Menselijk Aangedreven Voertuigen Kunnen Een Betekenisvolle Verandering Teweegbrengen (Op-Ed)

{h1}

Alleen aangedreven door de bewegingen van een bestuurder, concurreren door mensen aangedreven voertuigen in races met snelheden tot 45 mph.

Mark Archibald, hoogleraar werktuigbouwkunde aan het Grove City College in Pennsylvania en voorzitter van de HPVC-commissie van ASME, heeft dit artikel bijgedragen aan WordsSideKick.com's Expertvoices: Op-Ed & Insights.

Elk jaar, op locaties over de hele wereld, komen teams van werktuigbouwkundestudenten samen om hun door hen ontworpen voertuigen te demonstreren en te racen. De voertuigen onderhandelen over krappe bochten, slaloms, ruwe stoepen en haltes voor levensmiddelen. Pieksnelheden zijn vaak rond de 45 mph (72 km / h). De mannen en vrouwen die ontwerpen en concurreren, brengen elk jaar nieuwe ideeën en innovaties. En hier is het echt interessante deel: geen van de voertuigen gebruikt een druppel benzine. Ze gebruiken geen batterijen die via het elektriciteitsnet worden opgeladen. Ze zijn niet-vervuilend, gebruiken geen fossiele brandstof en genereren geen broeikasgassen. Wat is de krachtbron - Menselijke spieren.

Deze voertuigen worden aangedreven door de benen van de studenten en soms door armen. De voertuigen laten een opmerkelijk technisch ontwerp en voertuigprestaties zien. Het evenement is de Human-Powered Vehicle Challenge (HPVC), die jaarlijks wordt gehouden voor elk van de afgelopen 30 jaar in de Verenigde Staten en is uitgebreid naar Latijns-Amerika en Pakistan. India zal later dit jaar worden toegevoegd. De American Society of Mechanical Engineers (ASME) organiseert en beheert de competitie.

Er zijn veel andere collegiale engineeringwedstrijden, waarvan er nogal wat voertuigen van het ene type of een ander betreffen. Er zijn races voor off-road voertuigen, Formule 1 raceauto's en sneeuwscooters. Er is een wedstrijd voor voertuigen met een hoge kilometerstand, die veel op door mensen aangedreven voertuigen lijken, maar op benzine rijden en ongeveer 1300 mijl (2,100 kilometer) per gallon krijgen.

Toch onderscheidt ASME HPVC zich tussen al deze competities, deels vanwege de structuur van de competitie zelf, die studententeams veel meer ontwerpvrijheid biedt om te innoveren en creatieve oplossingen te ontwikkelen. Het valt ook op omdat het vrouwen - een groep die aanzienlijk ondervertegenwoordigd is in de werktuigbouw - aanmoedigt om deel te nemen en, meer in het algemeen, om STEM-beroepen in te gaan. En het valt op door de sociale en ecologische gevolgen van door mensen aangedreven voertuigen, die zeer tastbare voordelen bieden voor mensen in zowel ontwikkelde als niet-ontwikkelde landen.

De HPVC begon in 1983 aan de Universiteit van Californië, Davis. In die tijd draaide het allemaal om snelheid - hoe snel een mens over de grond kon gaan door zijn of haar kracht - en een paar opmerkelijke snelheden werden behaald. In 2002 was de concurrentie zo sterk gegroeid dat er twee wedstrijden werden gehouden - een oost-evenement en een west-evenement. Ongeveer tegelijkertijd erkende de maatschappij de waarde van door mensen aangedreven voertuigen als duurzaam vervoer, en de concurrentie voegde een tweede klasse voertuigen toe voor utilitair gebruik.

Veel door mensen aangedreven voertuigen zijn gebaseerd op ligfietsontwerpen, zoals deze wordt bestuurd door Angelica Delgado-Perez, een student van de California State University-Chico in het 2013 Human-Powered Vehicle Challenge (HPVC) West-evenement in april in San Jose, Calif.

Veel door mensen aangedreven voertuigen zijn gebaseerd op ligfietsontwerpen, zoals deze wordt bestuurd door Angelica Delgado-Perez, een student van de California State University-Chico in het 2013 Human-Powered Vehicle Challenge (HPVC) West-evenement in april in San Jose, Calif.

Credit: ASME.

De eerste paar jaar hadden teams die aan die klasse deelnamen moeite om haalbare technologieën te ontwikkelen die zouden leiden tot krachtige, praktische voertuigen. Tegen 2011 waren de bedrijfsvoertuigen verbeterd tot het punt dat de voertuigklassen werden gecombineerd. Tegenwoordig moeten succesvolle HPVC-teams voertuigen ontwerpen en bouwen die zowel snel als praktisch zijn voor dagelijks transport. Ze concurreren in vier evenementen - een technisch ontwerpevenement, een snelheidsevenement, een innovatie-evenement en een uithoudingsvermogen - die alle aspecten van het ontwerp demonstreren.

Alle echte engineeringprojecten houden beperkingen in. Goede engineering combineert innovatief denken en compromissen - allemaal binnen een raamwerk van budgettaire, regelgevende, fysieke en productiebeperkingen - die leiden tot verbeterde producten en prestaties. Het is een evenwichtsoefening die moeilijk te leren is in de beslotenheid van de klas. Dit is waar engineering design competities echt schijnen, omdat een team van studenten die een competitief voertuig ontwikkelen, die vaardigheden moeten leren om zelfs maar naar de concurrentie te kunnen gaan.

De HPVC overtreft andere competities omdat de regels zijn geschreven om teams zoveel mogelijk ontwerpvrijheid te geven. Veiligheidseisen worden bijvoorbeeld genoemd als prestatievereisten, in plaats van specificaties voor bepaalde materialen of geometrie. Teams moeten zich richten op aerodynamica om goed te scoren in het ontwerpevenement, maar mogen elk type of type aërodynamische apparaten gebruiken die het best werken in de races. Ze kunnen ook configuraties wijzigen tussen races of zelfs tijdens een race.

Dit opent de deur naar ware creativiteit en innovatie - vaardigheden die vandaag belangrijker zijn dan ooit tevoren. Bovendien leren studenten om als een team te werken, realistische budgetten te ontwikkelen en grote en complexe projecten te beheren. Kortom, studenten leren de vaardigheden om uit te blinken in hun gekozen vakgebied.

Vrouwen zijn ondervertegenwoordigd in engineering, vooral in de machinebouw. Dit is een schande, want vrouwelijke ingenieurs brengen meetbare voordelen mee voor ontwerpteams. Teams met vrouwen zijn innovatiever en concurrerender en leiden tot meer zakelijk succes. Het HPVC heeft een lange traditie in het stimuleren en ondersteunen van vrouwelijke technische studenten. Het snelheidsevenement is eigenlijk twee evenementen - een voor mannen en een voor vrouwen. Teams moeten zowel mannen als vrouwen hebben om deel te nemen aan beide evenementen.Op dezelfde manier rijden zowel mannen als vrouwen tijdens het uithoudingsvermogen. Teams die zonder beide geslachten racen, moeten 15 minuten later beginnen dan alle anderen.

Deze praktijken leren mannen en vrouwen om samen te werken aan een uitdagend project - belangrijke vaardigheden voor beginnende ingenieurs. Hopelijk bevorderen ze ook een gevoel van waardering voor wat elk geslacht het ingenieursberoep oplevert.

De voertuigen die studenten ontwerpen en racen zijn variaties op de vertrouwde fiets. De meesten zijn ligfietsers, met renners die in een meer aerodynamische positie gaan zitten dan op standaardfietsen. De meeste hebben ook aërodynamische stroomlijnkappen om de snelheid te verhogen. Sommige hebben drie of zelfs vier wielen. Sommige zijn zeer geavanceerd, met verlichtingssystemen, anti-slip remmen en regeneratief remmen. Alle worden alleen aangedreven door menselijke spierkracht en produceren geen uitstoot van broeikasgassen of toxines. Het doel is om efficiënte, duurzame en praktische door de mens aangedreven voertuigen te ontwerpen en ontwikkelen.

In ontwikkelde landen kunnen dit soort voertuigen, samen met meer conventionele fietsen, worden gebruikt om verkeerscongestie te verminderen, de volksgezondheid te verbeteren, luchtvervuiling tegen te gaan en aanzienlijk lagere transportkosten. In ontwikkelingslanden kunnen door mensen aangedreven voertuigen betaalbaar basisvervoer bieden voor persoonlijk vervoer, leveringen en zelfs ambulancediensten. De HPVC-missie moedigt technische studenten aan om rekening te houden met de sociale, ecologische en economische voordelen van de voertuigen die ze ontwerpen. Het resultaat is betaalbaar, schoon en veilig. Ze zijn sneller en comfortabeler dan standaardfietsen, en veel bieden bescherming tegen slecht weer.

Sommigen, met name in de Verenigde Staten, hebben vraagtekens gezet bij de voordelen van door mensen aangedreven voertuigen. De individuele kostenvoordelen zijn duidelijk en aanzienlijk. Overweeg een nieuwe afgestudeerde die een door mensen aangedreven voertuig koopt in plaats van een auto. Gemiddeld bespaart hij $ 5.000 tot $ 6.000 per jaar - geld dat een lange weg kan gaan naar het terugbetalen van studieleningen of het sparen voor een nieuw huis.

Bovendien, meer dan 9.000 lbs. (4.100 kilogram) broeikasgasemissies worden vermeden. Als 5 procent van de Amerikaanse bevolking voor de meeste van hun reizen zou overschakelen van auto's naar door mensen aangedreven voertuigen, zou het totale verschil een reductie van 31 miljoen ton (28 miljoen ton) aan broeikasgassen zijn en een besparing van meer dan 3 miljard gallons (11 miljard liter) benzine. Het is waar dat dit een klein deel van de totale uitstoot van broeikasgassen in de VS vertegenwoordigt, maar het is desalniettemin een aanzienlijk tonnage.

The Human-Powered Vehicle Challenge-inzending voor de Missouri University of Science & Technology in Rolla, Mo., die deelneemt aan het Human-Powered Vehicle Challenge (HPVC) West-evenement 2013, gehouden in april in San Jose, Californië Credit: ASME

The Human-Powered Vehicle Challenge-inzending voor de Missouri University of Science & Technology in Rolla, Mo., die deelneemt aan het Human-Powered Vehicle Challenge (HPVC) West-evenement 2013, gehouden in april in San Jose, Californië Credit: ASME

Credit: ASME

Uit onderzoek is gebleken dat mensen die met de fiets naar het woon-werkverkeer gaan, langer leven en een betere cardiovasculaire gezondheid hebben in vergelijking met auto-pendelaars. Bovendien worden in veel delen van de wereld door mensen aangedreven voertuigen gebruikt om te voorzien in elementaire transportbehoeften. Een gebrek aan infrastructuur en onbetaalbare kosten maken de auto vaak tot een niet-levensvatbare keuze en transit-systemen bestaan ​​mogelijk niet.

Studenten die deelnemen aan het HPVC ontwerpen transportoplossingen voor een wereld die wordt geconfronteerd met economische stress en armoede, klimaatverandering en conflicten over energievoorziening. Ze leren problemen - technisch, bestuurlijk, budgettair en logistiek - op een gestructureerde en rationele manier oplossen. Ze leren om samen te werken als een team om een ​​uitdagend doel te bereiken. Vrouwen en mannen werken samen, leren elkaars bijdragen en talenten te respecteren. En ze hebben plezier onderweg.

Natuurlijk is dit een beetje geïdealiseerd - sommige studenten zijn er gewoon voor het racen. Sommige teams werken niet echt goed samen, en sommigen betwijfelen het potentieel voor het welzijn van de mens. Niettemin zijn de deelnemers aan de ASME Human-Powered Vehicle Challenge er beter voor. Het zijn betere ingenieurs. Ze kunnen de volgende generatie beter adviseren, begeleiden en leiden. Ze zijn zich bewust van de voordelen - en de schade - die kunnen worden veroorzaakt door technologische keuzes. Het zijn de studenten die werkgevers willen huren. Zij zijn degenen die ons naar een betere toekomst zullen leiden.

De weergegeven meningen zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de mening van de uitgever. Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Zeitgeist: Addendum (Final Cut).




Onderzoek


Sorry, Mount Jackson: De Nieuwe Hoogste Berg Van Het Verenigd Koninkrijk Is Ijskoud
Sorry, Mount Jackson: De Nieuwe Hoogste Berg Van Het Verenigd Koninkrijk Is Ijskoud

Ernesto Spotted By Satellite, Could Hurricane Worden
Ernesto Spotted By Satellite, Could Hurricane Worden

Science Nieuws


Hoop En Veerkracht: Hoe Ouders Omgaan Met De Kanker Van Een Kind
Hoop En Veerkracht: Hoe Ouders Omgaan Met De Kanker Van Een Kind

Orkaan Sandy Ontmaskert Schipbreuk Met Vuureiland
Orkaan Sandy Ontmaskert Schipbreuk Met Vuureiland

Wat Is Biologie?
Wat Is Biologie?

Mogelijke Nieuwe Soorten Gevonden In Ocean Crossroads
Mogelijke Nieuwe Soorten Gevonden In Ocean Crossroads

Een Japans Bedrijf Zegt Dat Het Spacex-Raketten Zal Gebruiken Om Op De Maan Te Landen
Een Japans Bedrijf Zegt Dat Het Spacex-Raketten Zal Gebruiken Om Op De Maan Te Landen


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com