Кафедра: «Автоматизированные станочные системы и инструменты»




Министерство образования и науки РФ

Московский Государственный Машиностроительный Университет

(МАМИ)

 

 

Кафедра: «Автоматизированные станочные системы и инструменты»

 

Отчет по лабораторному практикуму по курсу:

«Промышленные роботы»

Лабораторная работа №2.

«Определение жесткости конструкции промышленного робота модели МП-9С»

 

 

Студент: Савин И.В.

Группа: 9-АТП-1

Преподаватель: Шандов М.М.

 

 

Москва 2012

1. Цель работы: Ознакомление с методикой и приобретение практических навыков теоретического и экспериментального определения жесткости манипуляторов ПР.

2. Теоретическая часть:

Конструкция манипуляторов ПР представляет пространственные незамкнутые стержневые системы с высокой кинематической подвижностью дополнительных звеньев. Для таких систем одним из основных критериев расчета является жесткость.

 

1). Под жесткостью манипулятора принято понимать: отношение Р- силы, приложенной к захвату, к перемещению деформации в направлении приложения силы – δ

, где Р – нагрузка Н, или способность сопротивляться появлению упругих отжатий, деформаций.

δ– величина деформации.

 

2). Суммарная жесткость конструкции манипулятора определяется собственной и контактной жесткостью, роль которых одинаково велика. Собственная жесткость учитывает деформацию звеньев (стойки плеча, кисти, захватов и др.) контактная жесткость в основном учитывает деформацию в стыках опор подвижных звеньев.

При проектировании важно достичь требуемой суммарной жесткости, а также правильно распределить ее между отдельными звеньями с учетом их влияния на величину общего смещения исполнительного звена. Это снижает металлоемкость и повышает динамическую устойчивость конструкции.

Манипулятор ПР МП-9С спроектирован по Г – образной схеме (рис. 2.1). Такой манипулятор обеспечивает перемещение горизонтально-расположенного плеча руки с захватом в горизонтальном и вертикальном направлениях и вращение его совместно с вертикальной стойкой вокруг вертикальной оси.

 

3). Расчетная схема конструкции (рис. 2.2.) учитывает нагружение манипулятора ПР как полезной нагрузкой Р в различных направлениях, так и распределенной нагрузкой q от собственной силы тяжести плеча.

 

; ;

, , – изгибающие моменты в сечениях , , .

 

Подставляем М1,М2,М3 в (2.1) и (2.2) и принимая, что Рq=0.

(2.1)

(2.2)

где q – распределенная нагрузка;

Е – модуль упругости;

, - моменты инерции соответственно горизонтальной и вертикальной стоек.

 

Из формул видно, что прогиб горизонтально расположенного плеча в вертикальном направлении вызван деформацией горизонтальной и вертикальной стоек, а смещение в горизонтальном направлении обусловлено только деформацией вертикальной стойки. Используя зависимости (2.1) и (2.2) в работе определяется теоретический прогиб и в соответствии с конструктивными параметрами манипулятора.

 

4). Влияние контактной жесткости связано с присутствием значительного числа опор, зазоры и контактные деформации в которых влекут дополнительные смещения конца руки, снижающие точность позиционирования. Влияние этих факторов удобно рассмотреть на схеме (рис. 2.3), учитывающей наличие опор для вертикальной стойки и горизонтального плеча.

Смещение конца руки в вертикальном направлении , где и – смещение конца руки, вызванные наличием зазора к деформации соответственно в горизонтальной и вертикальной опорах.

Смещение руки в горизонтальном направлении зависят только от зазоров и контактных деформаций в опорах вертикальной стойки.

Тогда

(2.3)

 

Рис. 2.1 Структурная схема Рис. 2.2 Расчетная схема

манипулятора ПР-9С деформации

 

Рис. 2.3 Схема для расчета контактной жесткости в опорах

Рис. 2.4 Экспериментальный стенд

(2.4)

Где ∆1.....4 – величина зазора и контактной деформации в каждой опоре (рис. 2.3); a, l, h – линейные размеры, определяющие геометрическое положение опор в конструкции; , – расстояние между опорами.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: