Hyperloop en werktuigbouw; dromen, testen, bouwen en winnen

21 februari 2017 door Webredactie 3mE

Het Delft Hyperloop Team heeft gewonnen en daar is in alle media uitgebreid aandacht aan besteed. Vanuit de faculteit 3mE willen we eens iets dieper ingaan op de werktuigbouwkundige invalshoek van dit bijzondere project. “Want werktuigbouw is de verbindende factor in de techniek”, zegt team captain Tim Houter. “Werktuigbouw kijkt naar alle aspecten van een project, een object of een proces en kan het totaalplaatje maken en de verschillende (technische) expertises verbinden.”

Hele werktuigbouwkunde komt langs
Tim Houter heeft zijn bachelor Werktuigbouwkunde afgerond. Als team captain van Delft Hyperloop hield hij zich vooral bezig met non-technische zaken als werkruimte, financiën, en evenementen. Maar ook in zijn rol als team captain heeft hij alle werktuigbouwkundige kennis langs zien komen: “Dynamica, stromingsleer, thermodynamica, mechatronica, sterkteleer, noem maar op. Het komt allemaal terug omdat dit zo’n veelzijdig project is”.

Joost de Jong is masterstudent Systems & Control bij 3mE. Hij was regeltechnicus bij het team, met als taak de dynamica en stabilisatie te analyseren. Hij heeft daarbij veel gehad aan de colleges Control Theory en Modelling & Nonlinear Systems Theory. “Die zijn essentieel als je een goede systeembeschrijving wilt maken en wilt analyseren wat voor een stabilisatie het beste werkt. Vaardigheid in MATLAB is daarbij ook onmisbaar”, zegt Joost.

Vet om achter de machines te staan
Joost heeft een dubbele bachelor Wiskunde/Natuurkunde in Utrecht gedaan en heeft tijdens een uitwisseling in Berkeley (Californië) de werktuigbouwkunde ontdekt. “Ik was altijd veel bezig met techniek en dichter naar de praktijk gaan was voor mij een logische stap. In het hyperloopteam had ik wat minder praktijkervaring en ik vond het behoorlijk vet ook eens achter de machines te staan. Toen we te horen kregen dat we door waren naar de finale (het bouwen van een daadwerkelijk voertuig) ben ik aan de slag gegaan met productie – ik heb leren draaien, frezen en onderdelen gemaakt met de 3D printer. Ook heb ik een aanhangerrijbewijs behaald om onze hyperloop te kunnen laten zien op evenementen in Amsterdam, Berlijn en Parijs.”

Bijna alles zelf gedaan
De faculteit 3mE heeft het Hyperloopteam een beetje op weg geholpen in de opstartfase. Er moest een testopstelling gebouwd worden om een magneetje te laten zweven op verschillende hoogtes en dat te kunnen controleren en regelen. Het team zocht naar financiering voor wat elektronica, sensoren en ander materiaal. Theun Baller, decaan 3mE,  weet het nog: “Het was een echt werktuigbouwonderwerp. En het was een goed team met goede mensen die enthousiast ergens voor gaan. Die wil je natuurlijk een kans geven.” Hier staat een filmpje van deze eerste testopstelling. Joost: ”In een vroege designfase wilden we onze 'pod' laten zweven met een EMS (elektromagnetische ophanging), die actieve regeling zou vereisen. Uiteindelijk kwam er echter een EDS (elektrodynamische ophanging), die passief stabiel is! Veel robuuster, en veiliger, en de dynamica bleek minder ingewikkeld."

Tijdens de rest van het project was er eigenlijk vrij weinig contact met de faculteit 3mE. Het team heeft alles zelf gedaan. Bij problemen hadden ze misschien wel contact opgenomen met experts maar dat bleek niet nodig. Behalve de begeleiding van de Dreamhall en training in mediabeleid van de TU heeft Delft Hyperloop de meeste kennis zelf meegebracht of ontwikkeld. Joost: “Literatuuronderzoek, (aero)dynamische simulaties draaien, het ontwerpen en bouwen van een koolstofvezel chassis en aluminium ophanging zijn allemaal zaken die door ons zelf zijn gedaan. Wel hebben we dankbaar gebruik gemaakt van de Meetshop, om sensoren te lenen waarmee we onze testopstellingen hebben uitgerust”.

Werktuigbouw; samen dromen uittekenen, testen en bouwen
Werktuigbouwkunde brengt de theoretische ontdekkingen en ontwerpen samen met de praktijk. Dat is precies wat er gebeurt in de Dreamhall van de TU. Studenten dromen over nieuwe oplossingen, gaan dat uittekenen en ook daadwerkelijk testen en bouwen. Joost: “Ik weet zeker dat elk team wel één of meerdere werktuigbouwkundigen in zijn gelederen heeft. En naast ons belangrijkste ‘werktuig’, het voertuig zelf, zijn er ook twee minder belichte werktuigen gebouwd: testopstellingen met een horizontale en een verticale aluminium schijf die tot wel 360 km/h versneld kunnen worden, waarop we onze zweefsystemen hebben getest. Zo konden we de grote uitdaging van het bouwen van een volledig voertuig alvast opdelen in kleinere uitdagingen die onafhankelijk op te lossen waren.”

Wat willen Joost en Tim nog meegeven aan onderzoekers, studenten en toekomstige studenten? Joost: ”Investeer in de theorie, maar houd ook altijd het oog op de praktijk. Daar moet het uiteindelijk van de grond komen en daar gaan mensen aan de slag met de ontwikkelde kennis. En (toekomstige) studenten, neem eens een kijkje in de Dreamhall, zelfs als je geen werktuigbouwkundige bent. Elk team kan een goed gemotiveerde student, die de spreekwoordelijke handen uit de mouwen weet te steken, goed gebruiken. Op 28 februari houdt Delft Hyperloop een interesseborrel in de Aula!” Tim: “Het is technisch een fantastische prestatie, maar het teamwork, de mensen en de expertise bij elkaar brengen en van daaruit meerwaarde creëren en samen een topprestatie leveren, dat is prachtig.”

© 2017 TU Delft

Metamenu