Содержание
Введение 4
1 Назначение и область применения 5
2 Анализ существующих конструкций 6
3 Описание конструкции и принципа действия устройства 13
4 Расчеты, подтверждающие работоспособность конструкции 14
Список использованных источников 27
Введение
Механизмы вертикального перемещения служат для перемещения грузов определенной массой на некоторое заранее заданное расстояние. Такие механизмы используются в измерительных приборах. На каретках данных механизмов устанавливаются установочные элементы, с помощью которых происходит базирование измеряемых деталей.
Основной задачей этих механизмов является перемещение кареток с заданной точности в координатных плоскостях.
Целью данной курсовой работы является проектирование механизма вертикального перемещения, с допустимой погрешностью на заданное расстояние.
1 Назначение и область применения
Назначение механизма является перемещения изделия на заданную высоту с определенной скоростью.
Область применения: лаборатории линейных и угловых величин, юстировочные стенды, приборостроение
2 Анализ существующих конструкций
2.1 Механизм вертикального перемещения с использованием трособлочной системы
Трособлочная система [1] включает маховик 3, содержащий два концентрических обода большего 4 и меньшего 5 диаметра, криволинейную направляющую 6 троса, плавно переходящую с обода большего диаметра на обод меньшего диаметра, пружину 8, три троса 9, 10, 11. Первый трос 9 соединен с пружиной 8, второй 10 и третий 11 - с направляющими 2, а другие концы всех тросов соединены с ободом большего диаметра с возможностью создания первым тросом 9 момента в одном направлении, а двумя другими 10, 11 уравновешивающего момента в другом направлении.
Рис 2.1 - Механизм вертикального перемещения
2.2 Устройство перемещения, совмещения и позиционирования
Устройство перемещения, совмещения и позиционирования работает следующим образом:
при включении приводов линейных перемещений 9 и 10 происходит перемещение каретки 3 относительно основания 1 и подвижного звена 5 относительно каретки 3 и, таким образом, координатный стол перемещает установленный на нем механизм совмещения и позиционирования 8 по координатам X, Y. При этом, в случае использования в составе приводов линейных перемещений, например, механизмов с гибкими звеньями, можно получить перемещение механизма совмещения и позиционирования с высокой точностью позиционирования до 0,1 мкм на расстояниях 100 мм.
При включении привода линейных перемещений 19 платформа 12 будет перемещаться в упругих шарнирах 16 относительно подвижной нижней рамы 11 в направлении оси X, а при включении привода линейных перемещений 20 предметный столик 14 вместе с платформой 12 и подвижной нижней рамой 11 будет перемещаться в направлении оси Y. Таким образом, при включении приводов линейных перемещений 19 и 20 предметный столик 14 вместе с пластиной 15 перемещается в горизонтальной плоскости XOY.
При одновременном включении приводов линейных перемещений 21 на подъем или опускание подвижная верхняя рама 13 вместе с предметным столиком 14 и пластиной 15 совершает перемещение по оси Z. При этом при подаче одинакового управляющего сигнала на приводы линейных перемещений 21 предметный столик с пластиной будет совершать плоскопараллельное движение вдоль оси Z. При одновременной подаче одинакового управляющего сигнала на приводы линейных перемещений 21 (Б) и 21 (В) на подъем, а на привод линейного перемещения 21 (А) на опускание произойдет поворот подвижной верхней рамы 13 вместе с предметным столиком 14 и пластиной 15 относительно оси OX. Если включить привод линейных перемещений 21 (А) на подъем, а приводы линейных перемещений 21 (Б) и 21 (В) на опускание, то произойдет разворот подвижной верхней рамы вместе с предметным столиком и пластиной в обратном направлении. Для поворота предметного столика с пластиной вокруг оси Y необходимо включить привод линейных перемещений 21 (Б) на подъем, а привод линейных перемещений 21 (В) на опускание при включенном приводе линейных перемещений 21 (А). При реверсе включения указанных приводов линейных перемещений произойдет поворот предметного столика вместе с пластиной относительно оси OY в обратном направлении.
Для поворота предметного столика 14 вместе с пластиной 15 относительно оси OZ необходимо включить приводы линейных перемещений 22, тогда предметный столик с пластиной будет поворачиваться в упругих шарнирах 18 относительно оси OZ. При реверсе включения приводов линейных перемещений 22 предметный столик с пластиной будет поворачиваться относительно оси OZ в обратном направлении.
Рис 2.2- Устройство перемещения, совмещения и позиционирования