Машина Голдберга, доставляющая корм рыбкам - Кизириди Игорь

Машина Голдберга (машина Руба Голдберга; машина Робинсона-Голдберга; Машина Робинсона или заумная машина) — это устройство, которое выполняет очень простое действие чрезвычайно сложным образом — как правило, посредством длинной последовательности взаимодействий по «принципу домино».

Описание

Актуальность

Актуальность данного проекта состоит в том, что в процессе создания машины Голдберга применяются знания по курсу теоретической механики, также можно научиться нестандартно использовать подручные материалы.

Цель проекта

Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий, будет доставлять корм рыбкам.

Задачи проекта

1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
2. Создать схему машины Голдберга
3. Выбрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты из имеющихся дома
4. Произвести необходимые расчеты
5. Сделать отдельные части проекта
6. Собрать машину Голдберга
7. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
8. Произвести показательный запуск машины Голдберга
9. Снять результат на видео
10. Создать вики-страницу проекта

Проектная команда

Кизириди Игорь группа 3150801/90003

Работа по проекту

Действия, выполняемые машиной Голдберга

1. Отпускается мячик(1), который дальше движется по наклонной поверхности.
2. Мячик(1) сталкивает цепочку из домино.
3. Домино толкает теннисный мячик(2), который скатывается с горки.
4. Теннисный мячик(2) толкает металлический шар(3).
5. Металлический шар(3) приводит в движение металлический шар в рулоне(4).
6. Металлический шар(4) проезжает в рулоне и толкает Теннисный мячик(5).
7. Теннисный мячик(5) скатывается с горки и толкает банку с кормом, корм сыпется в аквариум.

Материалы и предметы для создания проекта

• Теннисные мячики 2 шт
• Мячик
• Книги 2 шт
• Скотч
• Домино 5 шт
• Конструктор
• Металлические шары 2 шт
• Банка корма
• Втулка
• Аквариум

Инструменты для создания проекта

• Ножницы

Этапы создания проекта

Срок	Задача	Воникшие проблемы	Выполненные работы
30.03.20	Придумать основной сюжет для действий машины Голдберга. Определить последовательность действий в машине.	Сложно совместить различные шаги друг с другом, чтобы создать единую машину.	Предварительно определена последовательность действий.
15.04.20	Окончательно определить последовательность действий.	Проблемы с графическим изображением машины Голдберга на плоскости в виде чертежа.	Окончательно определена последовательность действий и нарисована схема установки.
19.04.20	Продумать, из каких материалов будет собран проект, где их можно найти и взять.	Проблем не возникло.	Определены материалы, из которых будет собрана машина
20.05.20	Собрать предметы и инструменты, необходимые для создания машины.	Нехватка некоторых материалов. Сложность их нахождения из-за карантинных мер во время пандемии коронавируса.	Собраны все необходимые предметы и инструменты для машины.
23.05.20	Выполнить расчеты элементов машины.	Проблем не возникло.	Выполнены расчёты элементов машины Голдберга. Решены необходимые задачи.
24.05.20	Создание и тестирование 1 и 2 действия в машине.	Мячик не сталкивает первую домино из-за нехватки скорости.	1 и 2 действия в машине собраны и работают.
26.05.20	Создание и тестирование 3 и 4 действия в машине.	После скатывания с крутой горки мячик отскакивал и не задевал металлический шар.	3 и 4 действия в машине собраны и работают.
27.05.20	Создание и тестирование 5 и 6 действия в машине.	Металлический шар не катился во втулке и застревал там.	5 и 6 действия в машине собраны и работают.
27.05.20	Создание и тестирование конечного действия в машине.	Банка неправильно переворачивалась и рассыпала корм мимо отверстия в аквариуме.	Конечное действие в машине собрано и работает.
28.05.20	Сборка всех действий машины и тестирование её работы.	Не все шаги в машине выполняются.	Все части машины, собранные ранее, были совмещены вместе.
10.06.20	Финальный запуск машины и видеосъёмка.	Лишь после многих попыток запуска машины удалось записать достаточно дублей для монтирования видео.	Записано много дублей для создания видео.
12.06.20	Смонтировать ролик.	Проблем не возникло.	Был смонтирован ролик, в котором показана работа машины Голдберга, разработанная в данном проекте.
15.06.20	Создание вики страницы проекта.	Отсутствие знаний о создании вики-страничек.	Была оформлена большая часть вики-страницы (разделы «Описание» и «Работа по проекту»).
18.06.20	Финальные редактирования вики страницы.	Проблемы с оформлением расчётов.	Результатом является данная страница.

Расчеты элементов проекта

• 1 задача "Расчет минимального расстояния на которое нужно отставить банку с кормом, чтобы теннисный мячик сбил его"
• 2 задача "Расчет высоты падения теннисного мячика(2) и его скорости перед приземлением"
• 3 задача "Расчет силы реакции опоры домино на горизонтальную плоскость"
• 4 задача "Расчет силы необходимой для вывода домино из положения равновесия"
• 5 задача "Расчет ускорения объекта при спуске и его конечной скорости"

Поэтапные схемы машины Голдберга

• 1 и 2 действия ;
• 3 и 4 действия ;
• 5 и 6 действия ;
• Конечное действие ;
• Общая схема Машины Голдберга

Результаты по проекту

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: доставляет корм для рыбок в аквариум. В процессе работы были выполнены все необходимые измерения и расчёты, произведены многочисленные пробные запуски. Конфигурация машины менялась несколько раз пока не был достигнут оптимальный вариант.

Видео запуска машины Голдберга.

Литература и ссылки

1. Как создать машину Руба Голдберга самому
2. Краткая теория по теоретической механике
3. Машина Голдберга
4. Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit
5. Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit
6. Примеры различных машин Голдберга:

    75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos
    The Dresser - Rube Goldberg Machine for Getting Dressed | Joseph's Machines
    Marble run | Vivify cg
    Мастерская Голдберга | СПб и Мск | Лекториум