Hvatač Robotske Ruke_ Marko Zajec_0035173346.doc

KATEDRA ZA KONSTRUIRANJE I RAZVOJ PROIZVODAZavod za konstruiranje

ak. godina 2012/13.

PROJEKTNI ZADATAKiz kolegija

„Konstrukcijski elementi robota“

Naslov:

HVATAČ ROBOTSKE RUKE

Zadatak zadali: Zoran Domitran, dipl.ing

Student: Marko ZajecMB: 0035173346

Zagreb, 2012.

Marko Zajec, 0035173346Hvatač robotske ruke

Sadržaj

1 Kinematika robotske ruke.............................................................................................3

1.1 ..........................................................................................................................Ubrzanja oko zgloba C 3

1.2 Ubrzanja oko zgloba B..............................................................................................4

1.3 Ubrzanja oko zgloba A..............................................................................................5

1.4 Ukupna ubrzanja.........................................................................................................6

2 Analiza hvatača robotske ruke....................................................................................7

2.1 Sile koje dijeluju na izradak...................................................................................7

3 Sile i reakcije hvatača robotske ruke........................................................................8

3.1 Grafička metoda određivanja sila u jednom kraku.....................................9

3.2 Određivanje potrebnog tlaka u cilindru.......................................................10

3.3 Ponovno određivanje sila u jednom kraku.................................................11

4 Provjera dopuštenih naprezanja.............................................................................12

4.1 Savijanje kraka nosaća..........................................................................................12

4.2 Savijanje glavne poluge........................................................................................13

4.3Opterećenje svornjaka na odrez.........................................................................14

4.4Opterećenje vijka M5 na odrez..........................................................................16

5 Literatura...........................................................................................................................17

Fakultet strojarstva i brodogradnje2


1. Kinematika robotske ruke

1.1. Ubrzanja oko zgloba C:

Slika 1. Ubrzanja oko zgloba C



1.2. Ubrzanja oko zgloba B:

Slika 2. Ubrzanja oko zgloba B



1.3. Ubrzanja oko zgloba A:

Slika 3. Ubrzanja oko zgloba A



1.4. Ukupna ubrzanja:

Slika 4. Ukupna ubrzanja hvatača



2. Analiza hvatača robotske ruke.

2.1 Sile koje djeluju na izradak

Zahtjevi:

Najveća masa izratka: m ≤ 15,2 kg

Slika 5. Sile na izradak

Sila teža:

Centrifugalna sila:

Inercijska sila 1:

Inercijska sila 2:



Rezultanta sila vertikalnih sila:

Ukupna rezultanta sila:

3. Sile i reakcije hvatača robotske ruke.

Hvatač se sastoji od tri kraka, pa za potrebe proračuna, rezultanta sila se dijeli s 3.

Da bi prihvatili izradak, i osigurali od ispadanja mora vrijediti:



Slika 6. Sile trenja na izradak

Rezultanta sila koja dijeluje na jedan držać.

Materijal hvatača: PA66 (60% Staklenih vlakna)

koeficijent trenja PA66.

vlačna čvrstoća.

Young-ov modul elastičnosti.

Savojna dinamička izdržljivost.

Uvojna dinamička izdržljivost.

Normalna sila u držaću



3.1. Grafička metoda određivanja sila u jednom kraku.

Pomoću geometrijske slike kraka hvatača, i poznate normalne sile dobivamo.

Slika 7. Minimalni iznosi sila koje djeluju u jednom kraku.

Iznosi izmjerenih sila.

Rezultanta sila koja se dijeli na .jedan držač.

Sila koja se mora ostvariti za prijenos na držaču.

Normalna sila na jedan.držač

Sila koja dijeluje na kraćoj poluzi.

Sila koja dijeluje na dužoj poluzi.

Projekcija sile na dužoj poluzi na os x.



Projekcija sile na dužoj poluzi na os y.

3.2. Određivanje potrebnog tlaka u cilindru.

Da bi se osigurao prihvat izratka moramo odrediti tlak fluida kojim će se ostvariti sila za prihvat.

Površina klipa na kojoj djeluje fluid.

Sila koja se mora ostvariti tlakom fluida.

Tlak u cilindru.

Odabiremo tlak fluida

Na temelju odabranog tlaka, određujemo vertikalnu silu klipa.

3.3. Ponovno određivanje sila u jednom kraku.



Pomoću geometrijske slike kraka hvatača, i poznate vertikalne sile klipa dobivamo.

Slika 8. Iznosi sila koje djeluju u jednom kraku uslijed djelovanja tlaka pc = 2,4 bar.

Iznosi izmjerenih sila.

Rezultanta sila koja se dijeli na .jedan držač.

Sila koja se mora ostvariti za prijenos na držaču.

Normalna sila na jedan.držač.

Sila koja dijeluje na kraćoj poluzi.

Sila koja dijeluje na dužoj poluzi.

Projekcija sile na dužoj poluzi na os x.

Projekcija sile na dužoj poluzi na os y.

4. Provjera dopuštenih naprezanja.

4.1. Savijanje kraka hvatača.



Slika 9. Opterećenje kraka silom.

Na jedan krak hvatača, djeluje sila Mx koja opterećuje krak hvatača na savijanje, te My koja

opterećuje krak hvatača na uvijanje ili torziju.

Da bi odredili zadovoljava li odabrani materijal uvjete opterećenja, moramo naći reducirani

moment.



Kritični presjek kraka je kod uvrta za svornjak.

ZADOVOLJAVA !!

4.2. Savijanje glavne poluge.

Slika 10. Opterećenje glavne poluge silom.



ZADOVOLJAVA !!

4.3 Opterećenje svornjaka na odrez.

Sila na svornjak.

Promjer svornjaka.

Debljina lima.



Sila na svornjak.

Broj rezova spoja.

Broj svornjaka.

Promjer svornjaka.

Debljina lima.

ZADOVOLJAVA !!



Sila na svornjak.

Broj rezova spoja.

Broj svornjaka.

Debljina lima.

ZADOVOLJAVA !!

4.4 Opterećenje vijka M5 na odrez.



Sila na vijak.

Površina jezgre vijka M5.

Vanjski promjer vijka M5.

Najmanja nosiva duljina vijka.

5. LITERATURA

[1] Krautov strojarski priručnik, Sajema, Zagreb, 2009.



[2] Decker, K. H.: Elementi strojeva, Golden marketing-Tehnička knjiga Zagreb, 2006.


Documents

Hvatač Robotske Ruke_ Marko Zajec_0035173346.doc