Машина Голдберга, доставляющая корм Собаке
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
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 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 |
| 01.03.19 | Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга | Некоторые этапы вызывали разногласия | Определена последовательность |
| 07.03.19 | Создать схему машины Голдберга. Определиться с материалами для работы | Разногласия по поводу, из какого материала лучше конструировать | Создана схема. Написан список того, что необходимо принести к следующей встрече |
| 21.03.19 | Найти предметы и инструменты для проекта. Создать необходимые чертежи деталей, которые нужно было вырезать из фанеры | Покупка нужной фанеры | Было найдено почти все необходимое. Чертежи созданы |
| 04.04.19 | 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 | Сложности в определении задачи в целом | Начали решать проблему с расчетами |
| 18.04.19 | Анализ этапов | Реализация этапа со спинерами оказалась сложной | Решили заменить спинеры на фонтанирующие бусы и качели. |
| 25.04.19 | Закончить расчеты | Сложности в подведении итогов расчетов | Выполнили расчеты |
| 30.04.19 | Скрепить вырезанные детали | Отсутствие навыков работы с инструментами. | Детали скреплены |
| 07.05.19 | Сделать качели, выставить книги под нужными углами, прикрепить воронку | Отсутствие навыков работы с инструментами | Задачи выполнены |
| 10.05.19 | Собрать все части вместе. Сделать пробные запуски | Первые запуски были не очень удачны. Появились трудности на этапе с машинкой | Возникающие трудности были решены |
| 30.05.19 | Создать вики-страницу | Отсутствие знаний о создании вики-страниц | Результатом является данная страница |
Расчеты элементов проекта
- 1 Задача по определению материала шарика
- 2 Задача по нахождению конечной скорости шарика
- 3 Задача по нахождения минимального диаметра воронки
- 4 Задача по нахождению скорости машинки в конце наклонной плоскости
- 5 Задача по нахождению расстояния, на которое сдвигается резинка, чтобы шарик из следующего этапа начал свое движение
- 6 Задача по определению импульса, который шарик передаст стакану
- 7 Задача по определению угла наклона стакана из экспериментальных данных
- 8 Задача по определению скорости, с которой стакан с шариком стукнется об блок
- 9 Задача по нахождению скорости вылета шарика из стакана
- 10 Задача по нахождению максимальной массы бруска
- 11 Задача по нахождению импульса, который необходимо передать грузу на линейке
- 12 Определение максимального значения массы корма для мопса
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.
