Разработка конструкции робототехнологического комплекса для снятия отливок с термопластоавтомата
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ьных перемещений
Исходные данные:
Масса груза m= 40 кг;
Диаметр шестерни D=50 мм;
Расстояние перемещения S=1 м;
Максимальная скорость v=1,7 м/с;
Время подъёма детали t=0,75 c;
Максимальное ускорение amax=10 м/c;
Масса шестерни m= 0,3 кг;
Момент инерции I=0,0001; ? = 0,9 - КПД привода;
Уточняем скорость перемещения:
= (2.1)= = 1,73 м/с
Время разгона:
= = = 0,17 с (2.2)
Длина пути разгона:
= 0,145 м (2.3)
Длина пути с постоянной скоростью:
м (2.4)
Время движения с постоянной скоростью:
с (2.5)
Расчёт привода подъёма движение вверх
Статическая сила тяжести при подъёме:
H (2.6)
Статический момент при подъёме:
Нм (2.7)
Ускоряющая сила:
H (2.8)
Динамический момент:
Hм (2.9)
Суммарный момент:
Hм (2.10)
Замедление:
динамический момент при торможении:
Нм (2.11)
Суммарный момент:
Нм (2.12)
Расчёт привода подъёма движение вниз
Статическая сила тяжести при опускании:
(2.13)
Статический момент при опускании:
(2.14)
Ускоряющая сила:
(2.15)
Динамический момент:
(2.16)
Суммарный момент:
(2.17)
Замедление:
Динамический момент при торможении:
(2.18)
Суммарный момент:
(2.19)
Выбор двигателя
Частота вращения шестерни,
(2.20)
где v=1,7 м/с =102 м/мин; = 50 мм;
Угловая скорость шестерни:
(2.21)
= 68,
Расчётный пиковый момент нагрузки Нм
Расчётная мощность электродвигателя:
(2.22)
Принимаем электродвигатель трехфазный асинхронный, по ГОСТ 17494
Таблица 2.1 - Основные характеристики двигателя
ТипЧисло оборотов, КПДДиаметр вала, ммМасса,
кгКлиматическое исполнениеАИР80А228064208,4 У2
Передаточное число редуктора:
(2.23)
? 4
Выбираем редуктор цилиндрический одноступенчатый по ГОСТ 15150
Таблица 2.2 - Основные характеристики редуктора
Тип Межосевое расстояние, ммНоминальный крутящий момент на выходном валу, НтАвмПередаточное число редуктораКлиматическое исполнение 1ЦУ-100 100 250 4 У2
.2 Расчёт привода поперечных перемещений
Исходные данные:
Масса перемещаемого груза m=180 кг;
Расстояние перемещения S=2 м;
Максимальное ускорение amax=10 м/c;
Время перемещения t=1,7 c; = 0,1 - коэффициент трения;
Диаметр шкива d = 112 мм; ? = 0,9 - КПД привода;
Уточняем скорость перемещения:
== = 1,27 м/с
Время разгона:
= = = 0,127 с
Длина пути разгона:
= 0,08 м
Длина пути с постоянной скоростью:
Время движения с постоянной скоростью:
с
Сила сопротивления качению:
(2.24)
Статический момент при перемещении:
Нм
Ускоряющая сила:
H
Динамический момент:
Hм
Суммарный момент:
Hм
Замедление:
динамический момент при торможении:
Нм
Суммарный момент:
Нм
Выбор двигателя
Частота вращения шкива,
где v=1,27 м/с =76,2 м/мин; = 112 мм;
Угловая скорость шкива
= 22,5
Расчётный пиковый момент нагрузки Нм
Расчётная мощность электродвигателя:
Принимаем электродвигатель трехфазный асинхронный, по ГОСТ 17494
Таблица 2.3 - Основные характеристики двигателя
ТипЧисло оборотов, КПДДиаметр вала, ммМасса
кгКлиматическое
исполнениеАИР 80 В23000 64 50 15 У2
Передаточное число редуктора:
?14
Выбираем редуктор цилиндрический двухступенчатый по ГОСТ 15150
Таблица 2.4 - Основные характеристики редуктора
ТипМежосевое расстояние, ммНоминальный крутящий момент на выходном валу, НтАвмПередаточное число редуктора КПД, %1Ц2У-100 100 315 16 97
.3 Расчёт шпонки
Вертикальное перемещение манипулятора осуществляется посредством реечно-шестерёнчатой передачи с приводом от электродвигателя с редуктором 1ЦУ-100. Зубчатое колесо на выходном валу редуктора, которое входит в зацепление с рейкой, посажено на призматическую шпонку. Произведём прочностной расчёт шпонки и убедимся, превышают ли напряжения смятия и среза, допустимые или нет.
Исходные данные:
Диаметр вала d = 25 мм;
Материал зубчатого колеса - сталь 40Х;
Крутящий момент Т = 250 Нм;
Длина ступицы L1= 45 мм;
Условия работы Ка = 1; (по таблице 4.2.9, ст. 53)
Диаметр вала определяет размеры поперечного сечения шпонки b и h. Для диаметра вала 25 мм b=8 мм; h=7 мм; L=40 мм; (таблица 10.1.2, ст. 126)
Рисунок 2.1 - Призматическая шпонка
Длина шпонки L определяется длиною ступицы L1, L ? L1 (таблица 10.1.3, ст. 125)
Рисунок 2.2 - Схема для расчёта шпонки
Напряжения смятия:
(2.26)
Напряжения среза:
(2.27)
= (20тАж70), МПа (ст. 126)
= (80тАж150), МПа
Таким образом, мы видим, что напряжения смятия и напряжения среза не превышают допустимые. Из этого следует, что зубчатое колесо будет работоспособно при заданных нагрузках.
3. Патентно-информационное исследование
.1 Назн