Automaatne kartulipuder: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Fusion 360 projektid »

Kunagi ammu proovisin kartuleid keeta ja püreestada. Mul ei olnud selleks tööks vajalikke riistu, nii et kasutasin selle asemel kurna … see ei lõppenud hästi. Niisiis, mõtlesin endamisi: "mis on lihtsaim viis kartulipudru tegemiseks ilma korraliku purustajata?" Ilmselgelt haarate oma Arduino ja varu-servomootori ning panete kokku eepiliselt vinge (kuid väga ebapraktilise) automatiseeritud kartulipudru!

Tarvikud

Elektroonika:

• Arduino Uno (või sarnane)
• DS3218 20 kg digitaalne servo (või sarnane)
• 5V toide
• Duponti juhtmed
• USB kaabel

Muu Riistvara:

• 4 x M2x6 kruvi
• 4 x M2 mutrit
• 4 x M3x8 kruvi
• 4 x M3 ruudukujulist pähklit
• 2 x 3x8x4mm laagrit

3D trükitud osad:

• Top Masher lõualuu + mootorikinnitus
• Alumine masheri lõualuu
• Alumine purustusplaat
• 15 hammasratta hammasratas (juht)
• 10 hamba piklikku hammasratast (juhitav)
• Vasak sulg
• Parem sulg

Orgaanilised osad:

1 x keedetud spud

Samm: esialgne prototüüp

Hammasratta ja hammasratta konstruktsiooni abil saame pöörleva liikumise hõlpsalt lineaarseks liigutuseks muuta. Või teisiti, teisendage mootori pöördemomendi väljund jõuks, mis on suunatud purustusplaadi pinnaga risti. 3D -modelleerimine viidi läbi Fusion 360 -s, mis võimaldas kiiret ja määrdunud prototüüpi teha, enne kui jõudsin lõpliku "töötava" disaini juurde.

Kuid nagu ülaltoodud videost võib näha, ei olnud reaalmaailma operatsioon nii ideaalne. Kuna kõik komponendid on trükitud 3D -vormingus, on liigendite (täpsemalt lõualuude stabiliseerimiseks mõeldud kahe liugühenduse) vahel suur hõõrdumine. Selle asemel, et kanalites sujuvalt üles -alla libiseda, toimivad need kaks liigendit pöördepunktina. Ja kuna me rakendame rohelisega tähistatud mitte-ekstsentrilist jõudu (st seda ei rakendata läbi keha keskpunkti), saame selle ülemise lõualuu pöörlemise kahe kokkupuutepunkti ümber (tähistatud oranži täpiga, genereeritud momendiga tähistatud oranži noolega).

Seetõttu oli vaja ümber kujundada. Mulle meeldis endiselt hammasratta ja hammasratta idee kui kõige lihtsam meetod pöörleva liikumise abil lineaarse liikumise genereerimiseks, kuid oli selge, et ülemise lõualuu pöörlemise tühistamiseks on vaja rakendada jõudu mitmes kohas.

Ja nii sündis kartulipuduri versioon 2 …

2. samm: versioon 2 - teist korda õnnelik

Pöördudes tagasi Fusion 360 juurde, oli esimene samm viia mootor kesksemasse asendisse, asetades selle ülemise lõualuu keskele. Seejärel konstrueeriti piklik hammasratas ja ühendati see mootori ajamiga. See teine hammasratas toimib hammasrattana ja sõidaks nüüd topeltraamiga. Nagu ülaltoodud diagrammilt näha, võimaldaks see tekitada ülemise purustuslõua liigutamiseks vajalikke sümmeetrilisi jõude (kujutatud roosade sirgete nooltena), tekitamata ülemise lõualuu üldist pöörlemist.

Mõned selle uue versiooni disaini teostused:

• Laagrid, mida kasutatakse pikliku hammasratta paigaldamiseks igale kronsteinile, mis libiseb mööda hambaid.
• Punasega kujutatud alumine purustusplaat oli konstrueeritud nii, et seda oleks pesemisel lihtne eemaldada.
• Alumine riiviplaat kartuli läbistamiseks ja purustamiseks.

Samm: 3D -printimine, kokkupanek ja programmeerimine

Kavandite valmimisel oli aeg ehitust alustada! Trükkimine toimus 3D -printeriga Artillery Genius, punase ja musta PLA -ga. Märkus: PLA hõõgniiti EI loeta jala kvaliteediks. Kui te kavatsete seda purustaja ehitada ja kasutada söögi valmistamiseks, kaaluge palun printimist PETG-s või muus toidukvaliteediga hõõgniidis.

Servo kinnitati M3 kruvide ja mutrite abil ülemise purustuslõua külge. Ülemine purustusplaat kinnitati hammaste külge kahe kronsteini (vasak ja parem) abil ning kinnitati M2 kruvide ja mutritega. Servomootori toiteks kasutati välist 5 V toiteallikat. Veel üks märkus: Ärge proovige servomootorit toita Arduino 5V kontakti abil. See tihvt ei saa tarnida piisavalt voolu, et rahuldada servo suhteliselt suuri võimsusvajadusi. Seda tehes võib teie Arduino väljutada võlusuitsu (st korvamatut kahju). Kuula seda hoiatust!

Arduino, servo ja toide ühendati vastavalt ülaltoodud skeemile. Toite klemmid +ve ja -ve olid ühendatud mootori +ve ja GND -ga, samas kui mootori signaaltraat oli ühendatud Arduino tihvtiga 9. Veel üks märkus: ärge unustage ühendada mootori GND ka Arduino GND -le. See ühendus tagab signaalijuhtme jaoks vajaliku maanduspinge (kõigil komponentidel on nüüd ühine maandusjuhe). Ilma selleta ei liigu teie mootor käskude saatmisel tõenäoliselt.

Selle projekti Arduino kood kasutab avatud lähtekoodiga teeki servo.h ja on modifitseeritud raamatukogust pärineva näite koodi modifikatsioon. Kuna mul puudus kirjutamise ajal juurdepääs nuppudele, olin sunnitud kasutama käskude edastamise vahendina Arduinole ja servomootorile jadasidet ning Arduino jadaterminali. Juhiseid "Mootori liigutamine üles" ja "mootori liigutamine alla" saab servole saata, saates arvuti jadaklemmides vastavalt "1" ja "2". Tulevastes versioonides saab need käsud hõlpsalt asendada nuppude käsklustega, eemaldades vajaduse arvuti Arduinoga liidestada.

4. samm: edu

Nüüd kõige tähtsam - kartuli keetmine! Siin on sammud kartuli keetmiseks:

1. Asetage keskmine pott pliidile, keskmisel-kõrgel kuumusel.
2. Pärast keetmist lisage potti kartulid.
3. Keeda, kuni see on kahvli, täpse noa või mõne muu terava esemega kergesti läbistatav. Tavaliselt teeb see 10-15 minutit
4. Kui olete valmis, kurnake vesi ja asetage kartulid ükshaaval automaatsesse kartulipudurisse ja vajutage play.
5. Kraapige kartulipuder oma taldrikule ja nautige!

Ja voila! Meil on imeline kartulipuder !!

Rooma ei pruugi olla ehitatud ühe päevaga, kuid täna tõestasime, et kartulipüree võib olla!

5. samm: tulevased täiustused

Kuigi see kartulipudru versioon osutus suurepäraseks kontseptsiooni tõestuseks, on mõningaid täiustusi, mis võiksid olla järgmisele versioonile väärtuslikud täiendused. Need on järgmised:

• Nupud mootori suuna juhtimiseks. Ilmselgelt on seeriamonitori kasutamisel suhtlemiseks silmatorkavad piirangud
• Võib välja mõelda korpuse, mis on tõenäoliselt paigaldatud ülemisele purustuslõuale. See mahutaks Arduino ja võib-olla 5-7 V aku, et muuta kogu disain kaasaskantavamaks.
• PETG-materjal või samalaadne toidukvaliteediga hõõgniit on selle toote mis tahes versiooni puhul, mida kasutatakse reaalses maailmas, kohustuslik.
• Pikliku hammasratta tihedam sidumine ajami hammasrattaga. Üldises disainis oli natuke paindlikkust, mis oli tõenäoliselt tingitud mõnest nõrgast 3D -trükitud komponendist. See tähendas, et hammasrattad võivad võrgusilma asemel kenasti jahvatada, kui purustajale pakutakse suuremaid kartuleid (ja seega ka suuremaid pöördemomente).