Automatsko gnječenje krumpira: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Fusion 360 projekti »

Jednom davno pokušao sam skuhati i zgnječiti krumpir. Nisam imala odgovarajuće posuđe za taj posao, pa sam umjesto toga koristila cjedilo…. nije dobro završilo. Pa sam pomislio: "koji je najlakši način za zgnječenje krumpira bez odgovarajuće gnječilice?" Očigledno, zgrabite svoj Arduino i rezervni servo motor i namjestite epski nevjerojatan (ali vrlo nepraktičan) automatizirani stroj za gnječenje krumpira!

Pribor

Elektronika:

• Arduino Uno (ili slično)
• DS3218 digitalni servo od 20 kg (ili slično)
• 5V napajanje
• Dupont žice
• USB kabl

Razno. Hardver:

• 4 x M2x6 vijci
• 4 x M2 matice
• 4 vijka M3x8
• 4 x M3 četvrtaste matice
• 2 x 3x8x4mm ležajevi

3D ispisani dijelovi:

• Vrh Masher čeljusti + nosač motora
• Donja čeljust za gnječenje
• Donja masher ploča
• 15 zupčanik zupčanika (vozač)
• Zupčasti zupčanik s 10 zuba (pogon)
• Lijeva zagrada
• Desna zagrada

Organski dijelovi:

1 x kuhani lonac

Korak 1: Početni prototip

Pomoću dizajna zupčanika i zupčanika možemo lako pretvoriti rotacijsko gibanje u linearno. Ili, drugačije rečeno, pretvorite izlazni moment zakretnog momenta motora u silu usmjerenu okomito na površinu gnječilice. 3D modeliranje izvedeno je u Fusion 360, što je omogućilo brzu i prljavu izradu prototipova prije nego što sam se odlučio za konačni "radni" dizajn.

Međutim, kao što može biti u gornjem videu, rad u stvarnom svijetu nije bio tako idealan. Budući da su sve komponente 3D ispisane, postoji velika količina trenja između zglobova (posebno dva klizna zgloba dizajnirana za stabilizaciju čeljusti). Umjesto da glatko klize gore i dolje unutar kanala, dva zgloba djeluju kao točka zakretanja. A budući da primjenjujemo neekscentričnu silu, označenu ružičastom bojom (tj. Ne primjenjuje se kroz središte tijela), dobivamo rotaciju gornje čeljusti oko dvije dodirne točke (označene kao narančasta točka, s generiranim momentom označenim kao narančasta strelica).

Stoga je bilo potrebno redizajniranje. I dalje mi se sviđala ideja zupčanika i zupčanika kao najjednostavnije metode generiranja linearnog gibanja iz rotacijskog gibanja, ali bilo je jasno da su nam potrebne sile koje se moraju primijeniti u više točaka kako bismo poništili ovu rotaciju gornje čeljusti.

Tako je rođena verzija 2 stroja za gnječenje krumpira …

Korak 2: Verzija 2 - Drugi put sretno

Vraćajući se na Fusion 360, prvi korak bio je premještanje motora u središnji položaj, stavljanjem u sredinu gornje čeljusti. Zatim je dizajniran produženi zupčasti zupčanik koji je povezan s pogonskim zupčanikom motora. Ovaj drugi zupčanik djelovao bi kao zupčanik, a sada bi pokretao postavku s dvostrukim stalkom. Kao što se može vidjeti na gornjem dijagramu, to bi nam omogućilo generiranje potrebnih simetričnih sila (prikazanih kao ružičaste ravne strelice) za pomicanje gornje čeljusti za gnječenje, bez generiranja značajne rotacije gornje čeljusti.

Neke druge izvedbe dizajna za ovu novu verziju:

• Ležajevi koji se koriste za postavljanje produženog zupčastog zupčanika na svaki od nosača koji klize uz stalke.
• Donja gnječilna ploča, prikazana crvenom bojom, dizajnirana je tako da se može lako ukloniti za pranje.
• Rešetkasta donja gnječilna ploča za probijanje i drobljenje krumpira.

Korak 3: 3D ispis, sastavljanje i programiranje

S dovršenim projektima došlo je vrijeme za početak izgradnje! Tisak je obavljen na Artillery Genius 3D pisaču, s crvenim i crnim PLA. Napomena: PLA filament se NE smatra stopicom. Ako DO NAMJERATE izgraditi i koristiti ovaj stroj za gnječenje za pripremu obroka, razmislite o ispisu u PETG-u ili nekoj drugoj niti za hranu.

Servo je montiran na gornju čeljust drobilice pomoću vijaka i matica M3. Gornja ploča za drobljenje pričvršćena je na stalke pomoću dva držača (lijeva i desna) i pričvršćena na mjesto vijcima i maticama M2. Za napajanje servo motora korišten je vanjski izvor napajanja od 5 V. Još jedna napomena: Ne biste trebali pokušavati napajati servo motor pomoću 5V pina na Arduinu. Ovaj pin ne može izvoriti dovoljno struje da zadovolji relativno velike zahtjeve snage servo -a. To može dovesti do izbacivanja čarobnog dima iz vašeg Arduina (tj. Nepopravljivo oštećenje). Pazite na ovo upozorenje!

Arduino, servo i napajanje ožičeni su prema gornjem dijagramu. Priključci +ve i -ve napajanja spojeni su na +ve i GND motora, dok je signalna žica motora spojena na Arduino pin 9. Još jedna napomena: Ne zaboravite spojiti GND motora do GND -a Arduina također. Ova će veza osigurati potrebni referentni napon uzemljenja za signalnu žicu (sve će komponente sada dijeliti zajedničku referencu uzemljenja). Bez toga, vaš motor se vjerojatno neće pomaknuti kada se šalju naredbe.

Arduino kôd za ovaj projekt koristi biblioteku otvorenog koda servo.h i modifikacija je primjera koda za brisanje iz navedene knjižnice. Zbog nedostatka pristupa tipkama u vrijeme pisanja, bio sam prisiljen koristiti serijsku komunikaciju i serijski terminal Arduino kao sredstvo za prijenos naredbi do Arduina i servo motora. Upute "Pomakni motor gore" i "Pomicanje motora prema dolje" mogu se poslati servo -u slanjem "1" i "2" u serijskom terminalu računala. U budućim verzijama ove se naredbe mogu lako zamijeniti naredbama s gumbima, čime se uklanja potreba za sučeljem računala s Arduinom.

Korak 4: Uspjeh

Sada najvažniji dio - kuhanje krumpira! Evo koraka za kuhanje krompira s smicom:

1. Stavite srednji lonac na štednjak, na srednje jaku vatru.
2. Kad proključa, dodajte krumpir u lonac.
3. Kuhajte dok se lako ne probije vilicom, egzaktnim nožem ili nekim drugim oštrim predmetom. Obično će to učiniti 10-15 minuta
4. Nakon što ste spremni, procijedite vodu i stavite jedan po jedan krumpir u automatsku drobilicu krumpira i pritisnite play.
5. Sastružite pire krumpir na tanjur i uživajte!

Et voila! Imamo divan pire krumpir !!

Rim možda nije izgrađen u jednom danu, ali danas smo dokazali da gnječilice krumpira mogu biti!

Korak 5: Buduća poboljšanja

Iako se ova verzija stroja za gnječenje krumpira pokazala kao odličan dokaz koncepta, postoje neka poboljšanja koja bi mogla biti vrijedan dodatak sljedećoj verziji. Oni su sljedeći:

• Tipke za kontrolu smjera motora. Očigledno je da postoje ozbiljna ograničenja u korištenju serijskog monitora za komunikaciju
• Moglo bi se osmisliti kućište - koje će se vjerojatno postaviti na gornju čeljust drobilice. Ovo bi smjestilo Arduino, a možda i bateriju od 5-7V, kako bi cijeli dizajn bio prenosiviji.
• PETG materijal ili sličan filament prehrambene kvalitete bio bi neophodan za bilo koju verziju ovog proizvoda koja bi se koristila u stvarnom scenariju.
• Čvršće povezivanje produženog zupčanika s pogonom. Bilo je malo savitljivosti u cjelokupnom dizajnu, što je vjerojatno posljedica nekih slabašnih 3D ispisanih komponenti. To je značilo da se zupčanici mogu fino samljeti umjesto da se ispreplete, kada je drobilica predstavljena većim krumpirom (a time i većim zakretnim momentima).