Автоматична машина за картофено триене: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Проекти на Fusion 360 »

Едно време се опитах да сваря и да пасирам малко картофи. Нямах подходящи прибори за работа, затова използвах цедка вместо това…. не завърши добре. И така, помислих си, "какъв е най -лесният начин за пасиране на картофи без подходяща машина?" Очевидно ще вземете своя Arduino и резервен серво мотор и ще инсталирате невероятно страхотна (но все пак непрактична) автоматизирана машина за картофено пюре!

Консумативи

Електроника:

• Arduino Uno (или подобен)
• DS3218 20 кг дигитално серво (или подобно)
• 5V захранване
• Жици Dupont
• USB кабел

Разни Хардуер:

• 4 x M2x6 винта
• 4 x M2 гайки
• 4 винта M3x8
• 4 x M3 квадратни гайки
• 2 x 3x8x4 мм лагери

3D отпечатани части:

• Горна челюст Masher + монтиране на двигателя
• Долна челюст
• Долна плоча за машене
• 15 зъбна предавка (шофьор)
• 10 зъбни удължени зъбни колела (задвижвани)
• Лява скоба
• Дясна скоба

Органични части:

1 х варена каша

Стъпка 1: Първоначален прототип

Използвайки конструкцията на зъбно колело и зъбно колело, можем лесно да преобразуваме ротационното движение в линейно. Или, казано по друг начин, преобразувайте въртящия момент на двигателя в сила, насочена перпендикулярно на повърхността на плочата. 3D моделирането беше извършено във Fusion 360, което позволи някои бързи и мръсни прототипи, преди да се спра на окончателния „работен“дизайн.

Въпреки това, както може да бъде във видеоклипа по -горе, операцията в реалния свят не беше толкова идеална. Тъй като всички компоненти са 3D отпечатани, съществува голямо триене между ставите (по -специално двете плъзгащи се съединения, предназначени да стабилизират челюстите). Вместо да се плъзгат плавно нагоре и надолу в каналите, двете съединения действат като точка на завъртане. И тъй като прилагаме не ексцентрична сила, маркирана в розово (т.е. не се прилага през центъра на тялото), получаваме въртене на тази горна челюст около двете точки на контакт (маркирани като оранжева точка, с генерирания момент, маркиран като оранжева стрелка).

Следователно се налагаше редизайн. Все още ми харесваше идеята за зъбно колело и зъбно колело като най -простият метод за генериране на линейно движение от ротационно движение, но беше ясно, че се нуждаем от сили, които трябва да бъдат приложени в множество точки, така че да отменим това завъртане на горната челюст.

И така се роди версия 2 на картофенокомбайна …

Стъпка 2: Версия 2 - Втори път на късмет

Връщайки се към Fusion 360, първата стъпка беше да преместите двигателя в по -централна позиция, като го поставите в средата на горната челюст. След това е проектирана удължена цилиндрична предавка, която е свързана с задвижващата предавка на двигателя. Тази втора цилиндрична предавка ще действа като зъбно колело и сега ще управлява настройка с двойна рейка. Както може да се види на горната диаграма, това би ни позволило да генерираме необходимите симетрични сили (изобразени като розови прави стрелки) за преместване на горната челюст, без да генерира значително въртене на горната челюст като цяло.

Някои други дизайнерски реализации за тази нова версия:

• Лагери, използвани за монтиране на удълженото зъбно колело към всяка от скобите, които се плъзгат по стелажите.
• Долната плоча за издърпване, изобразена в червено, е проектирана така, че да може лесно да се сваля за измиване.
• Настъргана долна плоча за подреждане, за да подпомогне пробиването и смачкването на картофа.

Стъпка 3: 3D печат, сглобяване и програмиране

С приключването на проектите беше време да започнем строителството! Отпечатването е извършено на 3D принтер Artillery Genius, с червено и черно PLA. Забележка: PLA нишката НЕ се счита за крачна. Ако възнамерявате да създадете и използвате тази машина за приготвяне на храна, моля, помислете за отпечатване в PETG или друга хранителна нишка.

Сервото е монтирано към горната челюст на машината с помощта на винтове и гайки М3. Горната плоча е прикрепена към стелажите с помощта на двете скоби (лява и дясна) и закрепена на място с винтове и гайки М2. За захранване на серво мотора е използвано външно 5V захранване. Друга забележка: Не трябва да се опитвате да захранвате серво мотора с 5V щифт на Arduino. Този щифт не може да генерира достатъчно ток, за да задоволи относително големите изисквания за захранване на серво. Това може да доведе до изхвърляне на магически дим от вашия Arduino (т.е. непоправими щети). Внимавайте това предупреждение!

Arduino, серво и захранването бяха свързани съгласно схемата по -горе. Клемите +ve и -ve на захранването бяха свързани към +ve и GND на двигателя, докато сигналният проводник на двигателя беше свързан към щифт 9. Arduino. Още една забележка: Не забравяйте да свържете GND на двигателя към GND на Arduino. Тази връзка ще осигури необходимото референтно напрежение на земята за сигналния проводник (сега всички компоненти ще споделят обща референтна маса). Без това вашият двигател вероятно няма да се движи, когато се изпращат команди.

Кодът на Arduino за този проект използва библиотеката с отворен код servo.h и е модификация на примерния код за почистване от споменатата библиотека. Поради липсата на достъп до бутоните по време на писането, бях принуден да използвам серийна комуникация и серийния терминал Arduino, като средство за предаване на команди до Arduino и серво мотора. Инструкциите „Преместване на двигателя нагоре“и „Преместване на двигателя надолу“могат да бъдат изпратени до серво, като изпратите съответно „1“и „2“в серийния терминал на компютър. В бъдещите версии тези команди могат лесно да бъдат заменени с команди с бутони вместо това, премахвайки необходимостта компютърът да взаимодейства с Arduino.

Стъпка 4: Успех

Сега най -важното - сваряването на картофа! Ето стъпките за сваряване на картоф от шмик:

1. Поставете среден съд на котлона, на средно силен огън.
2. След като заври, добавете картофите си в тенджерата.
3. Сварете, докато лесно се пробие с вилица, точен нож или друг остър предмет. Обикновено това ще стане за 10-15 минути
4. След като сте готови, прецедете водата и поставете картофите си един по един в автоматичната машина за картофено триене и натиснете play.
5. Изстържете картофеното пюре върху чинията си и се насладете!

Et voila! Имаме прекрасно картофено пюре !!

Рим може и да не е построен за един ден, но днес доказахме, че картофенокосачките могат да бъдат!

Стъпка 5: Бъдещи подобрения

Докато тази версия на картофенокомбайна се оказа чудесно доказателство за концепцията, има някои подобрения, които биха могли да бъдат ценни допълнения към следващата версия. Те са както следва:

• Бутони за контрол на посоката на двигателя. Очевидно има очевидни ограничения при използването на серийния монитор за комуникация
• Може да се измисли корпус - вероятно да бъде монтиран върху горната челюст. Това ще помести Arduino и евентуално 5-7V батерия, за да направи целия дизайн по-преносим.
• PETG материалът или подобна хранителна нишка би била задължителна за всяка версия на този продукт, която би била използвана в сценарий от реалния свят.
• По -здраво свързване на удължената цилиндрична предавка с задвижващата зъбна предавка. Имаше малко гъвкавост в цялостния дизайн, което вероятно се дължи на някои крехки 3D отпечатани компоненти. Това означаваше, че зъбните колела могат да се смилат, а не да се нарязват добре, когато машината е представена с по -големи картофи (а оттам и по -големи въртящи моменти).