Вы здесь

3.1 Вопросы инженеру-механику и обсуждение задачи

43 сообщения / 0 новое
Последнее сообщение
Аватар пользователя Маргарита
Маргарита
Лекториум
Не в сети
3.1 Вопросы инженеру-механику и обсуждение задачи
Здесь вы можете задать вопросы преподавателю по данной специальности Дмитрию Давидовичу, а также сюда добавляйте фотографии и описания ваших механизмов.
Напоминаю формулировку задания:

Придумайте механизм, который будет поднимать шарик с горизонтальной поверхности на высоту 20 см. 

Аватар пользователя MrOrange
MrOrange
Не в сети

Ну, я тут подумал, значит, подумал. И вот значит. Мы можем использовать воду, как лифт для нашего шарика.

Мы положим шарик на платформу, которая в свою очередь будет чуть возвышаться над поверхностью, а затем с помощью вертикальных "стенок" создадим обьемную фигуру в форме цилиндра или параллелепипеда. Затем перекачивая воду из другого бака в бак с шариком с помощью гидронасоса, мы будем наблюдать, как платформа с шариком начнет подниматься. Соответственно, управляя насосом, мы можем регулировать высоту платформы. Вот.

 

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Не понятно - что (какое приспособление, устройство) перемещает шар на платформу и что его оттуда изымает

Аватар пользователя Alexvsk
Alexvsk
Не в сети

Первое что пришло в голову) Двигатель передает движение на балку через зубчатую передачу. Балка вращается на шарнире и передает поступательное движение на веревку/тросс, тем самым поднимая/опуская шарик на платформе.

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

 Окей. Чистая классика. Академический подход.. И тут как тут золоте правило механики в полный рост: либо движок потребуется мощный, либо рычаги с большим размахом 

Аватар пользователя vosolman
vosolman
Не в сети

У меня шар (2) будет подниматься по колбе (6), так же будет использоваться гидро насос (4) который будет подавать жидкость в гофгу (5) по мере наполнения жидкостью она будет выпрямляться, тем самым поднимать платформу (3) с шариком (2), а шар будет попадать в колбу через специальное отверстие (1)

Аватар пользователя сашко
сашко
Не в сети

вообщем по по смыслу того о чем вы говориле в одном месте его взяли перенесли в другое  там его взяли и перенесли еще раз в другое. В общем там есть двигатель провода подтянутые к ключу а от ключа к лебедке.Потом она опускается похоже это на лифт на каждом из тросов закреплена клешня которая благодаря микросхеме своей поднимает шар и перекручиваясь на 180 градусов ставит хар лебедка автоматически начинает поднимать панель вверх там в ход идет другая клешня и действует все это до исходной цели. Простите за плохой рисунок и жаргон я очень спешил.

Аватар пользователя Данила
Данила
Не в сети

На закрепленный вертикально, например, лист фанеры крепятся одним концом желоба из фанеры или оргстекла 1 и 2 (вид сверху - рисунок г) с помощью шарнирного соединения 3. Другие концы желобов соединены веревками 4, верхние концы которых закреплены на дисках 5 (вид сверху – рисунок е). Система имеет два сменяющих друг друга состояния – рисунки а и б. Шарик помещается в нижний желоб на рисунке а. С помощью электродвигателя 6, ременной передачи 7 (или без нее) и зубчатых колес 8, расположенных с противоположной стороны листа фанеры, оба диска одновременно поворачиваются на 180 градусов. В результате этого желоба меняют свой наклон, и система приходит в состояние на рисунке б. Шарик скатывается по первому желобу и попадает во второй. Происходит поворот дисков на 180 градусов. Система возвращается в состояние на рисунке а. Шарик скатывается по второму желобу и попадает в третий. Таким образом, шарик постепенно поднимается вверх. Этот процесс длиться пока он не попадет в последний верхний желоб (вид сверху - рисунок д), скатившись по которому шарик оказывается на требуемой высоте в контейнере 9.

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Все таки хотелось бы взглянуть на общий рисунок

Аватар пользователя Максимов Влад
Максимов Влад
Не в сети

Что смог придумать, тема 7 класса, рычаг!=) 

На плечо L2 подвешана платформа на которой лежит шарик действующий с силой F2, на плече L1 весит грузик с силой F1, который мы можем заменить на более тяжелый, тем самым изменить градус наклона платформы, и высоту! Регулировать высоту мы сможем меняя более легкий грузик, на более тяжелый, этими действиями мы сможем достичь заданной высоты в 20 см.

Извиняюсь за ненаглядный пример на картинке, но думаю все стало понятно=)

На рисунке более наглядно показано!

Аватар пользователя Dronnn1349
Dronnn1349
Не в сети

Два решения.

1. Просто электромагнит на растоянии 20см от шарика. Но тут не попадаю в условия о механическом воздействии.

2. Вариант с электроприводом. Раз хотели мотор - нате вам мотор!

Аватар пользователя Валерия
Валерия
Не в сети

При помощи электрического тока вращается электродвигатель (1). На роторе электродвигателя установлен шкив,который соединяется со шкивом компрессора (2) при помощи ремня. Компрессор начинает забирать в себя воздух и выталкивает его в трубу с большим давлением. При помощи оборотов двигателя можно регулировать давление и этим поднимать шарик(4) на нужную высоту. 

Аватар пользователя Артур Шайхуллин
Артур Шайхуллин
Не в сети

Двигатель внутри цилиндра. Осталось придумать крепления конструкции, и расчитать зубцы )

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

В стиле Леонардо) весьма глубокая проработка. Интересно

Аватар пользователя Деменьтев
Деменьтев
Не в сети

Шарик поднимается на высоту посредством силы всасывания насоса
1. шарик
2. трубка по которой поднимается шарик ( чуть больше диаметра шарика)
3. моторчик, вращающий лопасти и тем самым создающий разность давлений( проще говоря насос)
4. механизм сброса шарика на платформу с нужной высотой. На нем установлена пружина, возвращающая его в первичное положение(закрытое).

Аватар пользователя Николай
Николай
Не в сети

Принцип действия моего механизма основывается на работе блоков и ручного насоса. Насос качает воду, подает ее на импровизированную водяную мельницу (из столовых ложек), приводит ее в движение. При этом происходит наматывание нити на блок в центре "мельницы" Нить перекинута через подвесной блок и привязана к конструкции, в которой находится шарик. Движение "мельницы" приводит в движение подвесной блок - нить наматывается - конструкция с шариком поднимается вверх.

Аватар пользователя 000
000
Не в сети

Хорошо все-таки, когда в вариантах ты мало ограничен, но тут легко выйти за грани разумного, поэтому объективно приму критику, а еще объективнее похвалу :)

Итак, рис1. - вариант 1.
Чтобы забрать шарик в дальнейшее "место" для подъема, мы используем конструкцию аналогичную конструкции водного колеса в водяной мельнице, только лопасти делаем шире, типа того, что на рис 2,3. У нас шарик из-за вращения лопастного механизма попадает в место Х на рисунке 1. Дальше, на месте Y рисунка 1 у нас будет как раз то, что поднимет наш шарик. И вот с этим есть несколько идей. Конкретно на рис.1 две двигающиеся стенки, за счет движения которых шарик перекатывается с одной полочки на другую (как в видеозадаче), тем самым он поднимается. НО с этой конструкцией возникнет больше всего сложностей, при сборке воедино нашего творческого проекта :) Еще  идея с винтом (рис.4),тоже из видео: если мы рассматриваем вертикальный винт Архимеда , то шарик должен, закатываясь в него, фиксироваться, чтобы не скатываться обратно. Для этого нужна небольшая канавка или желобочек (да простят меня инженеры с моей креативной терминологией), см.рис 5. Также вариант с лифтом. Он достаточно интересен. Но, стремясь к более простой практической части, опять же рассмотрим мои предложения на изображениях 6, 7. Сначала 6: здесь у нас вместе с гусиницей перемещаются "полочки", которые прикреплены с помощью шарниров и механизма с пружиной, поэтому при отклонениях "полочка" будет возвращаться на исходное место. К тому же можно видеть на рисунке, что полочка не цепляется за неподвижную плоскость, на которой находится шарик после того, как лопастной механизм его поглотил. А в верхнем положении (когда полка будет находиться практически вертикально) шарик сам начнем скатываться на верхнюю поверхность, т.е. он поднимется на заданные 20 см. Так вот как раз таки шарниры с механизмом с пружиной сделаны для того, чтобы полка спокойно могла вернуться в исходное положение, после того ,как шарик скатиться на поверхность нужной высоты, и она сама (полка) заденет ее. После задевания она возвращается в исходное положение.  Здесь стоит отметить, что крепления полочки к гусенице не должны быть тугими, чтобы легко возвращаться в исходное положение не нарушая хода гусеница. А гусеница должна быть жесткой, чтобы не реагировать на мелкие движения, совершаемые полкой.
Схема 7: все просто можно подкинуть шарик вверх по принципу такому же, как работает требушет. Соответственно кидает не вдаль, а вверх. Кстати, примерная масса шарика по расчетам получится 4-5гр. (если он 1 см в диаметре).

Еще одна достаточно интересная фантазия - см.рис 8. Принцип работы конструкции таков: пружина выталкивает шарик по каналу вверх, и он на нужную высоту попадает в некую емкость.

И я понимаю, что многие условия не соблюдены, ноооо...надеялась как-то незатейливо, просто и со вкусом порассуждать над поставленной задачей :)

Кстати, круто бы было "всасывать" шарик по такому же отверстию, как в последнем изображении. Здесь принцип пылесоса :) опять же, если такое возможно :)

 

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Чувствуется стиль опытного творца креативной механики) Достойный подход к решению задачи 

Аватар пользователя 5544
5544
Не в сети

Пылесос? А взрывчатка может применяться? Вообще задача неконкретная. Волшебный пендель и всего делов.

Аватар пользователя Dronnn1349
Dronnn1349
Не в сети

Не ну есть конечно вариант поставить волшебника, и он за 15 тысяч в месяц будет шарики подымать.

Аватар пользователя BorisS
BorisS
Не в сети

Вокруг шарика вбиваются 4 шпильки(так чтоб шарик между ними не выпадал. 
Из фанеры делает клин . Клин всовывается между шпильками и поднимает шарик на нужную высоту

 

Аватар пользователя Molly Klug
Molly Klug
Не в сети

Подъём шарика при помощи сжатого воздуха. Для меня этот способ выглядит более практичным, нежели использование воды - не нужно задумываться о том, как поступать с водой, когда шарик поднят и нужно поднимать следующий. 

Шарик поступает по конвейеру в устройство подъёма, входное отверстие закрывается клапаном. Сработавший на конвейере датчик засекает время для нагнетания воздуха и открытия клапана под шариком в момент, когда шарик уже будет внутри устройства. Под воздействием подъёмной силы шарик поднимается вертикально вверх по трубке, проходит второй датчик, который активирует механизм перемещения шарика из верхней точки трубки на соседнюю платформу, откуда шарик скатывается на второй конвейер. 

Возможный недочёт - в верхней точке шарик может уйти с вертикальной траектории из-за внешнего воздействия. Решить можно двумя путями:

1. Продлить трубку, вырезать два диаметрально противоположных отверстия для последнего механизма перемещения и для шарика. Сверху закупорить. 

2. В верхнем механизме перемещения шарика использовать не пластину, а полый цилиндр с закрытым верхом и отрезанной четвертью стенки, смотрящей на платформу.

 

Всяких фанер и оргстекла не имею, посему обошлась шевелящейся картинкой. 

 

Аватар пользователя Арина Оленцевич
Арина Оленцевич
Не в сети

на самом деле, варианты есть, но уже многие идеи были предложены ранее)

1)первым я предлагаю обычный рычаг, на одном из плечей которого расположено стекло. На стекло можно воздействовать светом голубого лазера. Моменты силы равны, силы тоже. И шарик поднимется.

2) Возможно, глупый вариант, но с помощью шестеренок( как на часах) и простого"винтика" как на музыкальных шкатулках, который необходимо крутить, можно попытаться поднять шарик.

3) Принцип похожий на лифт. 

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Фонтан идей) увы чтобы эксперт мог дать боле менее взвешенную оценку, вам конечно надо поработать над детализацией самой любимой идеи) но однако на этом уровне ваша способность генеририть весьма полезна при разработке остроумных систем называемых "Машины Голдберга"

Аватар пользователя Владимир
Владимир
Не в сети

Для решения данной задачи я построил следующий механизм, систему, которая осуществляет подъём шарика при помощи коленвала и толкателей

Аватар пользователя Елена
Елена
Не в сети

очень интересный механизм 

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Мой респект. Решение в лучших традициях креатив ной механики)

Аватар пользователя Анастасия Зарбаева
Анастасия Зарбаева
Не в сети

При помощи груза, шарик будет подниматься вверх, когда груз опустится вниз, с помощью подвижного механизма лебедки

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

При безусловной академичности решения, данная разработка предполагает очень много ручного труда) и , если мыслено включить мультфильм и посмотреть циклы то нетрудно будет увидеть что использование рук будет везде -  где шарик как то попадает в корзину, и там где как пускается в свободное движение груз, причем еще вопрос что натворит ускорение этого свободно падающего груза,  потом смотрим картинку как этот шарик как то покидает корзинку, и с еще большим интересом наблюдаем каким образом это корзинка возвращается в свое исходное положение... Так что с точки зрения пользователя шарик поднимается хоть и с помощью лебедки но все таки первобытным ручным способом ))

Аватар пользователя Елена
Елена
Не в сети

по бегущей дорожке шар окажется на птатформе, За ней закроется дверь и сжатый воздух поднимит платформу. Специальный механизм(1) толкнёт его на нужное место.

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Принцип верен, но с точки зрения потребителя, имеется ряд ограничений: очень жесткая зависимость от компрессора, весьма громоздимого агрегата, к тому же компрессор устройство весьма шумное, то есть чтобы поднять шарик нам нужно будет всегда иметь под рукой этот исправный агрегат, но при этом и сам подъем окажется достаточно шумным делом. Ну и  элементарный расчет из курса физики покажет что используя такой прием мы ограничены в выборе материала шарика, то есть шарик должен быть только из легких материалов - типа целлулоид, пенопласт, иначе для металического и даже деревянного шарика придется подключать уже какого нибудь монстра - адский компрессор, выдающий несколько атмосфер 

Аватар пользователя Настя
Настя
Не в сети

Подручных матерьялов у меня мало. Ну как-то так.

Аватар пользователя Рейки
Рейки
Не в сети

Овечка крутая ! С:

Аватар пользователя Настя
Настя
Не в сети

Я думаю сойдёт?

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Ну если оказаться на необитаемом острове как Робинзон Крузо, то сойдет,  конечно) если все таки как то приглядеться к конструкциям античности, типа тех, что делали Архимед, Герон Александрийский, Ктезибий, у которых тоже не густо было с подручными инструментами, то можно заделать что-нибудь пооригинальнее)

Аватар пользователя George
George
Не в сети

Предлагаю запускать шарик в полёт) Регулируем угол клина под радиус шарика, а силу натяжения резинки-троса и дальность отхода клина выставляем для достижения такой начальной скорости, при которой шарик поднимется ровно на 20 см. Тогда ускорение свободного падения даст нам необходимое время, чтобы поймать шарик наверху. Запуск и приём шарика можно синхронизировать визуально, секундомером или компьютерно.

Считаем шарик относительно небольших массы и радиуса, тогда не будет проблем в поиске пружин или тросов, запускающих клинья в движение. На больших масштабах их можно заменить противовесами.

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Пожалуйста изложите подробнее, покажите несколько кадров, как это у вас получится

Аватар пользователя Рейки
Рейки
Не в сети

А у меня такая довольно обычная идея "лифта" и её исполнение :)
Платформа поднимается с помощью троса, использовано два 12 вольтовых мотора, редуктор, а все остальное сделано с помощью скотча и изоленты :D
Даже видео залил на Ютуб, если кому интересно ! :) https://youtu.be/THF3YYBSgRA
и фотки )

 

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Веселое решение) еще бы про думать как также весело шарик сам попадает на платформу  

Аватар пользователя Рейки
Рейки
Не в сети

Хотел сделать замкнутую систему, но и так, блин, все сроки пропустил )

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Забудьте про время, делайте свою замкнутую систему, очень хочется на нее посмотреть 

Аватар пользователя HODOR
HODOR
Не в сети

Также можно установить боковые направляющие. Не стал их изображать, чтобы не засорять рисунок.

Аватар пользователя Дмитрий Давидович
Дмитрий Давидович
Не в сети

Безусловно это классическая схема, поэтому она и упоминается в любом учебнике по физике).  И когда конструктор начинает изобретать он разумеется опирается на академические знания. А вот дальше ставятся задачи неумолимо диктуемые законами производства: 

1) как можно компактнее

2) как можно надежнее

3) как можно точнее

3) как можно дешевле

Ну и знаменитая русская смекалка, которая любит ставить дерзкие вопросы) например, как поднять предмет на высоту так чтобы и сама геометрия предмета была ему в помощь.

в случае с данной схемой... Пока она очень обобщена, по идее 

как будто все просто, но возникают тревожные вопросы: 

какой размер займет вся установка в целом, что обеспечит ее прочность, как шарик поступит на платформу и как открепится с нее...