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 № 3.
Тема: Проектування електромагнітного захватного пристрою (ЗП) промислового робота (ПР).
Мета роботи: Опанування навиків виконання розрахунково-графічних схем робочих органів ПР.
Зміст завдання: Виконання схеми та розрахунку параметрів електромагнітного захвату ПР.
Порядок виконання роботи. Робота складається з наступних процедур:
1. Виконання в одному з векторних редакторів (Компас-Графік або AutoCAD) креслення електромагніту (рис.3.1) захвату промислового робота.
2. Виконання в середовищі математичного редактора MathCAD 12.0 Standard розрахунку параметрів захватного органу ПР згідно наданої методики.
1. Конструкція підйомного електромагніту ЗП.
Електромагнітні ЗП переважно використовуються для оснащення маніпуляторів ПР, які обслуговують обладнання листоштампувального виробництва. Їхніми перевагами є простота конструкції та нескладність виготовлення. Однак електромагнітні ЗП придатні тільки для деталей, які намагнічуються.
Конструкцію підйомного електромагніту ЗП зображено на рис. 3.1. Корпус 2 і розміщений у ньому стержень 3 утворюють сердечник магнітопроводу з котушкою 5, намотаною на каркас 4. По периферії котушка обмотується ізоляційною прокладкою 1, а по торцях 7 заливається смолою або полімером з наступним поліруванням торця 7, який і є робочою поверхнею схвату. Сердечник виготовляється з магніто-м'яких сплавів або набирається у вигляді пакета пластин з електротехнічної сталі. Виводи 6 котушки приєднують до електромережі ПР.
Рис. 3.1. Конструкція підйомного електромагніту ЗП
2. Методика розрахунку конструктивних параметрів електромагнітного ЗП.
Умова утримання захватом об`єкту виробництва (заготовки чи деталі) має наступний вигляд:
(3.1)
де: К =1,5...2 – коефіцієнт запасу, m = 0,5 ... 1 кг— маса заготовки (деталі): g — прискорення вільного падіння
Розрахункова піднімальна сила електромагніту визначається за формулою Максвела (що наведена нижче) і, окрім інших параметрів магніту, головним чином залежить від значення площі поперечного перерізу сердечника магнітопроводу (см2) та магнітної індукції (Вб/см2), що, в свою чергу, визначається числом ампер-витків (де: — сила електричного струму (ампер), а — кількість витків котушки електромагніту).
Для визначення цих головних параметрів електромагніту побудуємо методику їх розрахунку наступним чином:
2.1. Спочатку задамо повторно-короткочасний режим роботи електромагніту. Цей режим визначається коефіцієнтом перевантаження за електричним струмом, а саме:
(3.2),
де: — час циклу роботи маніпулятора ПР, що охоплює час — ввімкнутого стану та час
— пауз в роботі електромагніту. Для маніпуляторів ПР з ватажопід`ємністю m = 0,5 ... 1 кг можна прийняти: = 10 ... 15 с, а і .
2.2. Далі вирахуємо узагальнений коефіцієнт , що враховує не тільки обчислений вище режим роботи (3.2), а також спосіб намотки котушки та її здатність до тепловіддачі, а саме:
(3.3),
де: — коефіцієнти, що враховують розміри намотки котушки по діаметру електромагніту, причому
(тут при ; або при );
— стала , що визначає компактність котушки та магнітопроводу; — коефіцієнт, що впливає на випинання магнітного потоку; — безрозмірний коефіцієнт; — коефіцієнт, яким ураховують вплив способу намотки котушки на її тепловіддачу (– для безкаркасної котушки; – для котушки, намотаної на трубу; – для котушки, намотаної на сердечник з пакету пластин); – коефіцієнт тепловіддачі, який визначається з урахуванням допустимого перевищення температури (t =20...30°C): .
2.3. Попередньо визначаємо мінімальне значення діаметру сердечника (см) магнітопроводу з умови припущення, що :
(3.4)
де: см — припустимий зазор між торцем магніту та площиною заготовки (деталі) в момент її захвату; — коефіцієнт, яким ураховують випинання магнітного потоку.
2.4. Тепер можна вирахувати число ампер-витків:
(3.5)
де: — коефіцієнт заповнення вікна заліза електромагніту; — питомий опір дроту котушки.
2.5. Тоді значення магнітної індукції, необхідне для створення мінімальної сили електромагніту для підйому заготовки, можна визначити як:
(3.6)
де: — коефіцієнт магнітної проникності повітря.
2.6. За значенням магнітної індукції обчислюємо площу поперечного перерізу сердечника магніто- проводу:
(3.7)
2.7. Кількість витків котушки електромагніту визначається за формулою:
(3.8)
де: — напруга на котушці електромагніту.
2.8. Площа поперечного перерізу дроту котушки визначається за формулою:
(3.9)
2.9. Тоді діаметр дроту для намотки котушки буде складати:
(3.10)
Отримане значення треба заокруглити до найближчого стандартного діаметру дроту котушки за відповідним каталогом.
Контрольні запитання.