Universidad Nacional Autónoma de México Centro de Nanociencias y Nanotecnología

Licenciatura en Nanotecnología

Máquina de Goldberg

ALUMNOS

Quintana Gamboa SofíaRocha Cadena David

Valdés Noguerón MontserratSánchez Sánchez Jesús

Noguerón Arámburu Alejandro

MATERIA

Taller de Diseño.

PROFESORA

Dra. María Teresa Martínez.

Ensenada, B.C., 8 de junio del 2017

Introducción

Una máquina de Goldberg es aquella que tiene la capacidad de realizar una tarea simpleo burda, de manera compleja. Para ello, se utilizan una serie de mecanismos oreacciones en cadena de todo tipo, que pueden incluir desde planos inclinados, hastacomponentes electrónicos, o reacciones químicas.

La historia de estas máquinas inicia con el ingeniero Rube Goldberg, quientrabajó como ilustrador de varios periódicos de San Francisco. Su formación comoingeniero le permitió darle vida al Profesor Lucifer, con la serie “las invenciones delProfesor Lucifer”. En la figura 1 se puede observar una de estas ilustraciones, con lacreación de una máquina que opera una servilleta.

Figura 1. “Professor Lucifer’s Self Operating Napkin”, Ilustración de Rube Goldberg

El término ” máquina de (Rube) Goldberg” se acuña en Estados Unidosalrededor de 1930, y engloba al tipo de máquinas ilustradas en la serie del ProfesorLucifer, máquinas de exagerada complejidad para llevar a cabo un trabajo simple. Paraconstruir una se hace uso de todo tipo de mecanismos, y muchos concursos empleancomo rubro el número de pasos utilizados, y la complejidad o el ingenio de losmecanismos.

En el presente reportes se detalla el proceso creativo y de fabricación de laMáquina de Goldberg llamada “DeLorean”. En el quedan detallados los principalesmecanismos de la máquina, así como la secuencia de los mismos, secuencia que iniciaaccionando un resorte, y termina con un taladro abriendo una botella de Coca-Cola ysirviéndola en una taza.

Metodología:

Proceso creativo:

A continuación, se detallan los pasos llevados a cabo por la máquina, en ordenconsecutivo. Los materiales utilizados para los mecanismos fueron en su mayoríamaderas y acrílicos reciclados. Además se muestran imágenes de los distintosmecanismos utilizados a lo largo de la máquina.

Resorte: El resorte se acciona manualmente, impulsando una canica que, a través

de una manguera, viajaba por la parte superior de la máquina hasta la esquinaopuesta, y golpeaba un tren, llegando al siguiente mecanismo. El esquema delresorte, con las medidas reales, se presenta en la figura 2.

Figura 2: Resorte

Tren sobre plano inclinado: El tren entraba al plano inclinado después de ser

empujado por la canica del mecanismo anterior. El propósito del plano eraacelerar el tren para después dejarlo caer, con la suficiente fuerza y en ladirección correcta, sobre el molino. El esquema del plano inclinado se muestraen la figura 3.

Figura 3: Plano inclinado

Molino o Rehilete: El propósito del molino era aprovechar la fuerza del tren

(cambiándola de dirección) para accionar un nuevo mecanismo: la pista decanicas. Al caer el tren sobre una de las aspas del molino, este empujaba (con unaspa diferente) una pista de canicas.

Pista de Canicas: Después de ser accionada, la canica atravesaba una serie de

planos inclinados dispuestos de manera que la canica desembocara en unaresbaladilla. Al final de la pista, la canica caía sobre una canasta, aumentando elpeso de la canasta y accionando el siguiente mecanismo.

Sistema de Poleas: Al aumentar el peso en la canasta (final del mecanismo

anterior), se activa el sistema inicialmente en equilibrio. La canasta se desplazahacia la base de la máquina, y en el otro extremo libera un péndulo. El esquemade la polea se muestra en la figura 4.

Figura 4: Sistema de Poleas

Péndulo: El objetivo del péndulo era simplemente accionar un interruptor, para

continuar la secuencia de la máquina. El péndulo utilizado se muestra en lafigura cinco.

Figura 5: Péndulo Componente Electrónico: El componente consistió en una base para CD’s de una

computadora vieja. El circuito estaba unido de la siguiente manera: de la base auna batería (9 Volts), de la batería al interruptor, y del interruptor a la base. Alaccionarse el interruptor, la base se prendía y empujaba un dinosaurio, llegandoal siguiente mecanismo.

Transferencia de Fuerza Gravitacional: Al caer el dinosaurio por acción de la

gravedad, por medio de un hilo, transfiere el movimiento a una nueva rampa,liberando una canica.

Rampa de canicas: La rampa recorría buena parte de la máquina, y consistía de

varias pistas, rampas, planos inclinados y tuberías que direccionaban la canicahacia el siguiente mecanismo.

Plano inclinado giratorio: Este mecanismo giratorio funcionaba cuando la

canica del paso anterior liberaba un freno, y por acción de la gravedad del planoinclinado, el palillo giratorio bajaba a través del plano hasta accionar unaratonera. El plano inclinado se puede apreciar en la figura 6.

Figura 6: Plano inclinado

Trampa para ratones: Al caer el palillo giratorio, accionaba una trampa para

ratones. Esta trampa estaba unida a un hilo, que por acción de la trampa se

recorría una distancia, lo que conlleva al siguiente mecanismo. La trampa pararatones se muestra en la figura 7.

Figura 7: Trampa para ratones

Piñón Cremallera: El movimiento del hilo servía para girar un el engrane

circular del sistema piñón cremallera. De esta manera, el movimiento de latrampa para ratones se aprovechaba para empujar la cremallera del sistema, yaccionar un interruptor. El mecanismo se muestra en la figura 8.

Figura 8: Piñón Cremallera

Taladro: Al activar la cremallera un interruptor, se cerraba el circuito del taladro.

Este comenzaba a girar, y con un tornillo adecuado al taladro, lograba abrir labotella.

Proceso de Fabricación:

A continuación, se muestran varias fotografías en orden del proceso defabricación de la máquina. En las fotografías se muestra la construcción de la base, laperiódica construcción de los mecanismos, y finalmente, la decoración de la máquina.El material predominante en la base es la madera, y los tornillos fueron el principalmedio para unir mecanismos. Sin embargo, también se hace uso de otros materiales,como acrílico, metales y plásticos para los mecanismos, así como silicón y plastilinapara adherir los mecanismos a la base.

Conclusión:

La secuencia de pasos descrita anteriormente tuvo la capacidad de abrirsatisfactoriamente una botella de refresco. Además, se logró utilizar varios mecanismosy máquinas simples diferentes, uniéndolos para crear una máquina compleja. Engeneral, se logró llevar la máquina a un grado de confiabilidad bastante alto, aunque enla presentación final se requiriera de una intervención en uno de los primeros pasos dela máquina, producto del deterioro del mecanismo utilizado. Las imágenes presentadasmuestran el trabajo que se llevó a cabo para su construcción, así como la posiciónrelativa de los diferentes mecanismos.