Повышение быстродействия исполнительных механизмов (пневмоприводов) промышленных роботов и других средств автоматизации листоштамповочного производства

• Автор: Айрапетян, Армен Саакович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГ ДАВЛЕНИЕ с тр.
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Общие положения
1.2. Анализ путей повышения быстродействия средств автоматизации листоштамповочного производства
1.3. Существующие теоретические и экспериментальные исследования пневмоприводов средств автоматизации листоштамповочного производства
1.4. Анализ и выводы из обзора литературы, уточнение цели и постановка задач работы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМОПРИВОДА ПР И ДРУГИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ
2.1. Общие положения
2.2. Математическая модель динамики пневматического привода горизонтального перемещения с использованием линейного магнитного ускорителя
2.3. Предварительный выбор закона движения поршня пневмопривода
2.4. Теоретические исследование динамических характеристик пневмопривода горизонтального перемещения с использованием линейных
магнитных ускорителей
2.5 Выводы
ГЛАВА 3. ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПНЕВМОПРИВОДОВ ПР ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
3.1. Общие положения
3.2. Методика исследования характеристик пневмопривода ПР
•’
3.3. Экспериментальные исследования динамических характеристик
пневмопривода горизонтального перемещения с использованием линейных магнитных ускорителей и без них
3.4. Экспериментальная установка и методика исследования формоизменения листовой заготовки при горизонтальном перемещении
руки пневматического Г1Р
3.5. Выводы
Глава 4. АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМОПРИВОДОВ
4.1. Общие положения
4.2. Сравнение результатов теоретического и экспериментального исследования пневмоприводов горизонтального перемещения с использованием линейных магнитных ускорителей и без них
4.3. Автоматизированный комплекс для двухпереходной листовой штамповки
4.4. Расчет условного экономического эффекта
4.5. Выводы
ОЫЦИЕН ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Листовая штамповка, как один из прогрессивных методов обработки металлов, находит широкое применение в металлообрабатывающей промышленности. Вместе с тем штамповочное производство характеризуется неблагоприятными для человека факторами, какими являются монотонный ручной труд, повышенная опасность травматизма, высокая интенсивность работы, большой шум. Это вызывает необходимость в автоматизации листоштамповочного производства (ЛШП). Автоматизация вспомогательных операций в общем комплексе задач по автоматизации ЛШП является одной из наиболее сложных, что вызвано разнообразием процессов, а также форм и размеров заготовок. За кажущимися простыми операциями, связанными с загрузкой заготовок в матрицу штампа и удалением деталей, транспортировкой их между переходами, скрывается сложный комплекс пространственных движений. Сложность движений, их разнообразие, частая сменяемость изделий, конструктивные различия деталей и многооперационность их изготовления - вот главные особенности, в силу которых эти процессы иногда вообще не поддаются автоматизации традиционными средствами. В мелкосерийном производстве может быть применен в качестве универсального средства автоматизации промышленный робот (ПР). Как функциональный аналог человеческой руки ПР является тем недостающим звеном, который завершает автоматизацию технологических процессов обработки в мелкосерийном производстве от подачи и установки заготовок, до снятия готовых деталей с оборудования. Внедрение ПР в производственный процесс решает и такой важный вопрос, как обеспечение стабильности качества и свойств изготавливаемых изделий.
В развитие роботизации машиностроительного производства существенный вклад внесли известные ученные: Е.И. Юревич, Е.П. Попов, Б.Н.
Сурнин, Д.Е. Охоцимский, B.C. Кулешов и др., в развитие ЛШП и ее робота-

и аэродинамическую нагрузку системы полученных в результате горизонтального движения листовых заготовок.
Если пренебречь теплообменом в процессе истечения воздуха, то уравнение баланса энергии для переменного количества воздуха будет иметь вид:
1м<Шм- а (Т-Та) = С1(0и) + А рйУ, (1.5)
где 1м - теплосодержание воздуха в магистрали; 0м-количество воздуха, поступающего из магистрали в рабочий цилиндр; Ои-количество воздуха в рабочей полости цилиндра: Т, Тм, Та-тсмпература воздуха соответственно в рабочей полости цилиндра, в магистрали и окружающей среде; Р’-теплопередающая поверхность рабочего цилиндра; а - общий коэффициент теплопередачи через эту поверхность; У-объем рабочей полости цилиндра; А - тепловой эквивалент работы; р-абсолютное давление воздуха в этой полости.
Для того, чтобы оценить процесс изменения давления в каждой полости, определить время перемещения, а также координаты, скорость и ускорение поршня в заданный момент времени, уравнение движения поршня (1.4) должно быть решено совместно с уравнениями, характеризующими изменения давления в обеих полостях пневмопривода, т. е. с уравнением (1.6) наполнения сжатым воздухом рабочей полости и уравнением опоражнивания полости противодавления:
-ККТвсЮв-КрвсГУв+Увйрв, (1.6)
где К-показатель адиабата и ровняется К=Ср/Су.
Решение этой системы уравнений в конечном виде является невозможным, поэтому здесь применяются приближенные методы численного интегрирования. [53,57,61].
Важнейшим этапом в исследованиях ПП является эксперимент, который является основным критерием оценки теоретических расчетов. Мето-