מכונת תפוחי אדמה אוטומטית: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

פרויקטים של Fusion 360 »

פעם ניסיתי להרתיח ולמעוך כמה תפוחי אדמה. לא היו לי כלים מתאימים לתפקיד, אז השתמשתי במסננת במקום. זה לא נגמר טוב. אז, חשבתי לעצמי, "מהי הדרך הקלה ביותר למעוך תפוחי אדמה ללא מעיסה מתאימה?" ברור שאתה תופס את הארדואינו שלך ומנוע סרוו חילוף ומכין מכונה אוטומטית לרסק תפוחי אדמה מדהים (אך לא מעשי במיוחד)!

אספקה

מכשירי חשמל:

• Arduino Uno (או דומה)
• סרוו דיגיטלי 20 ק"ג (או דומה) DS3218
• ספק כוח 5V
• חוטי דופונט
• כבל יו אס בי

שונות. חוּמרָה:

• 4 x ברגים M2x6
• 4 x אגוזים M2
• 4 x ברגים M3x8
• 4 x M3 אגוזים מרובעים
• מיסבים 2 x 3x8x4 מ"מ

חלקים מודפסים בתלת מימד:

• לסת טמפרר למעלה + הר מנוע
• לסת תחתית התחתונה
• לוחית מסה תחתונה
• 15 שיני גלגל שיניים (נהג)
• 10 שיני גלגל מוארכות מוארכות (מונעות)
• סוגר שמאלי
• סוגר ימני

חלקים אורגניים:

1 x ספוד מבושל

שלב 1: אב טיפוס ראשוני

בעזרת עיצוב מתלה וסיכה, אנו מסוגלים להמיר בקלות תנועה סיבובית לתנועה לינארית. או, במילים אחרות, הפוך את תפוקת המומנט של המנוע לכוח המופנה בניצב למשטח צלחת המסיכה. דוגמנות תלת מימד בוצעה ב- Fusion 360, מה שאפשר כמה אב טיפוס מהיר ומלוכלך לפני שהחלטתי על עיצוב "עובד" אחרון.

עם זאת, כפי שניתן לראות בסרטון למעלה, המבצע בעולם האמיתי לא היה כל כך אידיאלי. מכיוון שהרכיבים כולם מודפסים בתלת מימד, קיים חיכוך גדול בין המפרקים (במיוחד שני המפרקים הזזה שנועדו לייצב את הלסתות). במקום להחליק בצורה חלקה למעלה ולמטה בתוך התעלות, שני המפרקים משמשים כנקודת ציר. ומכיוון שאנו מפעילים כוח לא אקסצנטרי, המסומן בוורוד (כלומר הוא אינו מוחל במרכז הגוף), אנו מקבלים סיבוב של הלסת העליונה על שתי נקודות המגע (מסומן כנקודה כתומה, כשהרגע שנוצר מסומן כחץ כתום).

מכאן שנדרש עיצוב מחדש. עדיין אהבתי את רעיון המתלה כשיטה הפשוטה ביותר ליצירת תנועה לינארית מתנועה סיבובית, אך היה ברור שנדרשנו להפעיל כוחות במספר נקודות, כדי לבטל את הסיבוב הזה של הלסת העליונה.

וכך, נולדה גרסה 2 של מועך תפוחי האדמה …

שלב 2: גרסה 2 - מזל שני

בחזרה ל- Fusion 360, הצעד הראשון היה הזזת המנוע למיקום מרכזי יותר, הצבתו באמצע הלסת העליונה. לאחר מכן, תוכנן גלגל דורבן מוארך והשתלב עם ציוד ההנעה של המנוע. גלגל ההילוכים השני הזה ישמש כאדון, ועכשיו יניע התקנת מתלה כפולה. כפי שניתן לראות בתרשים לעיל, הדבר יאפשר לנו לייצר את הכוחות הסימטריים הדרושים (המתוארים כחיצים ישרים ורודים) כדי להזיז את הלסת העליונה העליונה, מבלי ליצור סיבוב משמעותי של הלסת העליונה בסך הכל.

כמה יישומי עיצוב נוספים לגרסה חדשה זו:

• מסבים המשמשים לחיבור הילוך דורבן מוארך לכל אחד מהסוגריים המחליקים לאורך המדפים.
• צלחת המסחתית התחתונה, המתוארת באדום, תוכננה כך שניתן יהיה להסיר אותה בקלות למטרות כביסה.
• צלחת מגרסה תחתונה מגוררת לסייע בפירסינג וריסוק של תפוח האדמה.

שלב 3: הדפסה, הרכבה ותכנות תלת מימד

עם סיום העיצובים, הגיע הזמן להתחיל בבנייה! ההדפסה בוצעה במדפסת תלת מימד של Artillery Genius, עם PLA אדום ושחור. הערה: נימה PLA אינה נחשבת ברמת רגל. אם אתה מתכוון לבנות ולהשתמש במכשיר זה להכנת ארוחה, אנא שקלו להדפיס ב- PETG או נימה אחרת בדרגת מזון.

הסרוו הותקן על הלסת העליונה העליונה באמצעות הברגים והאומים של M3. צלחת המגיסה העליונה הייתה מחוברת למדפים באמצעות שני הסוגריים (שמאל וימין), ומאובטחת במקומה בעזרת ברגי M2 ואומים. ספק כוח חיצוני 5V שימש להפעלת מנוע הסרוו. הערה נוספת: אין לנסות להניע את מנוע הסרוו באמצעות סיכת 5V בארדואינו. סיכה זו אינה יכולה לספק מספיק זרם כדי להשביע את דרישות ההספק הגדולות יחסית של הסרוו. פעולה זו עלולה לגרום לפליטת עשן קסם מהארדואינו (כלומר נזק בלתי הפיך). שימו לב לאזהרה הזו!

הארדואינו, הסרוו והאספקה היו מחוברים לפי התרשים לעיל. מסופי +ve ו- -ve של האספקה היו מחוברים ל- +ve ו- GND של המנוע, בעוד חוט האות של המנוע היה מחובר לסיכה Arduino 9. עוד הערה: אל תשכח לחבר את ה- GND של המנוע גם ל- GND של הארדואינו. חיבור זה יספק את מתח ההתייחסות הארצי הדרוש לחוט האות (כל הרכיבים יחלקו כעת התייחסות קרקע משותפת). בלי זה, המנוע שלך כנראה לא יזוז בעת שליחת פקודות.

קוד הארדואינו לפרויקט זה משתמש בספריית קוד הפתוח servo.h, והוא שינוי של קוד הדוגמה לסחוב מהספרייה האמורה. בשל חוסר הגישה שלי לכפתורי לחיצה בזמן הכתיבה, נאלצתי להשתמש בתקשורת טורית ובמסוף הטורי של ארדואינו, כאמצעי להעברת פקודות למנוע הארדואינו והסרוו. ניתן לשלוח את ההוראות "העבר את המנוע למעלה" ו"הזיז את המנוע למטה "לסרוו על ידי שליחת" 1 "ו-" 2 "בהתאמה במסוף הטורי של מחשב. בגרסאות עתידיות, ניתן להחליף פקודות אלה בקלות בפקודות לחיצה במקום זאת, תוך הסרת הצורך במחשב להתממשק עם ה- Arduino.

שלב רביעי: הצלחה

עכשיו, הנקודה החשובה ביותר - הרתחת תפוח האדמה! להלן השלבים לרתיחת תפוחי אדמה בשמיק:

1. מניחים סיר בינוני על הכיריים, על אש בינונית-גבוהה.
2. לאחר הרתיחה, מוסיפים את תפוחי האדמה לסיר.
3. מרתיחים עד לנקב בקלות בעזרת מזלג, סכין מדויקת או כל חפץ חד אחר. 10-15 דקות בדרך כלל יעשו את זה
4. לאחר שהן מוכנות, מסננים את המים ומניחים את תפוחי האדמה, אחד בכל פעם, לתוך מכונת תפוחי האדמה האוטומטית ולוחצים על play.
5. מגרדים את הפירה על הצלחת שלכם ונהנים!

Et voila! יש לנו פירה מענג !!

רומא אולי לא נבנתה ביום אחד, אבל היום הוכחנו שאפשר לעשות מחית תפוחי אדמה!

שלב 5: שיפורים עתידיים

בעוד שגירסה זו של מכשיר תפוחי האדמה התגלתה כהוכחת מושג מצוינת, ישנם כמה חידושים שיכולים להוות תוספות חשובות לגרסה הבאה. הם כדלקמן:

• לחצני לחיצה על כיוון המנוע. מן הסתם, ישנן מגבלות בולטות לשימוש בצג הטורי לצורך שידור
• ניתן היה לתכנן בית - שעלול להיות מותקן על הלסת המעופפת העליונה. זה יכלול את הארדואינו, ואולי סוללה של 5-7V, כדי להפוך את העיצוב כולו לנייד יותר.
• חומר PETG, או נימה דומה לדרגת מזון, יהיו חובה לכל גרסה של מוצר זה שתשמש בתרחיש בעולם האמיתי.
• השתלבות הדוקה יותר של הילוך המורחב עם גלגל השיניים המניע. היה מעט גמישות בעיצוב הכולל, שכנראה נבע מכמה רכיבים דקיקים בתלת מימד. המשמעות היא שההילוכים עלולים להיטחן במקום לרשת בצורה יפה, כאשר מוצג למאגר תפוחי אדמה גדולים יותר (ומכאן מומנטים גדולים יותר).