Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 49
Текст из файла (страница 49)
6.36,а) где М вЂ” момент на рй губке' „необходимый для удержания детали; г — число губок, удерживающих датель; тпс — модуль зубчатого сектора; г — полное число зубьев сектора; П - КПД, учитывающий потери с в рычажной системе (принимают Ч = 0,94).
Для рычажного схвата (рис.6.36,5) г 2 Х М)сова !' = 1 (6.6) Р~ Ьт) где а - угол рычажной системы; Ь - размер плеча рычага; ц = 0,90-0,95. ят1 с' а рис. 6 16. Расчетные схемы зу различных конструкциит а — реечного, б — рычажного, е — книноеого типов для охвата с клиновым рабочим элементом (рис. 6.36, е ) г )'.
М/19(~+ р') Ры Ьт) (6.9) к м = 2. и1 [+ с; соз 411+ а; з/п 1р1+ р ( + с з]п Ф1 — а. соз !р. ) ] (6 10) 1=1 или в более простой записи М/ = Х 1ч! соз чт! [ -+ с;+ а; 19 тр1+ р ( х с; 19 1р1 — а, ) ], пе 1 (6.11) где д - угол клина (рекомендуется В = 4 — 8 ) Р ' — приведенный угол трения, учитывающий потери в осях роликов, перекатывающихся по клину (при подшипниках скольжения р ' = 3', при подшипниках качения р'=1'10'); р =0,90; Ь-размер плеча рычага. Момент на /-й губке, необходимый длв удержанив детали, определяется по зависимости где К вЂ” число точек контакта объекта с губкой (или количество реакций от губок на обьект И1); ар с; - Расстояния От Оси пОвОрОта губки до 1-й то~ки контакта; ф1- угол контакта. Знаки в формулах эависвт от местоположения точки вращения губки О относительно точки приложенил реакций 111: в случае, когда горизонтальная и вертикальнав составляющие реакции 1Ч! Дают относительно точки О момент одного знака (рис.
6.3б,а и б), то перед с1 в формулах (6.10) и (6.11) ставится знак "+" в противном случае (рис. 6.36,б) — знак "-". В более сложных случаях для определения необходимого момента на губке следует составлять уравнение равновесия всех сил, действующих на обьект от губки относительно то~ки ее вращения. Очевидно, что в случае плоских губок (рис. 6.36,б ), когда угол 1р! = 90', следует пользоватьсв формулой (6.10), так как соз ф! при Ю, = 90' обращается в нуль. Выбор привода захватного устройства обусловлен многими факторами: конструкцией и требованиями, предьявляемыми к Зу; его грузоподъемностью и необходимым быстродействием; особенностями технологического процесса и базового робота; условиями эксплуатации и энергетическими воэможностями производственного участка и др.
Решение о выборе конкретного привода следует принимать на основании всесторонней оценки, важными критериями явлвютсв также доступность энергоносителв и соответствие виду приводов исполнительных механизмов самого робота Расчет привода производится по усилию Р, необходимому для зажатия и надежного удержания обьекта манипулирования, по формулам (6.7), (6.8), (6.9) в зависимости от разновидности охвата. С учетом вида привода и его конструктивной схемы и на основании расчетных величин приводного усилил или момента подбираются силовой цилиндр или двигатель, после чего рассчитываются кинематические и силовые параметры отдельных элементов привода, комплектующие изделил и выполняются компоновочные эскизы привода ЗУ. Построение профиля центрирующих поверхностей .
губок обычно осуществляется для центрирующих механических захватных устройств, предназначенных для цилиндрических деталей. Такие охваты обеспечивают центрирование деталей при изменении их диаметров в результате обработки и оснащаютсл криволинейными губками которые должны быть профилированы так, ~тобы обеспечить центрирование'шеек валов различного диаметра Верхние части губок делают одинаковой ширины, а нижние срезают так, чтобы одна заходила за другую. Для обеспечения точности центрирования профиль губок описывается дугами окружностей (рис.
6.37) радиусами г, и та из центров В и С соответственно. 237 Рис. 637. Схема построение профиля губки центрируюшего эахеатного устробстеа Погрешность центрирования может быть опоеделена по формуле (Оп|ах Опкп) (16 Я)э 9 (6.12) (6.13) Оср = 05(Осах е Отв) где 0 -средний диаметр зажимаемых деталей. Точки 8 и С находятся на расстояниях Ь, равных 0,5 Я, по вертикали от центра А вращения губок, а горизонтальная координата а = 0,5 Я сгд ц, Из этих точек очерчивают дуги профилей центрирующих поверхностей губок радиусами Я, и Я,. Проверочные расчеты на прочность выполняются для наиболее нагруженных, элементов ЗУ и их сечений по максимальным действующим нагрузкам известными методами.
Проверка на отсутствие повреждений поверхностей губок ЗУ и детали производится по величине контактных напряжений ск, возникающих при зажатии детали„ которые не должны превышать допускаемых напряжений [с,] 238 где Опюх и Ощю — наибольший и наименьший диаметры зажимаемых деталей; Я - радиус поворота губок относительно центра детали; () - угол, получаемый при построении. Исходынми параметрами для профилирования губок являются диапазон диаметров зажимаемых деталей (О „, Опас) и центральный угол между то~ками контакта губок с деталью 2 а . При построении профиля и расчете рекомендуется принимать 0 „/Оп1п — 2,5; а = 40-50'. Радиус Я поворота губок принимают с учетом соотно- шения г Рис.
о.за Величины контактных напряжений зависят от характера взаимодействия и вида контакта поверхностей губки' и детали (рис. 6.38) и рассчитываются по следующим зависимостям. При взаимодействии цилиндра с выпуклой поверхностью (рис. 6.38, а ) НЕпр 2 1 = 0,418 — ( — + ) ° к Г д При взаимодействии вогнутой поверхности (рис. 6.38, б) (6.15) (рис.
6.38,в) или вогнутой 2 )ЧЕпр б о =т / — 'при — <г к Чг э 2 (6.16) При взаимодействии плоской поверхности с цилиндром (рис. 6.38,г) 239 При взаимодействии шара с цилиндром поверхности с шаром (рис. 6,38, д) (6.14) ! ! с цилиндром / 2ИЕ„ Ок = 0,418 1/ 1г( (6.17) где И вЂ” сила, действующая в месте контакта детали с губкой', Н;' Е„- приведенный модуль упругости материалов губки' и детали, 2Ея Ег ОРмуле пр Е ч Е д " г — модули улругосчи я Ег материалов детали и губки соответственно, Па; 1 — ширина губки схвата (длина контактной линии), м; г — радиус контактной поверхности губок охвата, м; т - коэффициент, применяемый в зависимости от отношения наименьшего радиуса к наибольшему из двух контвктируемых поверхностей (табл. 6.1); г( — диаметр детали, м. Таблица 6Л Значения коэффициента те зависимости ет отношшеш 2г/б т 1 2г/б 1 т 6.3.2.
Расчет вакуумных захватных устройств Условием надежного удержания объекта является соотношение Рл И, или Р=КИ, (6.18) где Р - подъемная сила (сила притяжения) вакуумного ЗУ, Н; И - сила воздействия на ЗУ (отрыва от ЗУ) объекта, обычно равная силе тяжести 0) захватываемого объекта, Н; К - коэффициент запаса удержания объекта, принимаемый обычно К= 1,5-2,0. Подъемная сила вакуумного ЗУ (6.19) = К РЗ ( Ра Рв ) где К - коэффициент снижения силы вакуумного притяжения в результате деформирования эластичного уплотнения, колебаний величины атмосферного давления и др., Кр - — 0„85 - 0,90; 5 - суммарная 240 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,388 0,400 0,420 0,440 0,468 0,490 0,4 0,3 0,2 0,15 0,10 0,05 0,536 0,600 0,716 0,800 0,970 1,980 где За — площадь одной вакуумной захватной камеры, ограниченная внутренним контуром; т — количество захватных камер (присосов) в вакуумном ЗУ; обычно гп = 1, в сложных конструкциях количество присосов может достигать четырех и более.
В зависимости от разновидностей вакуумных Зу — насосных, безнасосных или эжекторных — имеют место некоторые отличия в методике последующего расчета. В насосных ЗУ вакуум создается за счет принудительной откачки воздуха из внутреннего обьема вакуумных камер с помощью вакуумного насосного оборудования. Задачей проектного расчета насосного вакуумного ЗУ является определение параметров вакуумных камер, а также подбор элементов вакуумной системы, обеспечивающих надежное удержание объекта в течение заданного времени.
Сопоставляя формулы (6.18), (6.19) и (6.20), получим выражение для определения требуемой площади одной вакуумной камеры Ва КИ Кр т (Рз Рэ) (6.21) Сообразуясь с конфигурацией и размерами захватываемого объекта, а также принятым количеством захватных камер (присосов) гл с учетом полученной площади одного присоса Яа, осуществляется выбор формы захватной камеры, ее основных параметров и конструктивного исполнения элементов.
При этом в зависимости от вида обьекта и состояния его поверхности вакуумное давление внутри камеры Рз устанавливается в пределах Ра = 0,001-0,015 МПа, что обеспечивается в дальнейшем соответствующим расчетом вакуумной системы и выбором насосного оборудования По виду прилегающей к поверхности обьекта площади вакуумные камеры могут быть цилиндрическими, квадратными, прямоугольными, треугольными, а в отдельных случаях — и неправильной формы. Размеры камеры устанавливаются так, чтобы ее внутренняя площадь была не менее расчетной.
Уплотнение обычно изготавливается из различных сортов резины (губчатой, технической, резиновой смеси и др.) и может иметь цилиндрическое, квадратное, прямоугольное, треугольное и другие сечения, а также при необходимости - профиль сложной формы. 241 площадь вакуумных захватных камер, ограниченная их внутренним контуром, смз (или мз); Ра- атмосферное давление, кгс/емз (или МПа); принимается Ра = 1 кгс/сма (или 0,1 МПа), что соответствует 1 атм; Р— вакуумное давление внутри вакуумной камеры, кгс/ем з (или МПа). За Ват ( 6.20) у=у +у +у д! р т в (6.23) (6.22) Стальной прокат чистый 0,05-0,10 с окалиной. 0,10-0,12 0,30-0,40 0,06-0,12 0,10-0,! 4 0,10-0,20 О,! 5-0,28 0,15-0,25 с ра З„= 2,3 — (д— с рв (6.25) Бетон о по- верхностью гладкой шероховатой 0,30-0,40 0,50-0,60 0,08-0,12 0,15-0,20 0,10-0,14 0,18-0,35 0,20-0,30 Полирован- ный мрамор и гранит Неполированный мрамор Стекло вит- ринное кнд Я н 01р, (6.2Б) 0,30-0,40 0,04-0,06 0,05-0,06 0,06-0,09 Текстолит Слоистый пластик 242 Для обеспечения требуемого по условию надежной герметизации уплотнения в месте контакта эластичной части присоса с поверхностью объекта осуществляют проверку величины удельного давления на контактной площади.
гДе Зупл - контактнав плоЩаДь УплотнениЯ; дш1п — минимально допускаемое контактное давление, принимаемое в зависимости от вида поверхности объекта и материала уплотнения по табл. 6.2. Таблица 62 Значения минимально допускаемого контактного давления д„,1„, МПа Асбоцемент 0,04-0,09 0,05-0,11 0,08-0,15 0,12-0,20 0,04-0,06 0,05-0,07 0,07-0,10 0,09-0,12 0,08-0,11 О,!1-0,13 0,20-0,30 0,30-0,40 0,50-0,60 0,04-0,05 0,05-0,06 0,06-0,09 0,08-0,011 Оргстекла 0,04-0,05 0,05-0,06 0,07-0,10 0,08-0,! 1 0,04-0,06 0,05-0,06 0,06-0,08 0,08-0,09 Расчет вакуумной системы начинают с определения ее общего объема, мэ (или л) де у - обьем ресивера (" аккумулятора" Разряжения), м (или л); Р з ут —.объем трубопроводов системы, м (или л); уа — объем вакуумных камер, м' (или л); д — суммарная удельная величина натекания наружного воздуха в систему, м' Па ° с ' (или л ° Па ° с = ); 1- заданное время надежного удержания груза при нарабатывающем вакуум- насосе, с, принимаемое равным обычно от 5 до 15 мин; Ьр — допускаемеое падение разрежения в вакуумной системе, Па.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
