Участник:Машина Голдберга, ставящая автомат по теормеху — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Результаты по проекту)
 
(не показано 19 промежуточных версий этого же участника)
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 7: Строка 6:
 
===Цель проекта===
 
===Цель проекта===
 
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к автомату по теормеху.
 
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к автомату по теормеху.
−
 
 
===Задачи проекта===
 
===Задачи проекта===
 
# Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
 
# Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
Строка 21: Строка 19:
  
 
===Проектная команда===
 
===Проектная команда===
−
'''Группа 13151/1'''
+
'''Группа 13131/11'''
 +
* Ревко Валерия
 
* Холодаев Тигран
 
* Холодаев Тигран
−
* Ревко Валерия
+
* Синяк Елизавета
 +
* Лебедева Ирина
 
* Непряхина Юлия
 
* Непряхина Юлия
−
* Лебедева Ирина
+
* Васильев Дмитрий
−
* Синяк Елизавета
 
−
* Васильев Дмитрий  
 
−
* Елисеев Анна
 
−
* Коржова Елена
 
−
* Журавлева Алина
 
−
* Орысюк Виталий
 
 
* Щедрин Виктор
 
* Щедрин Виктор
 +
* Коржова Елена
 +
* Журавлева Алина
 +
* Елисеева Анна
 +
* Орысюк Виталий
  
 
==Работа по проекту==
 
==Работа по проекту==
 
===Действия, выполняемые машиной Голдберга===
 
===Действия, выполняемые машиной Голдберга===
−
[[File:АЫ.jpg|thumb|right|Схема установки Машины Голдберга]]
+
[[File:Четреж Машины Голдберга page-0001.jpg|thumb|right|Схема установки Машины Голдберга]]
−
# Толчок шаров Ньютона математическим маятником.  
+
# Толчок двух шариков (малого и большого) молоточком.  
−
# Шары Ньютона толкают шарик.
+
# Передвижение шариков по плоскости до нулевой конечной скорости
−
# Выпадение шарика на наклонную поверхность, качение по ней, и падение в стаканчик.  
+
# Выпадение малого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение на пробел и включение музыки.  
−
# Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка.  
+
# Выпадение большого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение в корзину.  
−
# Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино.  
+
# Корзина с шариком высвобождают маятник.  
 +
# Маятник толкает домино.  
 
# Задействуется принцип работы домино.  
 
# Задействуется принцип работы домино.  
−
# Домино толкает шарик.
+
# Толчок шарика, прикрепленного к ножницам.  
−
# Свободное падение шарика, перетекающее в движение по полуокружности.  
+
# Толчок шарика маятником.  
−
# Толчок шариком бруска с шариком.  
+
# Проход шарика по трубе.  
−
# Падение шарика в машинку.
+
# Скатывание шарика к машинке.  
−
# Движение машинки по наклонной плоскости.
+
# Толчок машинки.
−
# 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===
 
===Материалы и предметы для создания проекта===
−
* Гвозди
+
* Машинка
 +
* Воронка
 
* Фанера
 
* Фанера
 
* Доски
 
* Доски
Строка 64: Строка 58:
 
* Скотч
 
* Скотч
 
* Мячики
 
* Мячики
−
* Нитки
+
* Книги
 
* Стакан
 
* Стакан
 +
* Линейка
 +
* Канцелярские резинки
 +
* Бусы
 
* Домино
 
* Домино
−
* Шары Ньютона
 
−
* Воздушный шар
 
−
* Машинка
 
−
* Ножницы
 
−
* Конфетти
 
  
 
===Инструменты для создания проекта===
 
===Инструменты для создания проекта===
Строка 177: Строка 169:
 
<br />
 
<br />
 
<br />
 
<br />
−
 
  
 
==Расчеты элементов проекта==
 
==Расчеты элементов проекта==
−
*1  Толчок шаров Ньютона математическим маятником.
+
*1  Толчок двух шариков (малого и большого) молоточком
−
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
−
<div class="mw-collapsible-content">
 
−
[[File:З1.jpg|thumb|center|Толчок шаров Ньютона математическим маятником. Виктор Васильев]]
 
−
 
 
−
</div>
 
−
</div>
 
−
 
 
−
*2 Шары Ньютона толкают шарик.
 
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
−
<div class="mw-collapsible-content">
+
[[File:Аня.jpg|thumb|center|Толчок двух шариков (малого и большого) молоточком]]
−
[[File:А2.jpg|thumb|center|Шары Ньютона толкают шарик. Михаил Захаров]]
 
  
−
</div>
 
 
</div>
 
</div>
  
−
*3 Качение шарика по наклонной плоскости.
+
*2 Передвижение шариков по плоскости до нулевой конечной скорости
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
−
 
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
 
+
[[File:Тигран.jpg|thumb|center|Передвижение шариков по плоскости до нулевой конечной скорости]]
−
[[File:А3.jpg|thumb|center|Качение шарика по наклонной плоскости. Евгений Курка]]
 
  
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*4 Падение шарика в стаканчик.
+
*3 Выпадение малого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение на пробел и включение музыки
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
−
<div class="mw-collapsible-content">
 
−
[[File:З4.jpg|thumb|center|Падение шарика в стаканчик. Алексей Ким]]
 
−
 
−
</div>
 
−
</div>
 
  
−
*5 Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка.
 
−
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:А5.jpg|thumb|center|Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка. Олег Соколов]]
 
−
 
−
</div>
 
−
</div>
 
  
−
*6 Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино.
+
[[File:Лена254г3176к.jpg|thumb|center|Выпадение малого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение на пробел и включение музыки]]
−
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
−
<div class="mw-collapsible-content">
 
−
[[File:А6.jpg|thumb|center|Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино. Денис Галицкий]]
 
  
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*7 Задействуется принцип работы домино. Домино толкает шарик.
+
*4 Выпадение большого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение в корзину
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:З7.jpg|thumb|center|Задействуется принцип работы домино. Домино толкает шарик. Роман Фирстов]]
+
[[File:11116666.jpg|thumb|center|Выпадение большого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение в корзину]]
−
 
 
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*8 Свободное падение шарика.
+
*5 Корзина с шариком высвобождают маятник
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:А8.jpg|thumb|center|Свободное падение шарика. Глеб Максимов]]
+
[[File:Лера.jpg|thumb|center|Корзина с шариком высвобождают маятник]]
  
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*9 Движение шарика по полуокружности.
+
*6 Маятник 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:А9.jpg|thumb|center|Движение шарика по полуокружности. Павел Потапов]]
+
[[File:Юля9834658736.jpg|thumb|center|Маятник толкает домино]]
  
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*10 Падение шарика в машинку.
+
*7 Принцип работы домино и толчок шарика, прикрепленного к ножницам
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:А10.jpg|thumb|center|Падение шарика в машинку. Леонид Корщиков]]
+
[[File:Дима.jpg|thumb|center|Принцип работы домино и толчок шарика, прикрепленного к ножницам]]
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*11 Движение машинки по наклонной плоскости.
+
*8 Толчок шарика маятником
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:А11.jpg|thumb|center|Движение машинки по наклонной плоскости. Ирина Карамина]]
+
[[File:Ира.jpg|thumb|center|Толчок шарика маятником]]
  
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*12 Машинка толкает домино.
+
*9 Проход шарика по трубе
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:А12.jpg|thumb|center|Машинка толкает домино. Александр Констандогло]]
+
[[File:Витя.jpg|thumb|center|Проход шарика по трубе]]
  
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*13 Задействуется принцип домино. Домино толкает молоток.
+
*10 Скатывание шарика к машинке
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:А13.jpg|thumb|center|Задействуется принцип домино. Домино толкает молоток. Дмитрий Алексеенков]]
+
[[File:Лдододлод.jpg|thumb|center|Скатывание шарика к машинке]]
−
 
 
 
</div>
 
</div>
 
</div>
 
</div>
  
−
*14 Молоток падает на рычаг. Действие принципа рычага. Звенит колокольчик.
+
*11 Толчок машинки
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:З14.jpg|thumb|center|Молоток падает на рычаг. Действие принципа рычага. Звенит колокольчик. Абдуразак Алиев]]
+
[[File:Виталик.jpg|thumb|center|Толчок машинки]]
  
 
</div>
 
</div>
Строка 294: Строка 257:
  
 
==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.
+
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: доставляет корм собаке. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Созданная нами модель наглядно демонстрирует основную идею-принцип действия машины Голдберга. На наш взгляд, конечный результат зачастую не так важен — интерес вызывает, скорее, наблюдение за этой цепочкой «событий».
  
 
Видео запуска машины Голдберга.
 
Видео запуска машины Голдберга.
  
−
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/VtrgBlcP05g" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
+
{{#widget:YouTube|id=VtrgBlcP05g}}
 +
 
  
 
==Литература и ссылки==
 
==Литература и ссылки==

Текущая версия на 15:06, 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».

Описание[править]

Актуальность[править]

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[править]

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к автомату по теормеху.

Задачи проекта[править]

  1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
  2. Подобрать необходимые материалы, предметы и инструменты для создания проекта
  3. Произвести расчеты и вычисления для определения параметров отдельных частей проекта
  4. Создать схему машины Голдберга
  5. Сделать отдельные части проекта
  6. Собрать машину Голдберга
  7. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
  8. Смонтировать видео
  9. Произвести показательный запуск машины Голдберга
  10. Создать вики-страницу проекта

Проектная команда[править]

Группа 13131/11

  • Ревко Валерия
  • Холодаев Тигран
  • Синяк Елизавета
  • Лебедева Ирина
  • Непряхина Юлия
  • Васильев Дмитрий
  • Щедрин Виктор
  • Коржова Елена
  • Журавлева Алина
  • Елисеева Анна
  • Орысюк Виталий

Работа по проекту[править]

Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]

Схема установки Машины Голдберга
  1. Толчок двух шариков (малого и большого) молоточком.
  2. Передвижение шариков по плоскости до нулевой конечной скорости
  3. Выпадение малого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение на пробел и включение музыки.
  4. Выпадение большого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение в корзину.
  5. Корзина с шариком высвобождают маятник.
  6. Маятник толкает домино.
  7. Задействуется принцип работы домино.
  8. Толчок шарика, прикрепленного к ножницам.
  9. Толчок шарика маятником.
  10. Проход шарика по трубе.
  11. Скатывание шарика к машинке.
  12. Толчок машинки.

Материалы и предметы для создания проекта[править]

  • Машинка
  • Воронка
  • Фанера
  • Доски
  • Клей
  • Крепежные уголки
  • Саморезы
  • Скотч
  • Мячики
  • Книги
  • Стакан
  • Линейка
  • Канцелярские резинки
  • Бусы
  • Домино

Инструменты для создания проекта[править]

  • ЧПУ лазерный станок DFKit
  • Электрический лобзик
  • Сверлильный станок
  • Лобзик
  • Молоток
  • Шуруповерт
  • Ножовка по дереву
  • Пистолет для горячего клея

Этапы создания проекта[править]

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[править]

  • 1 Толчок двух шариков (малого и большого) молоточком
Толчок двух шариков (малого и большого) молоточком
  • 2 Передвижение шариков по плоскости до нулевой конечной скорости
Передвижение шариков по плоскости до нулевой конечной скорости
  • 3 Выпадение малого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение на пробел и включение музыки
Выпадение малого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение на пробел и включение музыки
  • 4 Выпадение большого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение в корзину
Выпадение большого шарика на наклонную поверхность, качение по ней, падение в корзину
  • 5 Корзина с шариком высвобождают маятник
Корзина с шариком высвобождают маятник
  • 6 Маятник толкает домино
Маятник толкает домино
  • 7 Принцип работы домино и толчок шарика, прикрепленного к ножницам
Принцип работы домино и толчок шарика, прикрепленного к ножницам
  • 8 Толчок шарика маятником
Толчок шарика маятником
  • 9 Проход шарика по трубе
Проход шарика по трубе
  • 10 Скатывание шарика к машинке
Скатывание шарика к машинке
  • 11 Толчок машинки
Толчок машинки

Результаты по проекту[править]

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: доставляет корм собаке. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Созданная нами модель наглядно демонстрирует основную идею-принцип действия машины Голдберга. На наш взгляд, конечный результат зачастую не так важен — интерес вызывает, скорее, наблюдение за этой цепочкой «событий».

Видео запуска машины Голдберга.


Литература и ссылки[править]

  1. Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи
  2. Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
  3. Как создать машину Руба Голдберга самому
  4. Краткая теория по теоретической механике
  5. Машина Голдберга
  6. Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit
Источник — «http://tm.spbstu.ru/?title=Участник:Машина_Голдберга,_ставящая_автомат_по_теормеху&oldid=57656»