Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Рис. 1.3), во втором — вертикальны (см. Рис. 1.2). В последнем случае дл лля перемещения в вертикальной плоскости используется м„ дуль прямолинейного перемещения. Приводы ориентиру~ . щих степеней подвижности располагаются или в задней частя руки, или соосно шарнирам локтя или плеча.
Наиболее распространены компоновки портальных ро. ботов монорельсового (см. Рис. 1.7, 1.8) и мостового (см рис. 1,10) типа. Компоновка монорельсового типа имеет слс. дующие конструктивные особенности. На стойках устанав. ливается продольная балка, на которой закреплены напраь ляющие. На направляющих монтируется каретка перемещения руки по монорельсу. На корпусе каретки закрепляется привод с механизмом перемещения, выходным звеном которого обычно является зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с рейкой.
Анализ компоновок роботов показывает: передача движения к ориентируюгцим механизмгм осуществляется с помощью сложной кинематической цепи, зло менты которой (трансмиссионные валы, муфты передачи крутящего момента, зубчато-ременные передачи) имеют ограничснчую жесткость, которая обычно меньше жссткоста элементов несущей механической системы; приводы других движений располагаются в непосредственной близости от исполнительных механизмов н ях жесткость значительна выше; при определении усилий, действующих на нспачннтельные механизмы, необходимо учитывать особенности принятой компоновки и обеспечивать деформацию исполнительной системы, приведенную к охвату, в пределах допустимых значений.
Методика расчета деформации элементов исполнительной системы приведена в гл. 4 и 5. 3.4. Выбор типо привода В роботах применяют пневмо-, гидро- и злектроприводы. Пневмоприводы в роботах применяют редко из-за назюц жесткостных характеристик н ограниченной гибкости про граммирования. Гидроприводы по сравнению с электропря водами обеспечивают более высокие параметры роботов однако их эксплуатационные расходы выше ввиду нсобход" масти обеспечения высокой чистоты масла и отсутствия утв чек. Поэтому в послечнее время чаще применяются электро приводы. При выборе типа привода следует Рассматривать комплекс технических и эксплуатационных требованнй в там числе возможность комплектования и эксплуатации того илн иного типа привода.
Выбор электродвигателя. Выбор электродвигателя для азличных механизмов роботов целесообразно производить в такой последовательности; определить момент на валу электродвигателя от статической нагРУзки; определить момент на валу электродвигателя от инерционной нагрузки; определить максимальный момент на валу электродвигателя; по каталогу выбрать электродвигатель (155; после проектирования узлов и механизмов провести проверочный расчет правильности выбора двигателя по эквивалентному моменту и времени разгона до номинальной скорости. Определение статического момента на валу двигателя. Для механизмов вращения с горизонтальной осью т =( а(.— 0(О+ тир)/()н,ц ) Для механизмов подъема тр = 2(пгв — Д+ Трр)/(Рр1пицпм) Для механизмов горизонтального'перемещения Т.=2Р /(Р1 Цр.) Для механизмов вращения с вертикальной о~го о = тгр/((пмцвм) Здесь т — масса перемещаемого узла, кг; 1„— расстояние от оси вращения механизма до центра перемещаемых масс, м; (г — усилие уравновешивания массы, Н; 1о — плечо действия усилия д относительно оси вращения механизма, м; Т |р момент трения, Н м; Р, — делительный диаметр выходного кипе к нематического элемента, м; 1мм 1 — пеРсдаточные отногаения механизмов; г), ц — к п.
д. механизмов; г" — усилие т нр пи ° ° |р е трения в направляющей опорного механизма, Н. Оп пределгние динамического момента на валу двигателя. Для механизма врацгения т„=,г, /,. Для механизма прямолинейного перемещения г=тР'г,/(4Р ) гдес = де ср = ю/г — ускорение вала двигателя, рад/с' (со — угловая 151 скорость вала двигателя„рад/с; гр — время Разгона до н . минальной скорости, с).
Момент двигателя по каталогу должен удовлетворять неравенству т +т Т) Кпп где Кпп — коэффициент пеРегРУзки пРивода: Кпп = 1,5... 3В при обслуживании станков, Кпп = 1,2... 1,5 при обслуживании прессов и Кпп = 1..,1,1 при контактной сварке. Проверку теплового режима двигателя проводят пс эк. вивалентному моменту г, + 2. г.)3, 7 экв где ПВ = г„/гп — коэффициент периода включения степени подвижности (г„— время работы степени подвижности в цв. кле; г„— время цикла); гр — время разгона; гп — время двине.
ния с постоянной скоростью; р — коэффициент, зависящий от охлаждения двигателя: б = 0,99 для двигателей, находя. Шихся в закрьпом объеме, Р = 0,85 для двигателей при наля. чин внешнего обдува и Р = 0,75 для двигателей с вентилятором на валу, находящихся в открытом пространстве. Значения г„г, г„, г„находят из пиклограммы робота, построенной в соответствии с методикой, изложенной в гл 2, Средние величины г составляют 0,3...0,5 с. Проверку электромеханической постоянной выполняют по формуле Г» гп(уя + Гпр)/уя ~ гр где гп — электромеханическая постоянная двигателя; Մ— момент инерции якоря, кг мг; упр — приведенный момент инерции к валу двигателя„кг мг. Для механизмов вращения )г где з„=тэ(эг — момен~ инерции нагрузки, хт.м'; юп, егп" угловые скорости соответственно механизма поворота в вала денга~ела, рад/с.
Для механизмов прямолинейного перемещения »яр пг()п/Юээ) где 1гп — скорость поступательно движущегося механизма м/с. Определение параметров гидропрвводов. В отсчественньп роботах применяются следующие типы гидроприволов: чектрогидравлические следящие с линейными гидроциндрами типа ПЭГС; электрогидравлические следящие с поворотными гидродвигателями типа СП; электрогидравлнческие шяговые приводы вращательного движения типа Э32Г28-2; электрогидравлическне линейные шаговые приды типа Г28-2. для выбора параметров гидроприводов следует определить по каждой степени подвижности максимальную скорость )к,„и нагрузку (Р„„„, Т ). Рабочее давление при применении гидроцилиндров (МПа) р = 4Р„.,/(к ('.Ч); для гидромог'оров (МПа) р = г.
10гпт„.„/9; для гидроквадрантов (МПа) р= 8 10 Т „„/[гЬ()7~ — э(~)г)3, где э(п — диаметР гидРоцилиндва, мм; э) — УдельнаЯ пРонзводительность гидромотора, мм /об; г — число пластин гидро- квадранта; Ь вЂ” ширина пластин, мм; 0 — диаметр гидро- квадранта, мм; э( — диаметр вала, несущего пластины, мм; г) — к. п. д. гидросистемы; принимают т) = 0,7...0,8.
Полученное значение р округляют до ближайшего большого числа из ряда 12,5; 16,0; 20,0; 32,0 МПа. Расходы жидкости (ммг/с): для гидроцилиндра )2 = = 1,05 10г )'„„„яг(г/4; для гидромотора Д = 63э)ю,„; для гнлроквадранг-а )2=7,88ю,„цПг — к(г), где ю,„— частота вращения, с ', Общий расход гидросистемы опр деляется как сумма Расходов степеней подвижности за время цикла, деленная на время Длина гидроцилиндра 2. < (18 ...
20) э(„. В случае несоблюдения неравенства применяют гндромоторы с зубчато-реечнои псредачеи. Онределение параметров пвевмопрвводов. В качестве приводов дов ПР наибольшее распространение получили пневмонилин РаМе зиндры и пневмодвигатели. Специфика определения паМетров пневмоприводов состоит в том, что в связи Имаемостью воздуха при одних и тех же внешних условиях гс 'скорость, усилие) можно использовать различную плонгадь и пРивода за счет изменения проходных сечений входа «, и вы моп нв ыхода а„. В связи с этим при выборе параметров пнев- Р вода необходимо определить площадь поршня и пло- 153 е) б) -аг5 40 15 =0,5 10 25 20 !5 я:г !О П= 03 в 1,г !Оа 20 ва 70 ба 50 Фа ЗО гп !О 1,и ав Об 03 о,г О! а!5 пуп аг50! 055 аы а!50, Рнс.
3,16 (25!52(5555 !П !/х щади а„овг Их определяют по соотношениям безразмерньц параметров !8, 19): и = о,о,; 1/Х = А„ох; й = о„/о„ где о, = К'р„/(РУ ); оз = р„,/г; К' = 755 м/с !83; р„— давление в магистрали, МПа; à — нагрузка, Н; !',р — средняя око. рость движения степени подвижности, м/с; А — плошадь г п поршня, мм . Соотношения между и и 1/7 для различньп й приведены на графике рис. 3.16,а. Выбор пневмопривода проводят в такой последовательности: определяют конструктивные параметры а, и ах; исходя из конструктивных параметрон привода опредо ляют суммарную нагрузку на приводе: Р=Г„+Е, где Рр — усилие полезнои нагрузки, Н; Е = 3,5 )2Е, — усищ!е трения в цилиндре, Н; исходя из конструкции приводного цилиндра определяют безразмерный параметр й: для односторонних цилиндров из условия устойчивости й = 0,5, для двусторонних цилинд ров обычно й = 1,0; по кривой и = /'(1/Х) определяют для принятого й мини" мальное значение и и соответствующие ему значения 1/Х' оценивают стойчивость движения привода по формуле б= у, 1О~ш/(Е5) <0,25, где т — масса подвижных частеи кг; Я вЂ” перемещение, мм; определяют площадь поршня (ммз): А„=(1/Х)/ах; определяют площадь входа а, = и/а! и площадь выхода а =йа„ до найденным значениям а, и а„определяют действн тельные площади входа и выхода: ам = п,/р; а, = дтт/рт! качестве первого приближения можно принимать р = 03...0,35, р,=0,15...0,25; определяют необходимый тормозной путь: 5 = (1 — Ьт) Уот/(АтЬт) Ует = ЕАт5 — объем тормозной полости„заключенный ,вежду поршнем и тормозным дросселем (для внешнего тормозного устройства сюда входит и объем трубопровода, соединяющего цилиндр с тормозным золотником), ммз; г = 0,05 ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
