Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Механика промышленных роботов и манипуляторов с электроприводом

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

9.74 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 2421 22 23 24 > Следующая >>>

Номинальная	Макси	Номиналь	Момент инер		Электромеха	Электрическаяпосто
incioraвраще	мальная	ное ускоре	ции	ро	ническая по	янная времени
ния я,	частота „	ние	тора	о	стоянная	Ь*	- 3
об/мин	вращения	враще	V ° 2 ’		времени Тм =	Т з - т 10	- с
		ния ен »	V ° 2 ’			Т з - т 10	- с
	о§й?ин	ния ен »	КГ -м			Ля
	о§й?ин	рад/са			- ' * " ° 1<Г3 .с
					- ' * " ° 1<Г3 .с
					^шах
3500	7000	2429*	0,014		45,6*
3600	7000	2130*	0,069		30*
3600	7000	1902*	0,245		13,8*
2400	7000	1007*	0,91		26,8*
1000	2500
1000	2500
1000	2500
3400
4000	3000
3000	3000
3000	3000
6000		9553*	0,015		9
6000		10953*	0,027		5
6000		6976*	0,085		5
6000		6042*	0,145		8
1000
1000
1000
1000
1000	2000	636*	11		26	3,15
1000	2000	625*	16		19	3,25
750	2000	351*	37		19,1	3,62
750	2000	389*	54		18,1	3,89
750	2000	219*	160		31,2	5,83
1000	1350	857	1,97		20,6 •	2,5
1000	1230	857	2,68		15,8	3
1000	1230	1800	2,72		10,5	3,4
1000	1180	1900	3,8		8,5	5,3
3000		2470
3000		1800
3000		2630
2000		5550	0,45		5
2000		5550	0,9		5
3000		2660	1,2		9,2	0,217
3000		2670	3,6		5,1	0,4

Тип	Н оминальное	Номинальный		Н оминальное Масса двига-		Габаритные размеры				Момент на Момент на еди
	Н оминальное	Номинальный		Н оминальное Масса двига-		Габаритные размеры				Момент на Момент на еди
	н а п р я ж е н и е	ток	якоря	сопротивление теля т , кг		длина		шири	высо	единицу мас ницу объема
	якоря £^я.ном •® Льном »А			5 КМ°РЯ *я.ном	-	длина		шири	высо	сы M j m	, М н?у, о
						L , мм		на В , та Я ,		Н»м/кг	Н’м/дм'3
_______ 1	2		3	4	5		» мм		мм	Н»м/кг	Н’м/дм'3
_______ 1	2					6		7	8	9	10
СЛ-221	110					6		7	8	9	10
СЛ-221	110		0,22	115 ± 15	1,2	92,5		70		0,0284	0,096
СЛ-369	110			115 ± 15	1,2	92,5		70		0,0284	0,096
СЛ-369	110		0,8	20 ± 1,6	2,5	120		85		0,0588	0,216
СЛ-569	110		0,8	20 ± 1,6	2,5	120		85		0,0588	0,216
СЛ-569	110		2	3,6 ±0,3	5,3 -	157		108		0,088	0,324
СЛ-661	п о		2,9	3,6 ±0,3	5,3 -	157		108		0,088	0,324
СЛ-661	п о			3,68 ± 0,3	9,7	205		130		0,094	0,084
ПБСТ-23	п о			3,68 ± 0,3	9,7	205		130		0,094	0,084
ПБСТ-23			6,4	1,18	75	630		335	315	0,07	0,079
ПБСТ-33			6,4	1,18	75	630		335	315	0,07	0,079
ПБСТ-33	п о		10,8	0,42	104	720		365	341	0,092	0,107
ПБСТ-43	п о		10,8	0,42	104	720		365	341	0,092	0,107
ПБСТ-43	110		21	0,245	127	750		399	365	0,142	0,166
4МИ-12ФЗ	110		21	0,245	127	750		399	365	0,142	0,166
4МИ-12ФЗ	п о		10,5		15	240		280		0,183
МИ-2	п о		25			310		148	215		0,531
ДПР-72-П6-01	24		2,5		1,1	310		148	215		0,531
ДПР-72-П6-01	24		2,5		1,1
ДПР-92-П6-02	24		6,2		2,7
МИГ-90ДТ	27		6,5	0,73	3,5	190				0,41
МИГ-180ДТ	27		9,5	0,33	5,2	250				0,055
МИГ-370ДТ	27		17,5	0 ,12	9'	286				0,066
МИГ-550ПТ	110		6,2	1,2	11	342				0,08
ДК-1,7-10-АТ	з£				12,5	390		128	184	0,136	0,185
ДК2-2.3-10-АТ	48				17	430		133	189,5	0,135	0 ,2 12
ДК-3,5-10-АТ	75				21	470		138	194	0,167	0,278
ДК2-5.2-10-АТ	110				21	470		138	194	0,167	0,278
ДК2-5.2-10-АТ	110				25	510		148	204	0,208	0,338
ПБВ100МГУЗ	60		14	0,4	30	555		172	240	0,234	0,306
ПБВ100ЬГУ2	60		20,2	0,21	40	630		172	240	0,25	0,385
ПБВ112МГУЗ	80		19,8	0,17	46	605		217	285	0,283	0,347
ПБВ112ЫУЗ	110		20	0,22	64	685		217	285	0,329	0,496

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ПБВ132МГУЗ	85	40	0,073	92	803	252	301	0,38	0,575
ДК1-1.7-10-АТ	36		0,7	12,7	327	190	205	0,134	0,079
ДК7-2.3-10-АТ	48		0,85	15,5	350	190	205	0,148	0,169
ДК7-3,5-10-АТ	60		1	18,2	383	190	205	0,192	0,235
ДК1-5,2-1 О-AT	110	1	1,9	23,7	449	190	205	0,22	0,297
ДПУ-160	36	7		6	172	130
ДПУ-200	140	5,5		9	184	180
ДПУ-240	122	11		14	170	230
Model 0				10	256	130		0,25	0,735
Model 5				15	322	130		0,33	1,17
М-19	83	14,4	0,46	13,5	110	^228		0,24	0,713
М-26	140	25	0,25	3	139	*315		0,32	0,886

204

Тип	Н о м и Номи		Номи	Номи	Номи-	cosy?	КПД, %	М а с с а	Момент Габаоитные размеры				М о щ
	нальный	нальная	нальная	нальное н а л ь -				д в и г а - на еди-		длина L, ширина		высота	ность на
	м ом ент,	м о щ	частота	напря	ный ток.			теля т , н и ц у		длина L, ширина		высота	единицу
	Н.м	н о с т ь ,	враще-	жение,	А			кг	массы	мм	В , мм	Н , мм	массы
		кВт	н и я , В						M jm ,				P jm
		3	об/мин						н ”м/кг				кВт/кг
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
4АА50А2УЗ	0,294	0,09	3000	220	0,5	0,7	60	3,3	0,089	174	104	142	0,02
4АА50В2УЗ	0,392	0 ,12	3000	220	0,7	0,7	63	3,3	0,118	174	104	142	0,03
4АА56А2УЗ	0,588	0,18	3000	220	0,9	0,76	66	4,5	0,13	221	120	152	0,04
4АА63А2УЗ	1,2 1	0,37	3000	220	1	0,77	68	6,3	0,19	250	130	164	0,05
4АА56В2УЗ	0,816	0,25	3000	220	1,1	0,86	70	4,5	0,18	221	120	152	0,08
4АА63В2УЗ	1,796	0,55	3000	220	2	0,86	73	6,3	0,087	250	130	164	0,04
4А71А2УЗ	2,15	0,75	3000	220	2,9	0,87	77	15,1	0,16	330	170	201	0,07
4А71В2УЗ	3,59	1,1	3000	220	4	0,87	77	15,1	0,23	330	170	201	0,08
4А80А2УЗ	4,9	1,5	3000	220	5	0,85	81	17,4	0,28	355	186	218	0,1
4А80В2УЗ	. 7,18	2,2	3000	220	7	0,87	83	20,4	0,35	375	186	218	0,13
4А90Ь2УЗ	9,8	3	3000	220	10	0,88	84	28,7	0,34	402	208	243	0,15
4A100S2y3	13	4	3000	220	13	0,89	86,5	36	0,02	407	235	263	0,1
4А100Ь2УЗ	17,9	5,5	3000	220	18	0,91	87,5	42	0,42	457	235	263	0,13
4АА80А4УЗ	0,39	0,06	1500	220	0,4	0,6	50	3,3	0,118	174	104	142	0,018
4АА50В4УЗ	0,58	0,09	1500	220	0,7	0,6	55	3,3	0,17	174	104	142	0,02
4АА56А4УЗ	0,78	0 ,12	1500	220	0,8	.0,61	63	4,5	0,17	221	120	152	0,02
4АА56В4УЗ	1,17	0,18	1500	220	1	0,64	64	4,5	0,26	221	120	152	0,04
4АА63А4УЗ	1,63	0,25	1500	220	1,5	0,65	68	63	0,25	250	130	164	0,039
4АА63В4УЗ	2,41	0,37	1500	220	1,9	0,69	70,5	6,3	0,38	250	130	164	0,05
4А71А4УЗ	3,59	0,55	1500	220	2,9	0,7	72	15,1	0,23	330	170	201	0,036
4А71В4УЗ	4,9	0,75	1500	220	~,6	0,73	75	15,1	0,32	330	170	201	0,04

	1	I	2	3	1 4	\|	5	Т ~ *	7	1 8	1 9	1 ю	\| 11	112	1 13	1 14
	4А80А4УЗ		7,18	1,1	1500		220	4	0,81	77	17,4	0,71	355	186	218	0,06
	4А80В4УЗ		9,4	1,5	1500		220	6	0,83	77	20,4	0,46	375	186	218	0,07
	4А90ЫУЗ		14,3	2.2	1500		220	8	0,83	80	28,7	0,49	402	208	243	0,07
	4A100S4y3		19,6	3	1500		220	11	0,83	82	36	0,54	407	235	263	0,08
	4А100ЫУЗ		26,1	4	1500		220	15	0,84	84	42	0,62	457	235	263	0,09
	4А112М4УЗ		35,9	5,5	1500		220	20	0,85	85,/	56	0,64	534	260	310	0,09
	ДАТ-10-12		0,0147	0,01	1200		220	0,16	0,35	25	0,13	0,113	55	37	32	0,07
	ДАТ-16-12		0,02	0,016	1200		220	0,25	0,4	35	0,3	0,06	75	40	40	0,05
	ДАТ-18-8		0,02	0,01	8000		220	0,2	0,39	40	0,3	0,06	75	40	40	0,03
	ДАТ-25-12		0,036	0,025	12000		220	0,35	0,4	55	0,35	0,102	84	50	40	0,07
	ДАТ-40-12		0,049	0,04	12000		220	0,5	0,45	60	0,45	0,1	80	50	50	0,08
	ДАТ-60-12		0,073	0,06	1200		220	0,6	0,4	65	0,65	0,11	92	60	60	0,09
	ДАТ-1000-8		0,18	0,1	8000		220	1	0,4	60	1	1,18	122	60	60	0,1
g	ДАТ-100-6		0,25	0.1	6000		220	1,2	0,4	65	1,75	0,14	135	80	80	0,05
°	ДАТ-250-8		0,45	0,25	8000		220	1,7	0,5	75	2,2	0,2	152	100	100	0,11
	ДАТ-400-8		0,7	0,4	8000		220	2,5	0,5	70	3,8	0,18	178	100	100	0,1
	ДАТ-600-6		1,45	0,6	6000		220	1.1	0,5	70	7,5	0,19	204	185	120	0,08
	ДАТ-600-8		1,078	0,6	8000		220	3,5	0,5	75	5	0,21	204	185	120	0,12
	ДАТ-1000-8		1,78	1	8000		220	4.6	0,5	75	7,5	0,23	204	185	120	0,13
	ДАТ-1000-6		2,45	1	6000		220	7	0,4	75	1,3	0,18	212	162	160	0,07
	ДАТ-1600-8		2,74	1.6	8000		220	9	0,55	75	13	0,2	212	162	160	0,12
	ДАТ-2500-8		4,99	2,5	8000		220	14	0,55	80	16,8	0,29	252	162	160	0,14

1.Значительное повышение эксплуатационной надежности. В электро двигателях постоянного тока коллекторы ограничивают их гарантийный срок службы. У бесколлекторных электродвигателей он ограничен только сроком службы подшипников.

2.Уменьшение эксплуатационных расходов.

3.Увеличение допустимых кратковременных перегрузок по току элек тродвигателя.

4.Расширение сферы применения электропривода в агрессивных окру жающих средах. Объясняется это отсутствием механического контактного коллектора, источника искрового и дугового разрядов.

5.Упрощение конструкции, уменьшение массы, габаритов и стоимости.

6.Обеспечение лучшего охлаждения якорной обмоткой, расположенной на неподвижном статоре. Это позволяет также значительно повысить теп ловую постоянную электродвигателя.

7.Возможность конструктивного совершенствования.

Регулируемый электропривод переменного тока начинает широко раз рабатываться и внедряться.

Втабл. 8.3 представлены основные типы и характеристики асинхронных электродвигателей серий 4А и ДАТ. Синхронные электродвигатели по ряду параметров превосходят асинхронные, однако изготавливаются, как пра вило, для специальных приводов и еще не нашли широкого применения.

8.6.Шаговые двигатели

Внастоящее время все большее распространение в промышленных ро ботах получает дискретный привод с шаговыми двигателями, который че рез механическую передачу соединяется с исполнительным механизмом. Принцип действия шагового двигателя основан на дискретном изменении магнитного поля в зазоре машины. При периодических переключениях обмоток статора данного двигателя магнитодвижущая сила статора повора чивается на определенный угол (шаг), вызывая поворот ротора на тот же шаг.

Применение шагового двигателя дает возможность преобразовать уп равляющие импульсные сигналы в угол поворота вала без датчика обратной связи.

Существует много разновидностей шаговых двигателей, отличающихся и по способу управления и по конструкции. Требованиям устойчивости движения, быстродействия и надежности наилучшим образом удовлетворя ют синхронные двигатели с активным или реактивным ротором.

Как правило, статор шагового двигателя выполняется явнополюсным; вокруг полюсов укладываются катушки двух трех-, или четырехфазной обмотки. Ротор представляет постоянный магнит без полюсных наконечни ков.

В динамике шаговый двигатель следует рассматривать как нелинейный

импульсный элемент. В каждом конкретном случае его передаточная фун кция определяется и способом управления, и параметрами других уст ройств, входящих в систему электропривода.

Технические характеристики некоторых типов отечественных шаговых двигателей приведены в табл. 8.4.

Табл. 8.4. Характеристики основных типов шаговых двигателей
Тип	Номи	Угловой	Макси	Макси	Номи	Макси	Потреб	Масса, г
	нальное	шаг, град мальная		маль	нальный	маль	ляемая
	напря		частота	ный	момент	ный	мощ
	жение в		следова	синхро	нагруз-	момент	ность,
	импуль-		ния им	низиру	кн Л/д и» инерции		Р, Вт
	C<L^HOM*		пульсов	ющий	Н*см	нагруз-
	В		^iiiax *	момент	Н*см	к и /н.
				£/сн ’		РСМ^
ШД-				Н‘см
ШД-	14	15	100		0,098	1,96	2,2	80
10 /10 0
ШД-16	25	15	400		0,068	1,96	7	140
ШД-1А	25	15	100		1,47	8	6,5	460
ШДР-	13,5	9	1500		0,4	0,39	9,5	150
231
ШДА-1	28	22,5	400		0,39	2,94		125
ШДА-6	28	22,5	260		15.6	98		1100
ШД-2-2	27	15	320	9.8	0,98	7	37
РШД-28	24	1	2000	35	2.5	25	300	1500
ДШ-0,1	27	22,5	430	11,8		18,6	30	500
ДШР-	13,5	5	2500	1,5		0,7	30	360
0.025А

8.7. Выбор электродвигателя при позиционном режиме работы

Рассмотрим вначале этот вопрос для приводов, обеспечивающих враща тельное движение звеньев манипулятора. При этом будем исходить из того, что закон изменения угловой скорости ф(рад/с) исполнительного органа (нагрузки) при перемещении на угол отработки у>0(рад) является трапеце идальным. Если возможности форсирования электродвигателя по моменту и скорости не используются и основную нагрузку привода составляет дина мический момент, что может быть при статически уравновешенном испол нительном органе, в приводах, обеспечивающих вращение относительно вертикальной оси координат, то уравнения движения нагрузки имеют вид:

при разгоне
Л/	__ H-JL.	+ J J 9 Р ’	( 8. 1)
"Д.н	ЛГ)	+ J J 9 Р ’	( 8. 1)
при торможении
мД • Н =	I	• * + V * T ’	( 8.2)

где Мд н— номинальный момент электродвигателя, Н- м; Уи— приведенный к выходному валу передаточного устройства (ПУ) момент инерции на грузки, т.е. момент инерции от исполнительного органа плюс момент инер ции от полезного груза, кпм2; $р'р, <рт— угловое ускорение исполнительного органа и полезного груза соответственно при разгоне и торможении, рад/с2; Уд — момент инерций*ротора электродвигателя с учетом момента инерции ПУ: Уд- <1,1—1,4) Уд, кг.м2;Уд — момент инерции ротора электродвигателя; Tj и /-соответственно КПД и передаточное отношение передаточного уст ройства (для упрощения будем считать, что КПД прямого и обратного ходов ПУ одинаковы).

Момент инерции Ун зависит от конфигурации исполнительного органа и массы перемещаемого груза. На стадии проектирования наибольшее его значение можно определить по формуле

Ун= ( 1 , 8 - 2 , 3 )УИ,

где Уи— момент инерции от максимального полезного груза при максималь ном радиусе вращения, кг-м2.

Из формул (8.1) и (8.2) получаем следующие выражения для расчета
ускорений при разгоне и торможении:
<Рi	MJ L M L	/ ; / *	(8.3)
	JR TJ* 1+	/ ; / *
	М

	<Рт	JDLHj
	<Рт	JR-т) + Л '-
		JR-т) + Л '-

На участке движения с постоянной скоростью можно принять, что мак

симальная скорость нагрузки (рад/с)
<рм -	(8-4)
где фд н — номинальная угловая скорость электродвигателя, рад/с.

При равноускоренных разгоне и торможении время разгона и торможе ния с учетом уравнений (8.3) и (8.4)

4 —		_ <Р		(/„!) * '/	2+Л > -	(8.5)
V	w ;	-	Mt	(/„!) * '/	2+Л > -	(8.5)
			д . н
			a ^ H J Hn i *2+		Г )	( 8.6)
	vT		м.д . н

Далее найдем время отработки /0(с), угол <р (рад). Очевидно,

V	' п с + ' т -

¥>0 ^р + ^ п	с+	*	(8.7)
где v^p, <рп с »	Угльг перемещения исполнительного органа и полезного

груза при разгоне, движении с постоянной скоростью и торможении*соот ветственно, рад.

Согласно уравнению (8.4), имеем:
<р = -î-		/	¥> = — <		<Р = *	(8-8)
р	2	р /	т	2 т /	п. с	п . с /

Подставляя в выражение (8.7) значения, полученные из уравнения

(8.8), определим
			Ф			ф	1	ф	ф	/ +	/
<р----- L		t	^ п « ■ '			у д . н +	__I	Д ■н _ У Д . Н ( Р			т +
<р----- L		t	- г л	-	н +<	/	2 т /		•/		2
о	2	р	/		п с	/	2 т /		•/		2
+ <п.с	>•										(8.9)
+ <п.с	>•
Из уравнения (8.9) находим
t +	t			=	Ф /						( 8. 10)
-В----— + /			п с	=	П . н						( 8. 10)
2			п с		П . н

Прибавляя кобеим частям равенства (8.10) выражение (/р+ /т)/2, получа-

ем	Ч>о1	t +/.
/ = / + / + /

ор Т П .С фД Н

Подставив в последнее уравнение выражения для /р и /т из (8.5) и (8.6), определим

/ . _ïai + Ььл и	Î-2L 1.	■Г 2+ /' ),	( 8. 11)
» » « . - » , . н	2

Принимая в формуле (8.11) в качестве переменной величины /, можно найти такое его значение, при котором t0 будет минимальным. Оптималь ное по быстродействию передаточное отношение ПУ

о т	1	( 8. 12)
		Мд н <р0

При этом, согласно выражению (8.12), оптимальное время отработки

t	опт	= 1,5	<Р	(8.13)
	опт	М j\ . н ^Д • н	" Д.н Д Н
		М j\ . н ^Д • н	" Д.н Д Н

Это время является минимально возможным для данного двигателя и заданного угла отработки. Последний член выражения представляет время разгона электродвигателя до номинальной скорости при воздействии номи нального момента (/рд, с).

Ниже показана зависимость /опти /опт от КПД передачи. Значения /опт и /опт при У) « 1 приняты за идеальные — /и и /и:

	0 ,9	0 ,8	0 ,7		0 ,6	0 ,5
ОПТ ^ * И	1 . 0 0 2	1 , 0 0 8	1 ,	0 2	1 , 0 4 3	1, 0 7 7 '
t о п т / 1 и , %	0 , 2	0 , 8	2		4 , 3	7 , 7

Отсюда следует, что пренебрежение небольшим статическим моментом, наличие которого эквивалентно уменьшению КПД передачи, приводит к незначительной погрешности и допустимо.

Выражение (8.12) справедливо только для трапецеидального закона пе

ремещения нагрузки, т.е. когда		(8.14)
р	*т” о Г

Неравенство (8.14) с учетом выражений (8.5),(8.6) и (8.11) приводится

к виду		7? + 7?- 1
<Рг	</н	7? + 7?- 1	i ' 2+J’ )£	J V	(8.15)
(Мп		“	д	(Ргд н
•д-		“		(Ргд н

Подставляя в (8.15) выражение для определения гопт, после преобразо

ваний получаем
<п		т		1
<п	/	т	—	(8.16)
Г 1	/	д	о
		д	2

Поэтому при расчете гопт по формуле (8.12) следует проверять выполне ние неравенства (8.16). В случае, если оно не выполняется, передаточное

отношение ПУ следует подсчитывать по формуле
JZT Т)+7) - 1	(8.17)
V .

Требуемую мощность электродвигателя Рд(Вт) можно определить из

уравнения (8.13), если принять *опт= t0 и учесть, что РД=МДн#>д	н:
р л - 3 ,37 »0/ н (т»+Т> ' 1>	(8.18)

« V <р .д>!

Выше был рассмотрен пример, когда основную нагрузку привода состав ляет инерционный момент. Если статический момент Мс(Н- м), возникаю щий от неуравновешенных масс исполнительного органа (включая переносимый груз), достаточно велик, его необходимо учитывать при рас четах.

Принимая во внимание, что КПД механической передачи мало влияет на /опт и *опт, определение ускорений при разгоне и торможении можно производить исходя из следующих выражений:

Л/	Л/	+ Л/
JLJ*-	ТТ	Ч ья *
.+ /'	I	/ н+ Та 1

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 2421 22 23 24 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
19.11.202330.62 Mб3Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых объектов в условиях севера..pdf
#
13.11.202323.18 Mб0Механика многослойных конструкций..pdf
#
12.11.202315.25 Mб0Механика насыщенных пористых сред..pdf
#
12.11.20238.02 Mб2Механика пластического деформирования трансверсально-изотропных композиционных сверхпроводниковых материалов..pdf
#
12.11.202312.72 Mб3Механика подземных сооружений в примерах и задачах..pdf
#
12.11.20239.74 Mб19Механика промышленных роботов и манипуляторов с электроприводом..pdf
#
12.11.20236.09 Mб4Механика разрушения вязко-упругих тел..pdf
#
19.11.202334.67 Mб0Механика разрушения композитных материалов при сжатии..pdf
#
19.11.202326.62 Mб0Механика разрушения. Быстрое разрушение, остановка трещин.pdf
#
12.11.202310.82 Mб2Механика разрушения. Разрушение конструкций.pdf
#
12.11.20237.56 Mб2Механика скальных грунтов и скальных массивов..pdf