Aufgabenstellung

Konstruktionswettbewerb 2019

Ziel der diesjährigen Übung zur Konstruktionsmethodik ist es eine Maschine zu entwickeln, die in der Lage ist verschiedene Taster und Schalter an unterschiedlichen Positionen zu betätigen.

Folgende Einschränkungen müssen beachtet werden:

  • Das Startgewicht der Maschine darf maximal 1500 g betragen.

  • Beim Start dürfen die Abmessungen der Maschine einen Würfel mit einerKantenlänge von 400 mm nicht überschreiten.

  • Zulässige Energiequellen sind das Eigengewicht der Maschine und die zum Aufbau gehörigen Oberleitungen.

  • Die Spielbahn ist nicht ideal eben und darf von der Maschine nicht verlassen werden.

  • Der Start der Maschine erfolgt durch das Anlegen der Spannung an die Oberleitungen, dazu müssen die Teammitglieder die Bahn vor dem Start des Countdowns verlassenDanach muss die Maschine die Aufgabe selbständig und ohne Eingriff eines Bedieners ausführen.

  • Gegenstände und Personen dürfen von der Maschine nicht beschädigt werden!

Aufbau der Oberleitung und Masten

wett19_003Mit den Ringisolatoren, die an den Strommasten angebracht sind (siehe Abbildung), werden die Oberleitungen geführt. Die Oberleitungen sind nicht ideal horizontal gespannt, somit hängt das Spannseil zwischen den Strommasten durch.

 

Die drei Leitungsstränge werden bipolar mit Spannung versorgt (max. 2 A). Dabei liegen an der mittleren Leitung 0 V an. Die beiden äußeren Leitungen sind mit +3 V bzw. -3 V versorgt. Die Seile sind über den gesamten Bereich ohne Isolation.

Anordnung der Schalter / Taster

In den nachfolgenden Abbildungen sind die Positionen der Schalter/Taster dargestellt. Insgesamt befinden sich 4 verschiedene mechanische Schalter/Taster (Schaltkraft < 4 N) auf einer Bahn, d.h. für jede Lampe eine Möglichkeit diese einzuschalten. Durch einmaliges Ändern des Schaltzustands (Richtung „Ein“ in rot dargestellt) wird das Relais geschaltet und die Laterne leuchtet. Am Startmasten befindet sich ein Druckschalter, am Endmast sitzt ein Zugschalter mit biegeschlaffer Kordel. Im Inneren des Griffstücks befindet sich ein Rundmagnet Ø 19,5 mm mit einer Haftkraft von 5 ± 0,5 N.

Ablauf des Wettbewerbs:

  • Es findet zuerst ein Qualifikationslauf statt, danach wird im K.O.-System weiter gespielt.

  • Die Startreihenfolge der Maschinen wird ausgelost.

  • An jeder Maschine muss für das Publikum gut erkennbar die Nummer der Teilnehmergruppe als Startnummer in lesbarer, schwarzer Schrift auf weißem Grund angebracht sein.

  • Die Vorbereitungszeit am Spielfeld vor dem Start beträgt maximal 2 Minuten.

  • Die bewusste oder fahrlässige Beschädigung von Gegenständen, Maschinen oder Personen führt zur sofortigen Disqualifikation der Maschine.

Qualifikationslauf:

  • Im Qualifikationslauf ist es entscheidend innerhalb von 3 Minuten möglichst viele Laternen über die Schalter/Taster einzuschalten. Das Team platziert dazu seine Maschine im Startbereich des Gehwegs oder im senkrecht darüber befindlichen Raum.

  • Das Ziel ist es möglichst schnell viele Laternen zum Leuchten zu bringen. Sobald alle Laternen leuchten stoppt die Zeit. Sollten nicht alle Laternen zum Leuchten gebracht werden, so zählt die Zeit, die für die letzte Laterne benötigt wurde.

  • Die 8 Maschinen mit den meisten angeschalteten Laternen in der kürzesten Zeit qualifizieren sich für die K.O.-Runde.

Finallauf:

  • Im Finallauf treten zwei Teams über 3 Minuten Spielzeit gegeneinander an. Beide Bahnen sind dabei identisch aufgebaut.

  • Jedes Team platziert seine Maschine in dem vorgegebenen Startbereich auf dem Gehweg oder im Raum senkrecht darüber. Dabei sind die Startpositionen diagonal gegenüber angeordnet, damit beide Teams die gleichen Voraussetzungen haben.

  • Gewinner des Duells ist die Maschine, die am Ende mehr Laternen eingeschaltet hat. Sollte es einem Team gelingen alle Laternen zum Leuchten zu bringen, gehen dem Gegner „die Lichter aus“. Der Lauf ist somit sofort beendet. Bei gleicher Anzahl an leuchtenden Laternen zählt die Zeit der letzten angeschalteten Laterne.

Termin und Ort:

Der Wettbewerb fand am Tag der Wissenschaft an der  Universität Stutt­gart am 29. Juni 2019 statt.

 

Fragen zu unseren Konstruktionswettbewerben

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