4627

где kL – конструктивный параметр кинематической схемы, опреде-

Исследования по п.1. При выборе угла β, определяющего неподвижную точку В крепления гидроцилиндра, необходимо учитывать, что расстояние AB L L0 Lход, где L0 – неизменяемая часть, включающая в себя неизменяемую длину гидроцилиндра («мертвый» объ-

где kход=0,4 ÷ 0,75 – конструктивный коэффициент хода ГЦ, характеризующий соотношением Lход / Lmin .

Необходимо:

1.Получить графическое решение неравенства (3.5) при

11

На рис. 3.2 приведен пример графическое решение неравенства

ний углов β, характеризующих точку крепления неподвижной части ГЦ, область решений находится за пределами кр 68,6 .

Рис. 3.2. Пример графического решения неравенства (3.5)

Графическое решение неравенства (3.5) позволяет на основании выбора конструктивного угла β определять необходимый ход поршня

ГЦ Lход.

Для систем автоматизированного проектирования больший интерес представляет аналитическое определение критического угла

рое для данного модуля движения определяется как

B Z 2 ход

12

2.Провести качественные исследования зависимости критического угла ММ βкр от конструктивных параметров схемы kxoд, kL, φmin, φmax. Результаты исследований занести в табл. 3.1.

3.Сделать выводы.

Данные исследования позволяют проводить осознанный выбор параметров кинематической схемы ММ и конструкций ГЦ.

Исследования по п.2. Для оценки кинематической погрешности

ММ по углу φ решим прямую задачу кинематики, т.е. определим функцию f L из уравнения (3.3):

где L можно расценивать как погрешность электрогидравлической системы управления по перемещению ГЦ.

С целью выбора наилучших параметров кинематической схемы,

13

обеспечивающих минимизацию интегральной составляющей кинема-

являющегося в общем случае функцией параметров φ, β, kL, LA.

Необходимо:

1.Получить графические результаты исследований выражения (3.9) (примеры таких зависимостей приведены на рис. 3.3.

2.Провести качественное обобщение результатов исследования, их результаты свести в табл. 3.2.

3.Сделать выводы.

14

Исследование по п. 4. Анализ параметра d dL показывает (рис. 3.3), что при изменении угла поворота вращательной кинематической пары ММ от min = 0 ÷ 10° до max = 70° ÷ 80° при постоянной скорости гц перемещения штока ГЦ угловая скорость поворота стрелы стр может увеличиваться в 2 - 4,5 раза (исследования 3). Для уменьшения динамических нагрузок при управлении стреловым механизмом ММ следует стабилизировать угловую скорость стр путем

где величина dLd определится путем дифференцирования выражения (3.3) по углу поворота φ:

Тогда выражение (3.12) примет следующий вид:

Задавая заданное значение угловой скорости стрелы ММ стр и

контролируя положение стрелы φ, выражение (3.13) представляет функцию управления ММ по скорости углового перемещения стрелы

гц f , стр .

16

редуктора, обеспечивающего минимальный момент при пуске при

Mн 0,5M нзад; 0,75M нзад; M нзад;1,25M задн ;1,5M задн

изначениях ускорения на нагрузке

3.В среде моделирования MatLab Simulink составить модель системы управления, включающую задатчик скорости вращения объекта управления, П-регулятор, преобразователь (звено первого порядка), электродвигатель, редуктор, объект управления.

4.Провести исследование на модели влияния передаточного числа редуктора на динамические свойства системы при

i iopt; i 0.75iopt; i 1,25iopt , где iopt – передаточное число редуктора, обеспечивающее минимальное время переходного процесса.

5. Сделать выводы.

Указания к выполнению работы

Схема объекта исследования приведена на рис. 3.1. Диаграмма движения объекта приведена на рис. 4.1.

В большинстве случаев при проектировании как мехатронных, так и робототехнических систем, проектировщику привода задается или принимается им из каких-либо технологических соображений диаграмма движения механизма. Примерный вид такой диаграммы приведен на рис. 4.1. Такая диаграмма строится на основе принятой

19