ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНтСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУВПО 

ИВАНОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-строительный факультет.

Кафедра "Производство строительных материалов"

270101 – Механическое  оборудование и  технологические  комплексы 

предприятий строительных материалов, изделий и конструкций 
 
 
 
 

_____________________________________________________________

название  курсовой работы

_____________________________________________________________

    

/расчетно-пояснительная  записка к курсовой работе/ 
 
 
 

Автор курсовой работы,

студент группы __________   ____________________________________________

                                    подпись,  дата   инициалы, фамилия 
 
 
 
 

Руководитель  работы   ____________________________________________

                                   подпись,  дата  инициалы; фамилия 
 
 
 
 
 

Иваново – 2010

Содержание 

Задание……………………………………………………………………… 

Введение……………………………………………………………………. 

3.Описание конструкции……………………………………………………. 

4.Конструкторский  расчёт………………………………………………….. 

5.Определение  усилий привода и расчет захватного  устройства 

   на прочность…………………………………………………………………

Заключение………………………………………………………………………………………………

Библиографический список………………………………………………… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание

Выполнить расчёт и разработать конструкцию  механического захватного устройства промышленного робота для перемещения заготовки из дюралюмина , диаметром 16мм, вверх под углом φ=80°, с максимальным

ускорением  a=1,4м/с.

Определить  усилия привода и рассчитать захватные  устройства на прочность. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

В зависимости  от характера выполняемых операций в производственном процессе промышленного робота (ПР) могут быть отнесены к основному или вспомогательному оборудованию. Но в любом случае ПР следует рассматривать как средство производства, от степени совершенства которого

зависит эффективность самого производства. Качественные характеристики

ПР, как  и любого другого оборудования, в  основном закладываются на этапе 

проектирования.

Производственные  роботы предназначены для выполнения физической работы (тяжелой, монотонной, вредной и опасной), а также отдельных видов

трудоемких, напряженных и утомительных умственных работ

(проектирование, информационное обеспечение, управление).Для этого класса роботов характерно наличие автоматических двигательных устройств.

В соответствии с конкретными ми областями применения производст-венные роботы подразделяются на промышленные, транспортные, строительные, сельскохозяйственные, бытовые и др.

Промышленные  роботы, получившие в настоящее время  преимущественное развитие, служат для  автоматизации основных и вспомогательных технологических операций в различных отраслях

промышленности: машиностроении и приборостроении, горнодобывающей,

нефтехимической, металлургической, атомной и др. Наиболее широко они применяются в следующих видах производств машино- и приборостроения:

кузнечно-штамповочном,сварочном,механообработке, сборке, при нанесении покрытий и отделке поверхностей, при автоматизации транспортных и складских работ, процессов контроля и измерений.

  Исследовательские роботы предназначены для поиска, сбора, переработки и передачи информации об исследуемых объектах. Такие объекты могут находиться в труднодоступных или опасных для человека средах — космическом пространстве, океанских глубинах, недрах Земли, экстремальных лабораторных условиях, зонах обслуживания термоядерных энергетических установок и т. п. Соответственно существуют разновидности исследовательских роботов: космические, подводные, подземные, роботы для радиоактивных зон, экстремальных, лабораторных условий и др.             Исследовательские роботы применяются в областях, отличающихся большими объемами выявляемой, перерабатываемой и анализируемой информации (информационный поиск и разведка, искусство, литература и т. д.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Описание конструкции 

       Рычажный механизм. Захватные устройства с рычажным механизмом

получили широкое распространение, поскольку обеспечивают выигрыш в усилии зажима детали. На рисунке приведена конструктивная схема рычажного механизма ЗУ. К штоку 4 пневмо-или гидроцилиндра крепятся поворотные рычаги 3, связанные с держателями 2, на которых укреплены сменные губки. Сменные губки позволяют использовать данное ЗУ для работы с деталями различной фермы. При перемещении штока вверх усилие привода передается через поворотные рычаги на держатели губок,  которые зажимают деталь. Усилие привода Р определяется из того же условия, что и в клинорычажном механизме, а именно:из равенства момента,создаваемого этим усилием относительно точки подвеса держателей, и момента сил взаимодействия  Rи Р относительно этой же точки. 

 
 
 

2. Конструктивный расчёт

Для расчета  ЗУ необходимо знать вес заготовки  и положение ее центра тяжести. Они определяются по заданным размерам и материалу.

С этой целью рассматриваемое тело мысленно разбиваем на такие части, вес

и положение  центра тяжести каждой из которых  либо известны, либо могут

быть  определены. В нашем случае допустим, что заготовка состоит из диска 

и вала 

Определяем вес  диска

G₁= π/ 4·pg                                                                                             (2.1)

G₁= ·0,05·0,285··9,8=99H                                          

Определяем вес  вала 

G₂= π/ 4·pg                                                                                             (2.2)

G₂= ·0,4·0,285··9,8=56H                                           

Определяем общий  вес заготовки 

G= G₁+G₂                                                                                                                                                                 (2.3)

G= 99+56 =155  

Поскольку заготовка имеет ось симметрии, то ее центр тяжести находится на

этой  оси. Выберем систему координат, как показано на рисунке.Тогда положение центра тяжести будет определяться только координатой Х_с

Определяем  координату Х_с 

Х_с =                                                                                      (2.4)

Х_с = = 0,106м                              

 
 
 
 
 
 
 

В большинстве случаев усилия зажима, необходимые для удержания заготовки в ЗУ, наименьшие, когда центр тяжести заготовки совпадает с

осью  симметрии ЗУ.

В нашем случае для обеспечения безопасного зазора между захватным устройством и диском выберем место захвата заготовки на расстоянии /₃ = 122 мм от торца диска . Поскольку центр тяжести заготовки значительно смещен относительно оси симметрии схвата, то будем проектировать двухместное ЗУ с расстоянием между местами захвата l = 100 мм. Тогда смещение центра тяжести заготовки относительно левой пары губок

l₁ = 122 -56 -50 = 16 мм                                                                                     (2.5)

Зададим следующие геометрические параметры захватного устройства: расстояние от точки подвеса губок до оси симметрии схвата h= 45 мм, а до оси заготовки  b = 100 мм. Выбираем призматические губки с углом призм 2α= 90°. Материал губок — сталь 45.Будем проектировать захватное устройство, в котором усилие привода равномерно распределяется между левыми и правыми парами губок.В нашем случае перемещение происходит под углом ф > 90° - а (80° > 90° - 45°), поэтому вес заготовки и сила инерции действуют на верхние и нижние губки обеих пар губок ЗУ.Суммарный удерживающий момент, который необходимо приложить к губкам ЗУ для удержания заготовки, определяем по формуле , приняв

коэффициент трения μ = 0,15

M_⅀ = 2G(1+) {( + sinφ) ·[h+b] +

[ b+                                                                                                      (2.6)

M_⅀ = 2·155(1+ {(+sin 80°)·[0,045+0,1 -

] + +

+]}=61н·м

Определим суммарный удерживающий момент, необходимый для удержания детали при перемещении ее в осевом направлении с ускорением а^ос = 1,4 м/с².

Поскольку в нашем случае центр тяжести  заготовки смещен влево относительно левой пары губок ЗУ, то суммарный удерживающий момент M_⅀ можно определить как сумму удерживающего момента M_⅀ (G),необходимого для удержания в ЗУ заготовки весом G при а=0,и дополнительного момента ΔМ, необходимого для перемещения заготовки с ускорением а^ос.M_⅀ (G) определяем по формуле , положив а = 0: 

M_⅀ (G) = 2G(1+)·{sinφ [h+b] + +

[ b+                                                                                                     (2.7) 

M_⅀ (G) = 2·155(1+·{sin80°·[0,045+0,1 -