Automaattinen perunamurskain: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Fusion 360 -projektit »

Kerran yritin keittää ja murskata perunoita. Minulla ei ollut asianmukaisia työvälineitä työhön, joten käytin siivilää … se ei päättynyt hyvin. Joten ajattelin itsekseni, "mikä on helpoin tapa murskata perunat ilman kunnollista murskainta?" Ilmeisesti otat Arduinon ja vara-servomoottorin ja asennat eeppisen mahtavan (mutta erittäin epäkäytännöllisen) automaattisen perunamuusikoneen!

Tarvikkeet

Elektroniikka:

• Arduino Uno (tai vastaava)
• DS3218 20 kg digitaalinen servo (tai vastaava)
• 5V virtalähde
• Dupont -johdot
• USB kaapeli

Muut Laitteisto:

• 4 x M2x6 ruuvia
• 4 x M2 mutteria
• 4 x M3x8 ruuvia
• 4 x neliömäistä M3 -mutteria
• 2 x 3x8x4mm laakeria

3D -tulostetut osat:

• Top Masher -leuka + moottorikiinnike
• Pohja Masher Jaw
• Pohjamaserilevy
• 15 Hammaspyörävaihde (kuljettaja)
• 10 Hampaiden pitkänomainen hammaspyörä (ajettu)
• Vasen kiinnike
• Oikea kiinnike

Orgaaniset osat:

1 x keitetty spud

Vaihe 1: Alkuperäinen prototyyppi

Hammastangon avulla pystymme helposti muuttamaan pyörivän liikkeen lineaariseksi. Tai toisin sanoen muunna moottorin vääntömomentti voimaksi, joka on suunnattu kohtisuoraan murskauslevyn pintaan. 3D -mallinnus suoritettiin Fusion 360: ssä, mikä mahdollisti nopean ja likaisen prototyypin luomisen ennen kuin päädyin lopulliseen "toimivaan" suunnitteluun.

Kuitenkin, kuten yllä olevassa videossa voidaan todeta, reaalimaailman toiminta ei ollut niin ihanteellinen. Koska kaikki komponentit ovat 3D -tulostettuja, liitosten (erityisesti kahden liukunivelen, jotka on suunniteltu vakauttamaan leuat) välillä on suuri kitka. Sen sijaan, että ne liukuvat tasaisesti ylös ja alas kanavissa, ne toimivat nivelpisteenä. Ja koska käytämme ei-epäkeskistä voimaa, joka on merkitty vaaleanpunaisella (eli sitä ei käytetä kehon keskipisteen läpi), saamme yläleuan pyörimisen kahden kosketuspisteen ympäri (merkitty oranssina pisteenä, muodostettu hetki on merkitty oranssina nuolena).

Siksi uudelleensuunnittelu oli tarpeen. Pidin edelleen hammaspyöräideasta yksinkertaisimpana menetelmänä lineaarisen liikkeen luomiseksi pyörimisliikkeestä, mutta oli selvää, että tarvitsimme voimia useisiin pisteisiin, jotta tämä yläleuan kierto voidaan peruuttaa.

Ja niin, versio 2 perunamurskaimesta syntyi …

Vaihe 2: Versio 2 - Toinen kerta onnekas

Palatessamme takaisin Fusion 360: een, ensimmäinen askel oli siirtää moottori keskiasentoon ja sijoittaa se yläleuan keskelle. Seuraavaksi suunniteltiin pitkänomainen hammaspyörä, joka oli yhdistetty moottorin käyttövaihteeseen. Tämä toinen hammaspyörä toimisi hammaspyöränä ja ajaisi nyt kaksitelineistä. Kuten yllä olevasta kaaviosta voidaan nähdä, tämä antaisi meille mahdollisuuden luoda tarvittavat symmetriset voimat (kuvattu vaaleanpunaisiksi suoriksi nuoliksi) ylemmän murskausleuan siirtämiseksi ilman, että yläleuan kokonaisliike kääntyy merkittävästi.

Joitakin muita tämän uuden version suunnittelutoteutuksia:

• Laakerit, joilla asennetaan pitkänomainen hammaspyörä jokaiseen telineitä pitkin liukuvaan pidikkeeseen.
• Alempi murskauslevy, joka on kuvattu punaisella, on suunniteltu siten, että se voidaan helposti irrottaa pesutarkoituksiin.
• Raastettu pohjalevy, joka auttaa perunan lävistämisessä ja murskaamisessa.

Vaihe 3: 3D -tulostus, kokoaminen ja ohjelmointi

Suunnitelmien valmistuttua oli aika aloittaa rakentaminen! Tulostus tehtiin Artillery Genius 3D -tulostimella, jossa oli punainen ja musta PLA. Huomautus: PLA-filamenttia EI pidetä jalkatasolla. Jos aiot rakentaa ja käyttää tätä murskainta aterian valmistamiseen, harkitse tulostamista PETG: llä tai muulla elintarvikelaatuisella filamentilla.

Servo asennettiin yläleukaan M3 -ruuveilla ja muttereilla. Ylempi murskauslevy kiinnitettiin telineisiin kahdella kiinnikkeellä (vasen ja oikea) ja kiinnitettiin paikalleen M2 -ruuveilla ja muttereilla. Servomoottorin virtalähteenä käytettiin ulkoista 5 V: n syöttöä. Toinen huomautus: Älä yritä käyttää servomoottoria käyttämällä Arduinon 5 V: n napaa. Tämä nasta ei voi tuottaa tarpeeksi virtaa tyydyttämään servon suhteellisen suuret tehontarpeet. Tämä voi johtaa maagisen savun poistumiseen Arduinosta (ts. Peruuttamaton vahinko). Ota tämä varoitus huomioon!

Arduino, servo ja syöttö on kytketty yllä olevan kaavion mukaisesti. Syöttölaitteen +ve- ja -ve -liittimet on kytketty moottorin +ve- ja GND -liittimiin, kun taas moottorin signaalijohto on kytketty Arduino -nastaan 9. Vielä yksi huomautus: Älä unohda kytkeä moottorin GND -liitäntää myös Arduinon GND: lle. Tämä liitäntä tarjoaa tarvittavan maadoituksen vertailujännitteen signaalijohdolle (kaikilla komponenteilla on nyt yhteinen maaviite). Ilman tätä moottori ei todennäköisesti liiku, kun komentoja lähetetään.

Tämän projektin Arduino-koodi käyttää servo.h-avoimen lähdekoodin kirjastoa ja on modifikaatio mainitun kirjaston pyyhkäisyesimerkistä. Koska minulla ei ollut pääsyä painikkeisiin kirjoittaessani, minun oli pakko käyttää sarjaliikennettä ja Arduinon sarjapäätettä keinona välittää komentoja Arduinolle ja servomoottorille. "Siirrä moottoria ylös" ja "siirrä moottoria alas" -ohjeet voidaan lähettää servolle lähettämällä "1" ja "2" vastaavasti tietokoneen sarjapäätteeseen. Tulevissa versioissa nämä komennot voidaan helposti korvata painikekomennoilla, jolloin tietokoneen ei tarvitse liittyä Arduinoon.

Vaihe 4: Menestys

Nyt tärkein kohta - perunan keittäminen! Tässä on vaiheet Schmick -perunan keittämiseksi:

1. Aseta keskikokoinen kattila liedelle, keskilämpötilaan.
2. Kun peruna on kiehunut, lisää perunat kattilaan.
3. Keitä kunnes se on helposti lävistetty haarukalla, tarkalla veitsellä tai muulla terävällä esineellä. Yleensä se kestää 10-15 minuuttia
4. Kun olet valmis, siivilöi vesi ja aseta perunat yksi kerrallaan automaattiseen perunamurskaimeen ja paina play.
5. Kaavi perunamuusia lautasellesi ja nauti!

Ja voila! Meillä on ihana perunamuusia !!

Roomaa ei ehkä rakennettu päivässä, mutta tänään osoitimme, että perunamuusijat voivat olla!

Vaihe 5: Tulevia parannuksia

Vaikka tämä perunamurskaimen versio osoittautui loistavaksi todisteeksi konseptista, on joitakin parannuksia, jotka voivat olla arvokkaita lisäyksiä seuraavaan versioon. Ne ovat seuraavat:

• Painikkeet moottorin suunnan ohjaamiseen. On selvää, että sarjamonitorin käyttämisessä kommunikointiin on ilmeisiä rajoituksia
• Voidaan suunnitella kotelo - joka todennäköisesti asennetaan yläleukaan. Tähän mahtuisi Arduino ja mahdollisesti 5-7 V: n akku, jotta koko malli olisi kannettavampi.
• PETG-materiaali tai vastaava elintarvikelaatuinen filamentti on pakollinen tämän tuotteen kaikissa versioissa, joita käytetään todellisessa tilanteessa.
• Pitkän hammaspyörän tiukempi yhdistäminen vetopyörästöön. Suunnittelussa oli hieman joustavuutta, mikä johtui todennäköisesti joistakin hämäristä 3D -painetuista osista. Tämä tarkoitti sitä, että hammaspyörät voivat jauhaa silmän sijasta hienosti, kun murskaimessa on suurempia perunoita (ja siten suurempia vääntömomentteja).