Машина голдберга схемы несложная

Дельта принтеры крайне требовательны к точности изготовления комплектующих (геометрия рамы, длины диагоналей, люфтам соединения диагоналей, эффектора и кареток) и всей геометрии принтера. Так же, если концевые выключатели (EndStop) расположены на разной высоте (или разный момент срабатывания в случае контактных концевиков), то высота по каждой из осей оказывается разная и мы получаем наклонную плоскость не совпадающая с плоскостью рабочего столика(стекла). Данные неточности могут быть исправлены либо механически (путем регулировки концевых выключателей по высоте), либо программно. Мы используем программный способ калибровки.
Далее будут рассмотрены основные настройки дельта принтера.
Для управления и настройки принтера мы используем программу Pronterface.
Калибровка принтера делится на три этапа:

1 Этап. Корректируем плоскость по трем точкам

Выставление в одну плоскость трех точек — A, B, C (расположенных рядом с тремя направляющими). По сути необходимо уточнить высоту от плоскости до концевых выключателей для каждой из осей.
Большинство (если не все) платы для управления трехмерным принтером (В нашем случае RAMPS 1.4) работают в декартовой системе координат, другими словами есть привод на оси: X, Y, Z.
В дельта принтере необходимо перейти от декартовых координат к полярным. Поэтому условимся, что подключенные к двигателям X, Y, Z соответствует осям A, B, C.(Против часовой стрелки начиная с любого двигателя, в нашем случае смотря на логотип слева — X-A, справа Y-B, дальний Z-C) Далее при слайсинге, печати и управлении принтером в ручном режиме, мы будем оперировать классической декартовой системой координат, электроника принтера сама будет пересчитывать данные в нужную ей систему. Это условность нам необходима для понятия принципа работы и непосредственной калибровки принтера.

Точки, по которым мы будем производить калибровку назовем аналогично (A, B, C) и позиция этих точек равна A= X-52 Y-30; B= X+52 Y-30; C= X0 Y60.

Алгоритм настройки:

1. Подключаемся к принтеру. (В случае “крагозяб” в командной строке, необходимо сменить скорость COM порта. В нашем случае с 115200 на 250000 и переподключится)
   
   После чего мы увидим все настройки принтера.
   
2. Обнуляем высоты осей X, Y, Z командой M666 x0 y0 z0.
   И сохраняем изменения командой M500. После каждого изменения настроек необходимо нажать home (или команда g28), для того что бы принтер знал откуда брать отсчет.
3. Калибровка принтера производится “на горячую”, то есть должен быть включен подогрев стола (если имеется) и нагрев печатающей головки (HotEnd’а) (Стол 60град., сопло 185 град.) Так же нам понадобится щуп, желательно металлический, известных размеров. Для этих задач вполне подойдет шестигранный ключ (самый большой, в нашем случае 8мм, он предоставляется в комплекте с принтерами Prizm Pro и Prizm Mini)
4. Опускаем печатающую головку на высоту (условно) 9мм (от стола, так, что бы сопло еле касалось нашего щупа, т.к. высота пока что не точно выставлена.) Команда: G1 Z9.
5. Теперь приступаем непосредственно к настройке наших трех точек.
   Для удобства можно вместо g- команд создать в Pronterface четыре кнопки, для перемещения печатающей головки в точки A, B, C, 0-ноль.

Последовательно перемещаясь между тремя точками (созданными ранее кнопками или командами) выясняем какая из них находится ниже всего (визуально) и принимает эту ось за нулевую, относительно нее мы будем менять высоту остальных двух точек.

Предположим, что точка A у нас ниже остальных. Перемещаем головку в точку B(Y) и клавишами управления высотой в Pronterface опускаем сопло до касания с нашим щупом, считая величину, на которую мы опустили сопло (в лоб считаем количество нажатий на кнопки +1 и +0.1)
Далее командой меняем параметры высоты оси Y: M666 Y <посчитанная величина>
M666 Y0.75
M500
G28

Ту же операцию проделываем с оставшимися осями. После чего следует опять проверить высоту всех точек, может получится, что разброс высот после первой калибровки уменьшится, но высота все равно будет отличатся, при этом самая низкая точка может изменится. В этом случае повторяем пункты 6-7.

2 Этап. Исправляем линзу

После того как мы выставили три точки в одну плоскость необходимо произвести коррекцию высоты центральной точки. Из за особенности механики дельты при перемещении печатающей головки между крайними точками в центре она может пройти либо ниже либо выше нашей плоскости, тем самым мы получаем не плоскость а линзу, либо вогнутую либо выпуклую.

Корректируется этот параметр т.н. дельта радиусом, который подбирается экспериментально.

Калибровка:

1. Отправляем головку на высоту щупа в любую из трех точек стола. Например G1 Z9 X-52 Y-30
2. Сравниваем высоту центральной точки и высоту точек A,B,C. (Если высота точек A, B, C разная, необходимо вернутся к предыдущей калибровки.)
3. Если высота центральной точки больше остальных, то линза выпуклая и необходимо увеличить значение дельта радиуса. Увеличивать или уменьшать желательно с шагом +-0,2мм, при необходимости уменьшить или увеличить шаг в зависимости от характера и величины искривления (подбирается экспериментально)
4. Команды:
   G666 R67,7
   M500
   G28
5. Подгоняем дельта радиус пока наша плоскость не выровняется

3 Этап. Находим истинную высоту от сопла до столика

Третьим этапом мы подгоняем высоту печати (от сопла до нижней плоскости — столика) Так как мы считали, что общая высота заведомо не правильная, необходимо ее откорректировать, после всех настроек высот осей. Можно пойти двумя путями решения данной проблемы:
1 Способ:
Подогнав вручную наше сопло под щуп, так что бы оно свободно под ним проходило, но при этом не было ощутимого люфта,

• Командой M114 выводим на экран значение фактической высоты нашего HotEnd’а
• Командой M666 L получаем полное значение высоты (Параметр H)
• После чего вычитаем из полной высоты фактическую высоту.
• Получившееся значение вычитаем из высоты щупа.

Таким образом мы получаем величину недохода сопла до нижней плоскости, которое необходимо прибавить к полному значению высоты и и записать в память принтера командами:
G666 H 235.2
M500
G28

2 Способ:
Второй способ прост как валенок. С “потолка”, “на глаз” прибавляем значение высоты (после каждого изменение не забываем “уходить” в home), добиваясь необходимого значения высоты, но есть шанс переборщить со значениями и ваше сопло с хрустом шмякнется об стекло.

Как сделать авто калибровку для вашего принтера и что при этом авто калибрует принтер вы узнаете из следующих статей.

Машина Голдберга, запускающая шарик

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 [ править ]

Актуальность [ править ]

Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики. Изучение данного предмета в практической форме является наиболее интересным и познавательным, чем обычные решения задач. Также в процессе создания данной машины можно научиться пользоваться различными инструментами, полезными начинающему строителю.

Цель проекта [ править ]

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску воздушного шара.

Задачи проекта [ править ]

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 [ править ]

• Дуванова Анна
• Васильева Алёна
• Гиниятуллин Данил
• Иванов Ярослав
• Каликсон Алексей
• Лучакин Сергей
• Наумова Ксения
• Ожигина Елена
• Пестова Дарья
• Прохоркина Анна
• Скляров Кирилл
• Солдатов Станислав
• Хамидуллова Евгения
• Червоненко Даниил

Работа по проекту [ править ]

Действия, выполняемые машиной Голдберга [ править ]

1. Запуск математического маятника опрокидывает стаканчик с шариком
2. Шарик катится по желобу до ямки, приводя в работу рычажные весы
3. Другой конец весов, поднявшись, толкает новый шарик
4. Шарик катится по желобам и, оттолкнувшись от препятствия снизу, толкает домино, запуская цепную реакцию
5. Последняя доминошка толкает тележку со свечкой, которая начинает катиться по слегка наклонной плоскости до препятствия
6. Нить пережигается от свечки
7. Молоток, который удерживался нитью, падает и толкает шарик
8. Шарик перелетает обрыв и приземляется в кузов машинки
9. Машинка скатывается по наклонной плоскости
10. Крышка коробки, которая прикреплена к машинке, поднимается
11. Шарик, удерживаемый крышкой, взлетает

Материалы и предметы для создания проекта [ править ]

• Мячики
• Тележка
• Машинка
• Рычаг
• Маятник
• Фанера
• Доски
• Свеча
• Клей
• Веревка
• Воздушный шарик
• Коробка
• Молоток
• Домино
• Скотч
• Стаканчик

Инструменты для создания проекта [ править ]

Этапы создания проекта [ править ]

Срок	Задача	Возникающие проблемы	Что сделано к сроку
26.02.19	Определить последовательность действий машины Голдберга	Каждый предлагает свои идеи. Нужно было придумать такую машину, чтобы каждому хватило по задаче.	Определена половина последовательности.
12.03.19	Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга.	С трудом пришли к консенсусу. Пришли к идее, что несколько человек будут работать над одной задачей вместе.	Определена последовательность, сделан набросок действий.
25.03.19	Найти материалы для проекта. Начать создание вики-страницы.	Материалы было решено искать среди остатков от производства в ФабЛаб. Отсутствие знаний о создании вики-странички	Часть необходимых материалов была найдена. Пустая страничка была создана.
09.04.19	Найти предметы и инструменты для проекта. Начать сборку основных частей машины.	Со всеми деревянными частями машины проблем не возникло. Однако такие предметы, как шарики, мячики, машинка, тележка, свечки, пришлось покупать самим.	Было найдено почти все необходимое.
23.04.19	Разбор этапов для расчетов, сборка машины.	Сложности в определении задачи в целом. Главная часть конструкции собрана наполовину. Обнаружили нехватку времени на сборку.	Начали решать проблему с расчетами. Решили приходить в ФабЛаб каждый четверг, а не только во время пары.
07.05.19	Начало расчетов. Частично заполнить вики-страницу. Докупка материалов.	Возникли проблемы с решением задач. Трудно найти нужную машинку в магазине.	Определились до конца с расчетами. Была заполнена сама важная и легкая часть вики-страницы. Машинка не была куплена к сроку, но далее мы нашли ее в Карусели.
20.05.19	Сборка машины	Все части машины были собраны. Было решено заменить маятник Ньютона в самом начале на обычный маятник, замена горелки на свечку в связи с пожароопасностью.	Вся машина была собрана
30.05.19	Съемка видео	После многих попыток запуска машины удалось записать полное видео.	Было записано видео машины Голдберга.
05.06.19	Закончить расчеты	Сложности в подведении итогов расчетов.	Часть группы сделала свои расчеты.
08.06.19	Смонтировать ролик	Проблем не возникло	Ролик был смонтирован.
11.06.19	Продолжение заполнения вики-страницы.	Трудно было понять, как прикреплять изображения и видео к страничке	Были выложены расчеты некоторых ребят, было выложено видео.
13.06.19	Продолжение заполнения вики-страницы.	Не все ребята успели оформить свои расчеты.	Была оформлена большая часть вики-страницы. Осталось загрузить работы тех, кто еще не присылал фотографии.
17.06.19	Закончить вики-страницу проекта	Проблем не возникло	Результатом является данная страница

Расчеты элементов проекта [ править ]

• На какой угол на какое расстояние нужно отвести маятник, чтобы он сбил стаканчик (Ожигина Елена, Дуванова Анна)

• Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути (Хамидуллова Евгения)

• Расчет скорости правой части рычага после попадания в него шарика (Васильева Алёна)

• Расчет конечной скорости шарика после прохождения системы желобов (Прохоркина Анна)

• Расчёт скорости последней домишки, необходимой для начала движения тележки со свечкой (Каликсон Алексей)

• Какую скорость разовьет тележка после столкновения с доминошкой (Пестова Дарья)

• Расчет скорости и импульса молотка в момент удара (Скляров Кирилл)

• Под каким углом и с какой скоростью мячик прилетит в кузов (Гиниятуллин Данил)

• Расчет теоретической силы трения, действующей на машинку (Солдатов Станислав)

• Поедет ли машинка при падении в неё мяча данной массы (Иванов Ярослав)

• Расчет скорости машинки в конце наклонной плоскости (Лучакин Сергей)

• Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием (Наумова Ксения)

• Какую скорость разовьет шарик до остановки (Червоненко Даниил)

Результаты по проекту [ править ]

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: запускает воздушный шарик. 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.