Участник:90009 ICE — различия между версиями
90009 ICE (обсуждение | вклад) (→Действия, выполняемые машиной Голдберга) |
(→Расчёты элементов проекта (3 семестр 2020)) |
||
(не показано 8 промежуточных версий 2 участников) | |||
Строка 6: | Строка 6: | ||
Актуальность данного проекта заключается в том, что в процессе создания машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться пользоваться оборудованием и инструментами, а также нестандартно использовать подручные материалы. | Актуальность данного проекта заключается в том, что в процессе создания машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться пользоваться оборудованием и инструментами, а также нестандартно использовать подручные материалы. | ||
===Цель проекта=== | ===Цель проекта=== | ||
− | Создать машину Голдберга, результатом которой будет пробуждение не реагирующего на звук будильника условного человека, и теоретический расчет некоторых | + | Создать машину Голдберга, результатом которой будет пробуждение не реагирующего на звук будильника условного человека, и теоретический расчет некоторых шагов машины(элементы). |
+ | |||
===Задачи проекта=== | ===Задачи проекта=== | ||
# Определить последовательность шагов, из которых будет состоять машина Голдберга | # Определить последовательность шагов, из которых будет состоять машина Голдберга | ||
Строка 34: | Строка 35: | ||
# Из наклонного желоба шарики попадают в корзинку, закреплённую на одной из сторон рычага, что вызывает смещение центра тяжести и перемещение другой стороны рычага наверх. | # Из наклонного желоба шарики попадают в корзинку, закреплённую на одной из сторон рычага, что вызывает смещение центра тяжести и перемещение другой стороны рычага наверх. | ||
# Переместившись наверх, конец рычага толкает укреплённый на наклонной плоскости шарик. Шарик скатывается под действием силы тяжести. | # Переместившись наверх, конец рычага толкает укреплённый на наклонной плоскости шарик. Шарик скатывается под действием силы тяжести. | ||
− | # Шарик падает на рычаг, прикреплённый к чаше весов, что вызывает перевес в сторону данной чаши и соответственно подъем другой. | + | # Шарик падает на рычаг, прикреплённый к чаше весов, что вызывает перевес в сторону данной чаши и, соответственно, подъем другой. |
# Чаша весов соединена с основанием первой домино. Подъем чаши запускает падение домино. | # Чаша весов соединена с основанием первой домино. Подъем чаши запускает падение домино. | ||
# Крайняя домино толкает вертикально закрепленный шарнирный элемент. На конце этого элемента находится игла. Под действием сил инерции и силы тяжести шарнирный элемент совершает полуоборот. Игла протыкает наполненный водой шарик. | # Крайняя домино толкает вертикально закрепленный шарнирный элемент. На конце этого элемента находится игла. Под действием сил инерции и силы тяжести шарнирный элемент совершает полуоборот. Игла протыкает наполненный водой шарик. | ||
Строка 42: | Строка 43: | ||
# После преодоления трамплина шарик ударяет лёгкий «молоток», закреплённый на шарнире. | # После преодоления трамплина шарик ударяет лёгкий «молоток», закреплённый на шарнире. | ||
# Молоток под действием сил инерции выходит из равновесия и толкает стоящую перед ним машинку с закреплённой на ней свечке. | # Молоток под действием сил инерции выходит из равновесия и толкает стоящую перед ним машинку с закреплённой на ней свечке. | ||
− | # Пройдя определённый путь останавливается у препятствия, а зажжённая свеча пережигает нить. | + | # Пройдя определённый путь машинка останавливается у препятствия, а зажжённая свеча пережигает нить. |
# Нить удерживает рычаг через несколько неподвижных блоков. После того как нить перегорает, более длинное плечо рычага, с закреплённой на нём надутой перчатке, падает. Перчатка ударяет мирно спящего студента, тем самым вызывая его пробуждение. | # Нить удерживает рычаг через несколько неподвижных блоков. После того как нить перегорает, более длинное плечо рычага, с закреплённой на нём надутой перчатке, падает. Перчатка ударяет мирно спящего студента, тем самым вызывая его пробуждение. | ||
Строка 94: | Строка 95: | ||
|- | |- | ||
| 13.02.2020 | | 13.02.2020 | ||
− | | Начало сборки. Собрать каркас машины и закрепить основные элементы. Также отладить | + | | Начало сборки. Собрать каркас машины и закрепить основные элементы. Также отладить работу машины. |
| Распил ДСП и сборка каркаса заняли слишком много времени | | Распил ДСП и сборка каркаса заняли слишком много времени | ||
| Собрана основа машины. Отлажена работа первых этапов | | Собрана основа машины. Отлажена работа первых этапов | ||
Строка 133: | Строка 134: | ||
| Приобретение необходимые знаний по оформлению вики-страницы, преодоление трудностей | | Приобретение необходимые знаний по оформлению вики-страницы, преодоление трудностей | ||
|} | |} | ||
+ | |||
+ | ==Расчёты элементов проекта (3 семестр 2020)== | ||
+ | * Расчет скорости домино (Кашин Г.И.) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [https://drive.google.com/file/d/1F-_zzaSARJ5H2ngwFIEj6EiLU1gzci7G/view?usp=sharing Задача №1 (Кашин Г.И.)(] | ||
+ | |||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
− | + | * Расчет угла наклона плоскости (Жукова А.А.) | |
− | * Расчет | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [https://drive.google.com/file/d/17fDFESIXcKxZBvUGxv51ON03YcMESCZ9/view?usp=sharing Задача №2 (Жукова А.А.)] | ||
+ | |||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | * Расчет равнодействующий сил, действующих на шарики при движении в желобе (Свиридова С.Я.) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [https://drive.google.com/file/d/1WfSYACWjLy43X09owF62wxHusfFiydsv/view?usp=sharing Задача №3 (Свиридова С.Я.)] | ||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | * Расчет максимальной скорости молотка(Поздяков И.В.) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [https://drive.google.com/file/d/1q2_7a9RiRm5_uPNTICX5E7GIx8uIrIE2/view?usp=sharing Задача №4 (Поздяков И.В.)] | ||
+ | |||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | * Задача 5 (Кушнёва Е.С.) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [https://drive.google.com/file/d/1Z5ZvhN-vWLFmhBRLtShOz0ps2Jizut1W/view Задача №5 (Кушева Е.С.)] | ||
+ | |||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | ==Результаты по проекту== | ||
+ | Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: будит студента, не реагируеющего на звуковые эффекты. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Согласно вычислениям пришлось немного изменить конструкцию. | ||
+ | |||
+ | Видео запуска машины Голдберга. | ||
+ | |||
+ | [https://drive.google.com/file/d/14P7FeIcdi5BNC6SQkA8ASFoY4pEiYv9F/view?usp=sharing Запуск машины Голдберга] | ||
+ | |||
+ | ==Литература и ссылки== | ||
+ | # [https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/166/146184/ Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом] | ||
+ | # [https://ru.wikihow.com/%D1%81%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D1%82%D1%8C-%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D1%83-%D0%A0%D1%83%D0%B1%D0%B0-%D0%93%D0%BE%D0%BB%D0%B4%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B0-%D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D0%BC%D1%83 Как создать машину Руба Голдберга самому] | ||
+ | # [http://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria Краткая теория по теоретической механике] | ||
+ | # [https://ru.wikipedia.org/wiki/Машина_Голдберга Машина Голдберга] | ||
+ | # Примеры различных машин Голдберга: | ||
+ | [https://www.youtube.com/watch?v=6FzUx2EFk8s 75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos] | ||
+ | [https://www.youtube.com/watch?v=Di352crQeMA Marble run | Vivify cg] |
Текущая версия на 09:59, 22 декабря 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». По принципу работы Машины Голдберга мы собираем установку "Будильник Голдберга".
Содержание
Описание[править]
Актуальность[править]
Актуальность данного проекта заключается в том, что в процессе создания машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться пользоваться оборудованием и инструментами, а также нестандартно использовать подручные материалы.
Цель проекта[править]
Создать машину Голдберга, результатом которой будет пробуждение не реагирующего на звук будильника условного человека, и теоретический расчет некоторых шагов машины(элементы).
Задачи проекта[править]
- Определить последовательность шагов, из которых будет состоять машина Голдберга
- Создать схему машины Голдберга
- Подобрать необходимые для создания машины материалы, предметы и инструменты
- Собрать машину Голдберга
- Произвести пробные запуски машины с целью отладки её шагов
- Произвести финальный запуск
- Снять результат на видео
- Замерить необходимые параметры
- Рассчитать шаги машины
- Создать вики-страницу проекта
Проектная команда[править]
Группа 3130801/90009
- Кашин Глеб Игоревич
- Жукова Анастасия Алексеевна
- Свиридова Софья Ярославовна
- Поздяков Игорь Владимирович
- Кушнёва Елизавета Сергеевна
Работа по проекту[править]
Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]
Схема устройства машины Голдберга
- Вибрация телефона, на котором выставлено время пробуждения студента (будильник), заставляет три шарика упасть в желоб. Это запускает нашу машину.
- Три шарика под действием силы тяжести скатываются по двум наклонным желобам.
- Из наклонного желоба шарики попадают в корзинку, закреплённую на одной из сторон рычага, что вызывает смещение центра тяжести и перемещение другой стороны рычага наверх.
- Переместившись наверх, конец рычага толкает укреплённый на наклонной плоскости шарик. Шарик скатывается под действием силы тяжести.
- Шарик падает на рычаг, прикреплённый к чаше весов, что вызывает перевес в сторону данной чаши и, соответственно, подъем другой.
- Чаша весов соединена с основанием первой домино. Подъем чаши запускает падение домино.
- Крайняя домино толкает вертикально закрепленный шарнирный элемент. На конце этого элемента находится игла. Под действием сил инерции и силы тяжести шарнирный элемент совершает полуоборот. Игла протыкает наполненный водой шарик.
- Под шариком находится ведро, наполовину заполненное водой. На поверхности воды находится полузатопленный стакан. Разрыв шарика приводит к тому, что вода из него затапливает стакан.
- К стакану прикреплена нитка, соединяющая стакан и «шторку» через неподвижный блок. Затопление стакана вызывает подъем «шторку».
- «Шторка» удерживает шарик в начале трамплина, её отрыв позволяет шарику скатиться по трамплину.
- После преодоления трамплина шарик ударяет лёгкий «молоток», закреплённый на шарнире.
- Молоток под действием сил инерции выходит из равновесия и толкает стоящую перед ним машинку с закреплённой на ней свечке.
- Пройдя определённый путь машинка останавливается у препятствия, а зажжённая свеча пережигает нить.
- Нить удерживает рычаг через несколько неподвижных блоков. После того как нить перегорает, более длинное плечо рычага, с закреплённой на нём надутой перчатке, падает. Перчатка ударяет мирно спящего студента, тем самым вызывая его пробуждение.
Материалы и предметы для создания проекта[править]
- Листы ДСП
- Картон
- Стеклянные шарики
- Резиновый шарик
- Скотч
- Игла
- Шарики
- Ведро
- Стакан
- Нить
- Шурупы
- Коробки (картонная и железная)
- Строительные уголки
- Перчатка
- Машинка игрушечная
- Свеча
- Резиновая перчатка
Инструменты для создания проекта[править]
- Лобзик электрический
- Напильник ручной
- Шуруповерт
Этапы создания проекта[править]
Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
02.02.2020 | Размышление и обсуждение основной идеи машины Голдберга. Проработка последовательности шагов машины | Возникновение разногласий участников команды в осуществимости определённых шагов машины | Нахождение оптимальной схемы машины, создание теоретического чернового варианта модели и проработка основных шагов |
04.02.2020 | Создать схематичный рисунок машины | Споры на счет оформления схемы и правильности её выполнения | Создание схематического рисунка машины |
11.02.2020 | Составление списка необходимых материалов и их поиск/закупка | Закупка листов ДСП перенесена на дату начала сборки | Утверждение наличия всех компонентов машины, за исключением ДСП |
13.02.2020 | Начало сборки. Собрать каркас машины и закрепить основные элементы. Также отладить работу машины. | Распил ДСП и сборка каркаса заняли слишком много времени | Собрана основа машины. Отлажена работа первых этапов |
14.02.2020 | Отладка работы машины | Машина сработала на 90%. Но в следствии халатности участников, т.е. оставленном на каркасе ведре с водой, машина упала | Необходимо заново отлаживать все шаги машины |
15.03.2020 | - | РЕЖИМ САМОИЗОЛЯЦИИ ДО 14.05.2020 | - |
14.05.2020 | Заверешение работы над машиной и съемка видео | Машина не сработала полностью | Все элементы отлажены |
17.05.2020 | Завершение работы над машиной и съемка видео | Не возникло | Снято видео работы машины |
25.05.2020 | Удаление с видео лишних звуков, создание чертежа в AutoCAD, выполнение задач по расчету шагов машины | Некоторые студенты не успели в срок выполнить поставленные им задачи | Выполнен чертеж, расчитана большая часть шагов |
26.05.2020 | Завершение работы по расчету шагов машины и утверждение видео | Не возникло | Всё готово к оформлению вики-страницы |
27.05.2020 | Оформление вики-страницы | Трудности при создание вики-страницы из-за не знания языка программирования | Приобретение необходимые знаний по оформлению вики-страницы, преодоление трудностей |
Расчёты элементов проекта (3 семестр 2020)[править]
- Расчет скорости домино (Кашин Г.И.)
- Расчет угла наклона плоскости (Жукова А.А.)
- Расчет равнодействующий сил, действующих на шарики при движении в желобе (Свиридова С.Я.)
- Расчет максимальной скорости молотка(Поздяков И.В.)
- Задача 5 (Кушнёва Е.С.)
Результаты по проекту[править]
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: будит студента, не реагируеющего на звуковые эффекты. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Согласно вычислениям пришлось немного изменить конструкцию.
Видео запуска машины Голдберга.
Литература и ссылки[править]
- Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
- Как создать машину Руба Голдберга самому
- Краткая теория по теоретической механике
- Машина Голдберга
- Примеры различных машин Голдберга:
75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos Marble run | Vivify cg