Варианты 143-151 (Условия КП - Варианты 1-153)

Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана СБОРНИК ЗАДАНИЙ для курсового проектирования по дисциплине «Теория механизмов и механика машинн Выпуск 11 Под редакцией О.Н. Черньпмевой Москва Издательство МГГУ имени Н.Э.Баумана 2 003 УДК 531.8(075.8) ББК 34.44 С23 Рецеюенты: С.Л. Мачнхин, В.Д. Дудко С23 Сборник заданий для курсового проектирования по дисциплине «Теория механизмов н механика мапшпэ7 С.А. Попов, И.Н. Чернышева, Б.И. Плужников и др.; Под ред. И.Н. Чер-, нышевой.

— Вып. 1!. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,. 200Р,' — 44 с., ил. 1ВВН 5-7038-2019-7 Пособие является продолжением ранее выпущенных сборников 1 — 10 с заданиями № 1 — 142 по дисциплине «Теория механизмов н механика машино. В нем представлены новые задания, апробированные кафедрой РК-2. Длл студентов 2-го и 3-го курсов, выполияклцвх курсовые проИл. 9. Табл.

20. Библиогр. 3 назв. УДК 531.8(075.3) ББК 34А4 Аелюрат: С.А. Попов (задание гй 143), И.Н. Чернышева (задание № 144), Б.И. Плужников, В.В. Синицын (заданне № 145), В.В. Кутенков, Б.И. Плужвиков, В.В. Синицын (задание № 146), Ю.В. Костиков, Ю.Т. Каганов, В.В.

Каганова (задание )Е 147), Ю.Т. Каганов, В.В. Кагаиова, Ю.В. Костиков (задание № 148), Д.К. Веретимус (задание № 149), И.Н. Чернышева, Д.К. Верешмус (заденне № 150), Н.В. Умнов, И.Н. Черньппева (задание № 151), Д.К Веретлмус (приложение). Сбормат задавай длв курсового лртмктнрсванш ло двсциллиам «Теория мехеюммов и мехеятяеа машино Выпуск !! Редактор .Е К. Кошелева Корректор Л И уолт«тена Изд. лиц. № 020523 от 25.04.97 Подписало в печать 22.04Лто.

Формат 60х34/16. Бумага офсетная. Печ. л. 2,75. Уел. печ. л. 2,60, Уч;взд. л. 2,51. Тираж 300 экз. Изд. № 129. Заказ 617 Издательство МГТУ им.Н.Э. Баумана 107005, Москва, 2-я Бауманская, 5 13ВН 5-7033-2019-7 Е МГТУ им. Н.Э. Баумана„2003 Задание Л$143 . Преектнреванне механнзмев траяюдвнзвнеге уравневешанвн"е манннулатера Сбалансированный манипулятор (рис. 143) используется как грузоподъемная машина для подъема (рис. 143, 6) и горизонтального перемещения (рис. 143, а) изделий. Он содержит систему уравновешивания рябо иго ортвиа прн перемещении в пределах зоны обслуживания. Такие маивпуляторы позволяют легко перемещать юделля ло желаемой траектории Тр.Е (рис. 143, е, 6„«) с регулируемым юмааеиием скорости Рх(Як) перемещения (рис.

143, г). Система уравновсппгенния содержит автоматичвжие пневматические устройства на базе комяндаппарата и не допускает произвольного смещения груза по горизонтали и предотвращмт свободное падение груза прн аварлйных ситуациях в системе управления. Сбалансированный манипулятор имеет приводы вертикального Де (см. рис. 143, 6) и горюонтального Дс (см, рис. 143„а) перемещений и поворота звена 5 вокруг вертикальной оси у Д„Управление приводами осуществляется вручную с помощью рукоятки управления нли устройствами задания программного движения с разделением движений ло различным подвииноспгм во времени. Структурные схемы манипуляционного механюма с тремя степенямн свободы и мехалюма подачи изделий в начальную позицию Е „предстявлены на рис.

143, е, д. Пантограф можно рассматривать кек схему бюового плоского мехлиюма Атт!ЗСРЕ с двумя степенямн свободы Ж-"2, устанавливаемого на поворотной платформе 5 (см. рис. 143, д), приводящейся в двшкеиие от электрического двигателя Д с помощью рядовой зубчатой передачи хь гг (!1 = 0) и планетарного редуктора ПР. Торможение осуществляется соответствующими тормозамн двигателей. Осн А, )9.С, !), Е звеньев мехенюма лаитографа параллельны. Соответственно параллельны осевые ливии звеньев 1 и 4, 2 и 3. а Ну«воевав задавая а оборвав« вра во«в«а« вувасавюо а втовоавтмва оборвав«а При движении груза по вертюсалв рабочая точка С горизонтального привода Дс остается неподвижной (см.

рис. 143, 6), а точка А изменяет положение с помощью привода вертикального перемещения Д„. При движении точки Е охвата в горизонтальной плоскости неподвижной является точка А (см. рис. 143, а), а точка С изменяет положение с помощью прввода горизонтального перемещения Дс. При движении по другим траекториям должны работать оба привода Д„и Дс одновременно.

'Уравновешивание манипулятора осуществляется с помощью пневматического привода, дявлсшие в котором поддерживается прн работе с помощью автоматического устройства. 'Управление подъемом груза начинается с ураввовапиваниа манипулятора посредством увеличения давления в пневматическом цилиндре уравновешивающего устройства (на схеме не показано) до отрыва груза. После этого давление в пвевмосжтеме поддерживается постоянным н в действие вступают последовательно приводы вертикального и горизонтального перемещений или поворота.

Торможение осуществляется автоматически после перевода системы управления в соответствующий режим. Ураввовапивавие груза при этом не нарушается. Выкшочение системы уравновешивания производится после остановки манипулятора. Законы движения изделия из накошпеля в позицию К„, при горизонтальном перемещении толкатслся кулачкового механизма показаны на рис. В.б в пособии [Ц. Исходные данные на проектирование кулачкового механизма (см. Рис. 143, д) приведены в табл. 3.1 пособия (Ц.

Варианця структурных схем манипулятора показаны на рис. 143, а, 6, а. Варианты программного движении груза по траектории (см. рис. 143, г) представлены в табл.8.! пособия 1Ц. Оснввсияе этапы сдзаеизнравязиш 1. Проектирование квнематнческой схемы и определение размеров звеньев. 2, Решение прямой задачи кинематики механизма манвнулятора, определение передаточных отношений, положений, скоростей н ускорений точек по соответствующим обобщенным координатам. 3. Уравновешивание манипулятора в нижнем положении. Определение реакций в кинематлческих парах основного механизма при максимальных ускорениях груза. 4.

Динамическое исследование по олределенлю зависимости необходвмой двюкущей силы для воспроизведения заданного закова подъема груза. 5. Определение момента отключения двигателя и перехода в режим торможения при повороте, закона дввжевия и оптимального передаточного отношения планетарного редуктора по критерию быстродействия. б. Расчет рядовой зубчатой передачи и планетарного механизма.

Проектирование планетарного механизма провести по согласованию с преподавателем. 7. Проектирование кулачкового механизма. Оснаиньсе резумтипа расчет» следует щмзодвпь в паисзизтельзей записке форвыта А4, зрафичвакую имфарзиивыз — на четырех листах фармита А1с 1-й лист — уравновешивание манипулятора; 2-й лист — динамическое исследование; З-й лист — зубчатые передачи; 4-й лист — кулачковый механизм. Пфимйчыизе и расчету Взаимосвязь вертикального и горизонтального перемещений охвата манипулятора основана на свойстве павтографа, по которому три его точки А, С, Е лри любом положении механизма находятся на одной прямой. Для упрощения динамического расчета вспомогательные звенья, служащие для уравновешивания, не учитываются.

В качестве примера рассмотрим пантограф (см. рис. 143, е). Передаточным отношением пантографа Пп является отношение скоростей схвата и точки начального звена. Например, для вертикальлого движения (см. рис. ! 43, 6) $'~ д8х Пп = — = —. КА ддл Из подобия треугольников А)3К и АВС;А!3Е н СРЕ следует, что ПЕ АЕ ()и = — = 1)г АС поэтому передаточное отношение механизма пантографа ()п= Кх/К, Ф постоянно„его называют коэффициентом К пантографа. Аналогичные движения происходят лри постоянном положении точки А и перемещении точки С начального звена 6 по горизонтали (см.

рис. 143, а). При проектировании часто принимают ()л = = 5 — 10, а длину!3)з, равной половине максимального перемещения схвата. Иацщдме двввме дав вроевтвроааввв Твбдв ве 3432 йврвезпм задовой, оврвдеаповзве розовея веревеаеввв груза во зеваввой треевеорвв Задахямп Мъ 144. Преекп41зпвйние и иесм04еззание мехйннзма енеуиегэ уктрейства Опорное устройство служит для усталовхл изделия перед использованием.

Опоры — автономные, гидравлические связи опор обеспечивают синхронность нх фупялионировання при установке юделял. Структурная схема одной опоры (рис. 144, а) представляет собой плоский двухкоромысловый четырехшарнириый механизм, размеры которого опрехезлпотся соотнощеюнпяи: 1лл = 0,5~,,л, 1,,к = =0,2)„;1,огм~„;1л =1Д„. Механизм опоры фиксируется под нагрузкой замком (на рисунке не показан) таким образом, чтобы обеспечить условие параллельности звеньев А0 н ВС. Прн сходе юделия замок освобождается, отвод опоры осуществляется под воздействием противовеса П, укрепленного на звене 1, массу которого следует определить. В конце рабочего хода механизма (прл <р~ = Чл „) положение противовеса должно определяться условием ул „= О.

Воздействие изделия на опору определяется силой Гм, изменякзщейся в ~~висимости от величины угла ф, по закону, представленному на рис. 144, а. Торможение опоры осуществляется пщробуфером 4 с момента, когда <р~ = еь „+ 20', обеспечивал ее безударный осталов. При установке опоры в исходное положение используется зубчатый механизм, состоящий из планетарного редуктора с числами зубьев колес г~, гз, гз „х~ (рис. 144, 6), передаточное отношение которого У»ь н зубчатой передачи с числами зубьев колес гз и хь .

Общее передаточное отношение зубчатого механизма Ум Смазка подвижных соединений опор осуществляется с помощью масчяного насоса кулачкового типа (рис. 144, е), состоящего нз дискового кулачка б н плунжера (толкателя) 7. Закон изменения скорости толкателя в зависимости от угла поворота кулачка представлен на рис. 144, е. Исходные данные для проектирования приведены в табл.

144. Задание на проектирование — в соответствии с учебным пла- ном. Примечания: 1. При определении закона лвккення механизма расчеты проволщь с интервалом юменення угловой координаты звена! Ьн~ = 5'. Конечное значение угловой коорлннаты н~ необходимо вычислить. 2. Приведенный момент от сипы сопротивления гнлробуфера МЦ принять постоянным в течение всего периода работы гнл1зобуфера.