1.3. Побудова діаграм циклу руху ланок

Цикл роботи ПР містить:

-Прямий хід з вантажем;

-Паузу на очікування і опускання вантажу;

-Зворотний хід без вантажу;

-Паузу на очікування і взяття вантажу.

    Діаграми циклу переміщення ланок являють собою залежності переміщень, швидкостей і прискорень ланок від часу.

    Діаграми будують з урахуванням заданих у варіанті переміщень ланок,, максимальних швидкостейq̇_max1 , q̇_max2 і прискорень q̇˙_max1 , q̇˙_max2.

При цьому залежно від заданго переміщення і максимального прискорення q̇˙_maxi форма тахограмми q̇_i (t) може бути трикутної або трапецеїдальної. Форму тахограмми можна визначити, аналізуючи справедливість нерівності:

, (1.3)

де – номер ланки (= 1, 2 );

–задане переміщення i-ї ланки, рад;

–задане максимальне обмеження швидкості i-ї ланки, рад/с;

– задане максимальне прискорення i-ї ланки, рад/.

Якщо умова (1.3) виконується, то тахограмма має форму трикутника, якщо не виконується, то тахограмма має форму трапеції.

Для 1-ї ланки:

,

;

Т.к. умова виконується - графік швидкості 1-ї ланки має форму трикутника.

Для 2-ї ланки:

,

;

;

Умова не виконується, тому графік швидкості для 2-ї ланки має форму трапеції.

Розрахуємо тахограммой 1-ї ланки.

Для 1-ї ланки при трикутної тахограммой руху визначаємо реальне максимальне значення швидкості, до якої розженеться 1-а ланка, рухаючись з прискоренням і переміщаючись на кут

, ( 1.4 )

де – фактичне максимальне значення швидкості, до якої розженеться ланка при заданому переміщенніі заданому максимальному прискоренні

,

, – час розгону і гальмування 1-ї ланки ПР, с..

рад/с ;

с.

Для 2-ї ланки при трапецеидальной тахограммой руху:

, ( 3 )

где ,– час розгону і гальмування, с;

, – максимальне значення швидкості (рад/с) і прискорення (рад/с²) другої ланки.

;

Розрахуємо тахограммой 2-ї ланки.

1. Шлях, пройдений при розгоні або при гальмуванні 2-ї ланки

1. Шлях, пройдений ланкою при сталому русі (рух з постійною швидкістю ) :

;

рад.

Час усталеного руху ланки:

с. ( 5 )

Заданий час циклу:

, ( 6 )

с;

Час роботи в циклі ланки:

,

Час роботи в циклі 1-ї ланки:

с;

Час роботи в циклі 2-ї ланки:

с ;

Т.як час роботи в циклі визначається за найбільшою часу роботи ланки, то вибираємо

с.

Сумарний час пауз:

,

Для 1-ї ланки ПР: ( 8 )

,

Для 2-ї ланки ПР:

с ,

Вибираємо сумарний час паузи

с .

Час паузи на очікування і відпускання вантажу вважають рівним часу на очікування і взяття вантажуі приймають рівним.

Блок-схема програми для розрахунку діаграм руху ланок ПР при-ведені на рис.1.6, розрахунок яких проведено використовуючи метод Ейлера со-гласно наступній системі рівнянь:

( 8 )

де ,,– значення прискорення, швидкості і переміщення -ї ланки на–м кроці розрахунку;

–прирощення часу процесу ().

Рис.1.6.

На рис.1.7 показані діаграми руху 1-ї ланки маніпулятора, а на рис.1.8 показані діаграми руху 2-ї ланки маніпулятора. Порівняння цих графіків з технічним завданням показує, що вони повністю відповідають технічним завданням.

Рис1.7.

Рис.1.8.

Висновки

  У даному розділі був проведений аналіз кінематики ПР і побудова діа-грам циклу руху ланок. Розглянутий маніпулятор є Дволанковий (рис.1.1). Ланки маніпулятора з'єднуються один з одним за допомогою кінематичних пар п'ятого класу, які допускають відноси-вування рух ланок тільки по одній координаті. Була побудована робоча зона маніпулятора.

  Було проведено дослідження залежності моменту інерції від зміни конфігурації маніпулятора. Записано ряд формул, на підставі яких в пакеті Simulink, балу розроблена модель розрахунку моменту інерції маніпулятора щодо осі О1 для різної маси переміщуваного вантажу, яка показана на ріс.1.4.А по рис. 1.5 можна стверджувати, що зміна конфігурації маніпулятора в значно більшій мірі впливає на момент інерції маніпулятора щодо осі О1, ніж зміна маси переміщуваного вантажу.

  Були побудовані діаграми циклу руху ланок, які являють собою залежності переміщень, швидкостей і прискорень ланок від часу. Розрахований шлях, пройдений при розгоні або при гальмуванні 2-го ланки і шлях, пройдений ланкою при сталому русі.

  Побудована блок-схема програми для розрахунку діаграм руху ланок ПР, які наведені на рис.1.6, розрахунок яких проведено використовуючи метод Ейлера за певною системою рівнянь.

  На рис.1.7 показані діаграми руху 1-ї ланки маніпулятора, а на рис.1.8 показані діаграми руху 2-ї ланки маніпулятора. Порівняння цих графіків з технічним завданням показує, що вони повністю відповідають технічним завданням.