Варианты 143-153 (Сборник И.В. Леонова ) (Условия КП - Варианты 1-153), страница 4

По заданному закону изменения ускорения точки М схвата определить закон изменения ее скорости и перемещения. Построить диаграммы относительных перемещений, скоростей и ускорений в функции перемещения конца схвата манипулятора Бм. 3. При заданных массах и моментах инерции звеньев манипулятора определить управляющие силовые воздействия на выходных звеньях приводов. Для заданного положения манипулятора рассчитать реакции в кинематических парах руки. Построить диаграммы управляющих сил в функции перемещения конца охвата манипулятора Бм.

4. Рассчитать требуемую мсипность привода поворота манипулятора и подобрать по каталогу электродвигатель. определить общее передаточное отношение редуктора привода, передаточные отношения зубчатых передач и планетарного редуктора, провести геометрический расчет одной из зубчатых передач на ЭВМ и выбрать оптимальный вариант. Методом обращенного движения провести профилирование зуба для одного из зубчатых колес, вычертить схему зацепления. Для планетарного механизма провести подбор чисел зубьев колес и кинематический анализ. 5.

Спроектировать кулачковый механизм системы управления концевыми выключателями. По заданному рабочему ходу Ьп и диаграмме Бн = ,б ((о1) провести кинематическое исследование механизма, определить размеры звеньев кулачкового механизма с учетом допустимых углов давления, построить диаграмму Н шг (У'1) . Примечания к расчету Рабочий ход шариковинтозого механизма 0,6 "шв 0,5 0,45 0,4 0,4 Массы звеньев: 1 150 180 30 120 20 100 80 !5 кг 20 15 кг 5 70 60 50 50 40 кг 40 30 20 30 15 25 20 15 10 кг Масса детали Длина толкателя го кг 0,15 0,15 0,12 О! 0,1 Рабочий ход точки Н толкателз 0,03 0,02 0,015 0,0! 0,01 Ускорение ~очки М при разгоне и торможении 0,02 1,0 0,015 0,01 0,01 Время разгона и тормежения 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 1. Центры масс звеньев считают расположенными на середине их длины (для звена б — на середине отрезка АВ).

2. Моменты инерции звеньев относительно осей, проходящих через центр масс, приближенно рассчитывают по формуле 45! ,г ее 0,1 т! 1! . 3. Для силового расчета руки манипулятора выбирают точку с максимальными нагрузками. 4. При проектировании принимают допустимыс углы давления во вращательных парах [ и ] = 35 град, в высших и поступательных парах [ о ] = 25 град, 5. Размеры 1лс 1пл " 1АВ 12зсИсходные данные для проектирования указаны в табл. 2.4. Задание № 147. Проектирование промышленного робота типа ПР5-2 с пневмоприводом Промышленные роботы типа ПР5-2 относятся к встраиваемым универсальным мноюцелевым манипуляционным устройствам модульного типа.

Назначение роботов ПР5-2 — выполнение в составе робототехиического комплекса основных и вспомогательных технологических операций. На рис. 2.8 изображена одна из возможных компоновок робота (модель 13.4.3). Манипулятор робота состоит из четырех звеньев: одного неподвижного (или стойки 0) и трех подвижных - 1, 2 и 3. Звенья 1/О образуют вращательную кинематическую пару (КП), а звенья 2/1 и 3/2 — поступательные КП.

Привод всех подвижных звеньев — пневматический. Позиционирование схвата в требуемых положениях производится передвижными упорами. Безударный останов звеньев в их относительном движении осуществляется регулируемыми пневматическими демпферами. Задание требуемой последовательности движений звень- Рис. 2.8 раммы относительных перемещений, скоростеи и ускорений в функции перемещения конца схвата манипулятора. 3. При заданных массах и моментах инерции звеньев манипулятора определить управляющие силовые воздействия на выходных звеньях приводов. Для заданного положения манипулятора рассчитать реакции в кинематических парах руки.

Построить диаграммы управляющих силовых воздействий в функции перемещения конца схвата манипулятора, 4. Определить общее передаточное отношение редуктора привода, передаточные % леяыое ° ю Гю С Гсь лаэван ь ФЮи е м лиг ис Ряс. 2.9 ев (или циклограммы работы) ПР осуществляется кулачковым командоаппаратом, который состоит из электродвигателя, пары сменных цилиндрических колес б, с помощью которых изменяется время цикла, и планетарною редуктора 5.

Выходной вал регулятора является распределительным валом командоаппарата, на нем установлены кулачки. Толкатели кулачкового механизма воздеиствуют на золотники, распределяющие подачу воздуха в правую или левую (верхнюю или нижнюю) полость пневмоцилиндров. Условно считаем, что в момент включения привода (подача воздуха в цилиндр) давление изменяется скачком и все время движения остается постоянным, равным Рдг Силами трения в КП принебрегаем.

Включение демпферов осуществляется на 1/4 части относительного перемещения звеньев. Сила сопротивления демпфера изменяется по линейному закону от некоторого максимальною значения Рдасх в момент включения демпфера до нуля. При проектировании необходимо выполнить следующие этапы. 1. Кннематнчсский синтез манипулятора. По заданным линейным и угловым размерам с учетом ограничений определить размеры звеньев манипулятора и построить зону обслуживания. 2. По заданной циклограмме работы ПР (рис,2.9) определить относительные перемещения, скорости и ускорения на выходных звеньях приводов руки манипулятора.

Построить диаг- Ф Фв 28 29 Окончание табл Х 5 Числа аубьев колес зубчатой се сдачи 13/1» Щ/ 20 11/За (з/(а 11/25 » /» (,.т 2 о 1/М Ма ль з бчзтык колес Частота вращении распределительного вала командовала ага 1/3 1/б 1/4 1/5 Таблиц» 25 1/З о,з О,з ал 1/» (а О,б О,б о,з в,б а,з 0,5 0,15 о,в О,з "з "г т га Относительные перемещения звеньев для силовою расчета Еди- няца из- ме- ра- нна Числовые мачения величии 01 ат Обоз- нвче- нне Величина Допустимый угол давления в кулвчковам механизме В Г за зо (»( 7 о от о,от (за б О,( о,оз (га иг нз гог о,оз О,аб (за 01 о.от (га Е,( О,аз (ЗО Относительные перемещения звеньев манипуляторе з,о за го ба 20 та г,а з,о Длины звеньев в долях относительных перемещений Массы звеньев манипуляторе 1 1 т 1,б 1.4 (.з о,з ол (а 10 (,а о,з 1.2 о,т 04 кг Масса аа Моменты инерции звеньев »г ом 0,2 О т 02 /гм /гю /хьг ОЛ05 О,ашз О,ОЩ 2 о,оот О,ааб о,оог 0,004 О 0045 О,ааг О Оагз О.оо( о.оо(т о ооы О Оагз О Оа(2 кг и кг м Силы и моменты в приводах манипуляторе "дз Ркг б/д( н н Н м 1,5 а,б ю 0,5 2 ю 04 12 о/м 10 О.т (аа 120 Фавовые угловые координаты циклотрвммы робота (рввг рввг рввз рп рс) (Ю ГВВС гр»Л 120 (то гр»д ба гряд ба гр»д ба 40 ба 40 бо то (ао 60 (оо ба то Ход толквтеля кулвчковога механизма 0,004 О.ООО и О.оаб а оо» а ооз Часютв вращения вала злектродвигателя командоаппарата я 1/с 125 1 2,5 1 2 т 12 т 3( отношения для зубчатой передачи и планетарного редуктора, провести геометрический растет зубчатой передаче, структурный и кинематический анализ планетарного редуктора.

5, Спроектировать кулачковый механизм системы командоуправления по заданному закону движения и допустимому углу давления. Исходные данные для проектирования приведены в табл. 2.5. Зйдиние№248. Проектирование и исследование механизма опорного устройства Опорное устройство служит дли установки изделии. Гидравлические связи опор обеспечивают синхронность их функционирования при установке изделия, Одна опора (рис. 2.10) представляет собой плоский двухкоромысловый четырехшариириый механизм, размеры которого определяютси соотношениями( 1лп - 0,5 1лв; 1лк 0,2 1лв; 1хд/- 1лв; 1лм 1,2 1лв.

Механизм опоры фиксируется под нагрузкой замком 4 таким образом, чтобы обеспечить условие параллельности звеньев А.О и ВС. При сходе изделии замок 4 освобождается, отвод опоры осуществляется под воздействием противовеса П, укрепленном на звене !. В конце рабочего хода механизма (при (01 = угкон) положение противовеса должно определяться условием уп кон О, Воздействие изделия на опору определяется силой г",, изменяющейся в зависимости от величины угла (о( по закону, представленному на рис. 2.10.

Торможение опоры осуществляетси гзщробуфером 5, начиная с момента, котла Ут( = Рг(нвч + 20", пРи этом обеспечиваетси ее безударный останов. При установке опоры в исходное положение используется зубчатый механизм, состоящий нз планетарного редуктора с числами зУбьев колес г,, гг, 25, 24 (см. Рис. 2.10), пеРеДаточиое отношение котором и(н, и зубчатой передачи с числами зубьев колес з и гб. Общее передаточное отношение зубчатого механизма и, Смазка подвижных соединений опор осуществляется с помощью масляного насоса кулачкового типа (рис.

2.11), состоящего из дискового кулачка 7, закрепленного на валу звена 1 (щк =. О»1), и Таблица 26 Числоеые значения Величина 2,8 2,9 3,1 3,0 АВ Длина звена Угловая координата звена 1 я начальном положении опоры Зл 60 60 60 град Угловая координата звена 3 в начальном положении Опоры узя„„ 100 100 100 град Максимальное значение силы г силх 2,4 1От 2,2 1Об 1,8 10' 1,6 10 2 1Оз 2,6 10 2 1О4 2 З.1О4 1 9 1Об 1 7 104 Масса противовеса кг Линейная плотность Звеньев Рнс. 2ЛО 5 107 5 1Оз 5 1Оз 5 1Оз 5.!Оз кг/м Угловая координата эаена 1 для силовою расчета 65 75 80 85 70 рг град Передаточное отношение зубчатого механизма 15 12 14 1О гб Число сатсзлитоа планетарного редуктора Числа зубьев колес 5/6 12/188 С б 1 4/21 1О/15 8/12 12/18 Модуль колес з, х 10 мм Угол наклона линии зуба Ход толкателя кулбчкояого мехггиизл~а 0,015 0,01 0.008 0,01 0,013 Тгукл 024 та Примечания л расчету Рис.

2.11 33 плунжера (толкателя) 8. Закон изменения скорости толкателя представлен на рис. 2.11. Исходные данные для проектирования приведены в табл. 2.б. Обоз- Едииаче- ница ние изие- ре- ния 1. Центры масс звеньев рычажного механизма расположены посередине длин звеньев. Массу противовеса т, считать сосредоточенной в точке л/. Массы звеньев определять по соотношению тг= о! Й 2. Приведенный момент от силы сопротивления гидробуфера лтсР принять постоянным в течение всего периода работы пздробуфера. 3. Моменты инерции звеньев относительно осей, проходящих через центры масс звеньев, рассчитывать по формуле Уз| и| ..

12 12 4. При определении закона двил|ения механизма расчеты производить с интервалом изменения угловой координаты звена 1 Ь(Р| = 5О. Конечное значение угловой координаты у||„„необходимо вычислить. 5. Прн проектировании зубчатого редуктора модуль зубчатых колес редуктора принять одинаковым. 6. При проектировании рабочего профиля кулачка угловую скорость кулачка принять равной максимальному значению угловой скорости звена 1 а|)„„л = ш, . Угол рабочего профиля кулачка др = (Р)„с„, допустимый угол давлении (о 1 30". Задаьше№149. Проектирование и исследование механизмов автомобиля с гидромеханической трансмиссией Легковой автомобиль среднего класса оснащен четырехтактным четырехцилиидровым бензиновым двигателем 1 (ряс.

2.12) и гндромеханической передачей (ГМП), которая состоит из гидродинамического трансформатора (ГДТ) крутящего момента 2 и планетарной коробки передач (ПКП) 3. Крутящий момент от ГМП к колесам передается с помощью карданного вала 4 через главную передачу 5 и дифференциал б. Основной механизм двигателя состоит из четырех одинаковых кривошипно-ползунных механизмов, расположенных под углом 20 град к вертикали на одном коленчатом валу со сдвигом в !80 град. Рабочий цикл в каждом цилиндре Рвс. 2.|2 Рис.

2.|З двигателя совершается за два оборота коленчатого вала и характеризуется индикаторной диаграммой, данные для построения которой приведены в табл. 2.7. Порядок чередования процессов в цилиндрах двигателя представлен в табл. 2 8. Управление процессом газораспределения осуществляется клапанами, приводимыми в движение кулачками на распределительном валу, кииематически связанном с коленчатым валом через цепную передачу (рис. 2.13).