Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > машиностроение
Название:
Проектирование и расчет робота-манипулятора

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: машиностроение

Цена:
1 грн



Подробное описание:


Содержание.
лист
Введение…………………………………………………………………………….4
1. Общие замечания к расчёту……………………………………………….5
2. Расчёт механизма пантографа……………………………………………..5
2.1 Схема для расчёта…………………………………………………………..5
2.2 Исходные данные для расчёта……………………………………………..6
2.3 Расчёт усилий в стержнях пантографа…………………………………….6
2.4 Прочностной расчёт элементов пантографа………………………………9
3. Литература………………………………………………………………….15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Введение.

В нашей стране уделяется большое внимание механизации производственных процессов:
- в промышленности
- в строительстве
- производстве погрузочно-разгрузочных работ и др.
Одним из условий механизации является применение во всех отраслях народного хозяйства грузоподъёмных машин, одними из которых является краны.
Современные поточные технологические и механизированные машины, погрузочно-разгрузочные операции требуют применения разнообразных типов ПТМиО, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов. Они превращаются в один из решающих факторов определяющих возможности непрерывного производства в целом.
Краны поворотные являются одной из разновидностей ПТМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общие замечание к расчёту.

Результаты анализа работ [1],[2] и [3] дают нам возможность с достаточной для практики достоверностью вести расчёт при самом нагруженном состоянии манипулятора, когда схват с максимальным грузом повернут от колонны, плечо пантографа-стрелы горизонтально, а угол наклона руки от вертикали составляет -28°.
При этом исключается составление трудоёмких таблиц, в которых занесены значение величин усилий в шарнирах и элементах в различных положениях стрелы.
Для обеспечения гарантированной прочности манипулятора в случаях, не оговоренных техническом описанием и инструкцией по эксплуатации, например, навешивание на манипулятор, уже загруженный грузом номинальной величины, дополнительной нагрузки; или резкая посадка на жёсткий упор корпуса при движении номинального груза вниз на максимальной скорости в расчётах принят запас прочности не менее 2-кратного.

 

2. Расчёт механизма пантографа.

2.1 Схема для расчёта приведена на рисунке 2.1. Так как манипулятор приводится во вращательное движение со стороны головки схвата, а сопротивление в подшипниках опорно- поворотного устройства пренебрежимо мало, считаем, что механизм пантографа плоский и все нагрузки приложены в плоскости чертежа.

 

 

Рисунок 2.1. Схема для расчёта пантографа.

 


2.2. Исходные расчётные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1- Исходные расчётные данные.


Наименование исходных данных и размерность Обозначение Числовое
значение
Масса груза, кг. Q' 50
Масса груза совместно с грузозахватным управлением, кг. Q 56
Масса руки и тяги транслятора, приложенная в середине руки, кг. G1 4,2
Масса серьги, кг. G2 0,4
Масса плеча и тяги транслятора, приложенная в середине плеча, кг. G3 4,6
Масса тяги горизонтальной, кг. G4 2
Масса тяги вертикальной, кг. G5 1
Расстояние от оси вращения головки схвата до оси приложения внешней нагрузки, мм. L8 0
Размеры элементов по рисунок 3.1, мм:
1-4
4-6
1-2
3-5
4-5

L1
L2
L3
L4
L6

1200
1600
300
900
400

 

2.3. Расчёт проводим путём вырезания узлов и составления уравнений равновесия, см. рисунки 2.2. и 2.3.
2.3.1. Определим усилия, действующие на руку (элемент 4-6).
Рука воспринимает растягивание силы и изгибающие моменты. Для упрощения расчёта не будем учитывать напряжения от растягивающих руку усилий, так как они пренебрежимо малы по сравнению с напряжениями от изгиба, расчёт этих усилий приведён далее.

 

 

Рисунок 2.2 – Расчетная схема элемента 4-6.

 

Рассмотрим равновесие сил, приложенных к руке в проекции на ось ”Y”.


∑Y = -Q-(G1+G4/2)+Y4=0 (2.1)
Откуда
Y4=Q+ (G1+G4/2)


Подстановкой числовых значений из таблицы 1, получаем:


Y4=560+42+10 = 612 Н


Равновесие сил, приложенных к руке в проекции на ось ”Х” рассматривать не имеет смысла, так как на рисунке 2.2. видно что силы Х4 и Х5 равны и противоположно направлены.
Поэтому рассмотрим условие равновесия моментов внешних сил относительно точки 4 на рисунке 2.2.


(2.2)


Подстановкой числовых значений из таблицы 1, получаем:

 


Откуда

 

 

для сил X2 = X3 получаем значение, равное 944,17 Н.

2.3.2 Определим усилия, действующие на плечо (элемент 1-4) и нижнюю тягу (элемент 2-3) по рисунку 2.3.

Определим усилие R3, сжимающие тягу вертикальную (элемент 2-3).


(2.3)

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.3.

Подстановкой числовых значений, взятых из таблицы 1, получаем:

 

 

Определим усилие Y1, которое действует на ось 1, несущую основную нагрузку, с помощью уравнения суммы проекции сил на ось У.

(2.4.)

Усилие Х1 определим из уравнения суммы проекций сил на ось Х.

(2.5.)

Рассмотрим усилия, действующие на ось 3. Усилие Х3 (сопротивление горизонтальному перемещению) найдём через уравнение суммы проекций сил на ось Х.

(2.6.)

Усилие У5 определим через уравнение суммы проекций сил на ось У.

(2.7.)

 

 

2.4 Расчёт элементов манипулятора на прочность

2.4.1. Исходя из величин усилий, действующие на элементы пантографа, определённых в предшествующих подпунктах, подбираем сечения рычагов, тяг, осей; выбираем соответствующие материалы и термообработку и проверяем указанные элементы на прочность по допускаемым напряжениям. Материалы и допускаемые напряжения принимаем по данным, приведённым в «Справочнике конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьев, М., «Машиностроение»,1980 г., т. 1 стр. 84….91: [1].
Для рычагов и тяг принимаем материал – прокатные профили, изготовленные из стали марки Ст 3 ГОСТ 380-74, оси выполняем из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Для деталей из СТЛОХ термообработка М39, для стали 45 – термообработка М35.

2.4.2. Расчёт руки (звено 4-6), рисунок 2.6.

На руку действуют внешние силы, создающие изгибающие моменты, которые являются основными для данного узла манипулятора.
На схеме расчёта по рисунку 2.6 «а» показаны внешние силы, на рисунке 2.6. «б» проекции сил на направление, перпендикулярное к продольной оси руки, на рис. 2.6. «в» - эпюра изгибающих моментов.
Опасное сечение в точке 21. Геометрическое сечение руки в точке 21 представлено на рисунке 2.7. с относящимися к нему размерами.

 

Рисунок 2.6 – Схема нагрузок, действующих на руку.

 

 

 


Рисунок 2.7. Рисунок 2.8.
Геометрическое сечение руки в точке 21.

 

 


Расчёты геометрических характеристик сечения, представленного на рис. 2.7. выполняем по формулам, приведённым в литературе [4] табл., 11, стр. 71., 5-я графа.
В результате расчёта получаем:
Момент сопротивления (W):
Относительно оси Х-Х, м3
Относительно оси У-У, м3

Расстояние V0 нейтральной оси, мм 44

Напряжение в опасном сечение при номинальной нагрузке (500 Н)
(2.8.)

Графоаналитическим методом определяем из рисунка 2.6. момент в т. 21 (при L5=0,3 м.). Подставляя в формулу значения момента в т. 21 и момента сопротивления относительно оси Х-Х получаем:

 

Допускаемое напряжение для СТ.3 0,9 [GT]=1900 кг/см2
Запас прочности по опасному сечению руки равен 5,1.
Рука выдерживает двукратную перегрузку, которая может возникнуть при резком торможении на спуске или других динамических явлениях.
Напряжения в руке в плоскости У-У невелики, так как манипулятор приводится во вращения вручную за конец руки, а момент инерции масс манипулятора, в основном сосредоточенных около оси вращения невелик. При расчёте мы их не учитываем, так как запас прочности по основным нагрузкам достаточен.

 

 

2.4.3. Расчёт плеча (звено 1-4) рисунок 2.9.

Так как плечо расположено горизонтально, то на рисунке 2.9. «а» показаны сразу проекции сил на направление перпендикулярное продольной оси плеча, на рис. 2.9.»б» показана эпюра изгибающих моментов.

В результате расчёта получаем:

Момент сопротивления (W):

Относительно оси Х-Х м3

Относительно оси У-У м3


Напряжения в опасном сечение от изгиба при номинальной нагрузке подсчитываем по формуле (2.7.), графическим методом определяем из рис. 2.9. момент в точке 21. Подставляя в формулу значения момента в т. 21. и момента сопротивления, получаем:

 

Так как материал плеча такой же, как и материал руки, то запас прочности плеча в опасном сечении равен 7,9.

 

 

 

 

 


Рисунок 2.9. - Схема нагрузок, действующих на плечо

 

Опыт эксплуатации (стендовой) макетных образцов манипуляторов, рука и плечо которых практически не отличается от тех, по которым проводится расчёт, показал, что даже при двукратной перегрузке не наблюдается остаточных деформаций в проушинах руки и плеча, которыми они соединяются между собой и крепятся к стойке и головке схвата. В силу указанных обстоятельств расчёты проушин опускаются.

 


2.4.4. Расчёт тяги горизонтальной (звено 2-5) рисунок 2.10.

 

 

 


Рисунок 2.10.


Основным напряжением для тяги горизонтальной является напряжение сжатия, при этом её следует проверить на устойчивость от сжимающих нагрузок.
Максимальная сжимающая нагрузка в тяге возникает при горизонтальном положении плеча и выдвижении руки на максимальный вылет.
Максимальное усилие, сжимающее тягу уже определено нами ранее в п. 2.3.1. по формуле. 2.2.
Определяем геометрически сечения тяги. Так как тяга плеча прямоугольного сечения, то сразу по известным формулам подсчитываем значения:

Момент инерции:


Площадь поперечного сечения:


Радиус инерции

 

Определяем напряжения от сжатия по формуле:


(2.9.)

Подставляем числовые значения в формулу (2.9.) и получаем:

 

Сравниваем его с допускаемым напряжением, взятом из табл. 14. стр. 84 [4] равным 90 МПа и видим, что по сжатию и устойчивости нижней тяги имеется большой запас прочности, что гарантирует безопасность работы манипулятора по причине поломки данной детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Литература.

1. Отчёт по НИР «Исследование статических нагрузок сбалансированного перегрузочного манипулятора», арх. № 3121, М., ВНИИПТМАШ, 1981.
2. Манипулятор перегрузочный электрический МПЭ-250. Расчёты. 44-11915 РР (тех. архив ВНИИПТМАШ) 52 л.
3. Манипулятор перегрузочный электрический МПЭ-400. Расчёты. 44-11910 РР (тех. архив ВНИИПТМАШ) 86 л.
4. Анурьев В. И. Справочник конструктор - машиностроителя. В 3-х томах. Т.1-М., Машиностроение, 1980-728 стр.
5. Справочное пособие по сопротивлению материалов. Под ред. М.Н. Рудицина. Минск, Государственное изд. БССР, 1961 г.
6. Бейзельман Р.Д., Ципкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник – М., машиностроение, 1975, 572 стр.
7. Справочник металлиста в 3-х томах, Т.2. Под редакцией С.А. Черновского. МАШГИЗ, 1958 г.
8. Чернявский А.В. Курсовое проектирование Деталей машин и механизмов. М., Высшая школа, 1980 г.





Комментарий:

Курсовая работа - отлично!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы