Министерство образования и науки РФ

Вологодский государственный технический университет

Кафедра: ТОАП

Дисциплина: ГП и ГПА

Подписано к защите__________________ Принято__________________________

дата дата

Защита состоится ___________________ Оценка___________________________

дата

____________________________________ Подписи членов комиссии

место, время

_________________________________

_________________________________

Руководитель: Колпаков В. Н. _________________________________

_______________________ _________________________________

подпись

Нормоконтролер______________________

_______________________

подпись

КУРСОВАЯ РАБОТА

Разработка гидравлического привода механизма перемещения каретки манипулятора промышленного робота

Выполнил: Левинский Д.М.

Группа: ЗМТ-51

Проверил: Колпаков В.Н

Вологда

2012

Введение

В современных станках и гибких производственных системах с высокой степенью автоматизации цикла требуется реализация множества различных движений. Компактные гидродвигатели легко встроить в станочные механизмы и соединить трубопроводами с насосной установкой, имеющей один или два насоса. Такая система открывает широкие возможности для автоматизации цикла , контроля и оптимизации рабочих процессов, применения копировальных , адаптивных или программных систем управления, легко поддается модернизации, состоит, главным образом, из унифицированных изделий , серийно выпускаемых специализированными заводами. К основным преимуществам гидропривода можно отнести также достаточно высокое значение КПД , повышенную жесткость и долговечность.

Целью курсовой работы является закрепление студентами теоре­тических знаний, полученных при изучении курса "Гидравлика, гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования", Приобретение практических навыков в разработке гидравлических приводов металлорежущих станков и промышленных роботов.

Проектирование привода должно базироваться на применении стандартной гидроаппаратуры. При выполнении курсовой работы ис­пользуются материалы таких курсов как физика, высшая математика, теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механиз­мов и машин, основы конструирования машин, техническое черчение, вычислительная техника и математическое моделирование.

1. Расчет и выбор исполнительного гидродвигателя

Выберем по [1] базовую модель робота.

Выбранный робот по техническим характеристикам должен соответствовать техническому заданию: грузоподъемность равна m=40 кг , скорость равна

v= 0.4 м/мин.

Этим условиям удовлетворяет робот модели: Versatran-E. Основное назначение робота – для автоматизации основных и вспомогательных технологических операций.

Технические характеристики робота:

1. Номинальная грузоподъемность, кг 40

2. Число степеней подвижности 6

3. Число рук / захватов на руку 1/1

4. Тип привода гидравлический

5. Устройство управления позиционное

6. Способ программирования перемещений обучение

7. Емкость памяти системы, число шагов 430

8. Погрешность позиционирования ±0,76

9. Минимальный радиус зон обслуживания R , мм 1420

10. Масса , кг 590

11. Линейные перемещения мм

r( со скоростью 0,91м/с ), ……..………..……..760

z( со скоростью 0,91 м/с ), ……………..……...760

х( со скоростью 0,455 м/с ), …………………...1220

12. Угловые перемещения (со скоростью 90 ⁰/с ), ⁰

………………… 240

………………… 180

γ………………180; 360

Осевое усилие, необходимое для перемещения рабочего органа робота

где G_x - проекция веса неуравновешенных движущихся частей робота и детали на направление перемещения, Н;

m - масса детали (грузоподъемность), кг;

m_p - масса неуравновешенных движущихся частей робота, кг;

а - ускорение рабочего органа; 1…3 м/с

Массу движущихся частей определяем по базовому роботу.

На основании параметров привода максимальная скорость равна v=0.4 м/с, а нагрузка R=1260 H.

Определение геометрических параметров и выбор гидроцилиндра

Диаметр поршня гидроцилиндра определяется по формуле:

где Р₁ и Р₂ – давления соответственно в напорной и сливной полостях гидроцидиндра. , Р_н = 6.3МПа – давление создаваемое насосом. Величина противодавления равна Р₂=(0.3-0.9)=0,5 МПа;

d₁ и d₂ - диаметры штоков соответственно в напорной и сливной полостях гидроцидиндра.

Принимаем по конструкции гидроцилиндр с односторонним штоком.

тогда ψ₁=0, ψ₂=0,7

По [2] выберем гидроцидиндр с учетом устойчивой работы , у которого диаметр поршня равен D=90 мм, диаметр штока равен d=63 мм, ход поршня равен s=1000 мм.

Q_БП=V_дmax∙F_{шт ст}=0.4∙0.003116=0.00125=75 л/мин

Q_БО=V_дmax∙F_2ст=0.4∙0.00324=0.001296=77.76 л/мин

Q´_БП= Q_БО=77.76 л/мин

Q´_БО=V_дmax∙F_1ст=0.4∙0.0064=0.0025=152.6 л/мин

Q_max=77.76 л/мин

Шифр обозначения гидроцидиндра:

1-

90х

63х

1000

ТУ2-0221050.004-88

1 – исполнение по способу монтажа.

90 – диаметр поршня, мм 90

63 – диаметр штока, мм 63

1000 – ход штока гидроцилиндра, мм 1000

Основные параметры гидроцидиндра 1-90х63х1000:

Рабочее давление, МПа 6,3

Максимальное давление холостого хода, МПа 2,9

Расход масла номинальный ,л/мин 160

Максимальное усилие , Н 21200