Повышение эффективности пневмовихревых захватных устройств промышленных роботов

• Автор: Стегачев, Евгений Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 227 с. : ил.

Глава 1 Обзор литературных источников по средствам и методам автоматического захватывания предметов производства промышленными роботами

1.1 Общие положения

1.2 Классификация захватных устройств промышленных роботов

1.3 Методы и средства повышения эффективности пневмо-вихревых захватных устройств (ПВЗУ)

1.3.1 Анализ предметов производства с позиции применимости захватных устройств

1.3.2 Анализ работ в области повышения степени разрежения в рабочей зоне пневмовихревых захватных устройств
1.4 Анализ теоретических и экспериментальных исследований пневмовихревых захватных устройств
1.5 Выводы из анализа литературных источников, уточнение цели, постановка задач исследования

Глава 2 Теоретические исследования пневмовихревых захватных

устройств с вращающимися соплами вихревой камеры (ВК)

2.1 Разработка схемы ПВЗУ с вращающимися соплами ВК

2.2 Математическая модель, устанавливающая взаимосвязь уровня разрежения в ПВЗУ с вращающимися соплами ВК
от его конструктивных и кинематических параметров
2.3 Динамическая модель ПВЗУ с вращающимися
соплами вихревой камеры
Выводы по главе
Глава 3 Теоретические исследования пневмовихревых захватных
устройств для предметов с малой площадью захватывания
3.1 Разработка схем ПВЗУ для предметов с малой площадью захватывания

3.1.1 ПВЗУ с кольцевыми вихревыми камерами
3.1.2 ПВЗУ с кольцевыми вихревыми камерами и эжектором
3.2 Математическая модель статической грузоподъемности ПВЗУ с кольцевыми вихревыми камерами
3.3 Динамическая модель ПВЗУ с кольцевыми вихревыми камерами
Выводы по главе
Глава 4 Экспериментальные исследования пневмовихревых
захватных устройств повышенной эффективности
4.1 Конструкция экспериментальной установки для исследования ПВЗУ
4.2 Методики проведения экспериментальных исследований и обработки полученных результатов
4.3 Результаты экспериментального исследования ПВЗУ с вращающимися соплами вихревой камеры и их интерпретация
4.3.1 Оценка влияния геометрических параметров ВК, угловой скорости ее вращения и давления питания, на величину радиуса внутренней границы вихревого потока
4.3.2 Исследование влияния частоты вращения ВК, давления питания и расстояния до захватываемого предмета на величину разрежения на оси ВК
4.3.3 Изменение величины разрежения на поверхности захватывания в радиальном, от оси вихревой камеры, направлении
4.3.4 Оценка тяговой способности ПВЗУ
4.3.5 Оценка влияния угловой скорости вращения вихревой камеры и давления питания на скорость вихревого потока
4.3.6 Определение времени захватывания (отпускания) предмета, в зависимости от его массы и давления питания

4.4 Результаты экспериментального исследования ПВЗУ с кольцевыми вихревыми камерами, и их интерпретация
4.4.1 Распределение в радиальном направлении величины давления на поверхности установки предмета производства
4.4.2 Влияние расстояния до предмета производства на величину разрежения на поверхности захватывания
4.4.3 Оценка времени захватывания предмета производства
Выводы по главе
Глава 5 Разработка типовых конструкций ПВЗУ повышенной
эффективности и методик их инженерного расчета
5.1 ПВЗУ с вращающимися соплами вихревой камеры
5.2 ПВЗУ с вращающимися соплами вихревой камеры
и центральным ротором
5.3 ПВЗУ с кольцевыми вихревыми камерами для предметов с малой площадью захватывания
5.4 Струйное вихревое загрузочное устройство
5.5 Устройство для автоматической сборки радиальных роликовых подшипников
5.6 Методика инженерного расчета типовых конструкций ПВЗУ повышенной эффективности
Выводы по главе
Общие выводы
Список использованных источников
Приложение 1 Расчетные программы
Приложение 2 Построение аппроксимационных зависимостей по
экспериментальным данным
Приложение 3 Документы

ния Рпх Ф 0 (рис. 2.1-г) эквивалентная величина тангенциальной составляющей скорости V* потока, будет больше величины Ух на дополнительную составляющую скорости А Рт, полученную за счет вращения ВК. Такое увеличение V* должно, в конечном счете, привести к увеличению разрежения на оси ПВЗУ.
Для реализации такого подхода предложена схема ПВЗУ с вращающимися соплами ВК, показанная на рис. 2.2. Здесь ВК с питающими тангенциальными соплами (ТС) установлена в корпусе ПВЗУ на опорах вращения (ОВ). При подаче давления питания Рих в камеру нагнетания (КН), воздух через тангенциальные сопла подается в полость вихревой камеры, где ударяется о ее стенки и раскручивается, образуя вихревой воздушный поток. При этом обеспечивается вращение ВК с угловой скоростью ш, в направлении, совпадающим с направлением вращения вихревого потока. Это позволяет прибавить к тангенциальной скорости потока на входе в вихревую камеру дополнительную величину, равную окружной скорости вращения питающих сопел Ус = Я со, Я - средний радиус подачи воздуха на входе в ВК, а также уменьшить торможение воздуха о стенки ВК. В центральной части усиленного вихря создается область повышенного разрежения, обеспечивающего захватывание плоского предмета производства (ПП).
2.2 Математическая модель, устанавливающая взаимосвязь уровня разрежения в ПВЗУ с вращающимися соплами ВК от его конструктивных и кинематических параметров
Рассмотрим процесс захватывания предмета производства ПВЗУ с вращающимися соплами ВК (рис. 2.2). Предметом производства является плоская деталь условно «неограниченных» размеров, поверхность захватывания которой перпендикулярна оси вихревой камеры. При этом ПП не