Методическое пособие 722

Окончание табл. 4

	Тип	Тип	Переда-	Скорость	Межосевое	Номиналь-	Пусковой
	редуктора	якоря	точное	выходного	расстоян.,	ный	момент
			отношение	вала	мм	момент
	Двухсту-	тот	630 =		40		220,5
	пенчатый			0,95 р/с		25,2 Нм
		же	= 20×31,5		63		Нм
	червяч.

Управляемые преобразователи, сенсорика и система управления данными модулями могут быть использованы Электроника НЦ-01, где применены также двигатели серии ДПР.

При расчете межцентрового расстояния принят ресурс 20000 ч, материал червячной пары – оловянно-никелевая и железистые бронзы с остальными закаленными червяками.

Перспективно использование пластмассовых колес (капрон, капролон В, полиамидная смола П-68).

Конструктивные параметры поступательных модулей.

1.Модуль c червячным редуктором и винтовой передачей (см. рис. 3.36). Тип якоря – ДПР-72-Н2-03; передаточное число червячного редуктора –

8:ход винта – 13 мм/р: скорость выдвижения штока – 1 м/с; межосевое расстояние – 63; номинальное усилие – 20 H; усилие при пуске – 300 Н.

2.Модуль с реечной передачей (рис. 3.38).

Тип якоря – ДПР-72-112-01; ход реечной передачи – 4 мм/р; скорость выдвижения – 1 м/с. При применении промежуточного цилиндрического редуктора с передаточным числом 5, ход передачи – 20 мм/р.

Номинальное усиление – 9 Н; усилие при пуске – 70 Н.

Конструктивное развитие модулей. По схеме данных модулей могут быть построены более мощные устройства с применением якорей и роторов электродвигателей как постоянного, так и переменного тока.

Если необходимо отсутствие люфта при технических требованиях, то возможно применение червячно-цилиндрического редуктора с двойной червячной передачей и подпружиненным в осевом направлении одним из червяков.

С целью увеличения жесткости при позиционировании могут быть введены дополнительные опоры на ВМС у мест позиционирования.

120

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Назовите основные свойства электродвигателей постоянного и переменного тока.

2.Как осуществляется выбор электродвигателя?

3.Каким образом выбирается передаточное число редуктора?

4.Охарактеризуйте основные разновидности линейного электропривода.

5.Изложите основные особенности управления шаговыми двигателями.

6.Перечислите основные законы гидравлики.

7.Приведите примеры основных типов гидроаппаратов.

8.В чем заключается особенность применения пневмоприводов?

9.В чем заключается преимущество электроприводов с внешними магнитными системами, по сравнению с обычными электроприводами?

10.Изложите основные особенности орбитального электропривода.

11.Охарактеризуйте роботы с рекуперацией энергии и динамической развязкой движений.

12.Изложите основные пути совершенствования модульных электроприводов роботов с внешними магнитными системами.

13.В чем совпадают и в чем различаются электроприводы схватов, ориентирующих степеней подвижности и переносных степеней подвижности промышленных роботов?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время наибольшее распространение получает электропривод роботов различных типов, в том числе бесконтактных, например асинхронных, индукторных, вентильно-индукторных. Такие двигатели существуют, кроме вращательного, как в линейном, так и в шаговом вариантах.

Специфические задачи выполняет гидропривод, обладающий высокими удельными показателями (исключая привод насоса), а также пневмопривод, рекордный по простоте реализации.

Новые разработки в области электроприводов, например внедрение внешних магнитных систем, позволяют приблизить электропривод по своим удельным показателям к гидро- и пневмоприводу.

121

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Бальбух В. В. Динамические свойства релейных и импульсных следящих электроприводов / В. В. Бальбух, Л. Д. Панкратьев, В. А. Полковников. – Москва: Энергия, 1972. – 232 с.

2.Башта Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика / Т. М. Башта. – Москва: Машинастроение, 1972. – 320 с.

3.Герман-Галкин С. Г. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями / С. Г. Герман-Галкин, В. Д. Лебедев, Б. А. Марков и др. – Ленинград: Энергоатомиздат: Ленингр. отд-ние, 1986. – 248 с.

4.Исполнительные системы роботов. Исполнительный привод: учеб. пособие /А. М. Литвиненко. – Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 1996. – 136 с.

5.Кенио Т. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами: Т. Кенио, С. Нагамори; пер. с англ. – Москва: Энергоатомиздат, 1989. – 184 с.

6.Коловский М. З. Динамика машин: учеб. пособие / М. З. Коловский. – Ленинград: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1989. – 80 с.

7.Коловский М. З. Элементы теории приводов и манипуляторов: учеб. пособие / М. З. Коловский, В. И. Маслов. – Ленинград: Изд-во Ленинградского политех-нического института им. М. И. Калинина, 1981.

8.Кочергин В. В. Следящие системы с двигателем постоянного тока / В. В. Кочергин. – Ленинград: Энергоатомиздат: Ленингр. отд-ние, 1988. – 165 с.

9.Крымов Б. Г Исполнительные устройства систем управления летательными аппаратами: учеб. пособие для втузов / Б. Г. Крымов, Л. В. Рабинович, В. Г. Стеблецов. – Москва: Машиностроение, 1987. – 261 с.

10.Литвиненко A. М. Орбитально-планетарный электропривод с внешними магнитными системами // Электричество. – 1994. – № 3. – С. 41–61.

12.Литвиненко А. М. Электроприводы промышленных роботов с внешними магнитными системами / А. М. Литвиненко. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1989. – 157 с.

13.Манипуляционные системы роботов / А. И. Корендясев, Б. Л. Саламандра, Л. И. Тывес и др.; под общ. ред. А. И. Корендясева. – Москва: Maшиностроение, 1989. – 470 с.

14.Михайлов О. П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов: учебник для машиностроит. спец. вузов / О. П. Михай-

лов. – Москва: Машиностроение, 1990. – 302 с.
12.	Основы динамики промышленных	роботов / М. З. Коловский,
A. В. Слоущ // Научные основы робототехники. – № 15. – Москва: Наука,
1988. – С. 238–240.
15.	Робототехника и гибкие автоматизированные производства. 9 кн.
Кн. 2. Приводы робототехнических систем:		учеб. пособие для втузов /

Ж. П. Ахромеев и др.; под. ред. И. М. Макарова. – Москва: Высш. шк., 1986. – 175 с.

122

16.Сабинин Ю. А. Электромашинные устройства автоматики: учебник для вузов по спец. «Автоматика и управление в техн. системах» / Ю. А. Сабинин. – Ленинград: Энергоатомиздат: Ленингр. отд-ние, 1988. – 407 с.

17.Смирнова В. И. Проектирование и расчет автоматизированных

приводов: учебник для сред. спец. учеб. заведений / В. И. Смирнова, В. И. Разинцев. – Москва: Машиностроение, 1990. – 364 с.

18.Теория автоматизированного электропривода: учеб. пособие для вузов / М. Г. Чиликин, В. И. Ключев, А. С. Сандлер. – Москва: Энергия, 1979. – 615 с.

19.Управление исполнительными элементами следящих электроприводов летательных аппаратов / Б. И. Петров, B. Бальбух, Н. П. Паппе и др.; под ред. Б. И. Петрова. – Москва: Машиностроение, 1981. – 222 с.

20.Устройство промышленных роботов / Е. И. Юревич, Б. Г. Аветиков, О. Б. Корытко и др. – Ленинград: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1980. – 333 с.

21.Челпанов И. Б. Схваты промышленных роботов / И. Б. Челпанов, С. Н. Колпашников. – Ленинград: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1989. – 286 с.

22.Электрические машины и трансформатор. Т 1. Линейные электродвигатели / Б. М. Айзенштейн; Гос. ком. Совета Министров СССР по науке

итехнике. – Москва: ВИНИТИ, 1975. – 111 с. – (Итоги науки и техники).

23.Электропривод и автоматизация промышленных установок. Т. 6. Электропривод с шаговыми двигателями / Науч. ред., проф. Б. А. Ивоботенко; Гос. ком. Совета Министров СССР по науке и технике. – Москва: ВИНИТИ, 1978. – 124 с. – (Итоги науки и техники).

24.Элементы систем автоматического управления: методические указания / сост. A. М. Литвиненко. – Воронеж: ВПИ, 1990. – 28 с.

123

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................	3
Общие требования к двигателям промышленных роботов....................................	4
1. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ РОБОТОВ .....................................................................	7
1.1. Электромеханические свойства электрических двигателей.........................	7
1.2. Выбор электродвигателя................................................................................	13
1.3. Выбор передаточного числа редуктора........................................................	22
1.4. Электропривод постоянного тока .................................................................	25
1.5. Электропривод переменного тока.................................................................	26
1.6. Линейный электропривод ..............................................................................	30
1.7. Шаговый электропривод................................................................................	39
2. ГИДРОПРИВОД И ПНЕВМОПРИВОД РОБОТОВ....................................	51
2.1. Предмет гидравлики.......................................................................................	51
2.1.1. Термины и определения.........................................................................	51
2.1.2. Плотность жидкостей .............................................................................	52
2.1.3. Вязкость жидкостей................................................................................	53
2.1.4. Стабильность характеристик масел ......................................................	54
2.1.5. Растворение в жидкостях газов .............................................................	54
2.1.6. Механическая смесь воздуха с жидкостями ........................................	55
2.1.7. Сжимаемость и тепловые свойства жидкостей....................................	55
2.1.8. Давление насыщенных паров. Кавитация............................................	56
2.1.9. Режимы течения. Потери в трубопроводах..........................................	57
2.2. Гидроприводы .................................................................................................	58
2.3. Пневмопривод .................................................................................................	76
3. НЕКОТОРЫЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
РОБОТОВ.................................................................................................................	84
3.1. Электроприводы с внешними магнитными системами..............................	84
3.2. Приводы схватов.............................................................................................	87
3.3. Ориентирующие локальные приводы...........................................................	92
3.4. Приводы переносных (региональных) степеней подвижности..................	95
3.5. Роботы с рекуперацией энергии и динамической развязкой движений .100
3.6. Орбитальный электропривод.......................................................................	104
3.7. Модульные приводы с внешними магнитными системами.....................	109
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ................................................................................	121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................................	121
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК....................................................................	122

124

Учебное издание

Литвиненко Александр Михайлович

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ПРИВОД

Учебное пособие

Издание второе, переработанное и дополненное

Редактор Сахарова Д. О.

Подписано в печать 17.02.2020.

Формат 60×84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 7,3. Тираж 350 экз. Заказ № 10.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский проспект, 14

Участок оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394026 Воронеж, Московский проспект, 14