Johdanto
- Projektin tarkoitus on kehittää vesisuihkulla toimivaa ohjausjärjestelmää eli vesisuihkupropulsioita, radio-ohjattavaan pienoismalli veneeseen.
- Vesisuihkupropulsion tulisi vastata teknisesti Alamarinin vesisuihkuja.
- Projektia varten on ostettu noin 1 metrin pituinen pienoismalli vene, Hitec Optic 6 kauko-ohjainpaketti (sis. servot ja lähetin) sekä Team Orion Experience ja Experience 2 harjattomat moottorit nopeuden säätimineen.
Projektin edistyminen
Aloitus
Aloitimme projektin suunnittelun mallintamalla veneen pienoismallin ja valmiiksi ostetut osat (servomoottorit, akut, moottorit yms.) 3D muotoon CATIA V5 R19:sta.
Mallinnetut osat Catian .CATPart tiedostomuodossa:
- Veneen pohja
- Veneenpohja.CATPartVeneen kansi
- Veneen kannen kansi
- Moottori 2kpl
- Moottorin akku 2kpl
- Moottorin nopeuden säädin
- Lähetin(Vastaanottaa ohjaimen radiosignaalit ja lähettää ohjauskäskyt servoille)
- Lähettimen akku
- Servomoottori 4kpl
- Servomoottorin kantapala (Mahdollistaa 8mm peltipalojen liittämisen servoon) 4kpl
- Akselikeppi (Moottorin ja impellerin välille)
- Liukulaakerikeppi (Moottorin ja impellerin välille, Akselikepin ympärille)
Vesisuihkun suunnittelu
Kun kaikki ostetut osat ja veneen runko oli mallinnettu, oli helpompi aloittaa vesisuihkujärjestelmän suunnittelu. Aloitimme suunnittelmalla "rungon" vesisuihkulle, joka vastasi Alamarinin suihkua. Suihkujärjestelmän rungoksi muodostui veneen pohjaan kiinnitettävä pidike, johon muut osat kiinnittyvät. Pidikkeen sisällä kulkee "putki", joka on profiililtaan kaareva parantaakseen virtausta.Vesi imetään impellerille putkea pitkin veneen pohjasta. Impelleri työntää veden staattoria kohden, jonka tarkoitus on poistaa vedestä pyörteisyys ja saada vesisuihku mahdollisimman suoraksi. Impellerin ja pidikkeen "putken" välinen osuus on kartiomainen [ Putken sisäosa= < (( =Impelleri ]. Näin saadaan impelleri "istumaan" mahdollisimman tarkasti ja samalla parantamaan hyötysuhdetta. Staattorilta vesi ohjataan suuttimeen, jolla suihkua ohjataan. Jos veneellä halutaan peruuttaa, käännetään kauha suuttimen eteen suihkun kääntämiseksi. Kyseiset osat myös mallinnettiin koulun 3D tulostimella ja ne liitettiin pienoismalliveneeseen.
Vesisuihkua varten suunnitellut osat Catian .CATPart tiedostomuodossa.
Veneen koko 3D mallinnus (Catia V5 R19 product) löytyy tästä .zip tiedostona.
Ensimmäinen prototyyppi
Suunnittelun jälkeen valmistimme 2mm pellistä ohjauspalat servomoottoreiden ja kauhojen/suuttimien välille. Kun kaikki osat olivat valmiit, kokosimme vesisuihkujärjestelmän pienoismalliin. Tässä vaiheessa ilmeni ongelmia radio-ohjaimen ohjelmoimisen kanssa. Pienen taistelun jälkeen saatiin servot toimimaan oikein, mutta ohjaustavastaavista vivuista ei tullut järkeviä.
22.4.2010 Lähdimme koeajamaan venettä Metropolian Vanhan viertotien toimipisteeseen, josta löytyi tarkoitukseen sopiva noin 5m x 8m uima-allas. Koeajo sujui keskinkertaisesti. Kaikki osat toimivat aluksi moitteetta, mutta vedessä vene alkoi vuotaa. Syynä oli jeesusteippi tiivistys, joka flaskasi--> seuraavaan protoon silikoni tms. tiivistys. Suuttimet ja kauhat toimivat oikein, mutta moottoreiden kanssa ilmeni ongelmia. Koeajon aikana toinen moottori meni jumiin ja purettuamme veneen labrassa, syyksi paljastui kiinni leikannut akselikeppi--> Parempi voitelu / uusi akselikeppi?
Ohessa kuvia veneen neitsytmatkasta.
Paranneltavaa ensimäiseen prototyyppiin
Veneen osat
Vesisuihkun kauha ei toimi juuri ollenkaan toivotulla tavalla. Uuden kauhan suunnittelu suotavaa. Vedenottoputken suuttimen kiinnitystappia täytyy muuttaa kestävämmäksi.Kauhojen ohjausaukkoja täytyy pienentää sopivasti oikeanlaisen tuen saamiseksi kauhojen ollessa ala-asennossa. Suuttimia voisi tukea myös altapäin.Kaikki osat tulisi maalata. Toinen moottoriakseleista sai pientä vahinkoa neitsytmatkalla, mutta voideltuna varmaan jaksaa taas pyöriä.
Runko
Veneen runko täytyy tiivistää kunnolla ennen vesille lähtöä. (Teippaaminen erittäin haastavaa eikä se pidä kunnolla)
Kauko-ohjain
Kauko-ohjaimen ohjelmointi. Ohjainta voi hieman ohjelmoida sisäänrakennetulla näytöllä. (Pieniä hienosäätöjä) Kauko-ohjaimen softaan pääsee käsiksi ainakin Mile High Wings:n tekemällä USB johdolla, jonka voi ainakin tilata jenkeistä osoitteesta http://milehighwings.com/ . Johtopaketti sisältää myös ohjelmiston, jolla ohjaimen koodia voidaan muuttaa. Tutustu myös sivulta löytyvään manuaaliin. Tuote kustantaa 38 dollaria + 15 dollaria lähetyskuluja. Kyseinen firma tarjoaa myös data-loggeria kuitenkin melko rasvaiseen hintaan.
Projektin tekijät:
Tomi Koponen & Niklas Zuban
Sivu päivitetty 23.4.2010