Werktuigbouwkundestudenten ontwerpen oplossing voor hoogbouw
Een mechanisch apparaat dat op eigen kracht langs een buis omhoog kan klimmen, een buis kan meenemen en deze bovenop de al staande buis kan stapelen. Bijna 600 eerstejaars Werktuigbouwkunde studenten van de TU Delft werkten een half jaar lang aan een zo goed mogelijk ontwerp voor een ‘Klimmende Stapelaar’, dat zou kunnen helpen bij bijvoorbeeld het efficiënt realiseren van steeds grotere windturbines. Het technisch best presterende ontwerp werd bekroond tijdens de ontwerpwedstrijd op 16 juni 2021.
De grens van windturbine-rotorbladen van 100 meter lengte is inmiddels gepasseerd; de komende jaren gaat het om opschalen naar rotorbladen tot 120 meter lengte. 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 assemblage op grote hoogte. Op dit maatschappelijk vraagstuk werd de opdracht voor de ontwerpwedstrijd 2021 gebaseerd.
Bij een dergelijk mechanisch ontwerp komt veel kijken. ‘’Zo heeft de Klimmende Stapelaar onder andere een zelfremmend mechanisme nodig en een slimme aandrijving en energiebron voor de klimbeweging’’, vertelt Regine Vroom, coördinator van de ontwerpwedstrijd. ‘’Voor het positioneren van de buis moest een mechanisme met actuatoren worden ontworpen en moest rekening worden gehouden met de balans, om omvallen te voorkomen. Bovendien werden diverse eisen gesteld op het gebied van veiligheid, materiaal, afwerking en kosten.’’ De prestaties op de wedstrijd zijn vastgesteld door de docent-scheidsrechters. Uiteindelijk heeft studententeam 31 de beste ontwerpprestatie geleverd, door drie buizen te stapelen in slechts 32 seconden. Juryleden uit het bedrijfsleven – o.a. Huisman Equipment B.V. en Design Solutions - beoordeelden volgens eigen criteria welke ontwerpen vanuit oogpunt van de industrie het best presteerden.
In een collegejaar met veelal online onderwijs, was het voor de eerstejaars studenten een positieve afsluiting om in kleine groepjes op het grasveld achter de faculteit samen te mogen komen om de prestatie van hun ontwerp te laten zien. Publiek kon er niet op locatie bij zijn, desalniettemin was er genoeg support van geïnteresseerden die via een livestream online meekeken met de wedstrijd. Lees meer over de jaarlijkse ontwerpwedstrijd van de BSc opleiding Werktuigbouwkunde.
