Solid Works Innlevering Industriell IKT Henrik Thorsen

Transkript

1 Solid Works Innlevering Industriell IKT Av Henrik Thorsen

2 Forord Det å lage et skateboard krever mange prosesser. Men i denne oppgaven fikk vi beskjed om å lage det uten å ta hensyn til mange faktorer som spiller inn. Jeg har tidligere vært en ganske aktiv skater, og ville prøve å lage selve platen og truckerne så like som mulig. Et vanlig trick skateboard er gjerne laget av 7 tynne treplater laget av sterk kanadisk lønn. Dette for å gi skateboardet ordentlig pop når man skal trikse. Foran på brettet heter det nose, mens bak heter det tail. Nosen er alltid litt større en tailen. Oppe på platen ligger det en sandpapir lignende teip som heter griptape. For å utføre et triks må man treffe tailen i bakken og deretter dra foten oppover langs griptapen. På truckerne finnes det en mutter som justerer hvor stramme truckerne skal være (svingingen til bretter). Dette heter kingpinnen. Den har jeg valgt å ikke ha med i denne modellen, men har simulert lignende, med røde plastikk biter på selve trucken. Hele brettet mitt er testet med aluminium, noe som gir litt rar analyse i forhold til hva den egentlig skal være. Men dette gjorde vi for enkelhetens skyld. I virkeligheten er noe av det viktigste med et godt brett ( bortsett fra hvor solid det er) er hvor god pop du får med brettet. Dette, for å klare å gjøre gode triks så høyt oppe i luften som virkelig. Dette er vanskelig med et aluminiums plate. Vekten spiller også en del inn, men de spesielle delene man bruker i brettet er blitt studert over lang tid, og er vanskelig å finne ut iløpet av en halvannen måneds tid. Dette prosjektet skal gi oss grunnleggende kunnskaper innen Solid Works og hvordan man gjør analyser, og hvor mye raskere dette er, enn å lage produktet på hver test.

3 Forklaring på hvordan jeg lagde modellen Plate (Deck) Siden jeg tidligere har skatet, vet jeg ca hvordan en skateboard plate skal se ut. Jeg har dermed valgt å legge på en viktig bøy et skateboard har. Den er, som de fleste vet, bøyd i hver kant. Men i tillegg til dette, er den også bøyd opp på sidene på midtre del av brettet. Dette er for å kunne gi en god grip når man skater. Slik at man kan ta triks, som å flippe brettet rundt og til alle kanter med føttene. For å klare denne utfordringen valgte jeg å lage selve skateboard platen i 3 deler; Foran, midten og bak. Dette bildet viser skateboardets midtre del i sketchen. Figur 1 - Platebøyen på midten Vi ser på den fra foran. Her ser vi jeg har laget skateboardet med en knekk opp på sidene. Jeg lagde så en tilsvarende sketch å plan 2 tok extruded boss mellom disse. Deretter lagde jeg en, like tykk, rett sketch noen cm foran og bak som jeg igjen loftet til hver sin side. Til slutt lagde jeg en foran og bak på skateboardet der jeg bøyde disse med flex funksjonen. Jeg valgte å bøye dem 45 grader på hver side. Deretter har jeg brukt fillet funksjonen rundt hele skateboardet over og under for å få et mer riktig bilde på hvordan det skal se ut. Jeg har i ferdig produkt brukt 3mm fillet. Se figur 2 på neste side hvor dette så ut.

4 Figur 2 - Nesten ferdig brett Hjul (Wheels) For å lage hjulet valgte jeg å lage først 2 plan der jeg lagde hver sin sirkel, identiske i origo. Jeg trakk så en extruded boss fra det ene planet til det andre. Etter dette lagde jeg et fillet på hver side for å få en riktig avbøyning. Se bilde. Deretter lagde jeg hull igjennom hjulet. Her valgte jeg 10 mm hull som skulle passe til å settes på truckeren. I tillegg er det en større grop på hver side slik at evt. Muttere og trucker kant skulle passe inn uten noen friksjonssvikt. Slik så hjulet ut til slutt: Figur 3 Figur 4

5 Trucks Her brukte jeg en del mer kreativitet enn nøyaktighet. Å lage en trucker som så helt lik ut som en ekte ville jeg ikke lage. Men jeg ville selvfølgelig holde meg innenfor rammen. Jeg valgte først å lage en grunnplate, slik alle skateboardtrucks for å feste dette til brettet med skruer og muttere. Deretter lagde jeg mange plan og brukte hypig loft og extruded boss for å Figur 5 trucker fra siden fullføre trucken min. Vi ser jeg er innom i hvert fall 8 plan, men noen plan er kun hjelpeplan. Noen av hjelpeplanene har jeg også valgt å ikke vise siden det ville sett veldig rotete ut. Men sett fra bunn, har jeg valgt at truckeren skal gå opp på hver sin side. Der har de møtt på et skråplan som jeg har loftet sammen. Mellom hvert av skråplanene har jeg laget små rundinger som skal simulere demperene og gummien som skal gjøre truckeren i stand til å bøye på seg så man skal kunne svinge ved å lene seg over på den ene siden. På toppen har jeg laget en rektangelformet boks som skulle være toppen på trucken. Dette er der man skulle grinde på rails osv. av erfaring har jeg valgt å gjøre denne solid og rundt i kantene så man skal oppnå minst mulig friksjon. Ut på kantene har jeg laget den tynnere slik at den til slutt går ut med 35 mm lange metall rør der jeg skal feste hjulene på. På ekte skateboard finnes det kulelagre inne i hvert hjul slik at de skal kunne bevege seg fritt rundt, men dette har jeg valgt å se bortifra. Det er viktig at hjulene sitter løst på truckeren og ikke fast på en aksling som går gjennom truckeren. Dermed kan hvert hjul bevege seg fritt rundt uavhengig av de andre. Dette, for å gjøre det enklere å svinge, der de innerste hjulene vil oppnå en mindre bane enn de ytterste. Ellers for å gjøre det mulig å kjøre på 2 forskjellige underlag samtidlig, som for eksempel veldig små fortauskanter/ skrå bakker.

6 Endelig bilde av trucken finner du på figur 6. Figur 6 - ferdig truck Vi ser jeg har laget små fillet på platen og rundt på trucken. På toppen har jeg veldig store fillet for å gjøre det enklere å grinde med dem. Mindre deler, som skruer og muttere Figur 7 - skrue til plate Figur 8 - mutter til akslingene Disse valgte jeg å lage veldig enkelt. Jeg har i hver av dem laget en enkel polygon funksjon som lagde selve rammen. Så har lag valgt å strekke ut en stang på skrua, mens på mutteren har jeg valgt å kutte igjennom med sammen størrelse. Disse har jeg så matet sammen med resten av brettet, der de er brukt på å feste;

7 Platen og truckerne. Truckerne og hjulene. Assembly Da jeg var ferdig med alle delene slik jeg ville ha dem var det på tide å feste dem sammen. Dette gjorde jeg i assembly funksjonen. Jeg valgte først å feste trucker, hjul og mutter. Her måtte jeg snu litt på hjulene så de ble riktige. Jeg valgte truck som hoveddel. Jeg matet så delene sammen og låste de på plass når jeg var ferdig med dem. Figur 9 - Mate mellom hjul, mutter og trucker Når jeg hadde gjort dette, måtte jeg sette denne delen sammen med selve platen. Dette gjorde jeg på samme måte, og fikk festet alle skruer og muttere igjennom slik at alt var låst og festet sammen. I dette tilfellet var platen hoveddelen mens resten av delene satte seg sammen ved å snu og vende på dem og deretter mate dem. Jeg merket her viktigheten av å lage alle delene i definerte plan, slik at de alle var enkle å feste. Hadde jeg for eksempel laget noen av delene i et helt udefinert plan, ville jeg hatt problemer med å mate dem slik at de skulle passe etterpå. På neste side har du et bilde av hele skateboardet.

8 Figur 10 - hele brettet mate't sammen Figur 11 - brettet sett fra undersiden Her ser vi hvordan skateboardet er festet sammen. Skruende går fra toppen av brettet igjennom til truckerne der de ble låst fast med muttere.

9 Analyse av brettet Kraft I denne delen valgte jeg å ta analyse av hele brettet og velge hjulene som bakkenivå. Jeg valgte å teste brettet slik som bildene under. Dette viser hvor en skater kan stå på brettet når han trikser eller kjører. Her står skateren lent bakover klar til å gjøre et triks. Figur 12 - Presset på plata når man kjører bortover Her har skateren enten landet (vanlig å få foten frem på tuppen). Eller han skal gjøre et triks der det innebærer å få nosen nedi først. (for eksempel Nollie, som er omvendt hopping). Figur 13 - Presset på plata etter at man har landet Jeg hadde tidligere definert mitt eget materiale som heter polyurethane. Men siden analysen som oftest overkjørte stoffet (valgte hele brettet til det første materialet), byttet jeg alt til aluminium for enkelthetens skyld. Eneste treplaten vi kunne velge var balsa, så platen ble også aluminium. Jeg valgte aluminiumet: 7075-T6 (SN). Da jeg testet først fikk jeg litt sjokk. Jeg fikk en safety factor på 1,6. jeg kunne ikke skjønne hvorfor jeg fikk dette. Se figur 14 på neste side!

10 Figur 14 - resultat med safety factor 1,6 Jeg skjønte heldigvis fort ut hvorfor. Platen er laget av 7 deler. Og jeg hadde klart å sette 3000 N på hver del, altså totalt 3000 N x 7 = N. Dette var litt i største laget! Men jeg oppdaget heldigvis dette raskt og fikk endret. Jeg fikk da en safety factor på 6, noe som er meget bra. Figur 15 - resultat på brettet med safety factor 6 Jeg fikk de samme testene da jeg satte kraften på midten og.

11 Frekvens (frequency) Her valgte jeg å holde fast i ene delen av skateboardet og sjekke elastiteten til resten av platen. Denne testen ble nokså spesiell siden jeg testet med aluminium og ikke med treverk. Første gang jeg testet dette med annet materiale fikk jeg oppimot 200 Hertz. Da jeg hadde definert alt i aluminium, samme som i forrige study, da fikk jeg egenfrekvensen på 7 hertz. Det vil si at skateboardet går opp og ned 7 ganger i sekundet. Dette er nok for høyt, men vi skulle ikke tenke mer på dette i besvarelsen. Figur 16 - Frequency test med egenfrekvens på 7 hertz

12 Ferdig produkt Jeg valgte å legge til bildene jeg ville ha på skateboardet inne i Solid Works. Mens fargene jeg satte på senere er blitt laget i photoview 360. selv om testene er kjørt i aluminium, skal selve brettet som selges være laget av miljøvennlige materialer. Figur 17 - Hele skateboardet ferdig rendret Jeg har valgt å gi den en Element logo og selge den som det. Element er et veldig populært merke og er et veldig kvalitets stempel. Truckerne valgte jeg aluminium til, med røde gummiknotter der man kan svinge litt. Hjulene er av off white rubber plastikk. Jeg har også valgt å gi selve brettet i flere treverk der jeg valgte to lyse maple plater på hver side, men en sort solid en i midten. Dette er veldig lik farge som bambus, som selve skateboardplaten skal være laget av. Truckene skal være laget av aluminium, som er veldig miljøvennlig. Hjulene skal være laget et stoff som heter polyurethane. Dette er det stoffet de lager de fleste skateboard av i dag. Det er kjent for å være et veldig grønt materiale og veldig egnet til å være blant annet, hjulene på skateboard/sparkesykler osv.

13 Figur 18 - Bilde av truckerne og hjulene. Her ser vi også de røde knottene som demper Figur 19 - undersiden av skateboardet

14 Arbeidstegning Solid Works innlevering av Henrik Thorsen - Skateboard

15