Выбор захвата робота

сСВ - жесткость связи штока гидроцилиндра с управляемым объектом, 6*106 Н/м;

BЖ - модуль объемной упругости рабочей жидкости, 1250 МПа;

VЛ - объем подводящего трубопровода гидролинии и мертвого объема гидроцилиндра, 10*10-5 м3;

V0 - объем полости гидроцилиндра при среднем положении поршня, м3;

cОП - жесткость опоры гидроцилиндра, 4.3*106 Н/м.

Рабочая площадь поршня определяется по формуле:

(11)

где: DП - диаметр поршня гидроцилиндра, 0.037 м;

dШТ - диаметр штока гидроцилиндра, 0.012 м.

Т.о. SП=9.64*10-4 м2. Масса подвижных частей управляемого объекта

m0=ρ*V (12)

где: ρ - плотность алюминия, 2.7*103 кг/м3;

V - объем подвижных частей, 90 см3.

Т.е. масса m0=0.243 кг.

Объем одной полости цилиндра:

V0= (13)

где: YШТ.MAX. - максимальный ход штока, 3 см.

Т.о. V0=1.45*10-5 м3. Исходя из полученных данных, применим в (10)

(Н*м/м3) (14)

(15)

Таким образом, механическая постоянная времени:

(с) (16)

Требуется определить постоянную времени демпфирования гидроцилиндра:

(17)

где: KQ - коэффициент линеаризованной расходно-перепадной характеристики, 6.44*10-10.

kТР - коэффициент трения в подвижных частях объекта, 0.2 (бронза).

Таким образом:

(18)

Для получения передаточной функции требуется определить коэффициент демпфирования:

(19)

Т.е. .

Т.о. передаточная функция гидроцилиндра запишется в виде:

(20)

2.4 Выбор редуктора

Редуктор предназначен для передачи механической энергии от электродвигателя к исполнительному органу системы и согласования скоростей вращения. Для системы требуется перемещение штока со скоростью равной 5 см/с. Но точность должна быть высокой, для таких целей нужно использовать винтовую передачу (рисунке 4).

Рисунок 4 - Конструкция редуктора

В винтовой передаче используется винт и гайка, основными интересующими характеристиками являются шаг резьбы (для винта и гайки одинаковы).

Технические характеристики редуктора

- материал винта сталь

- материал гайки сталь

передаточное число, см/рад 0.2

Расчет передаточной функции редуктора. Требуемый коэффициент передачи составляет

см/рад. (21)

Т.о. передача должна обеспечивать передвижение гайки при вращении винта в соотношении 12 мм за один полный поворот.

Для такого типа передачи нужный диметр гайки составляет

(22)

где: V - линейная скорость перемещения, см/с;

ω - угловая скорость, рад/с,

имеем: =4 мм

По ГОСТ для гайки такого размера шаг резьбы составляет: 0.8 мм. Т.о. имеем передаточную функцию: W(p)=0.2.

Расчет винтовой передачи. Долговечность шариковой винтовой передачи определяется по формуле:

(23)

где: С - статическая грузоподъемность, кН;

Q - эквивалентная динамическая нагрузка, кН.

Приблизительное значение критической осевой силы можно определить по номограмме (рисунок 5).

Рисунок 5 - Номограмма распределения критической осевой силы

Таблица 1 - Значения эквивалентной динамической нагрузки

Статья в тему

Способы и информационные технологии получения знаний
Наступивший XXI век станет этапным для проникновения новых информационных технологий и создаваемых на их основе высокопроизводительных компьютерных систем во все сферы человеческой деятельности - управление, производство, науку, образование и т.д. Конструируемые посредством этих технологий интеллект ...