Сборник заданий для курсового проектирования, выпуск 11 (1074036)
Текст из файла
Московский государственный технический университет
имени Н.Э.Баумана
СБОРНИК Заданий
для курсового проектирования
по дисциплине
«Теория механизмов и механика машин»
Выпуск 11
М о с к в а
Издательство МГТУ имени Н.Э.Баумана
2 0 0 2
Московский государственный технический университет
имени Н.Э.Баумана
СБОРНИК Заданий
для курсового проектирования по дисциплине
«Теория механизмов и механика машин»
Выпуск 11
Под редакцией И.Н. Чернышевой
М о с к в а
Издательство МГТУ имени Н.Э.Баумана
2 0 0 2
УДК 531.8(075.8)
ББК 34.44
С23
Рецензенты: С.А. Мачихин, В.Д. Дудко
С23 Сборник заданий для курсового проектирования по дисциплине «Теория механизмов и механика машин»/ С.А. Попов, И.Н. Чернышева, Б.И. Плужников и др.; Под ред. И.Н. Чернышевой. - Вып. 11. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 44 с., ил.
ISBN 5-7038-2019-7
Пособие является продолжением ранее выпущенных сборников
1 - 10 с заданиями № 1 - 142 по дисциплине «Теория механизмов и механика машин». В нем представлены новые задания, апробированные кафедрой РК-2.
Для студентов 2-го и 3-го курсов, выполняющих курсовые проекты.
Ил. 9. Табл. 20. Библиогр. 3 назв.
УДК 531.8(075.8)
ББК 34.44
Авторы:
С.А. Попов (задание № 143), И.Н. Чернышева (задание № 144),
Б.И. Плужников, В.В. Синицын (задание № 145), В.В. Кузенков,
Б.И. Плужников, В.В. Синицын (задание № 146), Ю.В. Костиков, Ю.Т. Каганов, В.В. Каганова (задание № 147), Ю.Т. Каганов,
В.В. Каганова, Ю.В. Костиков (задание № 148), Д.К. Веретимус (задание № 149), И.Н. Чернышева, Д.К. Веретимус (задание № 150), Н.В. Умнов, И.Н. Чернышева (задание № 151), Д.К. Веретимус (приложение).
Сборник заданий для курсового проектирования по дисциплине
«Теория механизмов и механика машин »
В ы п у с к 11
Редактор Е.К. Кошелева
Корректор Л.И.Малютина
Изд. лиц. № 020523 от 25.04.97
Подписано в печать 22.04.02 Формат 60´84/16. Бумага офсетная.
Печ. л. 2,75 Усл. печ. л. 2,60 Уч.-изд. л. 2,51
Тираж 300 экз. Изд. № 129. Заказ
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
107005, Москва, 2-я Бауманская, 5
ISBN 5-7038-2019-7 Ó МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002
Задание № 143*. Проектирование механизмов
трехподвижного уравновешенного манипулятора
Сбалансированный манипулятор (рис. 143) используется как грузоподъемная машина для подъема (рис. 143, б) и горизонтального перемещения (рис. 143, а) изделий. Он содержит систему уравновешивания рабочего органа при перемещении в пределах зоны обслуживания. Такие манипуляторы позволяют легко перемещать изделия по желаемой траектории Тр.Е (рис. 143, а, б, в) с регулируемым изменением скорости VE(SE) перемещения (рис. 143, г). Система уравновешивания содержит автоматические пневматические устройства на базе командаппарата и не допускает произвольного смещения груза по горизонтали и предотвращает свободное падение груза при аварийных ситуациях в системе управления.
Сбалансированный манипулятор имеет приводы вертикального Да (см. рис. 143, б) и горизонтального Дс (см. рис. 143, а) перемещений и поворота звена 5 вокруг вертикальной оси y Дy. Управление приводами осуществляется вручную с помощью рукоятки управления или устройствами задания программного движения с разделением движений по различным подвижностям во времени.
Структурные схемы манипуляционного механизма с тремя степенями свободы и механизма подачи изделий в начальную позицию Енач представлены на рис. 143, в, д. Пантограф можно рассматривать как схему базового плоского механизма ABDCFE с двумя степенями свободы W=2, устанавливаемого на поворотной платформе 5 (см. рис. 143, д), приводящейся в движение от электрического двигателя Дy с помощью рядовой зубчатой передачи z1, z2 (b = 0) и планетарного редуктора ПР. Торможение осуществляется соответствующими тормозами двигателей. Оси A, B,C, D, F звеньев механизма пантографа параллельны. Соответственно параллельны осевые линии звеньев 1 и 4, 2 и 3.
При движении груза по вертикали рабочая точка C горизонтального привода Дс остается неподвижной (см. рис. 143, б), а точка А изменяет положение с помощью привода вертикального перемещения Да. При движении точки Е схвата в горизонтальной плоскости неподвижной является точка А (см. рис. 143, а), а точка С изменяет положение с помощью привода горизонтального перемещения Дс. При движении по другим траекториям должны работать оба привода Да и Дс одновременно.
Уравновешивание манипулятора осуществляется с помощью пневматического привода, давление в котором поддерживается при работе с помощью автоматического устройства.
Управление подъемом груза начинается с уравновешивания манипулятора посредством увеличения давления в пневматическом цилиндре уравновешивающего устройства (на схеме не показано) до отрыва груза. После этого давление в пневмосистеме поддерживается постоянным и в действие вступают последовательно приводы вертикального и горизонтального перемещений или поворота. Торможение осуществляется автоматически после перевода системы управления в соответствующий режим. Уравновешивание груза при этом не нарушается. Выключение системы уравновешивания производится после остановки манипулятора.
Законы движения изделия из накопителя в позицию Енач при горизонтальном перемещении толкателя кулачкового механизма показаны на рис. 8.6 в пособии [1]. Исходные данные на проектирование кулачкового механизма (см. рис. 143, д) приведены в табл. 8.1 пособия [1]. Варианты структурных схем манипулятора показаны на рис. 143, а, б, в. Варианты программного движения груза по траектории (см. рис. 143, г) представлены в табл. 8.1 пособия [1].
Основные этапы проектирования
1. Проектирование кинематической схемы и определение размеров звеньев.
2. Решение прямой задачи кинематики механизма манипулятора, определение передаточных отношений, положений, скоростей и ускорений точек по соответствующим обобщенным координатам.
3. Уравновешивание манипулятора в нижнем положении. Определение реакций в кинематических парах основного механизма при максимальных ускорениях груза.
4. Динамическое исследование по определению зависимости необходимой движущей силы для воспроизведения заданного закона подъема груза.
5. Определение момента отключения двигателя и перехода в режим торможения при повороте, закона движения и оптимального передаточного отношения планетарного редуктора по критерию быстродействия.
6. Расчет рядовой зубчатой передачи и планетарного механизма. Проектирование планетарного механизма провести по согласованию с преподавателем.
7. Проектирование кулачкового механизма.
Основные результаты расчета следует приводить в пояснительной записке формата А4, графическую информацию — на четырех листах формата А1:
1-й лист - уравновешивание манипулятора;
2-й лист - динамическое исследование;
3-й лист - зубчатые передачи;
4-й лист - кулачковый механизм.
Примечание к расчету
Взаимосвязь вертикального и горизонтального перемещений схвата манипулятора основана на свойстве пантографа, по которому три его точки А, С, Е при 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, в). Передаточным отношением пантографа uП является отношение скоростей схвата и точки начального звена. Например, для вертикального движения (см. рис. 143, б)
.
Из подобия треугольников ADE и ABC; ADE и CFE следует, что
поэтому передаточное отношение механизма пантографа uп=VE /VA постоянно; его называют коэффициентом K пантографа.
Аналогичные движения происходят при постоянном положении точки А и перемещении точки С начального звена 6 по горизонтали (см. рис. 143, а). При проектировании часто принимают uп =
= 5 - 10, а длину DF, равной половине максимального перемещения схвата.
Т а б л и ц а 143.1
Исходные данные для проектирования
| № | Величина | Обозначение | Числовое значение |
| 1 | Мощность двигателя привода Ду поворота платформы при n=1500 об/мин | Р | 2,5 кВт |
| 2 | Грузоподъемность | mЕ | 270 кг |
| 3 | Линейная плотность по длине звеньев | r | 2,40 кг/м |
| 4 | Максимальная высота подъема груза | HE | 1100 мм |
| 5 | Угол оси поворота платформы 5 вокруг вертикальной оси | j | 180° |
| 6 | Максимальная скорость подъема груза | VE max | 3,3 м/c |
| 7 | Максимальное ускорение груза | аE max | 10 м/с2 |
| 8 | Отношение тормозного момента к движущему | KM | 2 |
| 9 | Передаточное отношение прямозубой рядовой зубчатой передачи | u12=z2/z1 | 1,5 |
| 10 | Число зубьев шестерни | z1 | 10 |
| 11 | Модуль зубчатых колес z1 и z2 | m | 4 мм |
| 12 | Максимальный допустимый угол давления в кулачковом механизме | J | 30° |
| 13 | Ход толкателя кулачкового механизма | HИ | 0,01 м |
| 14 | Рабочий угол профиля кулачка | j1р | 180° |
Т а б л и ц а 143.2
Варианты заданий, определяющие условия
перемещения груза по заданной траектории
| № | Исходные данные | Варианты | ||||
| п/п | А | Б | В | Г | Д | |
| 1 | Номер графика ускорений при перемещении схвата по пособию [1] | 15 | 14 | 13 | 12 | 4 |
| 2 | Коэффициенты графика: K1 K2 |
|
|
|
|
|
| 3 | Коэффициент пантографа Uп=CE/CA | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 4,2 | 5,5 |
| 4 | Угол bE наклона траектории к оси x, град | 90 | 80 | 70 | 85 | 60 |
| 5 | Высота подъема схвата по оси y, мм | 1000 | 800 | 900 | 1050 | 950 |
| 6 | Предельное значение ускорения схвата при подъеме аE max, м/с2 | 4 | 8 | 8,5 | 4,5 | 9 |
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
