- •1. Аналіз кінематики пр і побудова діаграм циклу руху ланок
- •1.1. Побудова робочої зони
- •1.2. Дослідження залежності моменту інерції від зміни конфігурації маніпулятора
- •1.3. Побудова діаграм циклу руху ланок
- •2.Вивід рівнянь узагальнених сил
- •1.1. Загальні положення
- •2.2. Розрахунок кінетичної енергії вантажу.
- •2.3. Розрахунок кінетичної енергії ліктя.
- •2.5. Розрахунок кінетичної енергії двигуна ліктя
- •3. Вибір двигунів ланок маніпулятора
- •3.1. Розрахунок і побудова навантажувальних діаграм ланок
- •3.2 Представницький вибір двигунів ланок
- •4. Вибір комплектних електроприводів ланок
- •4.1. Визначення основних параметрів суеп
- •4.2. Вибір комплектних електроприводів серії епб-2
- •4.3. Синтез параметрів суеп для 1-ї ланки маніпулятора
- •4.4. Синтез параметрів суеп для 2-го ланки маніпулятора
- •4.4 Моделювання суеп
- •5. Економіка
- •5.1. Техніко-економічне обгрунтування розробки системи керування електроприводом робота-маніпулятора.
- •5.2. Оцінка науково-технічної ефективності результатів технічних і наукових заходів
- •5.3. Соціально-економічна ефективність впровадження науково-технічних розробок
- •5.4. Система електроприводу для універсального маніпулятора повинна мати такі основні показники:
- •5.5. Розрахунок собівартості і визначення ціни реалізації розробленого приводу Розрахунок собівартості
- •Таблиця 1 – вартість матеріальних витрат
- •Таблиця 2 – Трудомісткість обсягу робіт
- •Таблиця 3 - Калькуляція витрат на виробництво
- •5.6. Механізм ціноутворення
- •5.7. Визначення ефективності виробництва роботів маніпуляторів
2.Вивід рівнянь узагальнених сил
1.1. Загальні положення
Ланки роботів, їх механічні передачі та електричні двигуни являють собою систему матеріальних тіл, пов'язаних між собою жорсткими і пружними зв'язками. Поняття статичного і динамічного режимів, які зазвичай застосовують для одномасової наведеного ланки, для 2-х координатного електроприводу неприйнятні. Тут всі режими динамічні, більшою мірою обумовлені взаємним впливом ланок і електроприводів один на одного.
Вирішення цього завдання зручно вести при використанні дифференциаль-них рівнянь руху системи в узагальнених координатах, або при використанні рівнянь Лагранжа 2-го роду.
, ( 2.1)
де – порядковий номер ланки ПР;
, – узагальнена координата і узагальнена швидкість i-ї ланки;
- узагальнена сила або момент сил, прикладених до i-ї ланці;
–сумарна кінетична енергія маніпулятора;
–сумарна потенційна енергія маніпулятора.
Кількість управлінь дорівнює кількості ланок. В результаті рішення рівнянь отримують вираження узагальнених сил як функції від ,,,,.
2.2. Розрахунок кінетичної енергії вантажу.
Кінетична енергія вантажу визначається за формулою:
; ( 2.2 )
Якщо уявити вантаж матеріальною точкою, розташованою в точці О3 (рис.1.3), то його координати на площині х-у визначаються системою двох рівнянь:
( 2.3)
Продифференцируем систему рівнянь за часом, щоб визначити проекції швидкості вантажу на осі координат:
Швидкість вантажу можна визначити за формулою:
Кінетична енергія вантажу може бути визначена за формулою:
2.3. Розрахунок кінетичної енергії ліктя.
Локоть будемо розглядати як однорідний стрижень довжиною , з площею поперечного перерізуі щільністю матеріалу
Виберемо точку масою dm2 , що знаходиться на відстані от, тоді її координати будуть визначатися системою рівнянь і довжиною 2
Проекції швидкості елемента ліктя масою dm на осі х і у
Швидкість елемента ліктя масою dm визначається формулою:
Кінетична енергія елемента ліктя масою dm2, яка розташована на відстані від точки О2
Елемент масою ліктя можна представити у вигляді:
,
де – усереднена щільність матеріалу ліктя ПР,
–усереднена площа поперечного перерізу ліктя
–довжина елемента маси
Кінетичну енергію ліктя отримаємо в результаті інтегрування ліктя по його довжині
Оскільки вісь О2 проходить через кінець ліктя, то . З урахуванням цього отримаємо:
,
. Розрахунок кінетичної енергії плеча маніпулятора.
Плече маніпулятора будемо розраховувати як однорідний стрижень перерізом и. Виберемо матеріальну точку довжиноюі масоюрозташовану на відстаніот, тоді отримаємо координати елемента плеча маніпулятора на осі х і у:
;
Проекції швидкості елемента плеча маніпулятора на осі х і у:
;
Швидкість елемента плеча маніпулятора:
,
Кінетична енергія елемента маніпулятора:
,
Кінетична енергія плеча маніпулятора визначаємо в результаті інтегрування по довжині плеча від -до +
;
Оскільки вісь повороту плеча О1 проходить через його кінцеву точку, то . З урахуванням цього отримуємо:
;