Выбор и расчет исполнительных двигателей

Исполнительные двигатели, с одной стороны, определяют энергетические свойства робота, а с другой - его динамические свойства. Корректирующие устройства не могут обеспечить требуемые вращающие моменты, скорости и ускорения нагрузки, если они не обеспечены энергетикой двигателя.

Для электрических следящих приводов в качестве исполнительных двигателей наиболее распространены двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, управляемые от малогабаритных и малоинерционных тиристорных усилителей мощности. Передача движения от двигателей к звеньям манипулятора обычно осуществляется с помощью различных редукторов [10]. Для преобразования вращательного движения в поступательное используют преобразователи типа шестерня - рейка, шарико-винтовые пары и т. д. [19].

Исходными данными для выбора исполнительных двигателей являются параметры манипулятора Jн, Мн maх и значения wmaх и emaх по каждой степени подвижности, которые должны перекрывать значения скорости и ускорения для всех режимов движения. Двигатели выбирают по потребной мощности, которую рассчитывают для установившихся движений с максимальными скоростями для вращательной и поступательной степеней подвижности соответственно:

; ,(2.1)

где - коэффициент запаса, учитывающий возможное увеличение потребной мощности для динамических режимов движения, а также КПД двигателя и передачи (для электрических приводов, содержащих редукторы с зубчатой передачей, в диапазоне мощности до единиц киловатт принимают

= 1,2-1,5 [1];

и - максимальные значения момента и силы нагрузки в установившемся режиме, приведенные к выходу соответствующей передачи (к соответствующему звену манипулятора);

и - максимальные угловая и линейная скорости звеньев манипулятора.

Максимальный момент нагрузки для первого сочленения равен:

=

Нм

Максимальная сила нагрузки для второго и третьего сочленений равна:

Мощности двигателей должны быть равны:

По потребной мощности из каталогов выбирается близкий по мощности двигатель. При прочих равных условиях лучшим из двигателей данной мощности считается тот, у которого наибольший номинальный вращающий момент, минимальный момент инерции ротора, меньшие масса и габаритные размеры [19].

В соответствии с этими требованиями из каталога выбираются следующие модели: двигатель ДПУ-200 отечественного производства для первого сочленения, 4А56В2У3 - для второго и третьего сочленений. Ниже в таблице 2.1 приводятся их технические характеристики [19].

Таблица 2.1

Технические характеристики двигателей

Статья в тему

Ультразвуковой вискозиметр
Вязкость - свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого. Количественно вязкость характеризуется значением динамической вязкости или коэффициентом внутреннего трения. Характерной особенностью этого вида трения является то, что оно наблюдае ...