Машина Голдберга, запускающая шарик — различия между версиями
(→Материалы и предметы для создания проекта) |
|||
Строка 53: | Строка 53: | ||
* Машинка | * Машинка | ||
* Рычаг | * Рычаг | ||
− | * Маятник | + | * Маятник |
* Фанера | * Фанера | ||
* Доски | * Доски | ||
− | * | + | * Свеча |
* Клей | * Клей | ||
* Веревка | * Веревка | ||
* Воздушный шарик | * Воздушный шарик | ||
* Коробка | * Коробка | ||
− | |||
* Молоток | * Молоток | ||
* Домино | * Домино | ||
* Скотч | * Скотч | ||
* Стаканчик | * Стаканчик | ||
+ | |||
===Инструменты для создания проекта=== | ===Инструменты для создания проекта=== | ||
Версия 09:49, 11 июня 2019
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».
Содержание
Описание
Актуальность
Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться использовать оборудование для цифрового производства DFKit. В частности 3D принтер и ЧПУ лазерный станок.
Цель проекта
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску воздушного шара.
Задачи проекта
- Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
- Подобрать необходимые материалы, предметы и инструменты для создания проекта
- Произвести расчеты и вычисления для определения параметров отдельных частей проекта
- Создать схему машины Голдберга
- Сделать отдельные части проекта
- Собрать машину Голдберга
- Произвести пробные запуски и устранить недочеты
- Смонтировать видео
- Произвести показательный запуск машины Голдберга
- Создать вики-страницу проекта
Проектная команда
Группа 13151/1
- Дуванова Анна
- Васильева Алёна
- Гиниятуллин Данил
- Иванов Ярослав
- Каликсон Алексей
- Лучакин Сергей
- Наумова Ксения
- Ожигина Елена
- Пестова Дарья
- Прохоркина Анна
- Скляров Кирилл
- Солдатов Станислав
- Хамидуллова Евгения
- Червоненко Даниил
Работа по проекту
Действия, выполняемые машиной Голдберга
- Запуск маятника Ньютона опрокидывает стаканчик с шариком
- Шарик катится по желобу до ямки, приводя в работу рычажные весы
- Другой конец весов, поднявшись, толкает новый шарик
- Шарик катится по желобам и, оттолкнувшись от препятствия снизу, толкает домино, запуская цепную реакцию
- Последняя доминошка толкает тележку с горелкой, которая начинает катиться по слегка наклонной плоскости до препятствия
- Нить пережигается от горелки
- Молоток, который удерживался нитью, падает и толкает шарик
- Шарик перелетает обрыв и приземляется в кузов машинки
- Машинка скатывается по наклонной плоскости
- Крышка коробки, которая прикреплена к машинке, поднимается
- Шарик, удерживаемый крышкой, взлетает
Материалы и предметы для создания проекта
- Мячики
- Тележка
- Машинка
- Рычаг
- Маятник
- Фанера
- Доски
- Свеча
- Клей
- Веревка
- Воздушный шарик
- Коробка
- Молоток
- Домино
- Скотч
- Стаканчик
Инструменты для создания проекта
Этапы создания проекта
Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
27.09.18 | Определить последовательность действий машины Голдберга | Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам. | Определена основная последовательность. |
04.10.18 | Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга | С трудом пришли к консенсусу. | Определена последовательность, сделан набросок действий. |
11.10.18 | Найти материалы для проекта | Материалы было решено искать среди остатков от производства. Взяли все, что не жалко. | Необходимые материалы были найдены. |
18.10.18 | Найти предметы и инструменты для проекта | С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть все необходимые инструменты: ЧПУ лазерный станок DFKit, 3D принтер DFKit и т.д. | Было найдено все необходимое. |
25.10.18 | Разбор этапов для расчетов | Сложности в определении задачи в целом | Начали решать проблему с расчетами. |
01.11.18 | Начало расчетов | Возникли проблемы с решением задач. | Определились до конца с расчетами. Разделили задания по группам. |
08.11.18 | Продолжение расчетов | Трудности с определением, какие законы необходимо применять | Выполнили часть расчетов. |
15.11.18 | Анализ этапов | Пружинящая поверхность оказалась сложна в расчетах и реализации. | Решили убрать пружинящую поверхность из проекта. |
22.11.18 | Закончить расчеты | Сложности в подведении итогов расчетов | Решили все задачи, выполнили все расчеты. |
29.11.18 | Создать схему | Понять, как лучше распределить этапы | Распределили этапы по группам. Каждая группа сделала чертеж своего этапа. Объединили все части в единое целое. |
06.12.18 | Сделать рычаги, лестницы, домино, качающийся маятник | Отсутствие навыков работы с инструментами. | Разделили работу по группам. Изучили, как работать с лазерным станком и 3D принтером, сделали с их помощью необходимые части проекта. Было сделано всё, что планировалось. |
13.12.18 | Покрасить домино. Собрать всё вместе. Сделать пробные запуски. | С кексиком возникли проблемы. Никто его не купил. Убрали кексик из проекта. Решили использовать зажигалку вместо свечки. | Попытались несколько раз запустить машину. Устранили недочёты, выявленные на пробных запусках: сделали подставки под лестницы и воронку, отпилили кусок воронки. Рычаг №3 будет нажимать не на кнопку, а на мышь. |
20.12.18 | Монтирование видео. Презентация машины Голдберга | Первая попытка запуска оказалась не совсем удачной, потому что загорелась краска на веревке. Запускать машину с помощью огня оказалось опасно. | Решили покрасить нашу машину Голдберга, чтобы она имела более презентабельный вид. В целях пожарной безопасности исключили зажигалку из проекта. В итоге удалось запустить нашу машину. |
25.12.18 | Создать вики-страницу проекта | Отсутствие знаний о создании вики-страниц | Результатом является данная страница |
Расчеты элементов проекта
- Расчет расстояния и угла, на который необходимо отклонить маятник, чтобы он сбил домино
- Проверка условия движения рычага №2 в результате падения шарика №1 на рычаг №1
- Расчет импульса, который необходимо придать тележке для начала её движения вниз по склону
- Расчет скорости, с которой должна ехать тележка, чтобы запустить цепную реакцию падающих домино
- Расчет скорости и импульса молотка после начала движения
- Под каким углом и с какой скоростью мячик прилетит в кузов
Результаты по проекту
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: нажимает на кнопку для запуска видео. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Вычисления немного подвели: пришлось исправлять высоту и длину некоторых конструкций. Возможно, если потестировать побольше, выявились бы еще несовершенства.
Видео запуска машины Голдберга.
Видео, запускаемое на ноутбуке, показывает рабочий процесс создания машины Голдберга.
Литература и ссылки
- Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи
- Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
- Как создать машину Руба Голдберга самому
- Краткая теория по теоретической механике
- Машина Голдберга
- Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit
- Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit
- 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