UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTIFacultatea de Inginerie Mecanica

Sectia Mecatronica

Proiect la Robotica deMana mecanica cu mecanism

Preciziebiela-manivela

Titular:

Prof.Dr.Udrea G-tinProf.Dr.Alexandrescu

lndrumator:

Prof.Tiron

Student:

Jecu Marius-Marian

Grupa: 5418

2010 - 2011

Cuprins

Prezentare generala a problematicii mainilor mecanice

1 . Prezentare constructive-functionala a mainii mecanice proiectate1.1. Schema cinematica a mainii mecanice1.2. Posibilitati de cuplare la bratul robotului

2. Memoriu justificativ al calculelor de proiectare2.1. Determinarea unghiului de oscilatie al degetului mainii mecanice in functie

de diametrul obiectului manipulate2.2. Determinarea unghiului de oscilatie al degetului mainii mecanice din

considerentul apucarii transversal a obiectului manipulate2.3. Determinarea erorii de prindere2.4. Determinarea functiei de forta2.5. Determinarea cursej pistonului de actionare2.6. Determinarea fortei de strangere necesare2.7. Determinarea fortei de strangere efectiva2.8. Dimensionarea motorului liniar de actionare

3. Bibliografie

Tema de proiectare

Sa se proiecteze o mana mecanica cu mecanism biela-manivela si actionarehidraulica cu motor liniar cu urmatoarele date:

a) Presiunea de alimentate a motorului liniar:P=40 bar

b) Elementele dimensionale ale mecanismului:lr=30 mmlz=40 mml:=120 mmer=30 mmz=40 mmoo=35 grade

c) Unghiul bacului de prindere:0=30 grade

d) Date privitoare la obiectul manipulat care este confectionat din otel:P=7.8*10-6Kg/mm3 ldensitateamaterialului)Do=64 mm (diametrul nominal)AD=5 mm (variatia de diametru)Ko=2 (coeficient de lungime a piesei)g=9.8 m/s2 (acceleratia gravitationala)

e) Coeficient de frecare dintre obiectul manipulate si bac:VFO.2

l) Coeficient de frecare dintre cuple:lz=0'2

g) Coeficient de frecare dintre etansarile motorului:Ue=0'3

h) Randamentul motorului de actionare:n=0'85

i) Coeficient de siguranta la alunecarea obiectului manipulat dintre bacuri:k=1.8

1. Prezentare generala a problematicii mainilor mecaniceDispozitivele de apucare (DA) reprezinta veriga finala din alcatuirea unui robot

industrial, a manipulatoarelor si a altor dispositive automate, realizand ca functieprincipal apurea (prinderea) obiectului de lucru (OL), mentinerea acestuia farapierderea orientarii relative in timpul transportului si desprinderea la sfarsitul ciclului.

Dupa modul in care functioneaza asupra obiectului, dispozitivele de apucare pot ficu cleste, cu degete, cu vid, cu elemente elastic si electromagnetice.

Cele mai raspandite MM de uz general sunt constructii cu doua degete,fiind insautilizate si MM cu 3 degete, in cazul unor cerinte stranse privind precizia prinderii sau amanipularii sarcinilor mari.

Mecanismul cu degete transforma momentul Mt aplicat articulatiei O a degetului inforta de strangere Q aplicata OL. Calculul dependentei Q (M1) va fi facut maijos.

Constructiv, degetele pot fi construite din doua parti pentru a putea adapta MM lamai multe diametre nominale.

Mainile mecanice cu mechanism biela-manivela asigura valori mari pentru H dar ovariatie relativ mare pe domeniu. Se utilizeaza pentru OL grele cu o variatie mica adimensiunilor OL.

2. Prezentare constructive-functionala a mainii mecaniceproiectate2.1. Schema cinematica a mainii mecanice MM

3. Memoriu justificativ al calculului de proiectare3.1. Determinarea unghiului de oscilatie y al degetului mainii mecanice

functie de variatia diametrului obiectului manipulat

y = q.rcstn{-Zcoslarcts (+.u.,^r- ?)]} - arcts (ffiI

3.2. Determinarea unghiului de oscilatie y" al degetului mainii mecanice dinconsiderentu I ap ucarii transversale a obiectul u i manipu lat.

^= 'o -- -t2*cosA

6=-D' --l 3mm2*tang

ve = - ^,"ts(ffi) + arcst"{m* cos larcts (##)f}a = 3.04mm

b = 62.75mm

Ye = 10.3640

tn

7)

\,=-!

3.3. Determinarea erorii de prinderef t+!*;inY \

e=le*l 13 -

1l\ cosy /

3.4. Determinarea functiei de forta, b sin(q.+B)n-

-

* -*f(z)*Imecanism

2*Iz cosd

f tu) -

--#-1+ l!*5lnY3.5. Determinarea cursei pistonului motorului de actionare

s -

I1(cosa6 -

cosq.m) i l2(cosFo -

cos/m)s" : lr(cosa"

- cosqo) * I2(cosF"

- cosP0)

s' : 0.B7mm-l3mms' : 3.B7mms"

-

4.36mm3.6. Determinarea fortei de strangere necesare

TTG- oxk^*-*O*D3'v4u

COSEQ-"r:kxG.2h*cosyQ^",tmec

- hG : 3L497 NQ^",

-

122.784NF^", :935'8534/

3.7. Determinarea fortei de strangere efectiveF7"ro, : TI * D, * H x P *!s * 10-rH

-SmmftxD7F"f :'+*px10-L

-F,"ton+Q"f:7xFefFlr ron

-

70'575NFf

"

:10301/Q"f :135'1931/

3.8. Dimensionarea motorului liniar de actionare

D,:D,:

\xtt*p*1.8.721mm

D AD V l-(v) 15 h L Q-.. F59 -1.384 '1.008 37.241 11.764 0.1 59 -0.0009 122.785 770.88460 -4 -1 .106 1.006 36.687 11.486 0.156 -0.0007 122.772 788.03361 -3 -0.829 1.005 36 336 11.209 0.153 -0.0005 122.762 800.205oz -2 -0.552 1.003 35.888 10.933 n 44 -0.0003 122.755 815.837OJ -1 -0.276 1.002 35.443 10.656 0.148 -0.0001 122.75 831.08164 0 n 1 10.38 0.145 0 122.794 847.594o3 1 0.275 0.998 34.56 1 0.1 05 0.142 0.0001 122.75 864.558oo z 0.55 0.997 34.123 9.83 0.1 39 0.0003 122.755 881.12267 0.825 0.995 33.688 9.555 0.137 0.0005 122.762 899 08668 4 1.099 0.993 33.256 9.281 0.134 0.0007 122.772 917.56369 5 1.373 0.992 32.826 9.008 0.131 0.0009 122.784 935.66

4. Bibliografie

Demian T., Tudor T., Curita 1., Nitu C.- Bazele proiectarii aparatelor demecanica fina, vol. I si ll, Editura Tehnica, 1982,1984.

Demian T., Tudor D., Grecu E. -

Mecanisme de mecanica fina, E.D.P.Bucuresti, 1,982.

Demian T., Grecu E., Spanu A., - Lucrari de laborator la mecanisme demecanica fina, U.P. Bucuresti, 1995.

Kovacs F., Cojocaru C. -

Roboti industriali si aplicatiile lor, Editura FaclaTimisoara, L980.

Udrea C., Panaitopol M. -

Automate de control si servire. Roboti industriali,U.P. Bucuresti, 1987.

Organe de masini -

Standarde si comentarii, vol. ll, Ed. Tehnica Bucuresti,1984.

Elemente de fixare si de asamblare, Ed. Tehnica Bucuresti, 1984.

veoere oxonomeTnco

enumrre oleso

CO OOZO CIIINOTU

element legoturo piston

element legcturo deget

UNtESSOTHERWISESPECIFIED: :FlNlSH:DIMENS]ONS ARE IN MILLIMETERS :

SECTIUNE A-A

DEBUR ANDBREAK SHARP

SURFACE FINISH:TOLERANCES:

LIN EA R:ANGI]LAR:

NAME

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A

DO NOT SCALE DRAWING REVISION

SIGNATURE DATE

ci?Tsomblu mono robr-rtoct4