase zijn er diverse contactmomenten tussen de individuele studentengroepen en verschillende docenten. Er zijn wekelijks voortgangsbesprekingen met de projectdocent. Daarnaast is er de verplichte "Maakbaarheidscheck", waarbij de studenten feedback op de maakbaarheid van hun ontwerp krijgen rekening houdend met de beschikbare middelen en de beschikbare tijd.

De ontwerpfase wordt afgesloten met een werkpakket dat bestaat uit ondermeer het Ontwerprapport, een 3D-CAD-model vervaardigd met "SolidWorks", technische samenstelling- en productietekeningen en bestellijsten voor materialen en onderdelen. In het ontwerprapport komt een goed onderbouwde voorspelling van de te verwachten prestatie en deze wordt achteraf geëvalueerd.

Parallel aan de maakfase, waarin het ontwerp wordt vervaardigd, werken de studententeams aan optimalisaties voor het vervaardigen in middelgrote en grote series. Zo wordt een Design for Assembly (DFA)-analyse en een productieprocesselectie uitgevoerd voor het toepassen van Design for Manufacture (DFM). Bovendien worden onderdelen gesimuleerd en geanalyseerd met behulp van Finite Element Analysis (FEA).

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, TU Delft
- Regine Vroom, Coördinator Ontwerpwedstrijd, TU Delft
- Giuseppe Radaelli, Wedstrijdleiding, TU Delft
- Maarten Hooftman,    Huisman Equipment BV
- Michael van der Meer, Hoofd Science Centre Delft
- Walter Poot, Visiativ.nl

 


 

  

Ontwerpopdracht

De uitdaging is om een mechanische stapelaar te ontwerpen en te fabriceren die binnen een beperkt tijdsbestek een zo hoog mogelijk stapel met kratten realiseert. De krattenstapelaar mag alleen contact maken met de onderste vier kratten van de stapel.

eurobox

De kratten zullen in een rij op de baan staan. De mechanische stapelaar plaatst de eerste krat op de tweede en vervolgens de gestapelde twee kratten op de volgende krat enz. De stapel kratten die opgepakt wordt zal dus telkens hoger worden. De stapelaar zal met de stapel wat naar voren moeten verplaatsen en is dus mobiel.

Uitgangspunten

  • De mechanische stapelaar kan gebruik maken van twee rails die op de grond zijn gefixeerd.
  • De kratten, 20 stuks staan op de rails achter elkaar.
  • De kratten mogen, evenals de stapelaar zelf, niet met de hand aangeraakt worden.
  • Voor het aandrijven van het mechanisme van de stapelaar en het voortbewegen worden twee motoren beschikbaar gesteld.
  • Materialen en koopdelen passen bij een budget van 100 euro waarvan 20 euro te besteden bij de studentenwerkplaats (IWS op 3mE) aan plaatwerk en andere onderdelen en 20 euro voor de motoren.

Ontwerpuitdagingen

Het ontwerpen van een mechanische stapelaar die voldoet aan de ontwerpeisen is een ambitieuze uitdaging. Bovendien staan in het uitgebreide wedstrijdreglement diverse randvoorwaarden beschreven. De voornaamste ontwerpuitdaging is het ontwerpen van een mechanische stapelaar die stijf en stabiel genoeg is om de stapel rechtopstaand te houden en tegelijk te verplaatsen. Hierbij speelt ook de dynamica een rol, omgaan met massatraagheid en toch zo snel mogelijk bewegen. De sterkte moet voldoende zijn om de stapel kratten te heffen.

Ontwerpwedstrijd

Het team heeft tot 5 minuten de tijd om de mechanische stapelaar in gereedheid te brengen. Na het startsein wordt in wedstrijdverband gedurende 10 minuten de prestatie van de stapelaar vastgesteld.

  • Voor het stapelen zijn 10 minuten beschikbaar.
  • Na 10 minuten wordt geteld hoeveel kratten zijn gestapeld.
  • Als 20 kratten binnen 10 minuten gestapeld zijn dan wordt de tijd die hiervoor benodigd was genoteerd.

De wedstrijd zal worden gewonnen door het team dat in de finale de meeste kratjes weet te stapelen binnen de gestelde speeltijd. Indien het hoogst behaalde aantal kratjes door meer groepen wordt gescoord, dan zal de groep die dit aantal in de kortste tijd heeft gehaald de wedstrijd winnen. Alle groepen komen naar de wedstrijd om te laten zien wat hun vervaardigde ontwerp kan.

Datum en locatie

De ontwerpwedstrijd wordt onder voorbehoud gehouden op het gazon achter 3mE op woensdag 12 juni 2024. Meer informatie over het dagprogramma en de locatie zal worden gepubliceerd via het menu item "Nieuws" zodra dat bekend is.