Машина Голдберга, доставляющая корм Собаке
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 доставке корма питомцу.
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 13131/11
- Миша Дурново
- Ира Михайлова
- Миша Груничев
- Андрей Анисимов
- Аня Гавриченко
- Ксения Кожевникова
- Данила Горянин
- Михаил Левит
- Никита Резанов
- Настя Шклярова
- Александр Кальмбах
Работа по проекту
Действия, выполняемые машиной Голдберга
- Запускаем шарик который скатывается по 3 книгам разной высоты
- Шарик, падая с последней книги, попадает в воронку, по которой скатывается на наклонную поверхность
- На наклонной поверхности стоит машинка, на которую падает шарик и запускает её
- Машинка съезжает и толкает нижний конец палки, удерживающей с помощью привязанной к ней нити шарик
- Верхний конец данной палки дергает нить, из за этого шарик № 2 начинает движение
- Шарик №2 скатывается по наклонной плоскости и попадает в стакан
- Стакан с шариком скатывается по наклонной поверхности и ударяется о преграду
- Шарик выпадает из стакана и сбивает домино
- Цепная реакция домино приводит к падению со стола последней костяшки домино, к которой привязаны бусы
- Бусы тоже падают, утягивая за собой брусочек, удерживающий «качалку», на другой стороне которой находится корм
- Корм перевешивает и скатывается в миску
- Мопс получает корм
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
- Электроинструмент
- Ручной инструмент
Этапы создания проекта
Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
21.02.19 | Определить последовательность действий машины Голдберга | Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам. | Определена основная последовательность. |
07.03.19 | Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга | С трудом пришли к консенсусу. | Определена последовательность, сделан набросок действий. |
21.03.19 | Найти материалы и инструменты для проекта | Материалы было решено искать среди остатков от производства. | Было найдено почти все необходимое, кроме спинеров, книг, шариков. |
04.04.19 | Сделать горки, книги, домино. | 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. |
18.04.19 | Сделать рычаг, качель, собрать всё вместе. | Попытались несколько раз запустить машину. Устранили недочёты, выявленные на пробных запусках: сделали подставки под лестницы и воронку, отпилили кусок воронки. | |
16.05.19 | Сделать пробные запуски. Записать видео. | Первая попытка запуска оказалась не совсем удачной, потому что эллеменьы были размещены не совсем правильно. | 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. |
30.05.19 | 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 массы рычага для нажатия на кнопку компьютерной мыши
Результаты по проекту
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: подвозит корм собаке. 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.
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 ЧПУ лазерного станка DFKit
- Примеры различных машин Голдберга: