Диплом_Делюкина (1229466), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Первый участокназывается фаза опирания на грунт, он начинается с момента опускания стопыЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата25на грунт и заканчивается в момент подъема стопы, траектория стопы на этомучастке должна иметь большую горизонтальную длину и маленькую высоту.Второй участок – фаза переноса, начинается с момента схода стопы с грунта изаканчивается в момент опускания стопы на грунт. Вне зависимости отвышесказанного траектория движения стопы разделяется на четыре зоны.Рисунок 2.5 – Структурная схема шагающего движителяПервая зона – зона гарантированного опирания на грунт, границами зоныслужат некоторые условные точки, между которыми стопа должна находиться вПодп. и датаопоре в штатном режиме движения.Втораязона–подъемастопы,начинаетсяпоокончаниизоныгарантированного опирания и заканчивается в некотором условном положении, вВзам.
инв. №котором стопа поднята на достаточную высоту для осуществления ее переноса,траектория на этом участке должна иметь возможно меньшую горизонтальнуюпротяженность.Инв. № дубл.Третий участок называется зона гарантированного переноса, начинаетсяпосле окончания зоны подъема и заканчивается на той же высоте с началом зоныопускания. Таким образом, самыми низкими точками на участке переносаИнв. № подпПодп. и датаявляются границы этого участка.Наконец, четвертый участок – зона опускания, начинается при достижениистопы высоты, на которой закончилась зона подъема и продолжается допостановки стопы на грунт. Таким образом, границы фаз опирания и переносаЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата26при движении в штатном режиме лежат в зонах подъема и опускания.Конкретные значения фаз зависят, во-первых, от характера объединениямеханизмов шагания в шагающий движитель, во-вторых, от профиля опорнойповерхности, а в-третьих, от упругих и пластических свойств грунта.
Границызон являются независимыми от характера местности, по которой движетсямашина, а определяются на этапе проектирования как кинематическиехарактеристики механизма шагания. Такой подход позволяет, с одной стороны,сформулировать исходные требования к механизму шагания, а с другой,позволяет рассматривать работу движителя на реальном грунте.Общие характеристики шагающего манипулятора можно представитьследующими параметрами.1.
Степень подвижности движителя – включает число управляемых (активных)степенейподвижностиичислонеуправляемых(пассивных)степенейподвижности, определяет сложность привода механизма шагающего движителя.2. Сложность структурной схемы – комплексный параметр, который включает всебяколичествозвеньев,количествокинематическихипоступательноПодп. и датадвижущихся пар, количество пространственно движущихся звеньев.3. Размах – максимальное расстояние между крайними по горизонтали точкамитраектории, размах не зависит от профиля опорной поверхности и служитбазовой величиной, к которой относятся все прочие геометрические параметрыВзам.
инв. №движителя.4. Номинальная высота – от точки опоры до точки подвеса, выражаетсяотношениемдлинеразмаха,определяетсясвоимминимальнымиИнв. № дубл.максимальным значением, определяет величину дорожного просвета.5. Длина опорного участка – расстояние по горизонтали между границамиучастка, выражается отношением к длине размаха, определяет длину шага.6.
Передаточное отношение от ведущего звена движителя до стопы вПодп. и датаИнв. № подпкгоризонтальном положении – определяется как отношение горизонтальнойскорости стопы к произведению угловой скорости ведущего звена и длиныЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата27размаха, характеризуется минимальным, максимальным и средним значением,характеризует горизонтальную скорость движения стопы.7. Передаточное отношение от ведущего звена движителя до стопы ввертикальном направлении – определяется как отношение вертикальнойскорости стопы к произведению угловой скорости ведущего звена и длиныразмаха,характеризуетсяминимальнымимаксимальнымзначением,характеризует скорость вертикальных колебаний стопы.8.
Максимальное полное ускорение стопы – определяется по модулю,характеризует величину кинематически обусловленных динамических нагрузок.9. Номинальная высота – определяется отношением расстояния между точкойопоры и точкой подвеса в фазе опускания и подъема к длине размаха,характеризуется своим минимальным и максимальным значением, определяетвозможное уменьшение дорожного просвета при перешагивании.10. Доля размаха, приходящаяся на фазу опускания или подъема.11. Отклонение от нуля скорости опорной точки в момент касания или сходастопы с грунта, определяется значениями своей горизонтальной и вертикальнойПодп.
и датасоставляющих, определяет наличие жесткого удара при постановке или снятиистопы.12. Отклонения от нуля ускорения опорной точки в момент касания или сходастопы с грунта, определяется значениями своей горизонтальной и вертикальнойВзам. инв. №составляющих, определяет наличие мягкого удара при постановке или снятиистопы.13. Номинальная высота – определяется отношением расстояния между точкойИнв. № дубл.опоры и точкой подвеса в фазе переноса к длине размаха, характеризуется своимминимальныммаксимальнымзначениям,определяетвеличинуперешагиваемых препятствий.14.
Доля размаха, приходящаяся на фазу переноса.Подп. и датаИнв. № подпи15. Максимальное значение полной скорости стопы.16. Максимальное и минимальное (с учетом знака) значения ускорения стопы.ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата28Независимо от вышесказанного, определяются основные параметры,характеризующие фазовое разбиение траектории опорной точки зависит нетолько от параметров движителя, но и геометрии грунта по которомуосуществляется движение.
Это означает, что само определение данныхпараметров зависит от профиля опорной поверхности под стопой. Посколькупроектируемые машины предполагаются для ходьбы по относительно ровнойповерхности, то правомерно при проектировочном расчете ограничитсярассмотрением одного основного типа опорной поверхности, а именно –плоскости.17. Вертикальная координата линия смены ног – вертикальная координатаопорной точки в системе координат связанной с движителем в моментпостановки или снятия стопы с грунта, определяет дорожный просвет машины.18. «Глубина приседания» – разница между вертикальными координатами линиисмены ног и самой низкой точкой траектории, определяет величинувертикальных колебаний корпуса машины при ходьбе.19.
Длина шага – горизонтальное расстояние между точками постановки стопыПодп. и датана грунт и снятия стопы с грунта.20. Горизонтальная скорость в опорной фазе – определяется минимальным,максимальным и средним значением, определяет курсовую устойчивостьмашины, выражает неравномерность горизонтальной скорости машины какВзам. инв.
№отношения максимального значения горизонтальной скорости стопы в опорнойфазе к ее минимальному значению.Инв. № дубл.2.4 Расчет элементов манипулятора2.4.1 Расчет гидроцилиндровИнв. № подпПодп. и датаУсилиевгидроцилиндреприводаоголовкаманипулятора.Расчетпроизводится в положении, когда рабочий орган находится в крайнем нижнемположении (рисунок 2.6).ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата29Подп. и датаРисунок 2.6 – Расчетная схема для определения усилия в гидроцилиндреВзам. инв.
№оголовкаДля определения усилия Рц.о. составим сумму моментов всех силотносительно точки поворота оголовка – точки А.Инв. № дубл.Ма=0Рц.о.0,255 – Gо0,45 – (Gзо+Gгр) 0,855=0Р ц.о. 0,255,где Gо – вес оголовка; Gо=1,96 кН,Подп. и датаИнв. № подпG о 0,45 (G зо G гр ) 0,855Gзо – вес захватного органа; Gзо=2,94 кН,Gгр – вес груза; Gгр=19.6 кН.ЛистД.0.00.000.
ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата30Р ц.о. 1,96 0,45 (2,94 19,6 ) 0,855 79,03 кН.0,255Внутренний диаметр гидроцилиндра dцо вычислим в зависимости отзначений действующего усилия Рц и расчетного давления жидкости вгидросистеме Рр:4 Рцdц (2.1) РрПри этом с учетом гидравлических потерь от насоса до цилиндра можнопринять Р=0,9Рр.Р=0,925=22,5 МПаd цо 4 79,03 103 67 мм3,14 22,5 106По ГОСТ 6540-68 dцо=70 мм; dш=30 мм.Подп. и дата2.4.2 Расчет гидроцилиндра рукоятиВзам. инв. №Расчет ведем в положении, когда плечи сил, приложенных к рукояти,наибольшие (рисунок 2.7).Определяем усилия в гидроцилиндре рукояткиР ц.р.
0,39,Инв. № дубл.где Gр – вес рукояти; Gр=6,5 кН.Р ц.р. 6,5 1,8 (1,96 2,94 ) 3,255 19,6 3,75 258,98 кН.0,39Определяем внутренний диаметр гидроцилиндраd цр Подп. и датаИнв. № подпG р 1,8 (G о G зо ) 3,255 G гр 3,752 258,98 103 212 мм.3,14 22,5 106По ГОСТ 6540-68 dц=125 мм; dш=50 мм.ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата31Рисунок 2.7 – Расчетная схема для определения Рцр2.4.3 Расчет гидроцилиндра стрелыРасчет ведем в положении, что и для гидроцилиндра рукояти. ОпределяемПодп.
и датаусилия в гидроцилиндре стрелы составляя сумму моментов всех силотносительно точки С.Мс=0Взам. инв. №Р ц.с. 0,34,где Gс – вес стрелы; Gс=7,1 кН.Инв. № дубл.Р ц.с. 19,6 6,3 (2,94 1,96 ) 5,75 6,5 4,35 7,1 1,06 551,7 кН.0,34Требуемое усилие развиваемое в одном гидроцилиндре стрелыПодп. и датаИнв. № подпG гр 6,3 (G зо G о ) 5,775 G р 4,35 G с 1,06Р с.ц. Р ц .с .2551,7 275,85кН .2Определяем внутренний диаметр гидроцилиндра:ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата32d ц .с .4 275 ,85 10 3 0,125 м = 125 мм.3,14 22,5 10 6По ГОСТ 6540-68 выбираем dц=140 мм; dш=60 мм.Рисунок 2.8 – Расчетная схема для определения РцсПодп. и дата2.4.4 Расчет гидроцилиндра захватного органаДля проектируемого захватного органа расчетная схема имеет вид (рисунок2.9), где Р – требуемое усилие на штоке гидроцилиндра; N – сила, необходимаяВзам.














