3.1 Вопросы инженеру-механику и обсуждение задачи

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

• 13505 просмотров

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.

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

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.

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

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)

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.

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.

Все таки хотелось бы взглянуть на общий рисунок

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!

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!

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.

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

В стиле Леонардо) весьма глубокая проработка. Интересно

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).

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.

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 :)