Редактирование: Машина Голдберга человека паука, как часть цепочки машин конкурса 2035


'''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 создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться использовать оборудование для цифрового производства DFKit, а именно ЧПУ лазерный станок, а так же научиться нестандартно использовать подручные материалы.
===Цель проекта===
Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий, станет механизмом запуска машины следующей команды участников конкурса 2035.
===Задачи проекта===
# Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
# Создать схему машины Голдберга
# Подобрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты из предложенных на конкурсе 
# Произвести необходимые расчеты
# Сделать отдельные части проекта
# Собрать машину Голдберга
# Произвести пробные запуски и устранить недочеты
# Произвести показательный запуск машины Голдберга
# Снять результат на видео
# Создать вики-страницу проекта

===Проектная команда===
'''Группа 3532704/80001'''
* Гришина Ксения
* Орлов Дмитрий
* Оськина Маргарита
* Скороварова Светлана

==Работа по проекту==
===Действия, выполняемые машиной Голдберга===
[[File:1План.jpg|thumb|200px|Схема устройства машины Голдберга (план первый)]]
[[File:2План.jpg|thumb|200px|Схема устройства машины Голдберга (план второй)]]
[[File:3План.jpg|thumb|200px|Схема устройства машины Голдберга (план третий)]]
# Шар предыдущей конкурсной машины толкает заготовленный заранее шар №1, который запускает нашу машину
# Шар №1 катится по горке под действием силы тяжести, попадает в винтовой спуск
# Вылетевший из винтового спуска шар №1 приводит в движение колыбель Ньютона
# Крайний шар колыбели Ньютона толкает домино
# Падающие домино создают цепную реакцию и сбивают домино на ступенях лестницы
# Домино на верхней ступени лестницы падает на плечо рычага
# Противоположное плечо толкает шар №2
# Шар №2 катится по платформе и падает в стакан №1, связанный двумя неподвижными блоками со стаканом №2
# Стакан №2 поднимается и наклоняет небольшую платформу со стоящим на ней шаром №3
# Шар №3 закатывается в трубу, ведущую к следующей машине Голдберга
===Материалы и предметы для создания проекта===
* Мячики
* Трубы
* Изолента
* Шланг от пылесоса
* Домино из фанеры
* Капроновые нитки
* Картон
* Фанера
* Стаканчики
* Деревянные палочки
* Кабель канал 
* Стяжки
* Гвозди
* Саморезы
* Гайки
* Скотч
===Инструменты для создания проекта===
* ЧПУ лазерный станок DFKit
* Электроинструмент
* Ручной инструмент

===Этапы создания проекта===
{| class="wikitable"
|-
|'''Срок'''
|'''Задача'''
|'''Возникающие проблемы'''
|'''Что сделано к сроку'''
|-
| 05.09.19
| Придумать основной сюжет для действий Машины Голдберга. Определить конкретные шаги и  их последовательность в машине.
| Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам.
| Определен основной сюжет.
|-
| 12.09.19
| Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга. Нарисовать схему поочередных шагов.
| Нашли компромисс и разделили область ответственности, что предотвращало возможные будущие конфликты  
| Определена последовательность, сделан набросок действий.
|-
| 19.09.19
| Наметить, из каких материалов будет собран наш проект. Определиться, где их будем брать.
| Материалы было решено искать среди остатков от производства. Взяли все, что было не жалко.
| Все шаги были проанализированы и на основе этого необходимые материалы были найдены.
|-
| 26.09.19
| Найти предметы и инструменты для создания Машины.
| С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть все необходимые инструменты: помимо всевозможных ручных инструментов, ЧПУ лазерный станок DFKit, 3D принтер DFKit и т.д.
| Было найдено все необходимое.
|-
| 03.10.19
| Разбор этапов для расчетов. Распределение обязанностей и сферы влияния между участниками команды.
| Сложности в определении задачи в целом.
| Начали решать проблему с расчетами.
|-
| 10.10.19
| Начало расчетов
| Возникли проблемы с решением задач. 
| Определились до конца с расчетами.
|-
| 17.10.19
| Продолжение расчетов
| Трудности с определением, какие законы необходимо применять при том или ином шаге.
| Выполнили часть расчетов.
|-
| 24.10.19
| Анализ этапов
| Придуманная изначально система с блоками и закрывающимися ножницами, перерезающими нить, оказалась сложна в расчетах и реализации.
| Решили убрать систему с ножницами из проекта.
|-
| 31.10.19
| Закончить с расчетами.
| Сложности в объяснении друг другу смысла своих расчетов. 
| Решили все задачи, выполнили и подвели итоги всех расчетов.
|-
| 7.11.19
| Создать схему.
| Понять, как целесоообразнее будет разделить этапы между участниками команды.
| Распределили этапы между собой. Каждый участник сделал чертеж своего этапа. Объединили все части в единое целое.
|-
| 14.11.19
| Сделать лестницу, домино, желобы, привязать шарики
| 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. 
|-
| 23.11.19
| Собрать всё вместе. Оформить деревянный куб в задуманном стиле, добавить декор. Сделать пробные запуски.
| Достаточно долго и нервно расставлять домино перед каждым запуском. Но на этом этапе проблем с функционированием не возникло.
| Собранная машина Голдберга отработала так, как и задумывалось, с первого же запуска. 
|-
| 24.11.19
| Съемка и монтирование видео. Презентация машины Голдберга и контрольный запуск в цепочке других машин в формате конкурса "Вызов 2035"
| Не смогли удачно состыковаться с машиной, стоявшей до и после нас. Также мяч, вылетавший из машины наших коллег не подходил по размеру для старта нашей конструкции. 
|  Приняли меры и поменяли положение входной и выходной труб. Поставили подпорку для закрепления вылетающего мячика и привели в граничное состояние между покоем и движением наш первый шар. Сняли итоговое видео результата
|-
| 14.12.19
| 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
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
<div class="mw-collapsible-content"> 
[[File:Угол маятника.png|thumb|250px|Схема для расчета расстояния и угла, на который надо отклонить маятник]]


</div>
</div>


*Расчёт минимальной горизонтальной силы, приложенной к первому элементу цепочки домино, чтобы его уронить
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
<div class="mw-collapsible-content"> 
Решение задачи
[[File:Решение1.png|thumb|2700px|]]
[[File:Доминошки.jpg|thumb|Схема задачи]]
</div>
</div>


*Расчет длин плеч рычага
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
<div class="mw-collapsible-content"> 
#
#Для того, чтобы последнее домино смогло поднять рычаг, на другом плече которого покоится шарик, нужно правильно рассчитать необходимую длину каждого плеча(l1-? и l2-?). 
# Практически мы померяли полную длину рычага, которая равна 11см (она складывается из суммы двух плеч рычага d=l1+l2(*)), также знаем массу домино (14г) и массу шарика (10г)
# На рисунке обозначено, что на левую часть конструкции действует сила F1, а на правую соответственно F2
# Раскрывая правило моментов составим пропороцию и  найдем значение l2, затем, выразив из (*) найдем l1.
[[File:Задача3.jpg|thumb|1000px|Расчет длин плеч рычага]]


</div>
</div>


*Расчет минимальной массы шарика, которая приведет систему в движение (Оськина Маргарита)
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
<div class="mw-collapsible-content"> 
[[File:ОськинаЗадача.jpg|thumb|1000px|Решение]]


</div>
</div>

==Результаты по проекту==
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: нажимает на кнопку для запуска видео. 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.

{{#widget:YouTube|id=QhjAM8IdloU}}

Видео показывает рабочий процесс создания машины Голдберга.

{{#widget:YouTube|id=nUgb1Yq4_qE}}

==Литература и ссылки==
# [https://dzhmao.ru/info/instruktsiya-po-okazaniyu-pervoy-dovrachebnoy-pomoshchi-.php Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи]
# [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]
# [http://dfkit.ru Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit]
# [http://dfkit.ru Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit]
# Примеры различных машин Голдберга:
     [https://www.youtube.com/watch?v=6FzUx2EFk8s 75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos]
     [https://www.youtube.com/watch?v=UFSn8IwgQfw The Dresser - Rube Goldberg Machine for Getting Dressed | Joseph's Machines]
     [https://www.youtube.com/watch?v=Di352crQeMA Marble run | Vivify cg]
     [https://www.youtube.com/watch?v=0tRaSUwh5gM Мастерская Голдберга | СПб и Мск | Лекториум]