Masher automat de cartofi: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Proiecte Fusion 360 »

A fost odată că am încercat să fierb și să zdrobesc niște cartofi. Nu aveam ustensile adecvate pentru serviciu, așa că am folosit o strecurătoare … nu s-a terminat bine. Deci, m-am gândit în sinea mea, „care este cel mai simplu mod de a zdrobi cartofii fără un masher adecvat?” Evident, vă luați Arduino și un servomotor de rezervă și instalați o mașină de spălat cartofi automată epic (totuși extrem de impracticabilă)!

Provizii

Electronică:

• Arduino Uno (sau similar)
• DS3218 servo digital de 20 kg (sau similar)
• Alimentare 5V
• Firele Dupont
• cablu USB

Diverse Hardware:

• 4 x șuruburi M2x6
• 4 piulițe M2
• 4 x șuruburi M3x8
• 4 x piulițe pătrate M3
• 2 rulmenti de 3x8x4mm

Piese imprimate 3D:

• Top Masher Jaw + Suport motor
• Josh Masher Jaw
• Placă de masare de jos
• Angrenaj cu 15 dinți (șofer)
• Angrenaj cu vârf alungit cu 10 dinți (acționat)
• Suport stânga
• Suport dreapta

Părți organice:

1 x Spud fiert

Pasul 1: Prototipul inițial

Folosind un design cu pinion și pinion, putem converti cu ușurință mișcarea de rotație în mișcare liniară. Sau, altfel spus, convertiți cuplul motorului într-o forță direcționată perpendicular pe suprafața plăcii de tăiere. Modelarea 3D a fost efectuată în Fusion 360, ceea ce a permis câteva prototipuri rapide și murdare înainte de a mă stabili pe un design final „de lucru”.

Cu toate acestea, așa cum se poate vedea în videoclipul de mai sus, operațiunea din lumea reală nu a fost atât de ideală. Deoarece componentele sunt toate tipărite 3D, există o cantitate mare de frecare între articulații (în special cele două articulații glisante concepute pentru a stabiliza fălcile). În loc să alunece ușor în sus și în jos în canale, cele două articulații acționează ca un punct de pivotare. Și, din moment ce aplicăm o forță non-excentrică, marcată în roz (adică nu se aplică prin centrul corpului), obținem o rotație a maxilarului superior în jurul celor două puncte de contact (marcate ca un punct portocaliu, cu momentul generat marcat ca o săgeată portocalie).

Prin urmare, a fost necesară o reproiectare. Mi-a plăcut în continuare ideea de pinion și pinion ca fiind cea mai simplă metodă de generare a mișcării liniare din mișcarea de rotație, dar era clar că aveam nevoie de forțe care să fie aplicate în mai multe puncte, astfel încât să anulăm această rotație a maxilarului superior.

Și astfel s-a născut versiunea 2 a mașinii de tocat cartofi …

Pasul 2: Versiunea 2 - A doua oară cu noroc

Revenind la Fusion 360, primul pas a fost mutarea motorului într-o poziție mai centrală, plasându-l în mijlocul maxilarului superior. Apoi, un angrenaj cu angrenaj alungit a fost proiectat și conectat cu angrenajul de acționare al motorului. Acest al doilea angrenaj cu piston ar acționa ca pinion și ar conduce acum o configurație dublă. Așa cum se poate vedea în diagrama de mai sus, acest lucru ne-ar permite să generăm forțele simetrice necesare (descrise ca săgeți drepte roz) pentru a mișca maxilarul superior, fără a genera o rotație semnificativă a maxilarului superior.

Câteva alte implementări de proiectare pentru această nouă versiune:

• Rulmenții utilizați pentru montarea angrenajului cu angrenaj alungit la fiecare dintre consolele care alunecă de-a lungul rafturilor.
• Placa de tocat de jos, reprezentată în roșu, a fost proiectată astfel încât să poată fi ușor demontată pentru spălare.
• Placă de tocat ras, pentru a ajuta la străpungerea și zdrobirea cartofului.

Pasul 3: Imprimare 3D, asamblare și programare

Odată ce proiectele au fost finalizate, a venit timpul să începem construcția! Imprimarea s-a făcut pe o imprimantă 3D Artillery Genius, cu PLA roșu și negru. Notă: filamentul PLA NU este considerat de calitate inferioară. Dacă intenționați să construiți și să utilizați acest masher pentru pregătirea unei mese, vă rugăm să luați în considerare tipărirea în PETG sau alt filament alimentar.

Servo-ul a fost montat pe maxilarul de tocat superior folosind șuruburile și piulițele M3. Placa de tocat de sus a fost atașată la rafturi folosind cele două console (stânga și dreapta) și fixată în loc cu șuruburile și piulițele M2. Pentru alimentarea servomotorului a fost utilizată o sursă externă de 5V. O altă notă: nu trebuie să încercați să alimentați servomotorul folosind pinul de 5V de pe Arduino. Acest pin nu poate furniza suficient curent pentru a satisface cerințele relativ mari de putere ale servo-ului. Acest lucru poate duce la evacuarea fumului magic din Arduino (adică daune ireparabile). Atenție la acest avertisment!

Arduino, servo și sursa au fost conectate conform diagramei de mai sus. Terminalele + ve și -ve ale alimentării au fost conectate la + ve și GND ale motorului, în timp ce firul de semnal al motorului a fost conectat la pinul Arduino 9. Încă o altă notă: Nu uitați să conectați GND-ul motorului și la GND-ul Arduino. Această conexiune va furniza tensiunea de referință necesară la pământ pentru firul de semnal (toate componentele vor avea acum o referință comună la pământ). Fără aceasta, motorul dvs. nu se va mișca probabil atunci când sunt trimise comenzi.

Codul Arduino pentru acest proiect utilizează biblioteca open-source servo.h și este o modificare a exemplului de cod de măturare din biblioteca respectivă. Din cauza lipsei mele de acces la butoane în momentul scrierii, am fost forțat să folosesc comunicațiile seriale și terminalul serial Arduino, ca mijloc de transmitere a comenzilor către Arduino și servomotor. Instrucțiunile „Mutați motorul în sus” și „Mutați motorul în jos” pot fi trimise la servo prin trimiterea unui „1” și respectiv a unui „2” în terminalul serial al unui computer. În versiunile viitoare, aceste comenzi pot fi înlocuite cu ușurință cu comenzi cu buton, înlăturând nevoia computerului de a interfața cu Arduino.

Pasul 4: Succes

Acum, cel mai important pic - fierberea cartofului! Iată pașii pentru a fierbe un cartof schmick:

1. Așezați o oală medie pe aragaz, la foc mediu-mare.
2. După ce fierbe, adăugați cartofii în oală.
3. Fierbeți până când este ușor străpuns cu o furculiță, cuțitul exact sau orice alt obiect ascuțit. 10-15 minute o vor face de obicei
4. Odată gata, strecurați apa și așezați cartofii, unul câte unul, în mașina automată de tocat cartofii și apăsați play.
5. Răsturnați piureul de cartof pe farfurie și bucurați-vă!

Et voila! Avem niște piure de cartof încântător !!

Este posibil ca Roma să nu fi fost construită într-o zi, dar astăzi am dovedit că mașinile de cartof pot fi!

Pasul 5: Îmbunătățiri viitoare

În timp ce această versiune a mașinii de tocat cartofi s-a dovedit a fi o mare dovadă a conceptului, există câteva îmbunătățiri care ar putea fi adăugări valoroase la următoarea versiune. Acestea sunt după cum urmează:

• Butoane pentru controlul direcției motorului. Evident, există limitări evidente la utilizarea monitorului serial pentru comunicare
• Ar putea fi concepută o carcasă - care ar putea fi montată pe maxilarul superior de tocat. Aceasta ar găzdui Arduino și, eventual, o baterie de 5-7V, pentru a face întregul design mai portabil.
• Materialul PETG sau un filament similar de calitate alimentară ar fi o necesitate pentru orice versiune a acestui produs care ar fi utilizată într-un scenariu din lumea reală.
• Îmbinarea mai strânsă a angrenajului cu angrenaj alungit cu angrenajul cu angrenaj de antrenare. A existat un pic de flexibilitate în designul general, care s-a datorat probabil unor componente subțiri imprimate 3D. Acest lucru a însemnat că uneltele pot măcina frumos în loc de plasă, atunci când mașina de tocat este prezentată cu cartofi mai mari (și, prin urmare, cupluri mai mari).