Участник:Машина Голдберга, ставящая автомат по теормеху — различия между версиями
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Sinyak (обсуждение | вклад) |
Sinyak (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| + | |||
'''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». | '''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== | ==Описание== | ||
| Строка 21: | Строка 22: | ||
===Проектная команда=== | ===Проектная команда=== | ||
'''Группа 13151/1''' | '''Группа 13151/1''' | ||
| − | * | + | * Холодаев Тигран |
| − | * | + | * Ревко Валерия |
| − | * | + | * Непряхина Юлия |
| − | * | + | * Лебедева Ирина |
| − | * | + | * Синяк Елизавета |
| − | * | + | * Васильев Дмитрий |
| − | * | + | * Елисеев Анна |
| − | * | + | * Коржова Елена |
| − | * | + | * Журавлева Алина |
| − | * | + | * Орысюк Виталий |
| − | * | + | * Щедрин Виктор |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
==Работа по проекту== | ==Работа по проекту== | ||
===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ||
| − | [[File: | + | [[File:АЫ.jpg|thumb|right|Схема установки Машины Голдберга]] |
# Толчок шаров Ньютона математическим маятником. | # Толчок шаров Ньютона математическим маятником. | ||
# Шары Ньютона толкают шарик. | # Шары Ньютона толкают шарик. | ||
| Строка 58: | Строка 56: | ||
===Материалы и предметы для создания проекта=== | ===Материалы и предметы для создания проекта=== | ||
| − | * | + | * Гвозди |
* Фанера | * Фанера | ||
* Доски | * Доски | ||
| Строка 66: | Строка 64: | ||
* Скотч | * Скотч | ||
* Мячики | * Мячики | ||
| − | * | + | * Нитки |
* Стакан | * Стакан | ||
* Домино | * Домино | ||
* Шары Ньютона | * Шары Ньютона | ||
| + | * Воздушный шар | ||
| + | * Машинка | ||
| + | * Ножницы | ||
| + | * Конфетти | ||
===Инструменты для создания проекта=== | ===Инструменты для создания проекта=== | ||
| Строка 178: | Строка 180: | ||
==Расчеты элементов проекта== | ==Расчеты элементов проекта== | ||
| − | *1 Толчок | + | *1 Толчок шаров Ньютона математическим маятником. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| − | [[File: | + | <div class="mw-collapsible-content"> |
| + | [[File:З1.jpg|thumb|center|Толчок шаров Ньютона математическим маятником. Виктор Васильев]] | ||
| + | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *2 | + | *2 Шары Ньютона толкают шарик. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:А2.jpg|thumb|center|Шары Ньютона толкают шарик. Михаил Захаров]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *3 | + | *3 Качение шарика по наклонной плоскости. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:А3.jpg|thumb|center|Качение шарика по наклонной плоскости. Евгений Курка]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *4 | + | *4 Падение шарика в стаканчик. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:З4.jpg|thumb|center|Падение шарика в стаканчик. Алексей Ким]] |
| + | |||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *5 | + | *5 Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:А5.jpg|thumb|center|Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка. Олег Соколов]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *6 | + | *6 Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:А6.jpg|thumb|center|Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино. Денис Галицкий]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *7 | + | *7 Задействуется принцип работы домино. Домино толкает шарик. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:З7.jpg|thumb|center|Задействуется принцип работы домино. Домино толкает шарик. Роман Фирстов]] |
| + | |||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *8 | + | *8 Свободное падение шарика. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:А8.jpg|thumb|center|Свободное падение шарика. Глеб Максимов]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *9 | + | *9 Движение шарика по полуокружности. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:А9.jpg|thumb|center|Движение шарика по полуокружности. Павел Потапов]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | *10 | + | *10 Падение шарика в машинку. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:А10.jpg|thumb|center|Падение шарика в машинку. Леонид Корщиков]] |
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | *11 Движение машинки по наклонной плоскости. | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [[File:А11.jpg|thumb|center|Движение машинки по наклонной плоскости. Ирина Карамина]] | ||
| + | |||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | *12 Машинка толкает домино. | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [[File:А12.jpg|thumb|center|Машинка толкает домино. Александр Констандогло]] | ||
| + | |||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | *13 Задействуется принцип домино. Домино толкает молоток. | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [[File:А13.jpg|thumb|center|Задействуется принцип домино. Домино толкает молоток. Дмитрий Алексеенков]] | ||
| + | |||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | * | + | *14 Молоток падает на рычаг. Действие принципа рычага. Звенит колокольчик. |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [[File: | + | [[File:З14.jpg|thumb|center|Молоток падает на рычаг. Действие принципа рычага. Звенит колокольчик. Абдуразак Алиев]] |
</div> | </div> | ||
| Строка 264: | Строка 294: | ||
==Результаты по проекту== | ==Результаты по проекту== | ||
| − | + | В ходе создания машины Голдберга были изучены и продемонстрированы многие основные законы теоретической механики. В частности, изучены разделы: статика твёрдого тела, связи и их реакции, моменты сил, кинематика твёрдого тела. Созданная машина Голдберга успешно выполняет поставленную задачу, используя сложную, последовательную цепочку действий. | |
Видео запуска машины Голдберга. | Видео запуска машины Голдберга. | ||
| − | {{#widget:YouTube|id= | + | {{#widget:YouTube|id=VtrgBlcP05g}} |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
==Литература и ссылки== | ==Литература и ссылки== | ||
Версия 14:25, 25 ноября 2020
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 конструировании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики, а само умение конструировать важно любому инженеру — это первый шаг на пути к будущей профессии.
Цель проекта
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к автомату по теормеху.
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
- Холодаев Тигран
- Ревко Валерия
- Непряхина Юлия
- Лебедева Ирина
- Синяк Елизавета
- Васильев Дмитрий
- Елисеев Анна
- Коржова Елена
- Журавлева Алина
- Орысюк Виталий
- Щедрин Виктор
Работа по проекту
Действия, выполняемые машиной Голдберга
- Толчок шаров Ньютона математическим маятником.
- Шары Ньютона толкают шарик.
- Выпадение шарика на наклонную поверхность, качение по ней, и падение в стаканчик.
- Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка.
- Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино.
- Задействуется принцип работы домино.
- Домино толкает шарик.
- Свободное падение шарика, перетекающее в движение по полуокружности.
- Толчок шариком бруска с шариком.
- Падение шарика в машинку.
- Движение машинки по наклонной плоскости.
- Машинка толкает домино.
- Задействуется принцип работы домино.
- Домино толкает молоток.
- Молоток падает на рычаг .
- Действие принципа рычага.
- Звенит колокольчик.
Материалы и предметы для создания проекта
- Гвозди
- Фанера
- Доски
- Клей
- Крепежные уголки
- Саморезы
- Скотч
- Мячики
- Нитки
- Стакан
- Домино
- Шары Ньютона
- Воздушный шар
- Машинка
- Ножницы
- Конфетти
Инструменты для создания проекта
- ЧПУ лазерный станок DFKit
- Электрический лобзик
- Сверлильный станок
- Лобзик
- Молоток
- Шуруповерт
- Ножовка по дереву
- Пистолет для горячего клея
Этапы создания проекта
| Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
| 21.02.2019 | Определить последовательность действий машины Голдберга | Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам | Определена основная последовательность |
| 7.03.2019 | Окончательная последовательность действий для машины Голдберга | С трудом пришли к консенсусу | Сделаны первые зарисовки последовательности действий в Paint |
| 21.03.2019 | Найти материалы для проекта | Материалы было решено искать среди остатков от производства, а также купить в специализированных магазинах | Необходимые материалы были найдены |
| 4.04.2019 | Найти предметы и инструменты для проекта | С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть необходимые инструменты, такие как ЧПУ лазерный станок DFKit | Было найдено все необходимое |
| 16.04.2019 | Разбор этапов для расчетов | Сложности в определении задачи в целом | Начали решать проблему с расчетами |
| 18.04.2019 | Начало расчетов | Возникли проблемы с решением задач | Определились до конца с расчетами |
| 25.04.2019 | Написали электронное письмо с просьбой о подготовке необходимого нам материала | Неправильно указали единицы измерения | Работники в ФабЛабе быстро сориентировались и в итоге выпилили нам необходимый материал |
| 1.05.2019 | Создание зарисовок машины на фанере | Понять, как лучше распределить этапы | Распределили этапы по группам. Каждая группа сделала чертеж своего этапа. Объединили все части в единое целое |
| 6.05.2019 | Потеря фанеры в ФабЛабе | Восстановление зарисовок по памяти | Изменили некоторую последовательность действий в машине из-за смены фанеры (размеры были отличны от первоначальной) |
| 7.05.2019 | Закрепление деревянных конструкций к фанере, создание крепежных систем из деревянного бруска | Проблем не возникло | Все конструкции были прикреплены, включая молоток |
| 15.05.2019 | Необходимо создание перегородок | Необходим был пенопласт | Покупка клея и поиск необходимого пенопласта. Решение проблем с перегородками |
| 16.05.2019 | Создание маятников | Материал, из которого должны были быть маятники был непонятен (металл или полибутадиеновый каучук–попрыгунчик) | Сошлись на участии и того, и другого материала в процессе создания машины |
| 17.05.2019 | Подключение к машине ноутбука | Шарик был лёгкий и пролетал по клавиатуре, не нажимая «пробел» | Сделаны необходимые перегородки |
| 19.05.2019 | Сбор машины | Недоработка некоторых действий в конце | Замена некоторых конечных действий на новые |
| 21.05.2019 | Монтирование видео. Испытания машины Голдберга | Первые разы были насовсем удачные, после исправили некоторые недочеты | Возникающие трудности были решены |
| 25.05.2019 | Создать вики-страницу | Прокрастинация | Результатом является данная страница |
Расчеты элементов проекта
- 1 Толчок шаров Ньютона математическим маятником.
- 2 Шары Ньютона толкают шарик.
- 3 Качение шарика по наклонной плоскости.
- 4 Падение шарика в стаканчик.
- 5 Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка.
- 6 Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино.
- 7 Задействуется принцип работы домино. Домино толкает шарик.
- 8 Свободное падение шарика.
- 9 Движение шарика по полуокружности.
- 10 Падение шарика в машинку.
- 11 Движение машинки по наклонной плоскости.
- 12 Машинка толкает домино.
- 13 Задействуется принцип домино. Домино толкает молоток.
- 14 Молоток падает на рычаг. Действие принципа рычага. Звенит колокольчик.
Результаты по проекту
В ходе создания машины Голдберга были изучены и продемонстрированы многие основные законы теоретической механики. В частности, изучены разделы: статика твёрдого тела, связи и их реакции, моменты сил, кинематика твёрдого тела. Созданная машина Голдберга успешно выполняет поставленную задачу, используя сложную, последовательную цепочку действий.
Видео запуска машины Голдберга.
