Курсовой проект по дисциплине «Механика управляемых машин»

11

Проверим расчеты в программе CadMan (см. рис. 2.4):

Расчеты были произведены верно.

Рисунок 2.4

2.1.3.Исследование движения манипулятора

Планы механизма за цикл работы при цикловой системе управления приведены на рисунке 2.5. На рисунке изображены 36 положений, которые принимает манипулятор за рабочий цикл.

Рисунок 2.5

12

Графики изменения обобщенной координаты 1, обобщенной скорости и ускорения приведены ниже на рисунке 2.6:

Рисунок 2.6

Графики изменения обобщенной координаты S2, обобщенной скорости и ускорения приведены ниже на рисунке 2.7:

Рисунок 2.7

13

Графики изменения обобщенной координаты θ3, обобщенной скорости и ускорения приведены ниже на рисунке 2.8:

Рисунок 2.8

На рисунке 2.9 изображены графики изменения параметров движения рабочего органа. На графиках приведены зависимости изменения длины радиус-вектора рабочего органа, положение которого определяется ориентирующей точкой А, его модуля скорости и модуля ускорения от времени.

Рисунок 2.9

14

2.2.Позиционная система управления

В позиционных системах управления движение манипулятора программируется так, чтобы его рабочий орган в процессе перемещения занял ряд требуемых позиций. Позиционная система управления является следствием развития цикловой системы управления. В системах с небольшим числом точек позиционирования информация о положении, последовательности и времени может запоминаться раздельно как и в цикловых системах.

2.2.1.Позиции рабочего органа и планирование движений

Координаты позиций, занимаемых рабочим органом манипулятора, законы движения по обобщенным координатам выбраны в соответствие с ТЗ (см. табл.3 и табл.4).

Так как заданные в техническом задании координаты положения рабочего органа манипулятора невозможно обеспечить, заменим их и используем следующие значения координат позиций:

									Таблица 2.4
	Позиция 1				Позиция 2				Позиция 3
XA, м	YA, м		ZA, м	XA, м	YA, м		ZA, м	XA, м	YA, м		ZA, м
0,3	0,65		0,8	-0,4	0,4		0,55	0,15	-0,2		0,7

В таблице 2.5 для каждой степени свободы указан тип закона движения для каждого участка и значения его параметров.

Рисунок 2.10

							Таблица 2.5
	Степень	Тип закона	tн, c	tP, c	tу, c	tт, c	tп, c
	свободы	движения
	1	Рис. 2.10а	0	0,5	1,0	0,5	0
	2	Рис. 2.10а	3,5	0,5	1,0	0,5	0
	3	Рис. 2.10б	1,5	0,5	1,0	0,5	0

15

Рабочий орган манипулятора занимает определенные точки пространства с некоторой погрешностью, величину которой мы можем регулировать и устанавливать в зависимости от результата, который необходимо получить при решении определенной задачи. Для данного движения манипулятора выбираем точность позиционирования равную 1%, которая обеспечивает такое движение манипулятора, при котором траектория выходного звена проходит через заданные позиции. Манипулятор принимает заданные положения как показано на рисунке 2.11:

Рисунок 2.11

16

2.2.2.Исследование движения манипулятора

Планы механизма за весь цикл работы представлены ниже на рисунке 2.12

Рисунок 2.12

17

Обобщенные координаты 1 (1), S2 (2), θ3 (3) изменяются в процессе движения манипулятора как показано на рисунке 2.13:

Рисунок 2.13

Графики обобщенных скоростей приведены на рисунке 2.14:

Рисунок 2.14

18

На рисунке 2.15 изображены обобщенные ускорения манипулятора:

Рисунок 2.15

В таблицах 7.1, 7.2, 7.3 приложения приведены данные изменения обобщенных координат, скоростей и ускорений.

Параметры движения рабочего органа (точки А) при позиционном управлении приведены на рисунке 2.16 и в таблицах 7.4, 7.5, 7.6 приложения.

Рисунок 2.16

19

2.3.Контурная система управления

Системы контурного управления обеспечивают движение по непрерывным территориям, при этом осуществляется непрерывное скоординированное управление по всем степеням свободы. В процессе работы рабочий орган манипулятора должен пройти по заданной траектории.

2.3.1.Траектория рабочего органа

В таблице 5 ТЗ указан тип траектории, координаты её начала и конца, тип и параметры закона движения точки A. Прямая, по которой проходит траектория движения рабочего органа, изображена на рисунке 2.17. На рисунке 2.18 изображены графики изменения координат радиус-вектора рабочего органа, его скорости и ускорения.

Рисунок 2.17

Рисунок 2.18

20

2.3.2.Исследование движения манипулятора

На рисунке 2.19 представлены планы манипулятора при его движении по заданной прямой. На рисунке изображены 30 положений, занимаемых манипулятором в процессе движения.

Рисунок 2.19

Графики изменения обобщенной координаты 1, обобщенной скорости 1 и ускорения 1 приведены на рисунке 2.20:

Рисунок 2.20