Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 19
Текст из файла (страница 19)
127 Таблица кна для удобства монтажа и смазки; указатели нейтрального положения и жесткие упоры край йннх полпжений выходных звеньев; натяг подшнцннков; предотвращение отвинчивания винтов, 3.2. Несущая рреханкческая систерза Для технологических роботов средние значении рассгох. ния от центра масс клещей до выходного фланца ориентя.
рующего механизма следующие: Вылет клешей, мм . 1„для клешей со встроенным трансформатором, м........, . 0,13 0,25 0,35 0.50 То же, с вынесенным трансформатоРом, м............. О,! 0,2 0,22 0,35 По найденному моменту Т, устанавливают размеры зубчатых колес первой степени подвижности, а определив усвлия в зацеплениях, находят размеры валов и выбирают подшипники. После окончания проектировании определяют точные значения масс л«н л«г, ц«з и расстояний до их центров тяже. сти, а также моментов То Т, Т, и проводят проверочные расчеты элементов ОМ. Прн конструировании ориентирующих механизмов еле.
дует предусматривать: минимальное число кинематических элементов и нх соединений; максимальное передаточное число выходных ступеней кинематических цепей; установку подшипников конических колес в стакана" с возможностью регулирования их осевого положеняя стальными прокладками; безлюфтовую установку зубчатых колес и других элемен тов, передающих движение (с помощью шпонок с натягоМ штифтов, клеммных соединений); 128 Основной задачей, которую необходимо выполнить цри врое Роектировании НМС, является выбор кинематической структуры (КС) и размеров звеньев НМС, а также размеров я конструкции узлов соединения звеньев и неподвижных стыков.
На рис. 2ЛО,а-ц«показаны основные схемы кинематическях структур НМС и их рабочие зоны. Методика выбора структур и типа компоновки приведена также в гл. 2. Следует отметить, что в тех случаях, когда сравниваемые комаоновкн и структуры примерно равноценны (коэффицнент совершенства К, близок к единице), останавливаются на определенной структуре НМС только после разработки компоновочных чертежей робота и оценки его конструкции с точки зрения технологичности и удельных массовых н энергетических показателей. Методика разработки компоновочного чертежа приведена в з 3.4.
На рис. 3.!О,а — ж изображены конструкции звеньев НМС, Поступательно перемещающиеся звенья выполняют прямоугольной корытообразной и цилиндрической формы (рнс. ЗЛ О, а, б, г). Они базируются в опорах с возвратом элементов качения (рис. 3.10, а, г) или опорных роликах (Рис. 3.10,0). Звенья, соединяемые между собой вращательными парами, выполняют обычно с переменным по длине поперечным сечением прямоугольной формы (рис. 3.10,е). Они соединяются между собой с помощью подшипниковых опор (рис.
3.11 а — д). На рис. 3.1!,а показана опора поворотной платформы 3 вспользованием упорного подшипника 1 и двух радиальных подшипников 2. Ралиальные подшипники воспринимают радиальные силы и момент в вертикальной плоскостя, а упорный — силу тяжести перемещающихся частей, На Рис 3.11,б показана опора поворотной платформы 2 с ис"ользованием упорно-радиальных подшипников 1.
На Рнс ЗЛ1,в показана конструкция базирования руки 3 с ис"ользованием лвух радиальных нли радиально-упорных "олщипников 2, которые установлены в корпусе 1. На Рнс 3.11,г показана конструкция опоры на базе погонного 5 Чо «пп«« «роммом«. робот««, «и. 3 129 ) ! 2 е) В В ~ В В ОФ 3 в 2 3» Рве, 3.!О 2) 1 2 Рвс. 3.11 подшипника 3, 2нарикн которого перемещаются по разрезным кольцам 2, 4. Кольца 2 устанавливаются в канавке подвижного звена 1, а кольца 4 — в корпусе 6. Нв рис. 3.11,д показана огюра, в которой базирование подвиж. ного звена 3 выполнено на двух рядах шариков 5, пома шенных в сепараторы 6 и перемещающихся по паверхно.
стям, выполненным в корпусе 2 и подвижном звене 3. Требование отсутствия люфта обеспечивается за счет прел. варительного натяга тел качениа прокладками 5 (рас 3 11,а,в,г), 1 (рнс. 3 11,д). На рис. 3.11, е-и показаны применяемые в роботах неио двнжные стыки. Смешение стыка вдоль поверхности прелат' вращается штифтами (рис. 3.11,в), 2ппонками (рис. 3.11,зк) цилиндрической (рис. 3.11,з) и конической (рис, 3.11,и) па верхностями стыкуемых деталей. Натяг в соединении обес печивается за счет резьбовых соединений.
Анализ конструктивных исполнений элементов На(с и кинематических структур и компоновок позволяет апреле 130 лить следующие особенности, которые необходимо учитывать при нроектированщ; поступательно движущиеся звенья имеют постоянное, а вращающиеся — переменное поперечное сечение; 5» 131 податливость соединений соизмерима с податли звеньев; ЛИВОСт тые значения масс объекта манипулировании, звеньев, , Узлов исполнительнон системы оказывают существенное н е влияние на деформацию НМС; расчет деформаций необходимо про. водить в первую очередь прн подходе к точке позицион валия.
цион яро. Можно считать, что деформация механической системы бже робота происходит под действием кинематическо ГО ВОЗ- уждения, т. е. колебания системы вызываются движ женвеы по заданному закону звеньев системы. Задачу о кинематиче, оком возбуждении, пользуясь принципом Даламбера, можно свести к задаче о силовом возбуждении, приложив внер. ционные силы в местах сосредоточения масс. Как показывают исследования [191, при расчете колеб . т ельного процесса НМС достаточно определить собственк лев. ную частоту колебаний и учитывать кинематическое вОЗ" укдепие, возникающее в начале н конце торможения. Исходными данными для расчета деформаций и колеба.
и о ний НМС являются структурная схема НМС, скорое тя ускорения звеньев НМС, масса переносимого ~руза, длины звеньев НМС, требования к циклу движения робота и погрешности позиционирования, закон изменения ускорения. Расчет НМС ведут в такой последовательности: . Определяют размеры сечений и массу звеньев, оримтнровочно задавшись этими параметрами и выполнив пред. варительно расчет деформаций. 2.
Ра . Рассчитывают ориентировочную массу исполнительных механизмов. 3. П . Проводят дискретизацию распределенных масс звеньев. 4, В , Выбирают длины заделок звеньев и размеры тел качения в узлах соединения подвижных звеньев. 5. Разрабатывают расчетную схему НМС. 6. Н . НаходЯт пеРемещениЯ Л„, Лн»3 исполнительного ме. ханизма (охвата) от деформаций звеньев НМС под действием инерционных сил при условии, что узлы соединения звеньев являются абсолютно жесткими. 7. Находят перемещения 2»„», Л„», Л,» исполнительного механизма (охвата) от контактной деформации узлов соедв.
нения звеньев под действием инерционных сил при условия, что звенья являются абсолютно жесткими. 8. Определяют относитель»»ь»й коэффициент контактной деформации К, = Л»»!ЛО где»'=х, у, г. 9. Находят собственную частоту колебаний. 132 РЗ С оят график (Л»+ Л»») = Ф(г) для движения к точке поз ия и сравнивают его с требованиями к точ „сти и быстроденствию При неудовлетворительных ре , ьтатах изменяют жесткость звеньев, узлов соединения веньев или закон движения, после чего расчет повторяют.
для определения массы звеньев необходимо провести приближенный расчет на жесткость исходя из допускаемой точ«ости позиЦионированиа и инеРЦионных нагРУзок, Действующих на НМС от массы ориентирующего механизма я груза. Представляя НМС в виде рамы, состоящей из невесомых стержней с жесткостями е1»11О задаваясь размерами звеньев н приложив инерционные силы от массы груза я ориентирующего механизма, определяют деформацию НМС, приведенную к схвату. Полученная суммарная деформация должна быть в пределах; для станков ,'»" »3» <(2„. 3)Л, лля прессов ~" Л,. <(1,1...1,5)»3, где»3, — перемещения охвата от деформации под действием инерционных сил на звенья робота; Л вЂ” погрешность позиционирования, Если выбранное сечение удовлетворяет приведенным соотношениям, то определяют массу звеньев (кг): эя, = А,(1 + 1,') р,, где А, — площадь поперечного сечения 1-го звена, мм'1 !, — длина звеньев, мм; р,.
— плотность материала 1-го звена, з Массу корпуса, в котором базируемся иа опорах качения прямолинейно движущееся звено, можно определить из соотношения »Я» = (1,2 1 3) А»1,'р», где 1; = (2 „. 2,5)Ь» — длина заделки звена (Ь» — максимальный Размер сечения звена, мм). Для того чтобы определить массу привода, необходимо выбрать двигатель и определить его мощность по методике, приведенной в 4 3.4.
Массу передаточного механизма (кг) определяют по Формуле »в ч = 27К„К„К,К„~/ ТУ250, (3.1) где 7' — вращающий момент, Н м; ʄ— коэффициент, учитывающий тип передачи: для цилиндрической и конической зубчатой передачи К„= 1,0, для червячной передачи К„= = 0 6- 0,8, для волновой передачи К„= 0,4...0,6; К = 1 25" ' — коэффициент, учитывающий число ступеней 133 передачи (л — число ступеней); К вЂ” коэффициент, уч читьь.
вающий материал н конструктивные особенности пере дачи для стального сварного корпуса К,=0,9, для чугунног„ литого К, = 1,0, для алюминиевого литого К, = 0 7. К, — коэффициент, учитывающий тип люфтовыбираюше„„ устройства: для выбора люфта дополнительной кинематич . тиче. ской цепью К„= 1,2...1,3, для автономного К„=1,1„12 Меньшие значения коэффициентов относятся к редуктор орам с модугем < 1. Дискретнзавдя распределенных масс звеньев.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
