76. Робототехнические устройства. Возможное количество степеней свободы у роботов. Экономическая целесообразность использования роботов.

Современные робототехнические устройства — это не просто усовершенствованные варианты их примитивных предшественников, в их основе лежит принципиально новая технология. Начавшиеся в конце 50-х годов обширные исследования в области разработки и использования роботов привели ныне к созданию большого числа разнообразных конструкций, которые пользуются широким спросом в различных сферах человеческой деятельности. Роботы обрели права «гражданства» и стали важным средством комплексной автоматизации промышленного производства. Но область их применения не ограничивается этим. Роботы-манипуляторы начинают проникать в сферу обслуживания и быт; они успешно заменяют человека на работах, связанных с пребыванием под водой, в космосе, в других тяжелых и опасных условиях.

Применение роботов увеличивает произв-сть оборуд-я и выпуск продук-ции, улучшает кач-во прод-и, заменяет чел-ка на монотоно- тяжелых работах, они обладают достаточной гибкостью. Значимость роботизации не в замене чел-ка при обслуживании машин, а в том, что робототехника позволила: во-первых, повысить производительность, во-вторых, объединить разрозненное технологич-е оборуд-е в комплексные гибкие автоматизиров-е производственные системы, в-третьих, в ряде случаев, исключить вредное влияние на чел-ка. Макс-но возм-е кол-во степеней свободы – 6: 3 –поступат-но по осям и 3- вращат-но по осям. При внедрении роботов на предприя-е необх-мо учитывать: не целесообразно использовать отдельно примен-е роботы, т.к. на них нужно столько же затрат, что и на группу роботов, экономич-ки выгодно применять несколько роботов. Кроме того, неэф-но использ-ть робот только в одну смену и при крупносерийном произ-ве (там можно поставить манипулятор). Также учитывают, сколько раз м-но перепрограм-ть робот.

77. Метод эквивалентных величин при выборе мощности двигателя.

В случае длительной переменной нагрузки (кривая 2 на рис. 1.5) при выборе мощности двигателя используют методы средних потерь или методы эквивалентных вели­чин (эквивалентного тока, момента или мощности). Вы­бирать двигатель по средней мощности нельзя, поскольку его нагрев пропорциона­лен квадрату тока , а мощность имеет линейную зависимость от тока Р=f(I).

Метод эквивалентного тока вытекает из метода средних потерь. Если сделать допущение, что потери в стали постоянные, то переменные потери P=I2R можно приравнять к потерям при некотором эквивалентном по нагреву токе Iэкв. Тогда уравнение примет вид: , откуда

Двигатель удовлетворяет условиям нагрева, если Iэкв<Iном, где Iном — номинальный ток выбираемого двигателя. Метод эквивалентного тока неприемлем для двигателей с глубоким пазом и двойной «беличьей клеткой», сопротивление обмотки ротора которых существенно изменяется.

Метод эквивалентного момента является производным от метода эквивалентного тока. Им удобно пользоваться, если имеется нагрузочная диаграмма M=f(t).

Этот метод менее точен, так как здесь предполагается, что магнитный поток двигателя (Ф) - величина постоянная: M = CФI=C1I, где С и С1 — постоянные коэффициенты. В этом случае эквивалентный по нагреву момент можно определить по формуле, аналогичной выражению (1.9) и непосредственно вытекающей из него:

Метод эквивалентной мощности дает более значительные погрешности, чем метод эквивалентного момента, и применяется при выборе двигателя с мало изменяющейся частотой вращения. Учитывая, что Р= М= 0,105 пМ, при ( =const в выражении (1.10) моменты можно заменить соответствующими мощностями:

Методы эквивалентного момента и эквивалентной мощности применяют при выборе двигателей независимого возбуждения и асинхронных двигателей при скольжении, не превышающем номинальное значение.

При пониженной частоте вращения теплоотдача самовентилируемых двигателей ухудшается. Для учета этих факторов применяется формула

где ni и nном - соответственно фактическая и номинальная частота вращения двигателя, мин-1; tpi - время работы при частоте вращения ni и мощности Pi; i = о + (1— о)*ni/nном - коэффициент ухудшения теплоотдачи при частоте вращения ni, бо - коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном роторе. Для закрытых самовентилируемых двигателей о=0,45-0,55 и для защищенных двигателей о =0,25-0,35