Определение напряжений на поверхностях контактирования детали

Данный расчет необходим для установления возможности повреждения детали, что недопустимо.

Контактные напряжений должны быть меньше допускаемого значения , которое приводится в приложениях к данным методическим указаниям.

Обозначение величин в таблице ….. 1:

N – сила, действующая в месте контакта ЗУ с деталью, определяемая по формулам в табл. 3;

Е_пр – приведенный модуль упругости материала губки захвата и детали (см. приложение);

– ширина губки, см;

– диаметр детали, см;

– радиус губок ЗУ, см;

– коэффициент, зависящий от отношения размеров соприкасающихся поверхностей (см. табл. 4).

 

Таблица 4 – Значение коэффициента в зависимости от отклонения

 

	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,15	0,1	0,05
	0,388	0,4	0,42	0,44	0,47	0,49	0,526	0,6	0,716	0,8	0,97	1,98

 

 

Таблица 5 – Допускаемые контактные напряжения в материале детали

 

Материал	Вид контакта	, МПа
Сталь	Линейный	450 – 850
Точечный	1100 – 2200
Чугун	Линейный	260 – 350
Точечный	600 – 800

 

Допускаемое значение можно определить приближено в зависимости от вида контакта:

- при линейном

- при точечном

Приведенный модуль упругости материалов подсчитывается по формуле:

(25)

где - модуль упругости материала заготовки;

- модуль упругости материала губок ЗУ.

 

Значение приведенного модуля упругости (в 10⁵ МПа) для некоторых материалов деталей при стальных губках даны в табл. 6.

 

Таблица 6 – Значение Е_пр стальных губой ЗУ

 

Материал заготовки	Епр =105 МПа	Материал заготовки	Епр=105 МПа
Сталь	2,10	Бронза	1,25
Чугун серый	1,25	Алюминий	1,05
Чугун модифицированный	1,60	Латунь	1,20

 

На этом расчет ЗУ заканчивается. При проработке конструкции важным вопросом является стыковка захвата с промышленным роботом. Этот вопрос решается после выбора конкретной модели ПР, выполняемого по известным технологическим критериям.

 

 

4. Крепление ЗУ на руке промышленного робота

 

 

Применяются две схемы крепления ЗУ в соответствии с их конструктивным исполнением (сменные или быстросменные). Места крепления сговорены РТМ 2 Р00 – 1 – 78.

В качестве конструктивного исполнения мест крепления сменных ЗУ предложено фланцевое крепление, причем на руке ПР выполняется фланец с центрирующим отверстием по оси и резьбовыми крепежными отверстиями по периферии. Это позволяет размещать часть ЗУ внутри руки ПР, имеющей трубчатую форму. Кроме того, обеспечивается связь ЗУ, не имеющих собственного привода с приводом, расположенным в руке ПР. Фланец может быть кА круглым, так и квадратным, но координаты расположения упомянутых резьбовых отверстий остаются постоянными для данного типоразмера, т. е. оба исполнения взаимозаменяемы (см. рис. 7)

Допустимые нагибающие моменты и крутящие моменты для каждого типоразмера приведены в табл. 8 и 9.

 

Рис. 5 - Места крепления сменных ЗУ в соответствии с РТМ 2 РОО – 1 – 78

 

 

Рис. 6 - Места крепления быстросменные 3У на исполнительном органе промышленного робота

Таблица 9 – Допустимые крутящие моменты (Н*м) для мест крепления сменных ЗУ, согласно РТМ 2 РОО - 1 - 73

 

Исполнение	Диаметр базового отверстия
	1,4

 

Для обеспечения быстросменного крепления ЗУ, когда его замена может производиться как вручную, так и автоматически, используется байонетное крепление (см. рис. 6).

При установке ЗУ в гнездо 1, выполненное в руке робота, хвостовик 2 вводится в него с одновременным отжимом упора 3 приспособления угловой фиксации. После этого устройство поворачивается на 90° и упор западает в отверстие, предусмотренное на фланце быстросменного зУ. Смена осеществляется снятием устройства в обратном порядке. Основные размеры приведены в табл. 10

 

 

Таблица 10 – Основные размеры (мм) мест крепления быстросменныз ЗУ, согластно РТМ 2 РОО – 1 – 78

 

d	D	L	l1	l2	В1	В2

Таблица 7

 

D	D1	d1	l не менее	D2	D3 не менее	h	r	n*	b
исполнение
		М4
		М5
		М6
		М8
		М10
		М10
		М12
		М16

 

Примечание: 1. Отклонение центрального угла между осями крепежных отверстий по ГОСТ 14140-81. 2. При использовании ЗУ со встроенным пневмоприводом выполнение канавки размером h*t необязательно, *-число крепежных отверстий.

 

Таблица 8

Допустимые изгибающие моменты (Н*м) в местах крепления сменных ЗУ

 

Исполнение	Диаметр базового отверстия

Литература

 

1. Козарев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. М.: Машиностроение, 1983. – 378 с.

2. Справочник по промышленной робототехнике: в 2-х томах Кн.1 /Под ред. Ш. Нофа. Пер. с англ. Д.Ф. Миронова и др. – Машиностроение, 1989. – 480 с.

3. Гибкие сборочные системы /Под ред. У.В. Хегинботома. Пер с англ. Д.Ф. Миронова. – М.: Машиностроение, 1988. – 400 с.

4. Рудаков С.Ф. и др. Проектирование манипуляторов промышленных роботов в роботизированных комплексах. Учебное пособие. –М.: Машиностроение, 1986. – 264 с.

5. Юревич Е.И. Основы роботехники. Учебник для вузов. – Л.: Машиностро -ение, 1985. – 271 с.

6. Иванов А.Л. Проектирование систем автоматического манипулирования миниатюрными изделиями. – М.; Машиностроение, 1981. – 271 с.

7. Белянн П.Н. Робототехнические системы для машиностроения. – М.: Машиностроение, 1988. – 256 с.

8. Робототизация сборочных процессов /Под ред. Д.Е. Охоцинского. – М.: Наука, 1985. – 251 с.

9. Елизаров А.И., Шеин Н.Г. Промышленные роботы в химическом машино- строении. – М.: Машиностроение, 1985. – 200 с.

10. Реферативный журнал. Вып. 37. Промышленные роботы и манипуляторы. – М.; ВИНИТИ с 1982.