Машина Голдберга, доставляющая корм Собаке — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Инструменты для создания проекта)
(Этапы создания проекта)
Строка 84: Строка 84:
 
|'''Что сделано к сроку'''
 
|'''Что сделано к сроку'''
 
|-
 
|-
| 21.02.19
+
| 21.02.2019
 
| Определить последовательность действий машины Голдберга
 
| Определить последовательность действий машины Голдберга
 
| Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам
 
| Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам
 
| Определена основная последовательность
 
| Определена основная последовательность
 
|-
 
|-
| 01.03.19
+
|7.03.2019
| Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга
+
| Окончательная последовательность действий для машины Голдберга
| Некоторые этапы вызывали разногласия
+
| С трудом пришли к консенсусу
| Определена последовательность
+
| Сделаны первые зарисовки последовательности действий в Paint
 
|-
 
|-
|07.03.19
+
| 21.03.2019
| Создать схему машины Голдберга. Определиться с материалами для работы
+
| Найти материалы для проекта
| Разногласия по поводу, из какого материала лучше конструировать
+
| Материалы было решено искать среди остатков от производства, а также купить в специализированных магазинах
| Создана схема. Написан список того, что необходимо принести к следующей встрече
+
| Необходимые материалы были найдены
 
|-
 
|-
| 21.03.19
+
| 4.04.2019
| Найти предметы и инструменты для проекта. Создать необходимые чертежи деталей, которые нужно было вырезать из фанеры
+
| Найти предметы и инструменты для проекта
| Покупка нужной фанеры
+
| С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть необходимые инструменты, такие как ЧПУ лазерный станок DFKit
| Было найдено почти все необходимое. Чертежи созданы
+
| Было найдено все необходимое
 
|-
 
|-
| 04.04.19
+
| 16.04.2019
| Вырезать из фанеры детали
 
| С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть все необходимые инструменты
 
| Все необходимое было вырезано
 
|-
 
| 11.04.19
 
 
| Разбор этапов для расчетов
 
| Разбор этапов для расчетов
 
| Сложности в определении задачи в целом
 
| Сложности в определении задачи в целом
 
| Начали решать проблему с расчетами
 
| Начали решать проблему с расчетами
 
|-
 
|-
| 18.04.19
+
| 18.04.2019
| Анализ этапов
+
| Начало расчетов
| Реализация этапа со спинерами оказалась сложной
+
| Возникли проблемы с решением задач
| Решили заменить спинеры на фонтанирующие бусы и качели.
+
| 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
 
|-
 
|-
| 25.04.19
+
| 16.05.2019
| Закончить расчеты
+
| Создание маятников
| Сложности в подведении итогов расчетов
+
| Материал, из которого должны были быть маятники был непонятен (металл или полибутадиеновый каучук–попрыгунчик)
| Выполнили расчеты
+
| Сошлись на участии и того, и другого материала в процессе создания машины
 
|-
 
|-
| 30.04.19
+
| 17.05.2019
| Скрепить вырезанные детали
+
| Подключение к машине ноутбука
| Отсутствие навыков работы с инструментами.
+
| Шарик был лёгкий и пролетал по клавиатуре, не нажимая «пробел»
| Детали скреплены
+
| Сделаны необходимые перегородки
 
|-
 
|-
| 07.05.19
+
| 19.05.2019
| Сделать качели, выставить книги под нужными углами, прикрепить воронку
+
| Сбор машины
| Отсутствие навыков работы с инструментами
+
| Недоработка некоторых действий в конце
| Задачи выполнены
+
| Замена некоторых конечных действий на новые
 
|-
 
|-
| 10.05.19
+
| 21.05.2019
| Собрать все части вместе. Сделать пробные запуски
+
| Монтирование видео. Испытания машины Голдберга
| Первые запуски были не очень удачны. Появились трудности на этапе с машинкой
+
| Первые разы были насовсем удачные, после исправили некоторые недочеты
 
| Возникающие трудности были решены
 
| Возникающие трудности были решены
 
|-
 
|-
| 30.05.19
+
| 25.05.2019
 
| Создать вики-страницу
 
| Создать вики-страницу
| Отсутствие знаний о создании вики-страниц
+
| Прокрастинация
 
| Результатом является данная страница
 
| Результатом является данная страница
 
|}
 
|}

Версия 22:01, 13 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».

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 доставке корма питомцу.

Задачи проекта

  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

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

Действия, выполняемые машиной Голдберга

Схема устройства машины Голдберга, доставляющая корм Собаке
  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

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

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 Задача по определению материала шарика

Screenshot 2.jpg

  • 2 Задача по нахождению конечной скорости шарика

Screenshot33.jpg

  • 3 Задача по нахождения минимального диаметра воронки

Screenshot5.jpg

  • 4 Задача по нахождению скорости машинки в конце наклонной плоскости

Screenshot 66.jpg

  • 5 Задача по нахождению расстояния, на которое сдвигается резинка, чтобы шарик из следующего этапа начал свое движение

Img1-lq3X8bmB5XCLm.jpg

  • 6 Задача по определению импульса, который шарик передаст стакану

Screenshot9.jpg

  • 7 Задача по определению угла наклона стакана из экспериментальных данных

77.jpg

  • 8 Задача по определению скорости, с которой стакан с шариком стукнется об блок

Screenshot12.jpg

  • 9 Задача по нахождению скорости вылета шарика из стакана

99.jpg

  • 10 Задача по нахождению максимальной массы бруска

Screenshot15.jpg

  • 11 Задача по нахождению импульса, который необходимо передать грузу на линейке

Screenshot16.jpg

  • 12 Определение максимального значения массы корма для мопса

Screenshot17.jpg

Результаты по проекту

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.

Ww3Q.gif

Литература и ссылки

  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