Главная Расчет круглых валов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 [ 191 ] 192 193 194 195 196 197 198 199 200 Малые перемещения во много раз меньше тех, которые могут выполнять непосредственно линейные приводы, могут быть обеспечены следующими решениями. При этом соответственно возрастает дискретность, точность перемещений и грузоподъемность устройства по сравнению с возможными показателями приводов. В основу каждой кинематической цепи положена система со сферическим шарниром О и тремя вращательными од-ноподвижными парами А, Д С (рис. 10.3.12, в). Чтобы получить шесть степеней свободы, необходимо оси вращательных пар x\y\z располагать так, чтобы они бьши параллельны осям координат соответственно х, у, и не пересекались между собой (рис. 10.3.12, а). При пересечении хотя бы одной пары из осей х\у и Z число степеней свободы уменьшается. В частном случае (рис. 10.3.12, б) все три оси х\у и z пересекаются в одной точке 0\ а оси у и у совпадают. Такая кинематическая цепь имеет пять степеней свободы и одну лишнюю степень свободы - вращение соединительного звена вокруг оси 00 , которое не может влиять на движение выходного звена. В каждой кинематической цепи может быть не более трех приводных кинематических пар (из числа вращательных пар А, В, С). Для передачи движения звеньев цепи (рис. 10.3.12, в) использован рычаг, малым плечом которого является расстояние между осями вх, е, (см. рис. 10.3.12, с), а большим плечом Гх, Гу, Г. Вследствие малости перемещений движение точки О по дугам окружности при углах поворота звена 0\0, (рх Фу и можно считать прямолинейными и равными соответственно хФх у/у и ez схеме, показанной на рис. 10.3.12, б, получается только два таких перемешения. Возможны следующие варианты последовательности соединения осей вращательных пар в кинематической цепи по рис. 10.3.12, а: Oxyz , Oyzx, Ozxy , Oxzy\ Oyxz, Ozyx. Для получения шести степеней свободы выходного звена к нему подключают три кинематических цепи через сферические шарниры. При этом одна цепь обеспечивает перемешения Xl, Ух, Z\ (см. рис. 10.3.12, в), другая - два перемешения Х2 и Z2, соответственно этому поворот выходного звена вокруг осей i и Ji, а третья - только одно перемешение 3, соответственно поворот вокруг оси Xl. Если используются двигатели, способные развивать усилие только в одном направлении (без реверсирования усилия, но с реверсированием движения), необходимо силовое замыкание кинематической цепи, например, в виде упругого звена или дополнительного двигателя. Действие на рьиаг четырех сил F\, /2 3 /4 обеспечивает необходимое число приводов (три) и силовое замыкание (рис. 10.3.12, в). Для точных перемещений или для использования манипулятора в вакууме целесообразно кинематические пары выполнять в виде упругих перемьшек (рис. 10.3.12, г). Сферическая пара О представлена в виде двух перемычек, расположенных по оси Z, а каждая из остагш-ных пар А, В, С - в виде перемычки, способной изгибаться и обеспечивать поворот связанных с ней жестких элементов вокруг осей X, у, Z- Оси перемычек Сх Су и смещены относительно осей соответственно х, и . Перемычка А раздвоена и ее элементы размешены симметрично относительно осей Z и 10.4. ЗАЖИМАЮЩИЕ И ДЕФОРМИРУЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ Зажимающие и деформирующие механизмы обеспечивают движение без нагружения выходных звеньев до соприкосновения с зажимаемым или деформируемым объектом, а затем создают давление на объект практически без перемешения или при незначительном перемещении. На подготовительном этапе функционирования такие механизмы могут бьггь рассмотрены как передаточные или манипулирующие. 10.4.1. Механизмы относительного перемещения зажимаюпщх элементов Простейшие решения зажимающего механизма заключаются в обеспечении давления в любой точке хода выходных звеньев передаточного (рис. 10.4.1, а) или манипулирующего (рис. 10.4.1, б) механизма. Губки 4и 5 первого механизма жестко закреплены на ползунах соответственно J и 7. Ползуны установлены на направляющих 2, соединенных с корпусом. Поступательное движение ползуну 7 и соответственно губке 5 сообщается гидроцилиндром /. Благодаря связи звеньев 7 и J равноплечей кулисой 6 обеспечивается встречное движение губок 5 и 4. У прямолинейно-направляющего механизма (рис. 10.4.1, б) точки Си В звена BCD движутся вдоль направляющих, оси которых пересекаются в точке А. Из свойства механизма точка D должна двигаться по прямой, проходящей через точку А, при условии, что все точки А, В, С и D лежат на одной окружности с центром в точке Oi- Симметрично первому / 2 3 Рис. 10.4.1. Зажимающие механизмы направляющему механизму установлен второй такой же механизм. Причем точки Aw. By них общие. Точке В сообщается прямолинейное движение от гидроцилиндра i, установленного в корпусе 8. В точке С звено BCD шарнирно связано с ползуном 9. Аналогичный ползун 10 связан с другим направляющим механизмом. В точке D шарнирно к звену BCD присоединена губка 4, аналогично губка 8 присоединена к другому направляющему механизму. Для обеспечения поступательного перемещения губка 5 соединена с ползуном 9 дополнительным звеном CZ>, причем CCDD представляет собой параллелограмм. Также соединена губка 5 с ползуном 10. Рассмотренное устройство обеспечивает возможность захвата и зажатия предметов с широким диапазоном размеров. Простейшие решения зажимающих и деформирующих механизмов получают, непосредственно присоединяя выходные звенья к приводным устройствам. Механизм всестороннего сжатия (рис. 10.4.2) предназначен для испытания материалов, получения заданной пространственной формы прессуемых изделий. Он обеспечивает сжатие объекта с шести сторон одновременно. Выполнено данное устройство в виде коробки кубической формы с перемещаемыми стенками. Стенки i, J, в, 7, 9, 11 коробки соединены со стойкой поступательньгми парами, определяющими их относительное перемещение. Стенка 6 коробки неподвижна, а стенки i и J Рис. 10.4.2. Механизмы всестороннего сжатия установлены с возможностью перемещения в плоскости их установки. Плоскости стенок 6, i, 3 образуют прямой угол xyZ- Стенка 3 может перемещаться вдоль оси у, а стенка / - в плоскости ху вдоль биссектрисы угла между осями X и Стенку 7 перемещают поступательно вдоль оси Z гидроцилиндром 4. Стенка 9 перемещается поступательно гидроцилиндром 8 в направлении под углом 45 к оси X в плоскости параллельной ху. Стенка 11 перемещается поступательно гидроцилиндром 10 в направлении под углом 45 к осям х, у, Z. Все стенки перемещаются одновременно таким образом, что сохраняется контакт их торцов со смежными стенками. Силовое замьпсание осуществляется пружинами 2 и 5. 10.4.2. Механизмы распорного действия Для обеспечения значительной силы зажатия объекта используется распорный эффект, возникающий вблизи особого положения зажимающего механизма. Наличие особого положения позволяет исключить самопроизвольное движение выходного звена. В механизме перемещения и запирания борта формы железобетонных изделий (рис. Рис. 10.4.3. Механизм перемещения и запирания борга формы 10.4.3) борт 2 присоединен к основанию с помощью гибкого элемента М и приводится в движение посредством шестизвенного шарнирного механизма, содержащего пружинное звено КС. В положении раскрытия борта, показанном на рис. 10.4.3, звено 1 приведено в положение, ограниченное упором 3. Из этого положения невозможно самопроизвольное закрытие борта, пока центр шарнира В лежит по правую сторону от линии АС. Запирание борта происходит при повороте рычага 7 в направлении действия силы / до упора 4. 8 этом случае звено СВ будет тянуть шарнир С вниз, звенья КС и CL вытянутся в одну линию. Такое положение является особым. Звено КС при этом сжимается. Последующее небольшое перемешение точки С ниже линии KL приведет к устойчивому запиранию борта 2 (звено I упрется в упор 4). Раскрытие его происходит при повороте рычага 1 по часовой стрелке. 10.4.3. Механизмы винтового прессования В ковочных машинах в ряде случаев кроме сжимающего усилия требуется сообщение поковке крутящего момента. Выходному звену при этом придают винтовое движение с определенным соотношением поступательного и вращательного перемещений. Ползун 4 (рис. 10.4.4, а) перемещается по направляющей корпуса пресса 5. До соприкосновения с поковкой ползун 1 удерживается упорами С, обеспечивающими начальный угол накпюна стоек Д J и б. При соприкосновении с поковкой усилие через наклонные стойки 2, J и б, соединенные с ползунами и 7 сверическими парами, передается ползу- Рис. 10.4.4. Механизмы винтового прессования ну 7 и связанному с ним инструменту 7. Поковка зажимается между инструментами 7 и 8. При последующем давлении в направлении действия силы /, поскольку ползун 4 не вращается, начинает поворачиваться ползун 7 и через инструмент 7 скручивает поковку. Соотношение силы / и крутящего момента определяется наклоном стоек 2, 3 и 6. Он может регулироваться, например, перемещением в вертикальном направлении упоров С. Реактивный момент воспринимается направляющей 5. В восьмизвенном пространственном механизме (рис. 10.4.4, б) вращение ведущего вала 9 преобразуется во вращение и поступательное перемешение инструмента 7 относительно неподвижного инструмента 8. Вал 9 соединен поступательной парой D со звеном 77, которое связано с инструментом 7 карданной передачей, содержащей промежуточные звенья EG, GL, LM. Оси вращательных пар / и G, L и М перекрещиваются под прямым углом, а оси пар Е и М, G и L параллельны. Инструмент 7 связан вращательной парой N с ползуном 72, перемещаемым вдоль направляющей корпуса станка, с которой он соединен поступательной парой К В этой схеме параметры инструмента (соотношения поступательного движения и вращения) определяются вехшчинами эксцентриситетов е и е\. Причем е\ изменяют, регулируя положение звена 77 перемещением кольцевого упора 10. Через упор 10 воспринимается также осевая составляющая реакции со стороны поковки, сжимаемой инструментами 7 и 8. 10.4.4. Самозажимные механизмы В различных захватных фрикционных -устройствах, фрикционных муфтах, тормозах и передачах имеет существенное значение самоприспосабливаемость механизма к значению полезной нагрузки. В частности, целесообразно, чтобы усилие прижатия звеньев возрастало пропорционально полезной нагрузке. В некоторых механизмах, передающих нагрузку не за счет фрикционного взаимодействия звеньев, возникает задача компенсации деформации звеньев под действием силы нормальной к направлению движения. В этих случаях используют два пути: повьпиение жесткости в данном направлении либо направленное противодействие на соответствующие звенья, зависимое от передаваемой нагрузки. Фрикционная передача (рис. 10.4.5, а) имеет ведущее 7, ведомое 2 и промежуточное 4 фрикционные колеса. Колесо 4, подвешенное на звеньях J, при напраалении вращающих моментов Ml и М2, показанных на схеме, затягивается между колесами 7 и 2. Чем боль- |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |