Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курс лекций по ПТМ (2025).pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.02.2026
Размер:
4.33 Mб
Скачать

Глава 14

Численные расчёты

14.1Определение ускорений, скоростей и времени выполнения основных движений

Ускорение вычисляется по следующей формуле

X

a~Σ = a~i + ~g,

где ai – ускорение по отдельным координатам.

Трапецеидальный закон используется для того, чтобы разгон и торможение происходило с одинаковым ускорением (рис. 14.1), т.е

Время разгона = Время торможения; tр = tт.

Рис. 14.1: К определению пути перемещения схвата или звена робота

При этом для равноускоренного прямолинейного движения и движения по дуге окружности радиусом r получим

tр =

v

,

 

(14.1)

a

 

 

 

 

 

 

tр =

ω

=

ω · r

,

(14.2)

s

a

где v, ω – номинальная линейная и угловая скорости;

a – линейное ускорение по соответствующей координате; s – угловое ускорение;

r – максимальный радиус обслуживания роботом.

143

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 14. Численные расчёты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из 14.1 имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v = a · tр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда (см. рис. 14.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

р

 

т

 

1

 

 

 

р

1

 

 

 

р

 

р

 

 

a · tр2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= S

=

2

· v · t

= 2 · a · t

· t

=

2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sу = v · tу,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

a · tр2

 

 

 

2

S

 

 

= S − 2 · S

 

= S − 2 ·

 

2

 

 

= S − a · tр,

где Sр – путь, пройденный при разгоне; Sт – путь, пройденный при торможении;

Sу – путь, пройденный при установившемся режиме; tу – период установки режима;

S – полное перемещение за цикл.

v · t

у

2

 

у

 

S − a · tр2

 

= S − a · tр

t

 

=

 

2

.

Продолжительность цикла для прямолинейного движения по отдельным координатам

tц = 2

·

tр + tу = 2

·

v

 

+

S − a · tр2

=

2 · v2 + a · S − (a · tр)2

 

=

 

1

 

·

2

·

v2 + a

·

S

v2

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v2·

 

 

 

 

 

 

v

1

 

 

2

 

·

v

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

a

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

· v + a · S =

 

·

 

+ S .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a · v

v

a

 

 

 

 

 

 

Аналогично получаем формулу для угловых координат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

ω2

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tУ =

 

·

 

 

·

 

+ ϕ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(14.3)

(14.4)

Если период установки режима отсутствует, то трапецеидальный закон движения вырождается в треугольник.

Если при этом перемещение S остается неизменным, т.е. площадь треугольника равняется

площади трапеции, то скорость перемещения достигает максимального значения. Найдем эту скорость.

Для этого запишем путь разгона при треугольном законе движения

Sр =

a · tр2

=

a · tр2 · a2

=

a · vmax2

=

vmax2

,

(14.5)

 

 

 

 

2 · a2

2 · a

2

 

 

 

 

 

 

2 · a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sр =

S

.

 

 

 

 

 

 

 

(14.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приравниваем правые части 14.5 и 14.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vmax2

S

 

max

 

 

 

 

 

 

(14.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

a =

2

v

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

= S · a.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

144