Скачать:  1376070010_laboratornaya3.zip [728,24 Kb] (cкачиваний: 42)

Лабораторная работа №3

по курсу: «Проектирование мехатронных модулей»

Тема: «Изучение напряженно деформируемого состояния промышленного робота портального мостового типов»

Оглавление

1.Цель работы. 3

2.Значения параметров для построения и дальнейшего исследования компоновки промышленного робота. 3

3.Ход выполнения работы. 4

3.1.Выполним исследования НДС, приложив силу по оси «Y». 5

3.2.Выполним исследования НДС, приложив силу по оси «Z». 7

3.3.Выполним исследования НДС, приложив силу по оси «X». 9

4.Вывод. 11

1. Цель работы.

Изучить построение конечного элемента модели компоновки промышленных роботов портального типа.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1)Разработать трехмерную геометрическую модель компоновки портального и мостового типов;

2)Исследовать напряженно-деформируемое состояние на основе разработанной конечной элементной модели компоновки промышленного робота портального и мостового типов.

Обязательно воспользоваться плоскость с пятью точками, имеющими каждая свою координату из лабораторной работы номер один, точнее координатами точки номер пять.

2. Значения параметров для построения и дальнейшего исследования компоновки промышленного робота.

1. Соединение каретки промышленного робота портального типа:

Рисунок 1. Эскиз соединения каретки ПРПТ.

2.Действующая нагрузка в 130 килограмм;

2. Жесткость первой группы пружин ;

3. Жесткость второй группы пружин ;

4. Жесткость третьей группы пружин ;

5. Применяемый материала «Сталь 3» углеродистая с модулем упругости 1,2.

3.Ход выполнения работы.

В разработанной 3D геометрической модели компоновки несущей конструкции ПРПТ (лабораторная работа №1) выполняем присоединение подвижной каретки с манипулятором и получаем условную сборку промышленного робота портального типа представленную на рисунке 2.

Рисунок 2. 3D модель ПРПТ.

По условию задания наша точка захвата должна находиться в пятой точке рабочего поля захвата промышленного робота портального типа.

Выполним корректировку длины манипулятора в соответствии с координатами пятой точки.

Далее выполним исследование нашей компоновки промышленного робота портального типа.

3.1.Выполним исследования НДС, приложив силу по оси «Y».

При этом обязательно воспользуемся координатами пятой точки из первой лабораторной работы и приложим силу в 130 килограмм.

В результате получим:

Рисунок 3. Схема действующих напряжений.

Из эпюр исследования Von Misesзначение максимального напряжения равно 61455388 Н/м^2.

Рисунок 4. Схема действующих перемещений.

Из эпюр исследования URES значение максимального перемещения равно 8,159мм.

Рисунок 5. Схема действующих деформации.

Из эпюр исследования ESTRN значение максимальной деформации равно

1,845е-004.

3.2.Выполним исследования НДС, приложив силу по оси «Z».

При этом обязательно воспользуемся координатами пятой точки из первой лабораторной работы и приложим силу в 130 килограмм.

В результате получим вид:

Рисунок 6. Схема действующих напряжений.

Из эпюр исследования Von Misesзначение максимального напряжения равно 3361552 Н/м^2.

Рисунок 7. Схема действующих перемещений.

Из эпюр исследования URES значение максимального перемещения равно 0,1754мм.

Рисунок 8. Схема действующих деформации.

Из эпюр исследования ESTRN значение максимальной деформации равно

1,407е-005.

3.3.Выполним исследования НДС, приложив силу по оси «X».

При этом обязательно воспользуемся координатами пятой точки из первой лабораторной работы и приложим силу в 130 килограмм.

В результате получим вид общий:

Рисунок 9. Схема действующих напряжений.

Из эпюр исследования Von Misesзначение максимального напряжения равно 60584200 Н/м^2.

Рисунок 10. Схема действующих перемещений.

Из эпюр исследования URES значение максимального перемещения равно 9,815мм.

Рисунок 11. Схема действующих деформации.

Из эпюр исследования ESTRN значение максимальной деформации равно

1,842е-004.

4.Вывод.

В результате выполнения лабораторной работы мы изучили построение конечной элементной модели компоновки промышленного робота портального типа.

В ходе выполнения лабораторной работы мы решили несколько задач: разработали 3D геометрическую модель компоновки промышленного робота портального типа, исследовали напряженно-деформируемое состояние на основе разработанной конечной элементной модели компоновки промышленного робота.

В процессе выполнения лабораторной работы мы разобрались с компоновкой промышленного робота портального типа и его принципом работы: по траверсе перемещается каретка, к которой закреплен корпус руки, по которой перемещается манипулятор.

В ходе проведения лабораторной работы мы исследовали напряженно деформируемое состояние компоновки промышленного робота портального типа при расположении захватного устройства манипулятора в плоскости – смотрим лабораторную работу номер 1 в точке номер пять и прикладывали к ней и исследовали по очереди силу в 130 килограмм, которая действовала то по оси x, то по оси y, то по оси z.

Самое большое напряжение компоновка будет испытывать при действии силы по оси Y и будет равно 61455 388 N/м², а самое маленькое при действии силы по оси Z и будет равно 3361 552 N/м².

Самое большое перемещение компоновка будет испытывать при действии силы по оси Х и будет равно 9,81544е + 0,0 мм, а самое маленькое при действии силы по оси Z и будет равно 1,754е – 0,01 мм.

Деформация компоновка при действии силы по оси X иY будет испытывать приблизительно равные 1,84е – 0,04, при действии силы по оси Z – 1,407е-0,05.

В итоге мы можем сделать вывод, что напряженно деформируемое состояние нашего промышленного робота портального типf будет благоприятнее при действии дистанционной нагрузки, в 130 килограмм, по оси Z.