Механизма начинается

Рис. 2.31. Кинематические схемы механизма манипулятора типа «Маскот»: а) основная схема; 6) эквивалентная схема

На рис. 2.32, б показана схема механизма манипулятора, имеющего четыре подвижных звена, который образован вращательными парами Л, В, поступательной парой С и шаровой парой D. Число степеней свободы равно

/°. Задача о копировании захватом исполнительного механизма манипулятора перемещений, задаваемых управляющим механизмом, сводится к тому, что звенья первого механизма должны осуществлять те же относительные движения, какие имеют место во втором. Система передач для воспроизведения этих движений может быть различной. Например, в некоторых манипуляторах управляющий механизм оснащается датчиком относительных перемещений его звеньев. Сервоприводы, расположенные непосредственно на подвижных звеньях исполнительного механизма, управляются сигналами этих датчиков и приводят исполнительный механизм в положение, соответствующее положению задающего механизма.

Конструктивные схемы манипуляторов ПР весьма разнообразны. Так, на рис. 11.9, а изображен общий вид одного из ПР; его кинематическая схема дана на рис. 11.9,6; с учетом движения губок схвата у данного ПР шесть степеней свободы. На рис. 11.10 представлена кинематическая схема ПР «Универсал 15» с пятью основными степенями свободы (без учета движения губок схвата). На рис. 11.11 дана кинематическая схема промышленного робота «М 901» с тремя основными степенями свободы, а на рис. 11.12 — модель механизма манипулятора ПР с шестью степенями свободы, включая движение губок схвата. Основные элементы такого манипулятора: неподвижная станина О, вращающийся стол /, «рука», состоящая из звеньев 2, 3, 4, «кисть» 5 и охват с губками («пальцами») 6.

Определение значения коэффициента сервиса 9 связано с анализом движения звеньев механизма манипулятора при различных фиксированных положениях центра схвата.

Для определения закона движения пространственного механизма манипулятора ПР с несколькими степенями свободы в проектировочных расчетах можно применить систему уравнений Лагранжа второго рода:

Кинетическая энергия механизма манипулятора 7=27,, где Т[ — кинетическая энергия (-го звена, совершающего (в общем случае) пространственное движение в выбранной неподвижной системе координат л:(оУ0)г(0) (рис. 11.20). Пусть с этим звеном связана система координат л^'г/'У'' с началом в центре масс S, звена. Если координатные оси х^'\ y(l\ z('* выбраны так, что они являются главными осями инерции, и, следовательно, центробежные моменты инерции Jxiyi, J yizi, J ?ixi обращаются в нуль, то кинетическая энергия i-ro звена будет равна сумме кинетической энергии в поступательном движении по траектории центра масс со скоростью и„ и кинетической энергии в сферическом движении вокруг центра масс:

дач по определению закона движения механизма манипулятора сводится к составлению системы дифференциальных уравнений (11.19) и решению их численными методами.

Конструктивные схемы манипуляторов ПР весьма разнообразны. Так, на рис. 11.9, а изображен общий вид одного из ПР; его кинематическая схема дана на рис. 11.9,6; с учетом движения губок схвата у данного ПР шесть степеней свободы. На рис. 11.10 представлена кинематическая схема ПР «Универсал 15» с пятью основными степенями свободы (без учета движения губок схвата). На рис. 11.11 дана кинематическая схема промышленного робота «М 901» с тремя основными степенями свободы, а на рис. 11.12 — модель механизма манипулятора ПР с шестью степенями свободы, включая движение губок схвата. Основные элементы такого манипулятора: неподвижная станина О, вращающийся стол /, «рука», состоящая из звеньев 2, 3, 4, «кисть» 5 и схват с губками («пальцами») 6.

Определение значения коэффициента сервиса 6 связано с анализом движения звеньев механизма манипулятора при различных фиксированных положениях центра схвата.

Для определения закона движения пространственного механизма манипулятора ПР с несколькими степенями свободы в проектировочных расчетах можно применить систему уравнений Лагранжа второго рода:

2) Кинематический расчет механизма начинается с определения передаточных отношений между валиками, цены оборотов или числа оборотов которых известны. Находим *дв-2 — яДв//г2 " = iB3pt'i2. Обычно принимают t12 от 2 до 5. При I'BSP от 50 до 120 используют одноступенчатые ВЗР, а при /ВЗР > 120 иногда целесообразно применять комбинированные ВЗР, более сложные, но имеющие меньшие размеры (см. § 11.2).

Начальные звенья. За обобщенные координаты механизма можно взять любые координаты звеньев. Звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат механизма, называется начальным звеном. Происхождение этого термина связано с тем, что определение положений всех звеньев механизма начинается с определения положений начальных звеньев.

Этапы синтеза механизмов. Проектирование любого механизма начинается с проектирования его схемы. Последующие расчеты на прочность, конструктивное оформление звеньев и кинематических пар, выбор материалов и другие этапы проектирования, как правило, уже не могут существенно изменить основные свойства механизма. Проектирование схемы механизма по заданным его свойствам называется синтезом механизма.

Начальные звенья. За обобщенные координаты механизма можно взять любые переменные координаты, определяющие положения одного или нескольких звеньев механизма. Звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат механизма, называется начальным звеном. Происхождение этого термина связано с тем, что определение положений всех звеньев механизма начинается с определения положений начальных звеньев.

Этапы синтеза механизмов. Проектирование любого механизма начинается с проектирования его схемы. Последующие расчеты на прочность, конструктивное оформление звеньев и кинематических пар, выбор материалов и другие этапы проектирования, как правило, уже не могут существенно изменить основные свойства механизма. Проектирование схемы механиз-ма по заданным его свойствам называется синтезом механизма.

Заключительный период t3 в работе пневматического механизма начинается при давлении рк и заканчивается, когда давление в цилиндре сравняется с сетевым либо когда распределитель будет перекрыт и подача воздуха прекратится.

Намечая пути решения задачи на основании изложенного выше, а именно постепенного нарастания давления в подпоршневом пространстве пневматического механизма 6 (см. рис. XII.7) за счет регулируемых редукционного клапана 3 и дросселя 5, допустимо предположить, что движение поршня пневматического механизма начинается до того, как в подпоршневом пространстве установится постоянное давление. Иначе говоря, на поршень некоторое время может действовать переменное давление рдв. С другой сто-

Рпр (Ш1°') = ' >86° <С'^- Поскольку v;- > vm и р (ш^,0') <С ^. то выбег механизма начинается в инверсном тяговом режиме и оканчивается в режиме оттормажива-ния. Найденное методом кусочно-постоянной аппроксимации силового передаточного отношения значение времени выбега составляет 4— 19>&5—— сек, эталонное решение соответственно дает /f = 20.54 -77- сек, [30]. Относительная погреш-

где ф^, ф^+1 — значения ф^, ф^+1 при заклинивании самотормозящегося механизма в момент времени / = /с; Ф&+1. фй{ — зна" чения фА, ф^+1 при расклинивании самотормозящегося механизма в момент времени t = ^+1; ? — индекс рассматриваемого режима. Если считать, что механизм не имеет зазора и движение после расклинивания самотормозящегося механизма начинается в тяговом режиме, то для этого режима справедливо равенство [см. (43.1), (39.2) и (41.7)]

Первый этап движения механизма начинается при холостом ходе и заканчивается отключением приводного двигателя системой ограничения момента. Рассмотрение динамических про-

Изучение свойств любого механизма начинается с геометрического анализа. Значение геометрического начала в синтезе механизмов не получило надлежащего истолкования и нуждается в переоценке.