1.2.2. Силовой анализ манипуляционного механизма
Статический момент первого звена равен:
где mпр2 = mдв2 + mр2 = 2,45+1,7 = 4,15 кг.
Динамический момент первого звена равен:
,
Эквивалентный момент инерции первого звена:
,
где
- кратчайшее положение от системы
координат до середины второго звена.
Момент
нагрузки:
.
Принимая
в расчёт зависимость
,
вычислим моменты изменяя q2
в диапазоне
от -90
до +90.
Так как диапазон возможных перемещений q1 от -45 до +120 в таблице будем рассматривать только положительные значения q2.
Таблица №4
q2 , |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
q1 , |
90 |
85,456 |
80,92 |
76,4 |
71,9 |
67,43 |
63 |
58,64 |
54,36 |
50,19 |
R , м |
1,1 |
1,096 |
1,083 |
1,063 |
1,034 |
0,998 |
0,954 |
0,903 |
0,845 |
0,781 |
|
0,455 |
0,456 |
0,461 |
0,47 |
0,483 |
0,501 |
0,524 |
0,554 |
0,592 |
0,64 |
|
2,273 |
2,281 |
2,307 |
2,352 |
2,417 |
2,505 |
2,621 |
2,769 |
2,958 |
3,201 |
q1+q2, |
90 |
95,456 |
100,9 |
106,4 |
111,9 |
117,4 |
123 |
128,6 |
134,4 |
140,2 |
ρ, м |
0,85 |
0,847 |
0,839 |
0,826 |
0,808 |
0,784 |
0,757 |
0,725 |
0,689 |
0,65 |
M1ст, Нм |
137,89 |
137,41 |
136 |
133,6 |
130,4 |
126,3 |
121,3 |
115,6 |
109,2 |
102,2 |
Jэкв1, кгм2 |
10,689 |
10,634 |
10,47 |
10,21 |
9,846 |
9,403 |
8,889 |
8,32 |
7,714 |
7,089 |
Мдин1, Нм |
24,292 |
24,26 |
24,16 |
24,01 |
23,8 |
23,56 |
23,29 |
23,04 |
22,82 |
22,69 |
М1Н, Нм |
195,397 |
194,78 |
193 |
189,9 |
185,8 |
180,5 |
174,2 |
167 |
159 |
150,4 |
РH1max, Вт |
88,816 |
88,874 |
89,05 |
89,36 |
89,81 |
90,45 |
91,32 |
92,5 |
94,1 |
96,3 |
1.2.3. Оценка мощности двигателя первого звена
Максимальная
мощность привода:
Тогда
требуемая мощность двигателя
1.2.4. Выбор двигателя привода первого звена
Выбираем двигатель 55NM81-100-2 компании Kollmorgen.
Технические характеристики:
Номинальная мощность Рн =350 Вт
Номинальный момент Мн = 2,7 Нм
Номинальная частота вращения nн = 1600 об/мин
Номинальное напряжение Uян = 42 В
Номинальный ток Iян = 19,2 А
Момент инерции ротора Jдв = 0,000071 кгм2
Сопротивление якоря Rя = 0,65 Ом
Электромагнитная постоянная времени Те = 0,00035 с
Масса m = 6,5 кг