Анализ переходных процессов в манипуляторе МРЛ-901П

Построение и исследование динамической модели портального манипулятора
80670
знаков
142
таблицы
306
изображений

2.2 Анализ переходных процессов в манипуляторе МРЛ-901П

Источниками возникновения переходных процессов в манипуляторе МРЛ-901П являются: зубчатая ременная передача линейного модуля манипулятора и его свободная консоль.

На этапе зондирующих экспериментов исследовались парные зависимости коэффициента демпфирования от натяжения зубчатого ремня и смещения рабочего органа вдоль консоли. Результаты анализа полученных осциллограмм сведены в таблицы 2.1 и 2.2.

Анализ результатов показывает, что натяжение зубчатого ремня существенным образом влияет на коэффициенты демпфирования модуля линейного перемещения: так при увеличении начального натяжения ремня от минимального значения  = 0,03778 до максимального  = 0,00667 (в исследуемых приделах) коэффициент демпфирования уменьшается в 3 раза. Таким образом, можно сделать вывод о том, что демпфирование линейного модуля с зубчатой ременной передачей может задаваться и варьироваться в широких пределах, как на этапе конструирования, так и в процессе его эксплуатации.

Табл. 2.1
Результаты анализа осциллограмм собственных колебаний рабочего органа манипулятора МРЛ-901П на консоли

Величина смещения рабочего органа вдоль консоли ly, мм

Период колебаний рабочего органа T, с.

Частота колебаний , с-1

Логарифмический декремент затухания 

Коэффициент демпфирования кг/c

Время затухания колебаний tп.п., с.

0 0,057 17,54 0,956 369 0,6
175 0,067 15 0,693 227,55 0,9
350 0,08 12,5 0,446 122,65 1,2

Анализ результатов исследований показывает, что смещение рабочего органа манипулятора МРЛ-901П вдоль свободной консоли, также как и


Табл. 2.2
Результаты исследований демпфирующих свойств модуля линейного перемещения с ременной передачей

Номер опыта

Номер параллельного опыта Случайный порядок проведения Степень начального натяжения

Период колебаний Т, с.

Логарифмический декремент затухания 

Коэффициент демпфирования кг/c

Среднее время затухания


опытов

ремня 

парал-лельные опыты среднее парал-лельные опыты среднее парал-лельные опыты среднее

колебаний tп.п., с


1 3
0,1
1,15
460,15


2 1
0,102
1,23
482,35

1 3 12 0,03778 0,113 0,105 1,383 1,253 489,72 477,33 0,4

4 7
0,108
1,258
465,91


5 11
0,102
1,244
488,52


1 4
0,125

0,85


272,12


2 15
0,128
0,815
254,68

2 3 10 0,02 0,117 0,12 0,756 0,8 258,3 266,67 0,45

4 9
0,115
0,79
275,08


5 14
0,115
0,789
273,17


1 6
0,12
0,486
162,11


2 5
0,12
0,493
164,25

3 3 3 0,0067 0,132 0,128 0,496 0,504 150,32 157,47 0,6

4 8
0,14
0,544
155,43


5 2
0,128
0,5
155,24

увеличение начального натяжения ремня, вызывает уменьшение коэффициентов демпфирования, что существенно (в 2…3 раза) увеличивает время полного затухания собственных колебаний рабочего органа (см. табл. 2.1 и 2.2), и, как следствие снижает реальную производительность.

Смещение рабочего органа относительно основания и увеличение натяжения ремня приводит также к уменьшению частоты собственных колебаний манипулятора, что должно учитываться при использовании его в технологических процессах, связанных с резонансными явлениями.

Комплексные исследования демпфирующих свойств манипулятора осуществлялись с целью установления численной зависимости коэффициента демпфирования от величины начального натяжения ремня и смещения рабочего органа вдоль консоли. В качестве функции отклика выбиралась линейная модель. База данных для построения плана экспериментов сведена в табл. 2.

Основные уровни и интервалы варьирования выбирались на основе результатов зондирующих экспериментов, а также исследований жесткости и точносных параметров манипулятора МРЛ-901П.

Табл. 2.3
База данных для построения плана экспериментов

Наименование фактора

Условное обозначение Область определения Основной уровень Интервал варьирования

Начальное натяжение ремня


X1


0...0,04


0,02


0,013

Величина смещения рабочего органа манипулятора вдоль консоли ly, мм


X2


0...350


175


175

Матрица планирования и результаты экспериментов сведены в табл. 2.4.

Проводилась полная статистическая обработка результатов экспериментов, позволившая получить адекватную модель зависимости коэффициентов демпфирования от исследуемых факторов в виде:

(2.34)



Поверхность отклика представлена на рис. 2.2. Выражение (2.34) позволяет получить численное значение коэффициента демпфирования, необходимое для расчета продолжительности переходного процесса при позиционировании.

Табл. 2.4
Матрица планирования и результатов экспериментов по комплексному исследованию демпфирующих свойств манипулятора МРЛ-901П

Номер опыта





Среднее значение коэффициента демпфирования, кг/c Дисперсия среднего арифметического Вычисленное значение
1 +1 +1 +1 +1 240 64 240
2 +1 +1 -1 -1 700 49 700
3 +1 -1 +1 -1 65 4 65
4 +1 -1 -1 +1 157 16 157

Экспериментальные исследования времени переходного процесса осуществлялись при помощи комплекта виброизмерительной аппаратуры АВ-44, вибродатчик которой крепился на рабочем органе манипулятора.



Информация о работе «Построение и исследование динамической модели портального манипулятора»
Раздел: Технология
Количество знаков с пробелами: 80670
Количество таблиц: 142
Количество изображений: 306

Похожие работы

Скачать
38016
70
39

... уменьшение времени перемещения, что можно использовать на операциях с низким требованием к точности, хотя это уменьшение весьма не значительное. 4. Программные средства для исследования динамической модели портального манипулятора 4.1 Программа для вычисления параметров переходного процесса портального манипулятора Для исследования полученной динамической модели, построения графиков приведенных в ...

Скачать
43126
10
9

... рабочей позиции, фиксацию устройства или спутника на рабочей позиции оформляются в виде таблицы 3.1. В данной работе предлагается разработка автоматической линии для осуществления той части техпроцесса, которая связана со сверлильной и фрезерной обработкой поверхностей и отверстий. Таким образом, проектируемая линия должна обеспечивать указанную в задании производительность. Для этого произведем ...

Скачать
281894
9
0

... за две-три недели. Во время обследований необходимо избегать нарушений в работе других видов транспорта четкой координацией управления ими. Изучение пассажиропотоков позволяет выявить основные закономерности их колебания для использования результатов обследований в планировании и организации перевозок. Иначе говоря, характер изменения пассажиропотоков на маршрутах и в целом по конкретному ...

Скачать
52665
3
29

... системой ЧПУ и обеспечивает надежную работу также в условиях безлюдного производства. При этом предотвращаются повреждения шпинделя и тем самым ненужные дорогостоящие простои. высокоскоростной механический обработка инструмент шпиндель Рис. 2. Порядок точности – единицы μ обеспечивается датчиком (1) для измерения аксиального смещения вала шпинделя; 2 – датчик измерения температуры. 3. ...

0 комментариев


Наверх