Penghancur Kentang Otomatis: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Proyek Fusion 360 »

Sekali waktu, saya mencoba merebus dan menumbuk kentang. Saya tidak memiliki peralatan yang tepat untuk pekerjaan itu, jadi saya menggunakan saringan sebagai gantinya…. itu tidak berakhir dengan baik. Jadi, saya berpikir, "apa cara termudah untuk menumbuk kentang tanpa hidung belang yang tepat?" Jelas, Anda mengambil Arduino Anda dan motor servo cadangan dan memasang mesin penghancur kentang otomatis yang sangat mengagumkan (namun sangat tidak praktis)!

Perlengkapan

Elektronik:

• Arduino Uno (atau yang serupa)
• DS3218 20kg servo digital (atau serupa)
• catu daya 5V
• Kabel dupont
• kabel USB

Lain-lain Perangkat keras:

• 4 x M2x6 sekrup
• 4 x M2 kacang
• 4 x M3x8 sekrup
• 4 x M3 kacang persegi
• 2x3x8x4mm bantalan

Bagian Cetak 3D:

• Rahang Masher Atas + Dudukan Motor
• Rahang Penghancur Bawah
• Pelat Masher Bawah
• 15 Gigi Spur Gear (Pengemudi)
• 10 Gigi Spur Memanjang (Digerakkan)
• Braket Kiri
• Braket Kanan

Bagian Organik:

1 x Kentang Rebus

Langkah 1: Prototipe Awal

Dengan menggunakan desain rack and pinion, kami dapat dengan mudah mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier. Atau, dengan kata lain, ubah output torsi motor menjadi gaya yang diarahkan tegak lurus ke permukaan pelat hidung belang. Pemodelan 3D dilakukan di Fusion 360, yang memungkinkan pembuatan prototipe cepat dan kotor sebelum saya menetapkan desain akhir yang "berfungsi".

Namun, seperti dalam video di atas, operasi dunia nyata tidak begitu ideal. Karena semua komponen dicetak 3D, ada banyak gesekan antara sambungan (khususnya dua sambungan geser yang dirancang untuk menstabilkan rahang). Alih-alih meluncur dengan mulus ke atas dan ke bawah di dalam saluran, kedua sambungan bertindak sebagai titik pivot. Dan, karena kami menerapkan gaya non-eksentrik, ditandai dengan warna merah muda (yaitu tidak diterapkan melalui bagian tengah tubuh), kami mendapatkan rotasi rahang atas itu tentang dua titik kontak (ditandai sebagai titik oranye, dengan momen yang dihasilkan ditandai sebagai panah oranye).

Oleh karena itu, diperlukan desain ulang. Saya masih menyukai ide rak dan pinion sebagai metode paling sederhana untuk menghasilkan gerakan linier dari gerakan rotasi, tetapi jelas bahwa kami memerlukan gaya yang diterapkan pada banyak titik, untuk membatalkan rotasi rahang atas ini.

Jadi, versi 2 dari penghancur kentang lahir…

Langkah 2: Versi 2 - Keberuntungan Kedua Kali

Kembali ke Fusion 360, langkah pertama adalah memindahkan motor ke posisi yang lebih sentral, menempatkannya di tengah rahang atas. Selanjutnya, roda gigi taji memanjang dirancang dan disatukan dengan roda gigi penggerak motor. Gigi pacu kedua ini akan bertindak sebagai pinion, dan sekarang akan menggerakkan pengaturan rak ganda. Seperti dapat dilihat pada diagram di atas, ini akan memungkinkan kita untuk menghasilkan gaya simetris yang diperlukan (digambarkan sebagai panah lurus merah muda) untuk menggerakkan rahang hidung belang atas, tanpa menghasilkan rotasi signifikan dari rahang atas secara keseluruhan.

Beberapa implementasi desain lain untuk versi baru ini:

• Bantalan yang digunakan untuk memasang roda gigi pacu memanjang ke masing-masing braket yang meluncur di sepanjang rak.
• Pelat hidung belang bawah, digambarkan dengan warna merah, dirancang sedemikian rupa sehingga dapat dengan mudah dilepas untuk keperluan mencuci.
• Piring penghalus bagian bawah yang diparut untuk membantu menusuk dan menghancurkan kentang.

Langkah 3: Pencetakan 3D, Perakitan, dan Pemrograman

Dengan desain yang telah selesai, saatnya untuk memulai pembangunan! Pencetakan dilakukan pada printer Artileri Genius 3D, dengan PLA merah dan hitam. Catatan: Filamen PLA TIDAK dianggap sebagai kelas kaki. Jika Anda berniat untuk membuat dan menggunakan hidung belang ini untuk menyiapkan makanan, harap pertimbangkan untuk mencetak dalam PETG atau filamen food grade lainnya.

Servo dipasang ke rahang hidung belang atas menggunakan sekrup dan mur M3. Pelat hidung belang atas dipasang ke rak menggunakan dua braket (kiri dan kanan), dan diamankan di tempatnya dengan sekrup dan mur M2. Suplai 5V eksternal digunakan untuk memberi daya pada motor servo. Catatan lain: Anda tidak boleh mencoba menyalakan motor servo menggunakan pin 5V pada Arduino. Pin ini tidak dapat menyediakan arus yang cukup untuk memenuhi kebutuhan daya servo yang relatif besar. Melakukannya dapat menyebabkan keluarnya asap ajaib dari Arduino Anda (yaitu kerusakan yang tidak dapat diperbaiki). Perhatikan peringatan ini!

Arduino, servo, dan suplai disambungkan sesuai dengan diagram di atas. Terminal +ve dan -ve dari suplai terhubung ke +ve dan GND motor, sedangkan kabel sinyal motor terhubung ke pin Arduino 9. Namun catatan lain: Jangan lupa untuk menghubungkan GND motor ke GND Arduino juga. Sambungan ini akan memberikan tegangan referensi arde yang diperlukan untuk kabel sinyal (semua komponen sekarang akan berbagi referensi arde yang sama). Tanpa ini, motor Anda kemungkinan tidak akan bergerak saat perintah dikirim.

Kode Arduino untuk proyek ini menggunakan perpustakaan sumber terbuka servo.h, dan merupakan modifikasi dari kode contoh sapuan dari perpustakaan tersebut. Karena kurangnya akses ke tombol pada saat penulisan, saya terpaksa menggunakan komunikasi serial, dan terminal serial Arduino, sebagai sarana untuk menyampaikan perintah ke Arduino dan motor servo. Instruksi "Move motor up" dan "move motor down" dapat dikirim ke servo dengan mengirimkan "1" dan "2", masing-masing, di terminal serial komputer. Di versi mendatang, perintah ini dapat dengan mudah diganti dengan perintah tombol tekan sebagai gantinya, menghilangkan kebutuhan komputer untuk berinteraksi dengan Arduino.

Langkah 4: Sukses

Sekarang, yang paling penting - merebus kentang! Berikut adalah langkah-langkah untuk merebus kentang schmick:

1. Tempatkan panci sedang di atas kompor, dengan api sedang-tinggi.
2. Setelah mendidih, masukkan kentang ke dalam panci.
3. Rebus hingga mudah ditusuk dengan garpu, pisau, atau benda tajam lainnya. 10-15 menit biasanya akan melakukannya
4. Setelah siap, saring airnya dan masukkan kentang Anda, satu per satu, ke dalam penghancur kentang otomatis dan tekan putar.
5. Gosok kentang tumbuk ke piring Anda, dan nikmatilah!

Dan voila! Kami punya kentang tumbuk yang enak!!

Roma mungkin tidak dibangun dalam sehari, tetapi hari ini kami membuktikan bahwa penghancur kentang bisa!

Langkah 5: Perbaikan di Masa Depan

Sementara versi penghancur kentang ini terbukti menjadi bukti konsep yang hebat, ada beberapa penyempurnaan yang bisa menjadi tambahan berharga untuk versi berikutnya. Mereka adalah sebagai berikut:

• Tombol tekan untuk mengontrol arah motor. Jelas, ada batasan mencolok untuk menggunakan monitor serial untuk komunikasi
• Sebuah perumahan - kemungkinan akan dipasang ke rahang hidung belang atas - dapat dirancang. Ini akan menampung Arduino, dan mungkin baterai 5-7V, untuk membuat seluruh desain lebih portabel.
• Bahan PETG, atau filamen food grade serupa, akan menjadi keharusan untuk setiap versi produk ini yang akan digunakan dalam skenario dunia nyata.
• Jalinan yang lebih erat antara roda gigi pacu yang memanjang dengan roda gigi penggerak penggerak. Ada sedikit kelenturan dalam desain keseluruhan, yang kemungkinan disebabkan oleh beberapa komponen cetak 3D yang tipis. Ini berarti bahwa roda gigi dapat menggiling alih-alih bertautan dengan baik, ketika hidung belang disajikan dengan kentang yang lebih besar (dan karenanya torsi yang lebih besar).