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搅乳器与洗衣盆联动机构:一个曲柄同时驱动搅乳器搅棒和洗衣盆柱塞,并带动两个盆转动
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Karen

创建者

Karen

8. 十月 2026SE
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搅乳器与洗衣盆联动机构:一个曲柄同时驱动搅乳器搅棒和洗衣盆柱塞,并带动两个盆转动

来自纽约州波特山的摩西·斯旺(Moses Swan)于1858年8月17日获得美国专利21,221号,该专利涉及一种同时驱动搅乳器和洗衣盆的机构:曲柄与正齿轮带动一根轴,轴上的偏心轮通过杠杆提升搅乳器的搅棒,凸轮通过平簧将洗衣盆的柱塞抬起,第二个偏心轮则驱动棘爪,在每次行程中使两个盆稍微转动,从而由一人同时完成两项工作。 本阶段使用松木制作底座和立柱,并以桌面比例打印盆体、棘轮边缘及齿轮。
高级
约9小时,另加打印时间

说明

1

一根曲柄,三种运动

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2

杠杆式洗衣棒,在它之前

此前是用手摆动杠杆;斯旺的设备则由偏心轮驱动,偏心轮同时也带动旁边的一个洗衣桶。
3

阅读美国专利 21,221

"转动桶体是有利的,因为这样做,如果正在进行搅拌,奶油的整体将更充分地受到搅拌器的作用;如果正在进行洗涤,柱塞将接触到衣物的每一部分。"
4

打印零件

打印两个棘轮边缘、搅拌桶、洗涤桶、小齿轮H、齿轮I、偏心轮c、凸轮L、偏心轮N、带子O、两个棘爪、连杆b、搅拌杆、搅拌头、柱塞和曲柄。边缘需要220 mm的打印床。使用PETG打印,层高0.2 mm,填充率30 %,4道壁;首次使用前清洗。

此步骤所需材料:

PETG线材PETG线材1 个

所需工具:

FDM 3D 打印机FDM 3D 打印机
5

打印棘轮边缘

按照第 4 步所述打印的棘轮边缘。
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6

打印搅拌桶

搅拌桶,按照第 4 步所述进行打印。
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7

打印洗衣盆

按照第4步所述打印的洗衣盆。
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8

打印小齿轮 H

按照第 4 步所述打印的小齿轮 H。
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9

打印轮子 I

按照第 4 步所述打印的轮子 I。
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10

打印偏心件 c

按照第 4 步所述打印偏心件 c。
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11

打印凸轮 L

按照第 4 步所述打印的凸轮 L。
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12

打印偏心件 N

按照第 4 步所述打印的偏心件 N。
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13

打印表带 O 形件

按照第 4 步所述打印的表带 O 形件。
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14

打印棘爪

棘爪按照第 4 步所述进行打印。
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15

打印链接 b

按照第 4 步所述打印链接 b。
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16

打印短划线

按照第 4 步所述打印的短划线。
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17

打印 dasher 头部

按照第 4 步所述打印的 dasher 头部。
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18

打印推杆

推杆按照第 4 步的说明打印。
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19

打印曲柄

曲柄按照第 4 步所述进行打印。
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20

底座与立柱

将一块松木底座切割为560×240 mm。在其中部胶合并螺接两根40×18 mm、高180 mm的立柱,内侧相距100 mm,并在前立柱内侧面上加装一块30 mm厚的垫块;在距底座102 mm高处,穿过两根立柱钻出10.5 mm孔,用于轴G;在前立柱及其垫块上距底座150 mm处,钻孔贯穿,用于轴I'。在中部左侧55 mm处立一根18 mm见方、高254 mm的标准柱;其后方立一根高122 mm的立柱d;左后方立一根高232 mm的立柱,用于安装弹簧。在底座中部两侧各170 mm处,由下向上穿入M6螺钉,作为轮圈的销轴。

此步骤所需材料:

松木板松木板1 个
木工胶木工胶1 个
木螺钉木螺钉1 个
机螺钉机螺钉1 个

所需工具:

手锯手锯
充电式电钻充电式电钻
砂纸砂纸
螺丝刀套装螺丝刀套装
卷尺卷尺
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轴、齿轮和桶

将棘轮边缘套在每个销子上,把洗衣桶放在左侧边缘上,搅乳桶放在右侧边缘上。将10 mm的销钉切割为202 mm用于轴G,148 mm用于轴I'。将G穿过立柱,小齿轮H在其上,偏心轮c在其后,凸轮L再靠后,偏心轮N位于其前端;将I'穿过前立柱,齿轮I位于其内端与H啮合,曲柄位于其前端。用M3螺钉穿过销钉将每个部件固定。

此步骤所需材料:

硬木销钉硬木销钉1 个
机螺钉机螺钉1 个

所需工具:

手锯手锯
充电式电钻充电式电钻
螺丝刀套装螺丝刀套装
22

搅拌器、柱塞和棘爪

将一根18毫米见方的松木杠杆G1(长243毫米)通过M6螺钉枢接在支架a上,用连杆b将偏心轮的销轴与其中间孔相连,并将搅拌器的头部销接在其叉口内,置于搅拌桶上方:一根长155毫米、直径10毫米的圆销,其底部装有搅拌板。将杠杆K枢接在立柱d上,其短端位于凸轮下方,并在其长端旁边悬挂柱塞,柱塞悬挂于一根长153毫米、直径10毫米的圆销上,圆销顶部以M3螺钉作为销轴d。将一条弹簧钢片固定在后左立柱上,使其越过销轴。将挂带O悬挂于偏心轮N上,并用一颗M6螺钉将两个棘爪销接在其底部,使其前端齿点抵靠在轮缘的齿上。

此步骤所需材料:

松木板松木板1 个
硬木销钉硬木销钉1 个
机螺钉机螺钉1 个
尼龙自锁螺母尼龙自锁螺母1 个
平垫圈平垫圈1 个
弹簧钢带弹簧钢带1 个

所需工具:

手锯手锯
充电式电钻充电式电钻
螺丝刀套装螺丝刀套装
23

3D 版搭建效果

本搭建的 FreeCAD 模型:松木底座和立柱、位于棘轮边缘上的洗涤盆和搅拌桶、曲柄和正齿轮、带偏心轮的轴 G、凸轮和第二个偏心轮、杠杆 G1 和搅拌杆、杠杆 K、柱塞和扁平弹簧,以及边缘上的皮带和棘爪。
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24

搅拌,或清洗

将约15 °C的重奶油1.2升(用温度计检查)倒入搅拌桶中,并将温热的肥皂水和一块布放入清洗盆中。匀速转动摇柄,并用秒表计时:搅拌棒和活塞上下移动,两个桶也会缓慢转动。黄油凝结后,将搅拌棒取出,倒掉酪乳,用冷水清洗黄油直至水流清澈,加入一小撮盐揉匀,然后称重。

此步骤所需材料:

鲜奶油鲜奶油1.2 l
粗海盐粗海盐1 个
水水1 个
块状肥皂块状肥皂1 个

所需工具:

留置式探针温度计留置式探针温度计
秒表秒表
数字厨房秤数字厨房秤
大号不锈钢搅拌盆大号不锈钢搅拌盆
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故障排除

搅拌桶与洗涤桶的故障排除。

Flow

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26

历史与诚实的局限

来自美国纽约州伦塞勒县波特山的 **Moses Swan** 于 1858 年 8 月 17 日获得美国专利 21,221,名称为“Operating Churns, &c.”(操作搅乳器等)。他将两个桶合并,使得既不需要两套齿轮传动,也不需要两人操作,并主张了一种机构布置,使柱塞和搅棒实现上下运动,同时使两个桶实现旋转运动。我们的皇冠棘轮、尺寸、松木框架和印刷桶均为我们自有设计。FDM 印刷件的层线中会藏匿食物,因此请充分清洗,并在磨损时更换。

材料

13

所需工具

10

设计文件

16

CC0 公共领域

此蓝图以 CC0 协议发布。你可以自由复制、修改、分发和使用此作品,无需征得许可。

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