Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


РАСЧЕТ ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРА НА ПРОЧНОСТЬ



2016-01-05 2056 Обсуждений (0)
РАСЧЕТ ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРА НА ПРОЧНОСТЬ 0.00 из 5.00 0 оценок




Расчет звеньев на прочность начинаем с последнего звена манипулятора, так как масса самих звеньев еще не определена. Звенья манипулятора необходимо расположить таким образом, чтобы возникающие внутренние силовые факторы, обусловленные действием сил тяжести, сил инерции, сил сопротивления имели максимальные значения.

 

Рисунок 8 –

 
 
 
 
Схема четырёхзвенного манипулятора.

Расчет звеньев манипулятора на прочность начнём с звена 4:

 

 

Рисунок 9 –

 
 
 
 
Схема нагружения четвёртого звена.

 

Под действием веса Qгр и распределенной нагрузки от веса звена q4 в балке возникают силовые факторы.

Поперечная сила от веса груза и звена.

(25)

Изгибающий момент относительно оси у на участке l4

(26)

на участке l4:

(26)

(27)

так как вес звена нам неизвестен, то сначала учитываем только действие груза Qгр

Рассчитываем эквивалентную нагрузку в сечении по III теории прочности:

(28)

Подставив (66),(67),(68) в (69) получаем:

Определим момент сопротивления поперечного сечения:

(29)

(30)

(31)

Получаем формулу для определения момента сопротивления:

где n – запас прочности :принимаем за n=10;

σТ – допустимые напряжения, σТ=160 МПа

Учитывая тип движения звена и вид его нагружения предпочтительнее

использовать сечение в виде кольца:

Рисунок 10 –

 
 
 
 
Поперечное сечение четвёртого звена.

Для кольцевого сечения:

(32)

Преобразовав формулу (74), получаем формулу для вычисления диаметра

(33)

где - диметр наружного цилиндра

- диаметр отверстия.

Принимая внешний диаметр равным D=0,037 м и внутренний – d=0,0185 м., масса звена 4 равна:

, (34)

где γ – удельный вес стали. γ=0,78∙104 кг/м3

распределенная нагрузка от веса звена :

(35)

Пересчитываем силовые факторы с учетом q4:

=49+61.61*1=110.6(Н)

=49*0.75+(61,61*0.752)/2=54(Н∙м)

=49*0.75+(61.61*0.752)/2=54(Н∙м)

=(49+61.61*0.75)*0,25+(61,61*0,252)/2=25.72(Н∙м)

Внешний диаметр – D=0,042м., внутренний диаметр – d=0,021м.

Момент инерции звена вычисляем по формуле:

(36)

 

z
x
y
M
y
M
кр
D
Q
Q
гр
E
Рассчитаем третье звено на прочность:

 

Рисунок 11 –

 
 
 
 
Схема нагружения третьего звена.

 

Поперечная сила от веса груза и звена:

(37)

Изгибающий момент:

(38)

Крутящий момент:

(39)

Так как вес звена неизвестен, то учитываем только первую и вторую составляющую:

Используя формулу (66), определяем результирующий момент

Используя формулу (70), определяем момент сопротивления третьего звена

Выбираем сечение в виде прямоугольника:

Рисунок 12 –

 
 
 
 
Поперечное сечение третьего звена.

 

Из момента сопротивления определяем размеры поперечного сечения

h=0.75H=0.75*0.058=0.0435(м)

В=Н/2=0,058/2=0,029(м)

b= В/2=0,029/2=0,0145(м)

S=H∙B-h∙b=0.058∙0.029-0.0435∙0.0145=0.00105(м2)

Используем формулу (77), определяем массу третьего звена:

Распределенная нагрузка равна:

(Н/м)

Пересчитываем силовые факторы с учетом q3:

=49+8.1*9.8+80.262*1.5=248.773(Н)

h=0.75H=0.75*0.064=0.048(м)

В=Н/2=0,064/2=0,032(м)

b= В/2=0,032/2=0,016(м)

S=H∙B-h∙b=0.064∙0.032-0.048∙0.016=0.00128(м2)

Момент инерции звена 3:

Расчет 2 звена на прочность:

 

 

Рисунок 13 –

 
 
 
 
Схема нагружения второго звена.

 

Поперечная сила :

; (81)

 

Изгибающие моменты:

; (82)

(83)

так как вес звена нам неизвестен, его сначала не учитываем.

Рассчитываем эквивалентную нагрузку в сечении по III теории прочности (формула (70)):

Определим момент сопротивления поперечного сечения:

(84)

где n – запас прочности :принимаем за n=10;

σТ – допустимые напряжения, σТ=160 МПа

Учитывая тип подвижности второго звена выбираем сечение в виде кольца:

 

 

Рисунок 14 –

 
 
 
 
Поперечное сечение второго звена

 

Для кольцевого сечения:

Определим полярный момент сопротивления по формуле (70), а из него определим геометрические размеры сечения

где - диметр наружного цилиндра

- диаметр отверстия.

Принимая внешний диаметр равным D=0,063 м и внутренний d=0,0315м,

масса звена 2 равна:

,

где γ – удельный вес стали. γ=0,78∙104 кг/м3

распределенная нагрузка от веса звена :

Пересчитываем силовые факторы с учетом q2:

Момент инерции звена вычисляем по формуле (78):

Расчет 1 звена на прочность:

 

Рисунок 15 – Схема нагружения первого звена.

Продольная сила Q1:

(86)

Изгибающий момент относительно оси у:

(87)

Изгибающий момент относительно оси x:

(88)

Рассчитываем эквивалентную нагрузку в сечении по III теории прочности:

Определим момент сопротивления поперечного сечения:

Учитывая вид нагружения первого звена выбираем сечение в виде прямоугольника:

Рисунок 16 – Поперечное сечение первого звена.

 

h=0.75H=0.75*0.065=0.048(м)

В=Н/2=0,065/2=0,0325(м)

b= В/2=0,0325/2=0,0162(м)

S=H∙B-h∙b=0.065∙0.0325-0.048∙0.0162=0.001335(м2)

Масса первого звена:

Пересчитываем Q c учетом q1

Момент инерции звена 1

 

 



2016-01-05 2056 Обсуждений (0)
РАСЧЕТ ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРА НА ПРОЧНОСТЬ 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: РАСЧЕТ ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРА НА ПРОЧНОСТЬ

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2056)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)