Automatyczny tłuczek do ziemniaków: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Projekty Fusion 360 »

Kiedyś próbowałem gotować i tłuc ziemniaki. Nie miałem odpowiednich naczyń do pracy, więc zamiast tego użyłem sitka…. nie skończyło się to dobrze. Pomyślałem więc sobie: „jaki jest najłatwiejszy sposób na tłuczenie ziemniaków bez odpowiedniego tłuczka?” Oczywiście łapiesz Arduino i zapasowy serwomotor i montujesz epicko niesamowitą (ale bardzo niepraktyczną) automatyczną maszynę do zacierania ziemniaków!

Kieszonkowe dzieci

Elektronika:

• Arduino Uno (lub podobny)
• Serwo cyfrowe DS3218 20 kg (lub podobne)
• Zasilanie 5V
• Druty dupontowe
• Kabel USB

Różne Sprzęt komputerowy:

• 4 x śruby M2x6
• 4 x nakrętki M2
• 4 x śruby M3x8
• 4 x kwadratowe nakrętki M3
• Łożyska 2x3x8x4mm

Części drukowane 3D:

• Górna szczęka tłuczka + mocowanie silnika
• Szczęka tłuczka dolnego
• Dolna płyta tłuczka
• 15-zębowa przekładnia zębata (kierowca)
• 10 zębów wydłużone koło zębate (napędzane)
• Lewy wspornik
• Prawy wspornik

Części organiczne:

1 x Gotowany Spud

Krok 1: Wstępny prototyp

Wykorzystując konstrukcję zębatki i zębnika, jesteśmy w stanie łatwo przekształcić ruch obrotowy w ruch liniowy. Lub, ujmując to inaczej, przekształć moment obrotowy silnika na siłę skierowaną prostopadle do powierzchni płyty tłuczki. Modelowanie 3D zostało wykonane w Fusion 360, co pozwoliło na szybkie i brudne prototypowanie, zanim zdecydowałem się na ostateczny „działający” projekt.

Jednak, jak może być na powyższym filmie, działanie w świecie rzeczywistym nie było tak idealne. Ponieważ wszystkie komponenty są drukowane w 3D, występuje duże tarcie między złączami (w szczególności dwoma złączami ślizgowymi zaprojektowanymi w celu stabilizacji szczęk). Zamiast przesuwać się płynnie w górę iw dół w kanałach, oba złącza działają jak punkt obrotu. A ponieważ przykładamy siłę nieekscentryczną, oznaczoną na różowo (tzn. nie działa ona przez środek ciała), uzyskujemy obrót tej górnej szczęki wokół dwóch punktów styku (oznaczonych jako pomarańczowa kropka, z wygenerowanym momentem oznaczonym pomarańczową strzałką).

W związku z tym konieczne było przeprojektowanie. Nadal podobał mi się pomysł z zębatką i zębnikiem jako najprostszą metodą generowania ruchu liniowego z ruchu obrotowego, ale było jasne, że wymagamy przyłożenia sił w wielu punktach, aby zniwelować obrót górnej szczęki.

I tak narodziła się wersja 2 tłuczka do ziemniaków…

Krok 2: Wersja 2 - Drugi raz szczęśliwy

Wracając do Fusion 360, pierwszym krokiem było przeniesienie silnika do bardziej centralnej pozycji, umieszczając go na środku górnej szczęki. Następnie zaprojektowano wydłużone koło czołowe i zazębiono je z kołem napędowym silnika. To drugie koło zębate będzie działać jak koło zębate i będzie teraz napędzać konfigurację z dwoma zębatkami. Jak widać na powyższym schemacie, umożliwiłoby to generowanie niezbędnych symetrycznych sił (przedstawionych różowymi prostymi strzałkami) do poruszania górną szczęką tłuczka, bez generowania znacznego obrotu górnej szczęki.

Kilka innych implementacji projektowych dla tej nowej wersji:

• Łożyska używane do montażu wydłużonego koła czołowego do każdego ze wsporników, które przesuwają się wzdłuż zębatek.
• Dolna płyta tłuczka, przedstawiona na czerwono, została zaprojektowana tak, aby można ją było łatwo wyjąć do mycia.
• Tarta dolna płyta tłuczka ułatwiająca przebijanie i miażdżenie ziemniaków.

Krok 3: Drukowanie 3D, montaż i programowanie

Po sfinalizowaniu projektów nadszedł czas na rozpoczęcie budowy! Druk wykonano na drukarce 3D Artillery Genius, z czerwono-czarnym PLA. Uwaga: Filament PLA NIE jest uważany za materiał przeznaczony do stóp. Jeśli zamierzasz zbudować i używać tego masera do przygotowania posiłku, rozważ drukowanie z PETG lub innego włókna spożywczego.

Serwo zostało zamontowane do górnej szczęki tłuczka za pomocą śrub i nakrętek M3. Górna płyta tłuczka została przymocowana do stojaków za pomocą dwóch wsporników (lewego i prawego) i zabezpieczona śrubami M2 i nakrętkami. Do zasilania serwomotoru użyto zewnętrznego zasilacza 5V. Kolejna uwaga: nie należy próbować zasilać serwomotoru za pomocą pinu 5 V na Arduino. Ten pin nie może dostarczyć wystarczającego prądu, aby zaspokoić stosunkowo duże wymagania dotyczące mocy serwomechanizmu. Może to spowodować wyrzucenie magicznego dymu z Arduino (tj. Nieodwracalne uszkodzenie). Zwróć uwagę na to ostrzeżenie!

Arduino, serwo i zasilanie zostały podłączone zgodnie z powyższym schematem. Zaciski +ve i -ve zasilania zostały podłączone do +ve i GND silnika, podczas gdy przewód sygnałowy silnika został podłączony do pinu 9 Arduino. Jeszcze jedna uwaga: nie zapomnij podłączyć GND silnika do GND Arduino. To połączenie zapewni niezbędne napięcie odniesienia uziemienia dla przewodu sygnałowego (wszystkie komponenty będą teraz współdzielić wspólny punkt odniesienia uziemienia). Bez tego silnik prawdopodobnie nie będzie się poruszał podczas wysyłania poleceń.

Kod Arduino dla tego projektu wykorzystuje bibliotekę open-source servo.h i jest modyfikacją przykładowego kodu zamiatania z tej biblioteki. Ze względu na brak dostępu do przycisków w momencie pisania, zmuszony byłem do korzystania z komunikacji szeregowej oraz terminala szeregowego Arduino, jako środka przekazywania poleceń do Arduino i servosilnika. Instrukcje „przesuń silnik w górę” i „przesuń silnik w dół” można wysłać do serwomechanizmu, wysyłając odpowiednio „1” i „2” w terminalu szeregowym komputera. W przyszłych wersjach polecenia te można łatwo zastąpić poleceniami przyciskowymi, eliminując potrzebę łączenia komputera z Arduino.

Krok 4: Sukces

Teraz najważniejsza część - gotowanie ziemniaka! Oto kroki, aby ugotować ziemniaka schmick:

1. Postaw średni garnek na kuchence, na średnim ogniu.
2. Po ugotowaniu wrzuć ziemniaki do garnka.
3. Gotuj, aż będzie łatwo przekłute widelcem, precyzyjnym nożem lub innym ostrym przedmiotem. Zwykle wystarczy 10-15 minut
4. Po przygotowaniu odcedź wodę i włóż ziemniaki pojedynczo do automatycznego tłuczka do ziemniaków i naciśnij przycisk play.
5. Zeskrob puree ziemniaczane na talerzu i ciesz się!

Gotowe! Mamy pyszne puree ziemniaczane! !

Może nie od razu Rzym zbudowano, ale dzisiaj udowodniliśmy, że tłuczki do ziemniaków mogą być!

Krok 5: Przyszłe ulepszenia

Chociaż ta wersja tłuczka do ziemniaków okazała się świetnym potwierdzeniem koncepcji, istnieją pewne udoskonalenia, które mogą być cennym dodatkiem do następnej wersji. Są to:

• Przyciski do sterowania kierunkiem silnika. Oczywiście istnieją rażące ograniczenia dotyczące korzystania z monitora szeregowego do komunikacji
• Można by wymyślić obudowę, która prawdopodobnie będzie zamontowana na górnej szczęce tłuczka. To mieściłoby Arduino i prawdopodobnie baterię 5-7 V, aby cały projekt był bardziej przenośny.
• Materiał PETG lub podobny filament spożywczy byłby niezbędny dla każdej wersji tego produktu, która byłaby używana w prawdziwym świecie.
• Większe zazębienie wydłużonego koła czołowego z kołem napędowym. Ogólny projekt był nieco elastyczny, co prawdopodobnie wynikało z niektórych słabych komponentów drukowanych w 3D. Oznaczało to, że koła zębate mogą ładnie szlifować zamiast zazębiać się, gdy tłuczek ma większe ziemniaki (a co za tym idzie większe momenty obrotowe).