Projekte / Diplomarbeiten der HMB
SchülerInnen setzen im Zuge der Diplomarbeit Projekte in Bereichen wie Fahrzeugtechnik, Industriedesign und Robotik/SmartEngineering um. Dabei arbeiten sie oft in Kooperation mit renommierten Unternehmen aus der Industrie und können erste Erfahrungen für das Berufsleben sammeln.
Bereich "Fahrzeugtechnik":
Federwegerfassung bei einem e-KFZ
Aufgabenstellung
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll ein Renault Twizy für zukünftige Laborübungen mit Sensoren, genauer gesagt mit Linearwegaufnehmern, zur Federwegerfassung ausgestattet werden. Weiters muss in dem Fahrzeug ein Beschleunigungssensor installiert werden, um die aktuelle Einfederung einem Fahrzustand zuordnen zu können. Außerdem soll das Messequipment sicher im Fahrzeug verstaut werden, damit die Sicherheit des Fahrers während der Fahrt gewährleistet ist.
Realisierung
→ Ausgangszustand
→ Visuelle Analyse
→ Projektorganisation: Lastenheft, Pflichtenheit, Realisierungsstudie, Ressourcenplanung, Konzeptentwicklung, Entwürfe
→ Einbau: Sensoren einbauen, Karosserie zusammenfügen
→ Fertigstellung und Testung der Funktionalität
Ergebnisse
Die induktiven Längensensoren messen jegliche Veränderung der Einfederung an jedem Rad. Diese Daten werden an die Cloud gesendet und stehen dann dort zur Analyse und Auswertung am PC bereit.
Angefangen haben wir mit einem Regal für unser gesamtes Messequipment. Dies haben wir aus Robot-Units Profilen gebaut. Der nächste Schritt waren die Sensoren, die wir an allen Rädern anbrachten. Mit der geeigneten Programmierung kann man nun über W-Lan in Echtzeit die Daten auswerten lassen.
2021-5BHMBZ
Speedway-Motorrad BELGIMEX (Rekonstruktion)
Aufgabenstellung
Im Zuge der Diplomarbeit soll ein unvollständig vorhandenes Speedway-Rennmotorrad rekonstruiert und aufgebaut werden. Dieses Motorrad war im Besitz von Martin Strömberg und wurde von ihm in den 30er Jahren bei Rennen gefahren. Die fehlenden Teile sind anhand der vorhandenen Recherchen zu rekonstruieren. Die Diplomarbeit unterteilt sich in Subthemen, wobei jedes wiederum Literaturrecherche, 3D-CAD-Konstruktion, Fertigung und Zusammenbau beinhaltet.
Realisierung
→ Begutachtung des Ist-Zustandes
→ Definierung der vorhandenen Teile und der Teile, die rekonstruiert werden müssen
→ Instandsetzung des Motors
→ Umbau des vorhandenen Rahmens
→ Instandsetzung der Gabel und Räder
→ Zusammenbau der fertigen Teile
Ergebnisse
→ Fertig nachkonstruierte FN Speedway 700cc
→ Betriebsfähiges Fahrzeug
→ Zusätzliches Vernickeln und Lackieren von Rahmen und Kleinteilen
Kooperationspartner, Auftraggeber
Motorradcollection FN
2392 Sulz im Wienerwald, Lange Seite 132
2021-5BHMBZ
IWR-Rennboot "Eye Sea U"
Aufgabenstellung
Die Zielsetzung ist es, ein auf den einschlägigen Erfahrungen basierendes und dem IWR-Reglement entsprechendes, wettbewerbsfähiges Boot zu entwickeln, zu testen und danach auf der IWR 2021 Bremen/D an den Start zu bringen.
Realisierung
→ Fertigung des Primärantriebes
→ Fertigung und Finalisierung des Sekundärantriebs
→ Inventor Zeichnung vom neuen Rumpf, Stabilitätsberechnung
→ Konstruktion des neuen Ruders und des Sitzes, Ruderberechnung
Ergebnisse
Es wurde ein neuer Rumpf mit Spanten und Stringer auf Inventor erstellt, sowie eine auf das neue Boot „Eye Sea U“ angepasste Stabilitätsberechnung gemacht. Noch dazu wurde auf den Rumpf ein angepasstes neues Ruder und neue Sitze konstruiert. Anschließend wurde für das Ruder eine entsprechende Ruderberechnung mittels „Vortex“ ausgeführt. Durch dieses Projekt wurden wegen der zahlreichen Teammeetings und dadurch, dass alle Teile miteinander funktionieren müssen, sehr viel Erfahrung im Bereich der Teamarbeit gesammelt.
Außerdem wurden auch viel praktische Erfahrungen gesammelt. Beispielsweise an den Fertigungsmaschinen und an den benutzten Computer-Programmen.
2021-5CHMBZ
Konstruktion eines Fahrzeuges zur Teilnahme an der FORMULA STUDENT AUSTRIA
Aufgabenstellung
Die Aufgabenstellung ist es, ein Fahrzeug zur Teilnahme an der Formula Student Austria zu konstruieren. Als Basis dient hierzu das Reglement der Formula Student Austria. Das Fahrzeug soll laut Regelbuch konstruiert und ausgelegt werden, sodass eine Teilnahme am Wettbewerb damit möglich wäre.
Realisierung
Nachdem das Konzept festgelegt war, wurde das Fahrzeug in drei Teilbereiche aufgeteilt. Dadurch konnte sich jedes Teammitglied auf ein Gebiet spezialisieren. Nachdem jedes Teammitglied seinen Teilbereich ausgelegt und konstruiert hat, wurden diese zu einer Baugruppe zusammengestellt. Anschließend konnte mit der Fertigung der einzelnen Teile wie der Rahmen, die Aufnahmen und den Adapterplatten begonnen werden. Zu guter Letzt wurden diese zu einem Fahrzeug zusammengebaut.
Ergebnisse
Als Ergebnisse der Diplomarbeit können die konstruierte Baugruppe sowie die praktische Umsetzung dieser herangezogen werden. Das Fahrzeug ist unter Einhaltung des offiziellen Reglements der Formula Student Austria konstruiert, sowie gebaut worden. Das bedeutet, dass mit dem Fahrzeug eine Teilnahme an diesem Wettbewerb möglich wäre. Die einzelnen Bauteile der Konstruktion sind beweglich miteinander verbunden. Dies bedeutet, dass die Funktionen des Fahrzeugs auch in der Konstruktion ausgeführt werden können. Dreht man z.B. in der Baugruppe das Lenkrad, so lenken die Räder wie beim echten Fahrzeug ein.
2021-5CHMBZ
Magna e-Kart
Aufgabenstellung
Weiterentwicklung eines Fahrzeugs zur Teilnahme an der MAGNA E-Kart Challenge. Als Basis dient hierzu das Reglement der Formula Student Austria. Das Fahrzeug soll laut Regelbuch konstruiert und ausgelegt werden, sodass eine Teilnahme am Wettbewerb möglich wäre.
Im Schuljahr 2020/2021 wurde im Rahmen einer Diplomarbeit mit der Konstruktion und Fertigung eines E-Karts zur Teilnahme an der Formula Student begonnen. Im Zuge dieser Diplomarbeit wurde ein nahezu fertiges E-Kart konstruiert und anschließend gefertigt. Die wesentlichen, nicht realisierten Komponenten sind der Antriebsstrang sowie die Karosserie des E-Karts.
Realisierung
→ Brainstorming
→ Projektorganisierung
→ → Lastenheft
→ → Tätigkeitsbericht
→ → Realisierungsstudie
→ Konzeptentwicklung
→ Gießen der notwendigen Rohteile
→ Bestellen der Materialien
→ Bearbeiten der Materalien
Ergebnisse
→ Fertigen einer Karosserie, sowie ihrer Montage am Kart
→ Fertigen der Komponenten des Antriebsstrangs
→ Beschaffung der Batterien
→ Besseres Verständnis für:
→ → die Planung eines Projekts
→ → die anfallenden Entwicklungsprozesse
→ → die notwendigen Fertigungsprozesse
2022-5AHMBT
Rennmotorrad-Konstruktion George William Patchett
Aufgabenstellung
Die Aufgabe ist es, ein in Teilen vorhandenes Motorrad, welches für Geschwindigkeitsrekorde gebaut wurde, zu rekonstruieren.
Fehlende Teile sind anhand von Bildern und über Vergleiche mit anderen Rekordmaschinen zu rekonstruieren. Das Motorrad ist in einen betriebsfähigen Zustand zu bringen. Das Fahrwerk ist vollständig aufzubauen. Der Beiwagenrahmen ist anhand einer Recherche aus Stahlrohren zu fertigen.
Außerdem ist das Beiwagenboot als Blechtropfen zu fertigen.
Realisierung
→ Ist-Zustand aufnehmen
→ Fehlteile definieren
→ Handskizzen anfertigen
→ CAD-Zeichnungen anfertigen
→ Fehlteile konstruieren
→ Prototypen anfertigen
→ Motorrad aufbauen und fertigstellen
Ergebnisse
Es wurden alle benötigten Fehlteile originalgetreu angefertigt. Das Motorrad wurde mit Hilfe der angefertigten Teile in einen einsatzbereiten, ausstellungswürdigen Zustand gebracht.
Kooperationspartner, Auftraggeber
DI. Dr. Erich Waldmann-Glaser
Motorradmuseum Sulz im Wienerwald
Lange Seite 132, 2392 Sulz
2022-5BHMBZ
Bereich "Industriedesign":
E-Scooter Next Gen Transporter
Aufgabenstellung
Zu Beginn hat das Projektteam an den ersten Designentwürfen und Konzepten gearbeitet. Danach wurde ein Design ausgewählt und detailliert. Die ausgewählte Variante wurde anschließend konstruiert und in Inventor umgesetzt. Die gesamte Konstruktion wurde berechnet und abschließend visualisiert.
Realisierung
→ Recherche
→ Skizzen
→ Berechnung
→ 3D-Modell
→ Fertigungszeichnungen und Stücklisten
Ergebnisse
→ Teamkoordination
→ Umgehen mit Rückschlägen
→ Skizzen der einzelnen Konzepte
→ Konstruktion der Baugruppe
→ Visualisierungen
Kooperationspartner, Auftraggeber
Johannes Horvath, Herbert Bisovsky
2021-5AHMBI
Wooden Racing Bike
Aufgabenstellung
Jede/r Radfahrer/in wünscht sich irgendwann in seinem/ihrem Leben ein individuell angepasstes Rad. Die Realisierung ist jedoch meist schwierig und mit hohen Kosten verbunden. Aufgrund dieser Ausgangslage befasst sich diese Arbeit mit dem Design mehrerer Rennräder, sowie dem Konstruieren und Programmieren eines Rahmens. Um diesen Rahmen in weiterer Folge auch im Straßenverkehr bewegen zu dürfen, muss man den Rahmen diversen Prüfungen unterziehen. Dafür wird ein Prüfstand konstruiert und gebaut. Darüber hinaus soll dieser selbst designte Rahmen auch wettbewerbsfähig und ästhetisch sein.
Realisierung
→ Designprozess
→ Research von Raddesigns
→ Materialresearch: Buche Multiplex und Furnier+Makassar Furnier
→ Skizzen und Renderings
→ Konstruktion mittels Autodesk Inventor
→ Für geringes Gewicht: Hohlräume im Rahmen
→ Fertigung des Rahmens auf einer CNC-Maschine
→ Prüfstand konstruiert und gebaut
→ Programm für Pneumatikzylinder programmiert
Ergebnisse
Der Rennradrahmen aus Holz bietet durch seine organische Form ein optisch aber auch technisch sehr gelungenes Produkt. Mit dem selbst gebauten Prüfstand konnte gezeigt werden, dass der Rahmen deutlich mehr, als die Norm verlangt, aushält. Bei der Umsetzung des Projektes konnte viel Erfahrung mit dem Umgang von unterschiedlichen Programmen und Maschinen gesammelt werden. Das Endresultat dieser Diplomarbeit ist ein einzigartiger Rennradrahmen.
Kooperationspartner, Auftraggeber
SMC Austria; Girakstraße 2-8, 2100 Korneuburg
2022-5CHMBI
Bereich "Robotik und Smart Engineering":
Getriebezusammenbau mithilfe eines kollaborierenden Roboters
Aufgabenstellung
Unsere Aufgabe ist es, ein Gestell für einen kollaborierenden Roboter zu bauen, eine Tätigkeit zu entwerfen und umzusetzen.
Das Gestell muss mit einem Handhubwagen transportierbar und möglichst vibrationsbeständig sein, um das arbeiten des Roboters zu ermöglichen.
Die Tätigkeit muss in Verbindung mit einem Menschen erfolgen, d. h. Mensch und Roboter arbeiten Hand in Hand.
Realisierung
→ Konstruktion einiger Gestell-Prototypen in Inventor
→ Konstruktion des Getriebes in Inventor
→ Konstruktion des Greifers und Lagervorrichtungen in Inventor
→ Belastungsanalysen der Gestell-Prototypen
→ Materialbeschaffung
→ Fertigen der Bauteile (3D-Druck, Schweißen, Drehen)
→ Montage aller Einzelteile
Ergebnisse
→ Robust ausgeführtes Maschinengestell
→ Montage des Roboters und der Steuerung
→ Greifer, um die Bauteile aufzunehmen
→ Lager- und Arbeitsplatte für die Arbeiten des Roboters
→ Zusammenbauversuche des Getriebes
Kooperationspartner, Auftraggeber
FRANKSTAHL, Rohr- und Stahlhandelsgesellschaft m.b.H.
Esteplatz 6, 1030 Wien
2022-5AHMBT
Knickarmroboter v2022 "Black Mamba"
Aufgabenstellung
Ein vorhandener Knickarmroboter aus dem Vorjahr soll für den praktischen Einsatz im Labor sowie für Präsentationszwecke am Tag der offenen Tür fertiggestellt werden. Der Roboter soll durch die Besucher sicher und intuitiv gesteuert werden können. Außerdem sollen Demo-Programme vorhanden sein.
Realisierung
→ Vorhandene Konstruktion des Knickarmroboters V2021 überarbeiten.
→ Verstehen und im weiteren Verlauf Überarbeiten des Programmcodes, sodass der Roboter mittels Controller und Potentiometer steuerbar ist.
→ Aufrüstung der Konstruktion mit Endschalter, damit der Roboter eine Grund-Position hat.
→ Beschaffung von Zukaufteilen und Hilfsstoffen.
Ergebnisse
→ Automatische Kalibrierung der Position
→ Benutzerfreundliche Steuerung des sechsachsigen Roboters mit einem Gamecontroler
→ Erhöhte Sicherheit des Roboters durch einen Not-Aus- und einen Netz-Schalter
→ Maximalgeschwindigkeit durch Potentiometer regelbar
Sponsoren
Elternverein TGM
2022-5AHMBT
Roboterstraße Pick and Place
Aufgabenstellung
Die bestehende Roboterstraße soll um eine Pick and Place Anwendung erweitert werden. Diese bewegt das Werkstück zwischen Bearbeitungsplatz und Förderband. Es soll für zwei Fertigungszellen eine Pick and Place Anwendung aufgebaut werden. Die Unterdruckerzeugung für die Greifer muss geplant und aufgebaut werden. Weiters sollen alle Fertigungszellen um eine Ampel erweitert werden.
Realisierung
→ Projektorganisation: Erstellung des Lastenheftes, Pflichtenheftes und der Realisierungsstudie
→ Erstellung der Literaturrecherche und der Entwürfe
→ Planung der Konstruktion und Software
→ Aufbau der Softwareschnittstelle und Programmierung dieser
→ Aufbau der Steuerung
→ Testphase und Überprüfung der Software
Ergebnisse
Im Rahmen dieser Diplomarbeit konnten alle Aufgabenstellungen erfüllt werden. Die Roboter stehen nun auf stabilen Halterungen und können so optimal ihre Arbeit verrichten. Die Unterdruckerzeugung wurde in die Roboterhalterung integriert und funktioniert zuverlässig.
2021-5BHMBZ