ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА Результаты расчета распечатываются в виде таблиц: a) исходных данных (их необходимо включить в пояснительную записку); b) расчета линейных и угловых перемещений, поворотов; c) расчета трех внутренних усилий – нормальной силы, поперечной силы и изгибающего момента. В этой таблице даются три значения усилий: в начале, середине и конце каждого звена. Необходимо построить эпюры внутренних усилий. Для этого необходимо нарисовать звенья без опор (рис. 1). Линии - основания эпюр усилий. Рис. 1 Необходимо различать верхние и нижние (сплошная линия и пунктир, рис. 2) волокна стержней и откладывать ординаты как при решении ИДЗ. Рис. 2 1
В начале, в середине и в конце перпендикулярно каждому основанию эпюры отложить в масштабе рассчитанные ординаты усилий и соединить их прямыми линиями. Штриховка выполняется перпендикулярно основанию каждой эпюры на каждом стержне (может быть наложение штрихов). Указать значения ординат и знаки усилий (на поле эпюр). Обозначить эпюры (название, единицы измерения). 2
Оценив прочность, следует сделать вывод, выполняется или не выполняется условие прочности. Если условие прочности выполняется, то необходимо подсчитать запас прочности по формуле: . Здесь предел текучести материала звена. 2. Проверку жесткости манипулятора следует выполнить, сравнив рассчитанный прогиб руки манипулятора с допустимым значением, известным из исходных данных. Прогибы должны иметь одинаковые единицы измерения. Если условие жесткости не выполняется, то необходимо предложить возможные варианты изменения параметров манипулятора, которые приведут к уменьшению расчетного прогиба. 3
РАЗРАБОТКА КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДАЧИ ДВИЖЕНИЯ 4
В манипуляторах ПР используются высокоскоростные двигатели, поэтому передаточное число принимает большое значение. Передать движение с помощью одной передачи не удается (в метод. указаниях табл. 3. 1), и движение замедляют с помощью последовательно соединенных передач. Передаточное число последовательно соединенных передач механизма определяют по формуле: (2) Передаточное число отдельной определяется зависимостью: передачи круглыми колесами где угол поворота, число оборотов (частота вращения), d – диаметр, z – число зубьев колеса. Рекомендации по выбору значений передаточных чисел отдельных передач даются в четвертом столбце табл. 3. 1 метод. указаний. 5
ВАЖНО Значения передаточных чисел отдельных передач должны быть рационально распределены по ступеням многозвенного механизма. Целесообразно увеличивать значения передаточных чисел начиная со второй ступени: < < (3) Это уменьшает ошибку мертвого хода механизма, улучшает его динамические характеристики и уменьшает габариты. Мертвый ход механизма – свободное перемещение ведущего звена при неподвижном ведомом звене (проявляется при реверсе – изменении направления вращения). 6
В курсовом проекте предполагается, что передачу движения от двигателя к руке необходимо осуществить с помощью передаточного механизма, установленного на предыдущем звене. Вычислить передаточное число механизма по формуле (1). По формуле (2) с учетом (3) и данных о диапазонах изменения передаточного числа и КПД (из метод. указаний табл. 3. 1) назначить необходимое число последовательно соединенных передач и определить их передаточные числа. В расчетах не рекомендуется брать предельные значения передаточных чисел из диапазона их изменения. Далее нарисовать одну кинематическую схему механизмов в соответствии со стандартами (ГОСТ 2. 701 -76 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению» , ГОСТ 2. 703 -68 «Правила выполнения кинематических схем» , ГОСТ 2. 721 -74 «Обозначения графические условные в схемах» ). Примеры см. в методических указаниях на стр. 19. 7
ПОДБОР ДВИГАТЕЛЯ ПРИВОДА ТРЕТЬЕГО ЗВЕНА 8
При повороте исполнительного звена приведенный момент инерции вычисляется по формуле: где момент инерции ротора двигателя, (представлен в табл. П. 1. 1 – П. 1. 4 метод. указаний); приведенный к валу двигателя момент инерции передаточного механизма, ; момент инерции груза относительно оси вращения исполнительного элемента (звена 3), ; момент инерции исполнительного элемента (звена) относительно оси вращения, 9
В курсовом проекте требуется подобрать двигатель для последней степени подвижности манипулятора. В этом случае момент инерции последнего звена 3 вычисляется по формулам, приведенным в прил. 3. метод. указаний. Для звена 3 с сечением в виде кольца возможен поворот звена вокруг оси шарнира А в начальном сечении звена и вокруг шарнира А, находящимся на расстоянии a от начала звена. 10
11
Случай для прямоугольного сечения, состоящего из двух прямоугольников 1 -ый случай: Jи. э. =2/3*b*h*L 3; 2 -ой случай: Jи. э. =2/3*b*h*L 3 -2*m*a 2 m=ϒ*b*h*L 3 12
Приведенный к валу двигателя момент инерции передаточного механизма = 0, т. к. на данном этапе расчета передаточный механизм детально не разрабатывался. Момент инерции груза относительно оси вращения исполнительного элемента (звена 3) = ml 2 Подсчитав момент на валу двигателя и воспользовавшись табл. П. 1. 1 – П. 1. 4 метод. указаний, подбираем необходимый двигатель. Если рассчитанный момент окажется больше табличного, то следует указать возможные варианты изменения характеристик манипулятора или режима работы двигателя с тем, чтобы можно было подобрать двигатель того же типа. Например, можно попытаться изменить время разгона двигателя, проанализировав, не уменьшится ли существенно при этом производительность ПР. 13
Скачать презентацию ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА Результаты расчета распечатываются в
Занятие_2.pptx