CC BY
21X Международная научно-практическая конференция УДК 62-2
Ефимов Станислав Александрович Efimov Stanislav Aleksandrovich, Заворуев Роман Дмитриевич Zavoruev Roman Dmitrievich, Шейкин Дмитрий Алексеевич Dmitry Sheikin Alexeyevich Студент Student
Санкт-Петербургский Политехнический Университет Петра Великого Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
РАСЧЕТ ПРИВОДА СХВАТА МАНИПУЛЯТОРА ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ЛИНИИ
CALCULATION OF THE DRIVE OF THE GRAB OF THE MANIPULATOR OF THE GALVANIC LINE
Аннотация. Предметом исследования статьи является расчёт привода схвата через определение штока пневмоцилиндра, посредством определения геометрии и габаритов прижимного устройства и сил воздействующих на них для манипулятора гальванической линии.
Abstract: The subject of the article is the calculation of the gripper drive through the determination of the pneumatic cylinder rod, by determining the geometry and dimensions of the clamping device and the forces acting on them for the galvanic line manipulator.
Ключевые слова. манипуляционная система, привод, пневматический схват.
Key words: manipulation system, drive, pneumatic gripper.
Для достижения оптимальных характеристик привода схвата необходимо выполнить сравнительную характеристику существующих приводов. Представлена в таблице 1.
Будут сравниваться электромеханический, гидравлический и пневматический приводы, так как они наиболее подходящие по
функциональным особенностям и техническим характеристикам к поставленной в статье задаче.
п
п = Е л •г
, (1) где D - количество баллов частного решения; Г - весовые коэффициенты; г - оценочные коэффициенты частного решения.
Таблица 3. сравнительная характеристика приводов схвата
Критерии оценки Надёжность Стоимость Габариты
Весовые коэффициенты 3 2 1
Электромеханический 1 2 2
Гидравлический 2 1 1
Пневматический 3 3 3
Электромеханический по формуле (1):1*3+2*2+2*1=9 Гидравлический по формуле (1): 2*3+2*2+1*1=11 Пневматический по формуле (1): 3*3+3*2+3*1=18 Выбираем пневмацилиндр в качестве привода схвата. Проектирование привода схвата
Схват предназначен для деталей типа валов. Он имеет одну губку и одну плоскую ответную сторону, которая неподвижна, зажим и разжим губки осуществляется за счет осевого движения тяги с жестко связанным с ней пневмацилиндром. Движение тяги осуществляется от пневмопривода. Тяга находится в зацеплении с серьгой. Под действием давления выпускаемого в пневмацилиндр шток выходит на заданное расстояние, двигает серьгу, а она в свою очередь, рычаг - до упора в зажимную губку.
Проанализировав конструкцию схвата проведем расчет согласно расчетной схемы на рисунке 1.
Рис. 1- Расчётная схема привода схвата
Реакцию Р рассчитываем для самого нагруженного случая, когда сила тяжести и сила инерции сонаправлены (при подъеме детали).
Р = т*д + т*а, (2)
где т. - это сумма массы заготовки на один схват и половина трубы,
т = 52,15 кг. По формуле (2):
Р = 52,15 * (9,8 + 0,5) = 537,15 Н
Рг = Р * cos 45° (3)
По формуле (3): Рг = 379,82 Н
М = Рг*1, (4)
где I- рычаг губки, равны 90 мм. По формуле (4):
М = 379,82 * 0,09 = 32,47 Нм
Т = 7- (5)
где Т - сила воздействующая на шток пневмоцилиндра со стороны схвата [1, с. 32];
Ь- плечо пневмоцилиндра, равное 47 мм. По формуле (5):
32 47
т = 3±47- = 690,85 Н,
0,047 '
С помощью программного обеспечения КОМПАС, представлено на рисунке 2, получаем шаг штока пневмоцилиндра, равный 8 мм.
Рис. 2- Нахождение шага штока с помощью программного
обеспечения КОМПАС
Расчёт серьги на прочность: т
= -, (6)
сР 5*2 4 '
где Я- это радиус оси серьги, равный 5 мм. По формуле (6):
690,85 . . „квит
тсп =-— = 4,4 * 106МПа
сР n*R2*2
^ср < [Тт], (7)
где [тт]- предел текучести Ст3, равный 260 МПа. По формуле (7): 4,4 <260
Соответственно серьга выдерживает данные нагрузки с запасом в 59 раз.
На основе данных расчётов был подобран пневмоцилиндр DSBC328PPSAN3R3 фирмы FESTO с ходом 8 мм и выходной силой на штоке до 966 Н при выдвижении [2, с. 230]. Выбранный образец представлен на рисунке 3.
Property t/aJua
INR (№изделий) 1463250
TYP (Тип) DSBC
KDM |Диама iр поршня 1 rvri 32
нив (Ход г mm) 8
HÜBST <еыаеимутоа положение Í mm] 1
VER (Защита or проеорота) -
LAU (Рабочие характеристики) -
FES (Модуль фиксации штока) -
END (Фиксация mi ока s конечных положен и ял) -
КА (Тип штока) -
KGA (Тип присоецинительмои резьбы на штоке) -
PRFA(THri профипл) -
□АЕ (Демпфирование) PPS
NOR (Стандартный) N3
КО R (Защита от коррозии) R3
Рис. 3- Пневмоцилиндр DSBC328PPSAN3R3 фирмы FESTO
Библиографический список:
1. Бурлаков, О.А. Инженерный расчет при разработке пневмо- и гидроприводов [Текст] / О.А. Бурлаков. - М.: НИИТавтопром, 1986. 51 с.;
2. Бутаев, Д. А. Сборник задач по машиностроительной пневматике [Текст] / Д. А. Бутаев. - М.: Машиностроение, 1972, 472 с..
