View
35
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
KATEDRA ZA KONSTRUIRANJE I RAZVOJ PROIZVODAZavod za konstruiranje
ak. godina 2012/13.
PROJEKTNI ZADATAKiz kolegija
„Konstrukcijski elementi robota“
Naslov:
HVATAČ ROBOTSKE RUKE
Zadatak zadali: Zoran Domitran, dipl.ing
Student: Marko ZajecMB: 0035173346
Zagreb, 2012.
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Sadržaj
1 Kinematika robotske ruke.............................................................................................3
1.1 ..........................................................................................................................Ubrzanja oko zgloba C 3
1.2 Ubrzanja oko zgloba B..............................................................................................4
1.3 Ubrzanja oko zgloba A..............................................................................................5
1.4 Ukupna ubrzanja.........................................................................................................6
2 Analiza hvatača robotske ruke....................................................................................7
2.1 Sile koje dijeluju na izradak...................................................................................7
3 Sile i reakcije hvatača robotske ruke........................................................................8
3.1 Grafička metoda određivanja sila u jednom kraku.....................................9
3.2 Određivanje potrebnog tlaka u cilindru.......................................................10
3.3 Ponovno određivanje sila u jednom kraku.................................................11
4 Provjera dopuštenih naprezanja.............................................................................12
4.1 Savijanje kraka nosaća..........................................................................................12
4.2 Savijanje glavne poluge........................................................................................13
4.3Opterećenje svornjaka na odrez.........................................................................14
4.4Opterećenje vijka M5 na odrez..........................................................................16
5 Literatura...........................................................................................................................17
Fakultet strojarstva i brodogradnje2
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
1. Kinematika robotske ruke
1.1. Ubrzanja oko zgloba C:
Slika 1. Ubrzanja oko zgloba C
Fakultet strojarstva i brodogradnje3
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
1.2. Ubrzanja oko zgloba B:
Slika 2. Ubrzanja oko zgloba B
Fakultet strojarstva i brodogradnje4
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
1.3. Ubrzanja oko zgloba A:
Slika 3. Ubrzanja oko zgloba A
Fakultet strojarstva i brodogradnje5
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
1.4. Ukupna ubrzanja:
Slika 4. Ukupna ubrzanja hvatača
Fakultet strojarstva i brodogradnje6
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
2. Analiza hvatača robotske ruke.
2.1 Sile koje djeluju na izradak
Zahtjevi:
Najveća masa izratka: m ≤ 15,2 kg
Slika 5. Sile na izradak
Sila teža:
Centrifugalna sila:
Inercijska sila 1:
Inercijska sila 2:
Fakultet strojarstva i brodogradnje7
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Rezultanta sila vertikalnih sila:
Ukupna rezultanta sila:
3. Sile i reakcije hvatača robotske ruke.
Hvatač se sastoji od tri kraka, pa za potrebe proračuna, rezultanta sila se dijeli s 3.
Da bi prihvatili izradak, i osigurali od ispadanja mora vrijediti:
Fakultet strojarstva i brodogradnje8
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Slika 6. Sile trenja na izradak
Rezultanta sila koja dijeluje na jedan držać.
Materijal hvatača: PA66 (60% Staklenih vlakna)
koeficijent trenja PA66.
vlačna čvrstoća.
Young-ov modul elastičnosti.
Savojna dinamička izdržljivost.
Uvojna dinamička izdržljivost.
Normalna sila u držaću
Fakultet strojarstva i brodogradnje9
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
3.1. Grafička metoda određivanja sila u jednom kraku.
Pomoću geometrijske slike kraka hvatača, i poznate normalne sile dobivamo.
Slika 7. Minimalni iznosi sila koje djeluju u jednom kraku.
Iznosi izmjerenih sila.
Rezultanta sila koja se dijeli na .jedan držač.
Sila koja se mora ostvariti za prijenos na držaču.
Normalna sila na jedan.držač
Sila koja dijeluje na kraćoj poluzi.
Sila koja dijeluje na dužoj poluzi.
Projekcija sile na dužoj poluzi na os x.
Fakultet strojarstva i brodogradnje10
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Projekcija sile na dužoj poluzi na os y.
3.2. Određivanje potrebnog tlaka u cilindru.
Da bi se osigurao prihvat izratka moramo odrediti tlak fluida kojim će se ostvariti sila za prihvat.
Površina klipa na kojoj djeluje fluid.
Sila koja se mora ostvariti tlakom fluida.
Tlak u cilindru.
Odabiremo tlak fluida
Na temelju odabranog tlaka, određujemo vertikalnu silu klipa.
3.3. Ponovno određivanje sila u jednom kraku.
Fakultet strojarstva i brodogradnje11
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Pomoću geometrijske slike kraka hvatača, i poznate vertikalne sile klipa dobivamo.
Slika 8. Iznosi sila koje djeluju u jednom kraku uslijed djelovanja tlaka pc = 2,4 bar.
Iznosi izmjerenih sila.
Rezultanta sila koja se dijeli na .jedan držač.
Sila koja se mora ostvariti za prijenos na držaču.
Normalna sila na jedan.držač.
Sila koja dijeluje na kraćoj poluzi.
Sila koja dijeluje na dužoj poluzi.
Projekcija sile na dužoj poluzi na os x.
Projekcija sile na dužoj poluzi na os y.
4. Provjera dopuštenih naprezanja.
4.1. Savijanje kraka hvatača.
Fakultet strojarstva i brodogradnje12
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Slika 9. Opterećenje kraka silom.
Na jedan krak hvatača, djeluje sila Mx koja opterećuje krak hvatača na savijanje, te My koja
opterećuje krak hvatača na uvijanje ili torziju.
Da bi odredili zadovoljava li odabrani materijal uvjete opterećenja, moramo naći reducirani
moment.
Fakultet strojarstva i brodogradnje13
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Kritični presjek kraka je kod uvrta za svornjak.
ZADOVOLJAVA !!
4.2. Savijanje glavne poluge.
Slika 10. Opterećenje glavne poluge silom.
Fakultet strojarstva i brodogradnje14
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
ZADOVOLJAVA !!
4.3 Opterećenje svornjaka na odrez.
Sila na svornjak.
Promjer svornjaka.
Debljina lima.
Fakultet strojarstva i brodogradnje15
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Sila na svornjak.
Broj rezova spoja.
Broj svornjaka.
Promjer svornjaka.
Debljina lima.
ZADOVOLJAVA !!
Fakultet strojarstva i brodogradnje16
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Sila na svornjak.
Broj rezova spoja.
Broj svornjaka.
Debljina lima.
ZADOVOLJAVA !!
4.4 Opterećenje vijka M5 na odrez.
Fakultet strojarstva i brodogradnje17
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
Sila na vijak.
Površina jezgre vijka M5.
Vanjski promjer vijka M5.
Najmanja nosiva duljina vijka.
5. LITERATURA
[1] Krautov strojarski priručnik, Sajema, Zagreb, 2009.
Fakultet strojarstva i brodogradnje18
Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke
[2] Decker, K. H.: Elementi strojeva, Golden marketing-Tehnička knjiga Zagreb, 2006.
Fakultet strojarstva i brodogradnje19
Recommended