Приложение №3 Исследовательская работа по проектированию кулачкового механизма Пример проектирование плоского кулачкового механизма с толкателем.

Программное обеспечение – Mathcad 2001 Pro

Приложение № 4

Алгоритм проектирования механики манипулятора для укладки изделий

Техническое задание

Манипулятор предназначен для укладки на стеллажи или в бункер готовых изделий (поковок). Механизм поворота хобота манипулятора состоит из гидроцилиндра 1, поршня со штоком 2, коромысла 3, шатуна 4, коромысла (хобота) 5 и стойки 8 (ряс. 1а). Движение коромыслу 3 и далее шатуну 4 и хоботу 5 передается от звена 2, которое перемещается относительно цилиндра 1 под действием силы F2. Закон изменения силы дан на рис. 16.

Требуемое давление в гидроцилиндре 1 устанавливается и регулируется регулятором давления, золотник которого кинематически связан с толкателем 10 кулачкового механизма (см. рис. 1а). Кулачок 9 установлен на оси С и жестко связан с коромыслом 3. Закон движения толкателя дан на рис. 1в. Удаление толкателя соответствует перемещению S₂₁=0,9H₂₁ звена 2 относительно цилиндра 1, при котором сила F₂ изменяется от начального F_2Н до конечного F_2K значения (см. рис. 16). Допустимый угол давления в кулачковом механизме [v]=30°.

Вращение (поворот) схвата 6 с заготовкой 7 относительно хобота 5 осуществляется от электродвигателя 11 через двухрядный планетарный редуктор 12 со смешанным зацеплением (число блоков сателлитов k = 3) и зубчатую передачу с колесами Z₁ и Z₂ (см. рис. 1а). Модуль колес m=12мм.

Примечания:

1. При проектировании рычажного механизма обеспечивают равенство углов давления в шарнире В в его крайних положениях; принимают 1_ab0=1.3Н₂₁, 1₂=1.2Н₂₁ (1₂ - длина звена 2); 1_oe⁼1_es7

2. Силу F_2H рассчитывают из условия возможности начала движения (M_F2^пр)_н=1.5(M_G5^пр+M_g7^пр)_н; силу F_2K - из равенства (M_F2^np)_к=1.5(M_G5^np+M_G7^пр)_K; силу F₂ - из условия безударного останова: ω_3к=0 при равенстве работ А_F2^ц = |А_G5^{ц +} А_G7^ц | за время поворота (цикл).

Исходные данные

Таблица 1

№ п/п	Наименование параметра	Обозначение	Единица СИ	Численное значение для варианта
				Д
1	Высота подъема заготовки 7		м	2.4
2	Расстояние от оси 0 поворота хобота 5 до центра масс S7 заготовки		м	4.5
3	Координата оси С коромысла 3		м	1.4
4	Ход поршня 2 в цилиндре 1		м	0.71
5	Максимальный угол поворота коромысла 3		град	90
6	Масса коромысла 3		кг	240
7	Масса хобота 5 и схвата б (с приводом)		кг	2600
8	Масса заготовки 7		кг	1600
9	Моменты инерции звеньев 3 и 5 относительно их центров масс		кг*м2 кг*м	18 4500
10	Угол поворота коромысла 3 (для силового расчета механизма)		град	60
11	Число зубьев колес		-	15; 25
12	Передаточное отношение редуктора		-	26
13	Ход толкателя кулачкового механизма		м	0.034
14	Внеосность толкателя		м	0.016

1. Синтез кулисного механизма

Аналитический способ определения размеров механизма

Максимальный угол поворота хобота 5 определяется из треугольника

Расстояние между шарнирами А и В в крайнем положении механизма:

Длина звена 2:

Расстояние от оси О до шарнира Е:

Определение длины ВС звена 3 из треугольника

Определение длины стойки из треугольника АВС по теореме косинусов

Координаты шарнира А определяются из треугольника АВС

Координаты шарнира С определяются из треугольника АВС