K'Nex 'Bonanza' Amusement Machine

Introduktion

Denna maskin har byggts nästan helt från konstruktion leksaken K'Nex. Endast icke-K'Nex komponenter är kolumnetiketterna och tecken. Ingen av K'Nex bitar har ändrats på något sätt.

Detta Instructable täcker olika frågor om design och bygga snarare än att vara en steg för steg guide om hur man bygger den. Om någon vill bygga något liknande, eller vill ha ytterligare information, ytterligare detaljer kan ges efter behov.

Maskinen utformades och byggdes under sju veckor, den tid att vara cirka 200 timmar alldeles - detta inkluderar införandet av tusentals bollar för prövningar.

Typ av maskin

Det beslutades att göra en "" slotmaskin som arbetade med K'Nex bollar som skulle studsa ner ett rutnät och i en av många kolumner längst ner, varav vissa skulle betala ut bollar som vinst.

Typ av maskin

Maskinens höjd skulle styras av höjden på nätet, höjd behövs för att vinna bollar att släppas och hur hög från golvet betala ut facket bör vara för att det ska vara lätt åtkomliga. Det skulle bli en ball plats på toppen av maskinen, men för den vertikalt utmanade vore motoriserade bollen hiss som skulle höja bollar till toppen - detta skulle använda den traditionella metoden att en 12v motor och en kedja.

Antalet kolumner som behövs för att vara tillräckligt hög för att göra spelet intressant, men inte så hög att den vänster - och höger - begagnade som var praktiskt taget aldrig besökt.

Man ansåg att det måste vara någon form av jackpot funktion. Storleken på jackpotten kunde inte vara för hög på grund av svårigheten att hantera så många bollar. Man ansåg att en 1/100 till 1/50 chans att en jackpot som betalas 10 bollar eller så skulle vara ungefär rätt balans - detta skulle motsvara 10% till 20% av den totala avkastningen (faktiskt lite mindre, eftersom ibland reserven inte skulle vara full).

För varje 100 bollar in var avsedda att, i genomsnitt runt omkring 80 skulle återsändas, och att risken för en vinst skulle ligga runt 25%.

Färgsättning

Det beslutades att använda så mycket vitt, gult, orange och rött som möjligt, med svart 16mm stång används i stället för grön sådana var de synliga (men de är verkligen inte 16mm, de är 17½mm, är de inte?).

Prototyp

Utgångspunkten var att konstruera ett rutnät med ett dussintal utgångspunkter (kolumner) i botten så att fördelningen av där bollarna landade kunde produceras. Detta skulle hjälpa avgöra det slutliga antalet kolumner.

K'Nex bollar diameter är 46mm. Rutnätet skulle bestå av två matriser av vita kontakter (sällskap av vita stavar) avgränsade med tvärgående gula spön som bollar skulle studsa. Detta sätt, var närmaste avstånd mellan två gula spön 53mm - en tillräckligt bred lucka för en boll att passera. Den nionde bilden visar byggandet.

Första nätet hade 12 kolumner och tusen bollar släpptes in i toppen av den. Fördelningen var överraskande - det var, som väntat, en klockformad kurva, men det var ganska platt. Det var goda nyheter, eftersom det innebar att en stor del av bollar landat i eller nära slutet kolumner. I själva verket landade så många i kolumnerna slutet att man beslutade att öka nätet till 16 kolumner.

Fördelningen

Saker började bli intressant nu: fler bollar än väntat var på väg mot den vänstra kolumnen, och även mot det högra. Generellt, det var som om en gång en boll hade börjat falla det ville fortsätta i en rak linje i stället för att ständigt ändra riktning. Det fanns ingen anledning att tro att en boll skulle ha en 50-50 chans att gå i varje riktning efter det hade hit en stav (som skulle beroende av förhållandet mellan de gula staven mellan fästpunkterna och diametern på bollen), men trots detta beteende var konstigt.

Dessutom, ibland en boll skulle plötsligt skjuta i en rak linje hastighet utan anledning; vid andra tillfällen tycktes bollen ha en tror när det slog varje stav som om det var att avgöra vad man ska göra.

En datorsimulering kördes som antog att, när bollen gick i en viss riktning, det skulle vara något mer benägna att fortsätta i den riktningen än, men oavsett chansen anges, den platta klockformade kurvan inte kunde återges.

Exakt vad som orsakar detta beteende har ännu inte varit upptäckt (alla idéer är välkomna), men den goda nyheten är att den första och sista kolumnen besöktes precis tillräckligt för att göra spelet intressant.

Rutnätet

Det var mycket viktigt att se till att det fanns ingen bias när en boll in i rutnätet, och så bollen går in antingen bakifrån (om bollen hissen användes) eller framifrån (om det finns manuellt) och inte från en sida.

I den ursprungliga prototypen fastställdes svart roterande kopplingar till inre ändarna av tvärgående gula stängerna så att en boll skulle rulla bort dessa istället för att ibland hamna liggande ovanpå en stav. Denna fungerade bra de flesta av tiden, men om en boll i tusen sluttat med upp med en av dess hål som fastnat på en av dessa kontakter. Detta fixades genom att använda tan klipp istället, det finns ingen bit som kan fastna i ett hål. 11: e bilden visar några av dessa på plats.

Uppgift om kolumnen en boll trätt krävdes så att om spelaren inte var tittar på tiden, det skulle vara möjligt att se vilken kolumn bollen landade i. Detta uppnåddes genom en noggrant balanserad hävstång som svänger när en boll in i kolumnen. Kolumnetiketten (som visar mängden en win) producerades faktiskt av en badge-making machine!

Storlekarna som Win

Beslutades att kolumn 1 - på längst till vänster - skulle utlösa stora vinsten (det slutade som 13 bollar).

Eftersom kolumn 1 betalar en hög vinst, beslutades det att kolumnen 16 skulle också, men bara 5 bollar annars antalet små och stora vinner skulle vara ur balans.

Använder den som ingick i urvalet distributioner, beslutades att kolumnerna 2 och 15 skulle betala tre bollar och kolumn 3, 4, 13 och 14 skulle betala två bollar.

Ytterligare prover ägde rum (3 000 bollar sattes in), men den genomsnittliga avkastningen var bara cirka 67 procent. Inklusive extra vinnande kolumner skulle göra returen för hög, och det var något tilltalande om vinner 2 som ett tröstpris och vinner tre mer så - sekvensen av 2 2 3 5 kändes mycket bättre än 2 3 3 5 eller 2 2 5 5.

Den slutliga utbetalning i genomsnitt 84 procent. Detta uppnåddes genom att lägga till två extra gula stavar nära toppen av rutnätet som lagt till ca 8% (se nionde bilden) och ett spö nära längst ner till höger som lagt till ytterligare 9% eller så (se tionde bilden).

Chansen att en seger för denna slutliga version av rutnätet är om 0,28, vilket resulterar i ett allmänt stadigt flöde av vinster, inte många länge förlorande strimmor och den tillfälliga kaskaden av 13 bollar i betala ut facket. Det är fullt möjligt att infoga 25 bollar och få 30 eller 40 tillbaka, men fullt möjligt för att endast få 10 eller så. Balansen är lagom för en maskin för nöjen.

Betala ut reserverna

Det finns tre huvudsakliga utbetalning reserver - en för en två-boll vinna, en för tre bollar och en för fem. Antalet bollar som betalas ut från reserven är en mindre än att vinna, vinna bollen som returneras.

Det finns också en Bonanza reserv som töms när en boll går in i kolumn 1, och återigen vinnande bollen returneras. På den sällsynta tillfälle att två Bonanza wins hända en efter en, kommer bara en boll (vinnande bollen) att betalas ut andra gången.

Reserverna är toppade genom att förlora bollar. Eftersom wins 2 är den vanligaste, blir det reserverar toppade upp först. När det är full, bollen försöker fylla 5-win reserven, och om det är fullt, den 3-vinna en. Om alla tre reserver är fulla, bollen toppar upp Bonanza reserven, och om det är också full, förlorar bollen erfarenheter en vacklade nedgång in i "cash-box" under den maskinen (hösten är stapplade så att bollen inte delas upp i dess komponent halvor genom chock).

Den utbetalning mekanismen

Detta behövs en tanke: Hur kan en klumpa ihop sig väger endast 24g användas att släppa de vinnande bollarna? Lösningen blev att minimera den kraft som krävs för bollar övergång genom att rada upp dem på en mjuk sluttning och låta det nödvändiga antalet bollar rulla i betala ut facket.

Beslutades att vinnande bollen skulle ingå i att vinna så att betala ut reserverna var mindre benägna att springa ut och vinner 1, 2, 4 och 12 var därför krävs.

Först, bollar rullade ner vit 8-vägs kopplingar, men då och då en boll skulle bo på en vit kontakt hål istället för rullande från det, och så på längden orange kontakter användes istället. Många fler bitar krävdes, och bygget tog längre tid, men bollarna flöt mycket smidigare. Detta hade sin egen problem dock: när orange kontakterna är anslutna med gröna stavar, det finns en liten bula där kopplingen är. Om en boll satt på en sluttning strax före en utbuktning, inte skulle det ibland rulla när vinna släpptes. Lösningen var enkel: lutningen var åtta kontakter brett (dvs. 48mm, bara tillräckligt för bollar) och de mellersta två kontakterna - de bollen vilade på - inte anslöt sig gröna stavar då (men de var deras andra änden), ta bort utbuktning. Mycket få kontakter behövs för denna behandling.

Två - och tre-win reserverna innehålla högst 18 bollar och 5-win reserven, 19. Bonanza reserven rymmer upp till 12 bollar. Maskinen kan därför behålla upp till 67 bollar.

Den utbetalning mekanismen kan ses arbetar för en tre-ball vinst på 4 minuter 44 sekunder video - om du har en titt på det nu följande anmärkningar kommer mer meningsfullt.

För en två-boll vinna släpps bara en boll, vinnande bollen som returneras. Det finns två blå stänger ovanför punkten mellan de två första bollarna i backen. Det finns en frigöringsspaken som hindrar bollarna från kör från lutningen i betala ut facket. Vinnande bollen faller till en utlösande spaken som en) sänker två blå stavar så att andra och högre bollar hindras från att rulla ner i backen, och sedan b) höjer frigöringsspaken så att den första bollen kan falla i betala ut facket. Alla spakar har varit noggrant balanserad med olika typer av hjul som vikter. Ingen gummiband använts någonstans.

En tre-boll vinna fungerar på samma sätt blå stavar mellan andra och tredje bollar.

För en fem-ball seger, blå stavarna hamnar mellan fjärde och femte bollar, men ett problem uppstod: lutningen är skonsam så att släppa spaken har liten friktion när upp (ledande bollen vila mot det), och när den vinnande bollen rullade den utlösande ända inte alla bollar som vann hade tid att rulla ut. Lösningen blev att göra längre utlösande spaken så att den vinnande bollen hade att resa vidare innan det föll av i slutet av spaken på väg att betala ut facket, således förlänga den tid som frigöringsspaken togs upp.

Utlösande spakarna kommer inte klara av en vinst omedelbart följs av en annan identiska en och så bollen hissen släpper bollar med 2¼ sekunds intervall - lagom tid att betala ut lånet skall hantera nära wins.

Bonanza Pay-out

Här används en annan metod. Bollar fortfarande kö på en mjuk sluttning, men alla bollar - upp till 12 av dem - har släppts på en gång. Det finns en frigöringsspaken, men det behövs för att hindras från att släppa några bollar och sedan blockerar resten efter det kom tillbaka efter det hade tagits upp av vinnande bollen.

Ett par gröna kopplingar på frigöringsspaken används för att blockera bollarna, och när de lyfte flödet av bollar träffar den (upphöjda) vinklade delen av kontakterna därmed hålla spaken upp! Lutningen är faktiskt något brantare än för de andra utbetalningar så att det finns tillräckligt med fart där. Ta en titt mycket noga på videon på cirka 5 minuter 2 sekunder.

Basen av maskinen

Det var uppenbart att maskinen skulle vara ganska tung och att det måste bygga på en fast ram.

Basen var konstruerat främst från röd-rod-sidig kuber med grå diagonal stavarna på motsatt ansikten i rät vinkel till varandra - se Att göra starka K'Nex strukturer för sättet.

Nätet, att vara 16 kolumner bred, passar in 8 röd-rod längder, vilket gör dess fastsättning okomplicerad.

Ytterligare detaljer

... kommer att levereras på begäran - bara fråga!