1.6 Выбор кинематической схемы зу пр

Так как схват занимает горизонтальное положение, принимаем способ удерживания заготовки за счет сил трения. Учитывая, что заготовка бронзовая, выбираем механический тип ЗУ. Схват дол­жен обеспечивать большой диапазон перемещений. Ввиду требова­ний к точности установки принимаем схему, изображенную на рисунке 8, обеспечивающую поступательное пере­мещение губок, и, следовательно, точ­ное базирование заготовки.

Так как в нашем случае заготовка имеет призматическую форму, и исходя из таких факторов как масса, время схвата, точность удержания, свойства захватываемой поверхности (твер­дость, хрупкость, намагничиваемость, шероховатость по­верхности).

Ввиду всех перечисленных выше фактров целесообразнее в нашем случае будет принять,

– удержание объекта только за счет сил трения.

Рисунок 8 – Кинематическая схема выбранного типа захватного устройства

1.7 Определение сил действующих на объект манипулирования

Расчет усилия при подъеме заготовки

Рисунок-6 Схема расчета сил для определения сил в месте контакта, обьекта и губок схвата

Расчет силы

(4)

(5)

Где- 0.21 коэффицент трения стали по бронзе

- это значение силы необходимой для поднятия заготовки

Расчет усилия при повороте заготовки

Рискнок 7 – Схема расчета сил для определения сил в месте контакта, объекта и губок схвата при повороте

Сила инерции при повороте

(6)

где; - вес заготовки, Н

- ускорение при повороте

=5

Сила действующая в месте контакта схвата с заготовкой, Н

(7)

Рисунок 8 – Схема расчета сил для определения сил в месте контакта, объекта и губок схвата при выдвижении

Сила N действующая в месте контакта схвата с заготовкой равняется силе при перемещении заготовки в вертикальном направлении и равна

(8)

Fu=12+5=60Н

1.8 Расчет механического захватного устройства промышленного робота

Рисунок 9-расчетая схема

Определение необходимого перемещения губок схвата и усилия, действующего на элементы конструкции схвата .

Усилие привода:

, (9)

где . (10)

Из конструктивных соображений принимаем .

Угол определим исходя из максимального перемещения

где 100 — максимальный диаметр заготовки;

∆ = 20 мм — дополнительный ход, необходимый для выхода призмы от поверхности заготовки:

(11)

Радиус зубчатого колеса определяется из расчета зубчато-рееч­ной передачи на изгиб:

(12)

где у_F = 4,26 — коэффициент формы зуба;

К_Fβ = 1,8 — коэф­фициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

T = Fμ; z = 17 — число зубьев;

ψ_bd = b/d = 0,6 — коэффициент ширины венца;

σ_FP = 320 МПа — допускаемое напряжение при расчете зубьев на изгибную прочность.

Тогда:

Принимаем m = 2,5 мм, тогда:

; (13)

(14)

Площадь поршня гидроцилиндра определяем, приняв за номинальное давление из рекомендуемых ГОСТ 6540-68 значений, равное 2,5 МПа:

(15)

Принимаем d = 25 мм.

Ширину губок определяем по контактным напряжениям b=l

(16)

где Е = 2*10⁵ МПа — модуль упругости материала;

[σ]_H = 650 МПа

Принимаем величину b равной 15 мм.

Опасным сечением (h) пальца является сечение, сопрягаемое с зубчатым сектором, испытывающим изгиб:

(17)

где и – горизонтальное и вертикальное сечения пальца, соответственно (из конструктивных соображений принимаем );

[σ]_и = 250 МПа .

Тогда:

Принимаем толщину рычага схвата равной 5 мм.

Из конструктивных соображений принимаем расстояние между шарнирами С = 30 мм. Тогда усилие, действующее на шарниры,

(18)

Диаметр шарниров выбираем исходя из расчета на срез ([τ]_ср = 120 МПа — допускаемое напряжение среза для стали 45):

(19)

Принимаем d_i=3мм. Длина рабочей части шарнира соответствует величине вертикального сечения пальца и равна 30 мм.

Проверяем шарниры на смятие ([σ]см = 80 МПа — допускае­мое напряжение смятия для стали 45):

(20)

<

Для заданных параметров схвата при проектировании исполь­зуем следующие размеры: диаметр шарниров — 3 мм, размеры рычагов — 100 х 30 х 50 мм, диаметр гидроцилиндра – 25 мм.