14.2. Выбор двигателя для робота

Аналогично

Порядок расчета:

1.По формулам 14.7 и 14.8 определить максимальные возможные скорости при заданном линейном S или угловом ϕ перемещениях и выбранном ускорением. Выбранная скорость не должна превышать максимальную.

2.По формулам 14.1 и 14.2 определить время разгона и торможения, а по формулам 14.3 и 14.4 продолжительность цикла разгона и торможения.

14.2Выбор двигателя для робота

14.2.1Определение силы, необходимой для прямолинейного движения груза

где Fu – сила инерции, возникающая при разгоне и замедлении (торможении); Fн – сила от веса груза и прямолинейно движущихся частей робота;

Fтр – сила трения. Найдем Fu, Fн, Fтр.

Сила инерции

Fu = (m + mм) · a,

где m – номинальная масса груза;

mм – суммарная масса прямолинейно движущихся частей робота.

Пусть

mм k1 = 1 + m .

Тогда

Fu = k1 · m · a.

Сила от веса груза и частей робота

Fн = (m + mм) · g · sin α,

где α – угол наклона направлением прямолинейного движения к горизонтальной плоскости.

Fн = k1 · m · g · sin α.

Сила трения складывается из силы трения скольжения и силы трения качения

Fтр.к. = F0 + 2 · Fn · µ,

dт.к.

145

Глава 14. Численные расчёты

где F0 – начальная сила трения, Н;

µ – коэффициент трения качения, мм; Fn – нормальная сила, Н;

dт.к.

Рекомендуют для стальных шариковых и роликовых составляющих

µ = 0, 010 мм,

а для чугунных

µ = 0, 025 мм.

Сила трения в направляющих скольжения

Fтр.ск. = Fn · fтр.ск..

При выборе двигателя рекомендуют ориентироваться на наиболее неблагоприятный случай , т.е. принимать максимальное значение fтр.ск. из диапазона, предлагаемого учебниками.

Полная сила трения

X

Fтр = Fi = Fтр.к. + Fтр.ск..

14.2.2Определение момента, необходимого для перемещения груза

где Tu – момент сил инерции, возникающий при разгоне и замедлении.

Tн – момент от веса груза и вращающихся неуравновешенных частей робота относительно осей вращения робота при максимальном радиусе обслуживания r;

Tтр – момент сил трения.

Найдем Tu, Tн, Tтр.

Момент инерции

Tu = (I + IМ) · s,

где I = m · r2 – момент инерции массы m груза при максимальном радиусе обслуживания r, r – радиус обслуживания (максимальный),

m – масса груза;

IМ – суммарный момент инерции масс вращающихся частей робота при максимальном радиусе обслуживания r,

X

IМ = mi · ri2,

где mi – масса, вращающейся части робота с номером i;

ri – расстояние от центра тяжести вращающейся части с номером i до оси вращения робота при максимальном радиусе обслуживания r.

Пусть

IМ k2 = 1 + I .

146