Машина Голдберга, разбивающая яйцо

From Department of Theoretical and Applied Mechanics
Jump to: navigation, search

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. В частности 3D принтер и ЧПУ лазерный станок.

Цель проекта

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к разбитию яйца.

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 13131/8

  • Ипатов Вениамин
  • Юрий Нам
  • Аль Хайят Недал
  • Медина Лобо Алан Гонзало
  • Пугаченко Павел
  • Чайников Никита
  • Белоусов Максим
  • Васильев Александр
  • Серьга Егор
  • Дёмкин Иван
  • Медведев Вячеслав
  • Ходачук Роман

Работа по проекту

Действия, выполняемые машиной Голдберга

Теормехобщий.png

  1. Запуск пружины, толкающей шарик
  2. Шарик катится по мёртвой петле
  3. Шарик толкает домино
  4. Домино толкает мячик
  5. Мячик приводит в действие рычаг
  6. Рычаг приводит в действие другой мячик
  7. Мячик выбивает из углубления другой мячик
  8. Мячик падает в емкость весов
  9. Весы высвобождают мячик
  10. Шарик передает энергию качения топору
  11. Топор перерубает нить
  12. Активируется маятник Ньютона
  13. Мячик взлетает на рампе и ударяет мячик для гольфа
  14. Мячик для гольфа разбивает яйцо

Материалы и предметы для создания проекта

  • Мячики
  • Рычаг
  • Маятник Ньютона
  • Фанера
  • Доски
  • Клей
  • Веревка
  • Молоток
  • Скотч
  • Стаканчик
  • Яйцо
  • Сковорода
  • Труба

Инструменты для создания проекта

  • Шуруповёрт
  • Молоток
  • Клей
  • Лобзик

Этапы создания проекта

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
05.03.19 Определить последовательность действий машины Голдберга Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам. Определена основная последовательность.
19.03.19 Еще раз определить последовательность действий машины Голдберга Пришли к какому-то консенсусу Определена последовательность, сделан набросок действий. Начата работа над страницей
14.04.19 Оформление страницы Я её делаю один Страница оформлена
17.06.19 Дооформление задач Долгий сбор задач Страница оформлена окончательно

Расчеты элементов проекта

  • 1)Расчет удара пружины о мячик(Медведев Вячеслав)

Теормех1.PNG


  • 2)расчет уклона для мертвой петли с использованием скорости(Максим Белоусов)

Теормехзадача9.png


  • 3)Расчет удара мячика по первой доминошке(Ипатов Вениамин)

Ипатовзадача.PNG


  • 4)Расчет рычага(Пугаченко Павел)

Теормех45.PNG


  • 5);6)Расчет выемки с шариком(Аль-Хайят Недал и Васильев Александр)

Теормех5.PNG


  • 7);8)Расчет поднятия заслонки и удара шарика о топор(Егор Серьга и Нам Юрий)

Теормех77.PNG Теормех7.PNG


  • 9)Расчет энергии топора для разрубания нити(Никита Плетнёв)

Термехзадаgча99.png


  • 10)Расчет импульса удара шариков в маятнике Ньютона(Медина-Лобо Алан)

Теормехзадача2ипатов.PNG


  • 11)Расчет удара топора о кнопку(Ходачук Роман)

Теормех11.PNG


  • 12)Расчет радиуса мертвой петли для передачи давления рейке(Демкин Иван)

Теормех12.PNG


  • 13)Сила, необходимая для сдвига яйца(Кузнецов Михаил)

Задача133.png


  • 14)Расчет высоты падения шарика для разбития яйца(Чайников Никита)

Теормех14.PNG

Результаты по проекту

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: разбивает яйцо. 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.

Видео, запускаемое на ноутбуке, показывает рабочий процесс создания машины Голдберга.