- •Белорусский национальный технический университет
- •Курсовой проект
- •Белорусский национальный технический университет
- •Содержание
- •Введение
- •1 Типовой технологический процесс и выбор манипулятора
- •2 Приближенная нагрузочная диаграмма
- •2.1 Расчет сил и моментов, действующих в электроприводе
- •2.2 Определение составляющих времени нагрузочной диаграммы
- •2.3 Построение нагрузочной диаграммы и её анализ
- •3 Выбор и проверка электродвигателя
- •3.1 Предварительный выбор электродвигателя
- •3.2 Расчет динамических параметров привода и уточненная нагрузочная диаграмма
- •3.3 Проверка двигателя
- •4. Определение основных характеристик привода
- •4.1 Построение и анализ механических характеристик двигателя
- •4.2 Расчет скорости для точной остановки и анализ результатов
- •4.3 Расчет и анализ переходных процессов
Белорусский национальный технический университет
Факультет информационных технологий и робототехники
Кафедра “Робототехнические системы”
Курсовой проект
По дисциплине “Электрические машины и АЭП”
Тема:” Привод звена промышленного робота(нижней руки)”
Исполнитель: студент ФИТР, 4 курс, группа 107119
Романов Александр Иванович
Руководитель проекта: БНТУ, доцент кафедры РТС
Лившиц Юрий Евгеньевич
Минск 2012
Белорусский национальный технический университет
Кафедра “Робототехнические системы”
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине “Электрические машины
и автоматизированный электропривод”
Тема:” Привод звена промышленного робота(нижней руки)”
Исполнитель:__________ Романов А.И.
Студент 4 курса 107119 группы
Руководитель:_________Лившиц Ю.Е.
Минск 2012
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ВЫБОР МАНИПУЛЯТОРА
2 ПРИБЛИЖЕННАЯ НАГРУЗОЧНАЯ ДИАГРАММА
2.1 Расчет сил и моментов, действующих в электроприводе
2.2 Определение составляющих времени нагрузочной диаграммы
2.3 Построение нагрузочной диаграммы и её анализ
3 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ
3.1 Предварительный выбор электродвигателя
3.2 Расчет динамических параметров привода и динамическая нагрузочная диаграмма
3.3 Проверка двигателя
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИВОДА
4.1 Построение и анализ механических характеристик
4.2 Расчет скорости для точной остановки и анализ результатов
4.3 Расчет и анализ переходных процессов
5 ВЫБОР КОМПЛЕКСНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
5.1 Обзор современных электроприводов ПР и их анализ, выбор
5.2 Функциональная структурная схема привода. Передаточные функции звеньев, работа электропривода
5.3 Схема подключения привода. Настройка, установка привода.
6 РАСЧЕТ РАСХОДА ЭНЕРГИИ И КПД ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ
ЗАКДЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Введение
Промышленные роботы (ПР) находят все более широкое применение, заменяя человека (или помогая ему) на участках с опасными, вредными для здоровья, тяжелыми или монотонными условиями труда. Особенно важно то, что ПР можно применять для выполнения работ, которые не могут быть механизированы или автоматизированы традиционными средствами. Однако ПР — всего лишь одно из многих возможных средств автоматизации и упрощения производственных процессов. Они создают предпосылки для перехода к качественно новому уровню автоматизации — созданию автоматических производственных систем, работающих с минимальным участием человека.
Сегодня робототехнические системы применяют практически во всех отраслях народного хозяйства, однако наибольшее распространение они получили в промышленности, прежде всего — в машиностроении. [1]
В последние годы можно отметить определенные достижения в развитии электропривода (ЭП). Были созданы новые магнитные материалы с существенно более высокими магнитными свойствами. Электропривод по сравнению с пневмо- и гидроприводом обладает низким уровнем шума, легкостью передачи сигналов управления, простотой монтажа, а так же учитывая дешевизну электроэнергии, ЭП все чаще используется в ПР. Основными факторами, определяющими конструкцию привода, являются назначение и условия эксплуатации ПР, грузоподъемность и требуемые динамические характеристики манипулятора, вид системы управления.
Электроприводы, которые выпускаются промышленностью, бывают с изменяемой и неизменной частотой вращения вала электродвигателя. По виду регулирования различают регулируемый и следящий электроприводы. Следящим называется электропривод, который обеспечивает (с заданной скоростью) движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Электропривод называется регулируемым, если частота вращения вала двигателя меняется по заданному закону.
Электропривод состоит из следующих узлов: двигателя, преобразователя и трансформатора.
Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию вращения вала.
Преобразователь, состоящий из силовых элементов и системы управления, формирует напряжение, подаваемое на двигатель.
Трансформатор согласует напряжение питающей сети с напряжением двигателя.
Основную функцию в электроприводе (преобразование электрической энергии в механическую) выполняет электродвигатель. От параметров электрического двигателя зависит технический уровень электропривода применяемого в станках или промышленных роботах.
Электрический привод представляет собой сложное соединение большого числа элементов, охваченных системой обратных связей. Для успешной его эксплуатации все элементы должны работать согласованно.
В регулируемых ЭП широко используются двигатели постоянного тока(ДПТ). Широкое распространение ДПТ несмотря на их более высокую стоимость и сложность эксплуатации по сравнению с асинхронными двигателями объясняются в первую очередь простыми и надежными способами регулирования частоты вращения, большими пусковыми моментами и перегрузочной способностью, чем у двигателей переменного тока. Наибольшее распространение ДПТ получили в приводах, требующих глубокого регулирования частоты ращения[2]
Основной целью курсового проекта является расчет переходных процессов, нагрузочных диаграмм, энергетических показателей, выбор ЭД.