Регулирование позиционного перемещения манипулятора (стр. 3 из 3)
G – сила сопротивления поступательно движущегося элемента (Н);
где Q – вес перемещаемого груза (кг.);
g – ускорение свободного падения (постоянная величина), g = 9.8 м/с2 ;
H.nдв- номинальная скорость вращения двигателя (об/мин) ;
nдв=1488 об/мин.
кг м2.Момент на валу редуктора:
,где i=38.98 – передаточное отношение редуктора,
тогда:
кН.Расчитаем моменты инерции масс элементов механизма.
Моменты инерции манипулятора рассчитывается как сумма моментов инерции линейки и шестерни:
, 
,где L=0,05 м – длина шестерни,
ρ=7800 кг/м3‑ плотность стали,
Dш=0,756м – диаметр шестерни.
Тогда:
кг/м2, 
,Тогда:
кг·м3. Момент инерции редуктора:
разбивается передаточное число редуктора по ступеням Ц2У-200
, m=235 кг, D=800мм. 
, m=720 кг, D= 1165 мм.Данные берутся из справочника [6].
, (8) 
кг 
.Приведенный момент инерции редукторов к валу двигателя:
,где
=1,12 – коэффициент учитывающий инерцию вращающихся муфт. 
319 кг 
Постоянная времени двигателя:
Постоянная времени редуктора:
,где
=40 сек-1 – угловая скорость редуктора. 
сек Постоянная времени манипулятора:
Передаточный коэффициент привода манипулятора:
,где x = φ – функция угла поворота вала двигателя,
y = Rш·φш – передвижение манипулятора,
Rш=0,225м.‑ радиус шестерни,
φш= φ/i – угол поворота вала редуктора
При повороте вала двигателя на 1° вал редуктора повернется на:
φш= φ/i=1/38,98=0,026°,
Тогда:
м/°10. Передаточные коэффициенты элементов механизма
Перемещение задается c помощью задающего устройства (ЗУ).
Передаточный коэффициент преобразовательного устройства:
.Передаточный коэффициент двигателя:
.Передаточный коэффициент редуктора:
.Передаточный коэффициент манипулятора с заготовкой:
,Передаточный коэффициент энкодера:
.11. Определение передаточной функции системы
Передаточная функция всей системы определяется по формуле
,(14) 
. (15)12. Оценка устойчивости
 |
Передаточная функция всей системы:
Так как передаточная функция получилась третьего порядка, то устойчивость проверяется по критерию Вышнеградского. Для этого необходимо и достаточно выполнение двух условий:
1) все коэффициенты характеристического уравнения должны быть положительными (a1>0; a2>0; a3>0; a4>0);
2) произведение средних коэффициентов должны быть больше произведения крайних (a2a3> a1a4).
; 
.По критерию Вышнеградского система устойчива.
Список литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Изд. 5-е в 3-х тт. – М.: Машиностроение, 1980.
2. Буглак В.Н. Автоматизация методических печей. Изд. 3-е М.: Металлургия, 1981.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин, 7-е изд. М.: Высшая школа, 2001.
4. Тымчак В.М. Справочник печей прокатного производства. Изд. в 2-х тт. Том 2-ой –М.: Металлургия, 1970.
6. Харахаш В.А. Справочное руководство по цилиндрическим редукторам. – М.: МАШГИЗ, 1961.
7. Копылова И. П. Справочник по электрическим машинам. – т1. – М.: Энергоатомиздат, 1988 – 455 с.
8.http://tehprivod.ru/kat_elsiemens.htm.
9. http://www.tenzo.ru/default.aspx?ti=1&hti=14&p=7
10.http://tehprivod.ru/kat_preobraz.htm.