Automatický drtič brambor: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Projekty Fusion 360 »

Kdysi jsem zkusil uvařit a rozmačkat nějaké brambory. Neměl jsem pro tu práci správné nádobíčko, tak jsem místo toho použil sítko…. neskončilo to dobře. Říkal jsem si tedy: „Jak nejsnadněji rozmačkat brambory bez pořádného kaše?“Očividně si vezmete Arduino a náhradní servomotor a vybavíte epicky úžasný (přesto vysoce nepraktický) automatizovaný stroj na mačkání brambor!

Zásoby

Elektronika:

• Arduino Uno (nebo podobné)
• Digitální servo DS3218 20 kg (nebo podobné)
• Napájení 5V
• Dupont dráty
• USB kabel

Různé Hardware:

• 4 x šrouby M2x6
• 4 x matice M2
• 4 x šrouby M3x8
• 4 x čtvercové matice M3
• 2 x 3x8x4mm ložiska

3D tištěné díly:

• Špičkový držák Masher + držák motoru
• Spodní čelist masheru
• Spodní masher deska
• 15 zubů čelního ozubeného kola (ovladač)
• 10 zubů prodloužené čelní ozubené kolo (poháněné)
• Levý držák
• Pravá konzola

Organické části:

1 x Vařený Spud

Krok 1: Počáteční prototyp

Pomocí konstrukce ozubnice a pastorku jsme schopni snadno převést rotační pohyb na lineární pohyb. Nebo jinak řečeno, převeďte točivý moment motoru na sílu směřující kolmo na povrch desky rozmetacího stroje. 3D modelování bylo provedeno ve Fusion 360, což umožnilo nějaké rychlé a špinavé prototypování, než jsem se usadil na konečném „pracovním“návrhu.

Jak však může být na výše uvedeném videu, operace v reálném světě nebyla tak ideální. Jelikož jsou všechny součásti tištěny 3D, existuje velké množství tření mezi klouby (konkrétně dvěma kluznými klouby určenými ke stabilizaci čelistí). Namísto plynulého klouzání nahoru a dolů v kanálech fungují dva klouby jako otočný bod. A protože působíme neexcentrickou silou, označenou růžovou barvou (tj. Nepůsobí středem těla), dostaneme rotaci horní čelisti kolem dvou kontaktních bodů (označených jako oranžová tečka, s vygenerovaným momentem označeným jako oranžová šipka).

Proto byl vyžadován redesign. Stále se mi líbila myšlenka ozubnice a pastorku jako nejjednodušší metoda generování lineárního pohybu z rotačního pohybu, ale bylo jasné, že potřebujeme působení sil ve více bodech, abychom toto otočení horní čelisti zrušili.

A tak se zrodila verze 2 drtiče brambor …

Krok 2: Verze 2 - podruhé štěstí

Vraťme se zpět k Fusion 360 a prvním krokem bylo přesunout motor do více centrální polohy a umístit jej doprostřed horní čelisti. Dále bylo navrženo prodloužené čelní ozubené kolo, které bylo v záběru s hnacím kolem motoru. Toto druhé čelní ozubené kolo by fungovalo jako pastorek a nyní by pohánělo nastavení dvojitého stojanu. Jak je vidět na výše uvedeném diagramu, umožnilo by nám to vygenerovat potřebné symetrické síly (znázorněné jako růžové přímé šipky) k pohybu horní čelisti masher, aniž by došlo k celkovému výraznému otočení horní čelisti.

Některé další implementace návrhu pro tuto novou verzi:

• Ložiska používaná k montáži prodlouženého čelního ozubeného kola ke každému z držáků, které se posouvají po regálech.
• Spodní masírovací deska, znázorněná červeně, byla navržena tak, aby ji bylo možné snadno vyjmout pro účely praní.
• Strouhaný spodní talíř na mačkání na pomoc při propíchnutí a rozdrcení brambor.

Krok 3: 3D tisk, montáž a programování

Když byly návrhy dokončeny, byl čas začít stavět! Tisk byl proveden na 3D tiskárně Artillery Genius s červeným a černým PLA. Poznámka: Vlákno PLA NENÍ považováno za kvalitní. Pokud máte v úmyslu postavit a použít tento drtič k přípravě jídla, zvažte prosím tisk do PETG nebo jiného potravinářského vlákna.

Servo bylo namontováno na horní čelist drtiče pomocí šroubů a matic M3. Horní masírovací deska byla připevněna ke stojanům pomocí dvou držáků (vlevo a vpravo) a zajištěna na místě pomocí šroubů a matic M2. K napájení servomotoru bylo použito externí napájení 5V. Další poznámka: Neměli byste se pokoušet napájet servomotor pomocí 5V kolíku na Arduinu. Tento kolík nemůže generovat dostatečný proud k uspokojení relativně velkých požadavků na výkon serva. Pokud tak učiníte, může dojít k vysunutí kouzelného kouře z vašeho Arduina (tj. Neodstranitelné poškození). Dbejte tohoto varování!

Arduino, servo a napájení byly zapojeny podle výše uvedeného schématu. Svorky +ve a -ve napájení byly připojeny k +ve a GND motoru, zatímco signální vodič motoru byl připojen k pinu Arduino 9. Ještě jedna poznámka: Nezapomeňte připojit GND motoru také na GND Arduina. Toto připojení poskytne potřebné zemní referenční napětí pro signální vodič (všechny součásti nyní budou sdílet společnou zemní referenci). Bez toho se váš motor pravděpodobně při odesílání příkazů nepohybuje.

Kód Arduino pro tento projekt využívá open-source knihovnu servo.h a je modifikací ukázkového kódu rozmítání z uvedené knihovny. Vzhledem k tomu, že jsem v době psaní neměl přístup k tlačítkům, byl jsem nucen použít sériovou komunikaci a sériový terminál Arduino jako prostředek k přenosu příkazů do Arduina a servomotoru. Pokyny „Přesunout motor nahoru“a „Přesunout motor dolů“lze poslat na servo odesláním „1“respektive „2“na sériový terminál počítače. V budoucích verzích lze tyto příkazy místo toho snadno nahradit příkazy pomocí tlačítek, čímž se odstraní potřeba propojení počítače s Arduinem.

Krok 4: Úspěch

Nyní nejdůležitější bit - vaření brambor! Zde jsou kroky k vaření brambory schmick:

1. Umístěte střední hrnec na sporák na středně vysokou teplotu.
2. Jakmile vaří, přidejte do hrnce brambory.
3. Vařte, dokud nebude snadno propíchnut vidličkou, přesným nožem nebo jiným ostrým předmětem. Obvykle to udělá 10-15 minut
4. Jakmile budete připraveni, sceďte vodu a vložte brambory, jeden po druhém, do automatického drtiče brambor a stiskněte play.
5. Na talíř naškrábejte bramborovou kaši a užívejte si!

Et voila! Máme nějaké nádherné bramborové pyré !!

Řím možná nebyl postaven za jeden den, ale dnes jsme dokázali, že kaše na brambory může být!

Krok 5: Budoucí vylepšení

I když se tato verze drtiče brambor ukázala jako skvělý důkaz koncepce, existuje několik vylepšení, která by mohla být cenným doplňkem další verze. Jsou následující:

• Tlačítka pro ovládání směru motoru. Používání sériového monitoru pro komunikaci má zjevná omezení
• Mohlo by být navrženo pouzdro - pravděpodobně namontované na horní čelist mačkače. To by ubytovalo Arduino a případně 5-7V baterii, aby byl celý design přenosnější.
• Materiál PETG nebo podobné potravinářské vlákno by bylo nutností pro jakoukoli verzi tohoto produktu, která by byla použita v reálném světě.
• Těsnější záběr prodlouženého čelního ozubeného kola s hnacím čelním kolem. V celkovém designu došlo k určitému ohnutí, což bylo pravděpodobně způsobeno některými chatrnými 3D tištěnými součástmi. To znamenalo, že se ozubená kola mohou místo mřížky pěkně brousit, když se ke kaši přidávají větší brambory (a tedy i větší točivé momenty).