27. Наведіть методику та аналітичні залежності розрахунку параметрів електроприводу промислового робота (пр).

Вибір електродвигуна для різних механізмів роботів доцільно виконувати в послідовності, так би мовити, зворотного напрямку, тобто аналізуючи кінематичну схему маніпулятора від кінцевої до початкової ланки, а саме (див. слайд розрахункової схеми Рис. 6.1):

     2.1. Визначити початкові параметри:

а) навантаження, тобто сумарний момент тертя (Нм) та масу (кг) вузлів кожної чергової (що слідує після приводу) ланки маніпулятора ПР, включаючи масу об’єкту маніпулювання;

б) коефіцієнт корисної дії (ККД) , що є добутком ККД усіх механізмів та опор вузлів маніпулятора, які обслуговуються даним приводом;

в) експлуатаційна лінійна (м/хв.) або кутова (рад/с) швидкості кінцевої ланки маніпулятора;

г) передаточне відношення механізмів ланки, яка обслуговуються даним двигуном, що, в свою чергу, є добутком передаточних відношень кожного механізму, що входить до цієї ланки.

Ці параметри визначаються залежно від конструктивної схеми маніпулятора, що в свою чергу задає приблизну масу та відстані до центру мас ланок маніпулятора, також його корисного навантаження (тобто максимальної маси об’єкту виробництва, котрий буде обслуговуватись маніпулятором).

2.2. Визначити крутний момент електродвигуна.

Крутний момент електродвигуна двигуна є сума двох складових моментів: статичного та динамічного .

(Нм), (6.1)

де для механізмів обертання з горизонтальною віссю:

; (6.2)

статичний момент для механізмів обертання з вертикальною віссю:

, (6.3)

де: m — маса переміщу вальних вузлів (ланок маніпулятора плюс об’єкту маніпулювання), кг; — прискорення вільного падіння, 9,8 м/с ² ; L — відстань від осі обертання до центру мас переміщу вальних вузлів; Q — зусилля зрівноважування маси, Н; – плече дії зусилля відносно осі обертання механізму, м; - сумарний момент тертя (Нм) в механізмах приводу з урахуванням загального навантаження на ланку, що обслуговується цим двигуном;

i_пм— передаточне відношення механізмів приводу;

динамічний момент: , (6.4)

де: — прискорення валу двигуна, м/с ² : , де — кутова швидкість вала двигуна, рад/с; – час розгону до номінальної швидкості, с.

2.3. Визначити необхідне число обертів валу електродвигуна:

Для чого, задаючи експлуатаційну лінійну швидкість (м/хв.) руху кожної чергової ланки маніпулятора, визначити необхідне число обертів веденого (кінцевого) валу приводу цієї ланки:

, (об/хв.), (6.5)

де: R — радіус обертової ланки маніпулятора (м), або радіус веденого зубчатого колеса приводу у разі перетворення обертового руху на поступовий рух. Тоді знайти необхідне число обертів (об/хв.) валу електродвигуна, як:

(6.6)

де: i_пм— передаточне відношення механізмів приводу ланки, яку обслуговує цей двигун.

2.4. Визначити необхідну потужність електродвигуна :

, (кВт) (6.7)

2.5. Вибрати електродвигун по відповідному каталогу. При цьому момент двигуна по каталогу повинен задовольняти нерівності:

, (6.8)

де – коефіцієнт перевантаження приводу, зазвичай К_пп = 1,5...1,8.      

      2.6. Після завершення робочого проекту вузлів і механізмів маніпулятора провести перевірочний розрахунок правильності вибору двигуна за еквівалентним моментом і часом розгону до номінальної швидкості, тобто розрахунок на основі уточнених параметрів, вказаних в п. 2.1 викладеної вище методики.