3. Регулювання руху машини за допомогою маховика

Маховик – це колесо з важким ободом 1, яке розвиває значний момент інерції відносно осі обертання (2 – диск, 3 – маточина) (рис.2).

В

Рис.2

плив маховика на зменшення коливань кутової швидкості руху ведучої ланки можна пояснити таким чином.

Маховик, будучи насадженим на ведучий вал, обертається з кутовою швидкістю цього вала. Всяка зміна кутової швидкості викликає виникнення моменту сил інерції маховика, який перешкоджає цій зміні.

Чим більший момент інерції маховика, тим більший момент сил інерції, а отже, і опір зміні швидкості. Кінетична енергія маховика при збільшенні кутової швидкості зростає, це має місце у тому випадку, коли робота рушійних сил більша роботи сил опору (А_р>А_о).

Якщо А_р<А_о, то кутова швидкість обертання вала стане зменшуватись. У цьому випадку накопичена раніше маховиком кінетична енергія буде виступати додатковим джерелом енергії, яке сприяє зменшенню амплітуди коливань кутової швидкості.

4. Поняття про регулятори швидкостей

Регуляторами називають пристрої, призначені для автоматичної підтримки неперіодичних коливань кутової швидкості обертання ведучих ланок машини в заданих межах.

Розглянемо схему відцентрового регулятора швидкості (рис.3).

Рис.3

Принцип дії його оснований на використанні сил інерції вантажів, що обертаються, для регулювання притоку палива до двигуна.

До вала регулятора 1, який дістає обертання від двигуна, за допомогою рухомих ланок 4 і муфти 2 підвішені вантажі 3. Відцентрові сили інерції вантажів, які виникають при обертанні регулятора, діють через тяги 5 на муфту 2, яка може ковзати вздовж вала вгору і вниз. Муфта регулятора за допомогою важеля 6 з’єднана з робочим органом – заслінкою 7, яка регулює постачання палива до двигуна.

При порушенні рівності робіт рушійних сил і сил опору, наприклад, при А_р>А_о, кутова швидкість вала двигуна почне зростати. У цьому випадку збільшиться величина сил інерції , завдяки чому кулі почнуть розходитись і муфта переміститься вгору. При цьому заслінка 7 опуститься і зменшиться кількість палива, що поступає в двигун. У результаті встановиться рівність А_р=А_о і кутова швидкість стабілізується.

Регулятор повинен забезпечувати підтримку усталеного руху машини при будь-якій зміні швидкості обертання вала в межах від ω_min до ω_max. Це досягається підбором відповідних параметрів регулятора.

^{Питання для самоконтролю}

1. Записати й пояснити рівняння руху машини.

2. Із яких періодів складається рух машини? Їх коротка характеристика.

3. Дати означення періодичним і неперіодичним коливанням кутової швидкості. В яких машинах вони виникають?

4. Пояснити процес регулювання руху машини за допомогою маховика.

5. Що називається регулятором швидкості? Принцип його дії.

^{Лекція “№40}

^{Тема: “Промислові роботи та маніпулятори”}

^План

1. ^{Промислові роботи та маніпулятори. Загальна схема рóбота.}

2. ^{Класифікація маніпуляторів.}

3. ^{Блок-схеми автоматичного керування.}

1. ^{Промислові роботи та маніпулятори. Загальна схема рóбота}

Досягненням сучасних технологічних систем є промислові роботи – автономні машини-автомати, які мають універсальні виконавчі органи у вигляді механічних “рук”, рухами яких автоматично керують універсальні пристрої. У цих машинах гармонічно поєднуються високі показники точності, швидкодії, потужності, надійності, компактності з інтелектуальними достоїнствами, обумовленими сучасним рівнем техніки автоматичного керування. Сюди відносяться великий обсяг пам’яті, що забезпечує велику кількість можливих програм дій; зручність зміни програми; здатність контролювати правильність своїх дій; адаптивність; здатність реагувати на зміни зовнішнього середовища; здатність до самоосвіти й до оптимальних дій.

^{Маніпулятором називають технічний пристрій, призначений для відтворення робочих функцій рук людини.}

^{Роботами називають маніпулятори, які мають органи переміщення і системи автоматичного керування.}

З

Рис.1

агальна схема промислового робота, оснащеного автоматичною системою цифрового програмного керування або керованого універсальною ЕОМ, показана на рис.1. Промисловий робот зазвичай наділений 4-6 ступенями вільності, тобто забезпечує переміщення робочого органу по 4-6 координатах. На схемі зображений промисловий робот, корпус 1 якого переміщається по колії. Вертикальна колона 2, яка несе на собі “руку” 3, може повертатися в горизонталь-ній площині на кут 2. “Рука” 3 може повертатися у вертикальній площині на кут 2α₁ і навколо осі Х на кут , переміщатися вниз-вгору на відстань Н і висовуватись вперед-назад на відстань L. Схоплювач 4 може повертатись на кут 2α₂ і здійснювати замикання-розмикання губок.

^{Промислові роботи зазвичай мають автономну систему керування або керування за схемою прямого керування ЕОМ–ЧПУ.}