Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна робота № 2.
Тема: Проектування вакуумного захватного пристрою (ЗП) промислового робота (ПР).
Мета роботи: Опанування навиків виконання розрахунково-графічних схем робочих органів ПР.
Зміст завдання: Виконання схеми та розрахунку параметрів вакуумного захвату ПР.
Порядок виконання роботи. Робота складається з наступних процедур:
1 - Виконання в одному з векторних редакторів (Компас-Графік або AutoCAD) креслення
схем вакуумного захвату (рис. 2.1) та його ежектора для промислового робота (табл.2.1).
2 - Виконання в середовищі математичного редактора MathCAD 12.0 Standard
(за наданою методикою) розрахунку параметрів вакуумного захватного органу ПР.
Теоретичні відомості та методика розрахунку
конструктивних параметрів вакуумного захвату робота.
До вакуумних ЗП належать такі пристрої, які удержують об`єкт виробництва завдяки силі притягання, що виникає внаслідок різниці атмосферного й залишкового тисків у порожнині, утвореної присосом і поверхнею об'єкта — заготовки, деталі, виробу (рис. 2.1).
Залежно від способу створення вакууму у внутрішній порожнині присоса розрізнюють наступні типи вакуумних ЗП: ежекторні, насосні та безнасосні. В останньому випадку вакуум створюється тільки через деформацію присоса при його контакті з базовою поверхнею виробу.
Рис. 2.1. Схема присосу вакуумного захвату робота
(1 — об'єкт виробництва; 2 — присос захвату робота)
У загальному випадку розрахунок вакуумних ЗП зводиться до забезпечення умови утримання об'єкту виробництва, а саме: (де k — коефіцієнт запасу; k =1,2...1,5). Q, m — сила ваги (Н) та маса (кг) об'єкту виробництва, відповідно; g — прискорення вільного падіння. Піднімальна сила F (Н) визначається за формулою:
де S – площа, обмежена внутрішнім контуром присоса (м2), ; (м) – діаметр зони вакуумування, рис.2.1; Кs – коефіцієнт зменшення площі присоса внаслідок деформації ущільнення
(Кs =0,95...1 для ущільнень пористих гум); (Па) – атмосферний тиск; (Па) – залишковий тиски всередині камери; Кa – коефіцієнт, яким ураховують зміни атмосферного тиску (Кa =0,9); К – коефіцієнт, яким ураховують приплив повітря у місці контакту ущільнення камери (присоса) з поверхнею об'єкта (К = 0,65...0,85).
Глибина вакууму в камері присоса і значення піднімальної сили залежать від характеристик джерела розрідження. У якості джерел розрідження в камері присоса ЗП використовують вакуумні й газоструминні насоси. Останні називаються також ежекторами (див. схему в табл.. 2.1).
Ежектори конструктивно значно простіші, ніж вакуумні насоси. Їх виконують, як правило, одноступінчастими і розміщують безпосередньо на кронштейні ЗП, з'єднуючи через канал підсмоктування повітря з одною чи кількома камерами присосів ЗП. На відміну від вакуумних насосів ежектори створюють невисокий вакуум. Однак простота їхньої конструкції, експлуатації зумовили досить широке застосування ежекторів.
Схему й послідовність розрахунку параметрів ежектора наведено в табл. 2.1. Конструктивно ежектор виконується у вигляді корпусу, внутрішній наскрізний канал якого складається з чотирьох ділянок:
1 - камери всмоктування; 2 - змішувальної ділянки; 3 - дифузора; 4 - колектора.
Біля камери всмоктування 1 розміщається сопло, крізь яке подається струмина стиснутого повітря. Для регулювання вакууму в присосі захвату доцільно встановлювати сопло з можливістю осьового переміщення й наступної фіксації його положення. Це дає змогу в процесі налагодження вакуумного ЗП регулювати відстань від вихідного отвору сопла до змішувальної ділянки 2 ежектора (див. відстань ). Дифузор 3 призначений для перетворення динамічного напору в статичний тиск. Колектор 4 – це ділянка внутрішньої порожнини ежектора у вигляді зрізаного конуса, на якій відбувається прискорення ежекторного середовища (стислого повітря), в наслідок чого здійснюється відбір повітря з присосу. Дифузор ежектора призначений для перетворення динамічного напору у статичний тиск.
Таблиця 2.1.
|
1 — камера всмоктування; 2 — змішувальна ділянка; 3 — дифузор; 4 — колектор. мм. |
|||
|
№№ |
Найменування параметру |
Один. виміру |
Розрахункова формула |
|
1 |
Напір, що створюються ежектором |
Н/м2 |
|
|
2 |
Сумарний об`єм циліндрів, що працюють разом із захватом робота |
м3 |
|
|
3 |
Витрати стиснутого повітря на виході ежектора |
м3/с |
|
|
4 |
Коефіцієнт ежекції |
||
|
5 |
Динамічний напір ежектуючої струмини |
Н/м2 |
|
|
6 |
Тиск повітря перед соплом |
Па |
|
|
7 |
Швидкість витікання повітря із сопла |
м/с |
|
|
8 |
Діаметр вихідного перерізу сопла |
м |
|
|
9 |
Діаметр змішувальної ділянки |
м |
|
|
10 |
Коефіцієнт динамічного напору |
||
|
11 |
Довжина змішувальної ділянки |
м |
|
|
12 |
Відстань від сопла до змішувальної ділянки |
м |
|
|
13 |
Довжина дифузора |
м |
|
|
Позначення: — тиски повітря на виході з сопла і дифузора, відповідно; ; ; шт. — відповідно: діаметр, довжина та кількість пнемоциліндрів маніпулятора робота, що працюють одночасно із захватом робота; — середнє число подвійних ходів цих пнемо циліндрів; — коефіцієнт допустимої витрати стиснутого повітря; — витрати стислого повітря на виході з сопла; — щільність стиснутого повітря; — кут конуса. |
Контрольні запитання.
1. Назвіть основні типи вакуумних захватів робота.
4. Від якого основного параметру залежить значення піднімальної сили вакуумного захвату.