Участник:Машина Голдберга, ставящая автомат по теормеху
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 автомату по теормеху.
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 13151/1
- Виктор Васильев
- Михаил Захаров
- Евгений Курка
- Алексей Ким
- Олег Соколов
- Денис Галицкий
- Роман Фирстов
- Глеб Максимов
- Павел Потапов
- Ира Карамина
- Леонид Корщиков
- Александр Констандогло
- Дмитрий Алексеенков
- Абу Алиев
Работа по проекту
Действия, выполняемые машиной Голдберга
- Толчок шаров Ньютона математическим маятником.
- Шары Ньютона толкают шарик.
- Выпадение шарика на наклонную поверхность, качение по ней, и падение в стаканчик.
- Действие принципа блока, в ходе которого поднимается перегородка.
- Шарик, освобожденный от перегородки катится по трубке и толкает домино.
- Задействуется принцип работы домино.
- Домино толкает шарик.
- Свободное падение шарика, перетекающее в движение по полуокружности.
- Толчок шариком бруска с шариком.
- Падение шарика в машинку.
- Движение машинки по наклонной плоскости.
- 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
- Машинка
- Фанера
- Доски
- Клей
- Крепежные уголки
- Саморезы
- Скотч
- Мячики
- Книги
- Стакан
- Домино
- Шары Ньютона
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 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 Принцип работы домино и толчок шарика, прикрепленного к ножницам
- 8 Толчок шарика маятником
- 9 Проход шарика по трубе
- 10 Скатывание шарика к машинке
- 11 Толчок машинки
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.
