Повышение эффективности пневмовихревых захватных устройств промышленных роботов
Диссертация
Во второй главе рассматривается новый метод повышения величины разрежения в захватной области ПВЗУ за счет вращения питающих сопел вихревой камеры, обеспечивающего дополнительную составляющую тангенциальной скорости вихревого потока, истекающего из ВК. Разработана новая схема ПВЗУ и математическая модель, учитывающая влияние основных характеристик системы «захватное устройство — предмет… Читать ещё >
Содержание
- 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 2
- 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
- 3. 1. Разработка схем ПВЗУ для предметов с малой площадью захватывания.'
- Выводы по главе 3
- 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
- 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
Список литературы
- Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. М: Наука, 1969. — 632 с.
- Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй М.: Наука 1984, — 716с.
- Абрамович Г. Н. Теория центробежной форсунки. Промышленная аэродинамика М: изд БНТ ЦАГИ 1942.
- Алексеенко C.B., Окулов B.JI. Закрученные потоки в технических приложениях (обзор) — Теплофизика и аэромеханика, том 3, № 2, 1996.
- Анцупов A.B. Исследование взаимодействия закрученной струи газа с плоской преградой // Труды ЦАГИ, — М., 1979. Вып. 2025. 25 с.
- Аэродинамика закрученной струи. Под. ред. Р. Б. Ахмедова. М.: Энергия, 1977.-208 с.
- Базилевич В.А. Использование колмогоровского масштаба в качестве параметра, определяющего эффект снижения сопротивления при течении полимерных растворов. В кн.: Гидромеханика. Киев, «Наукова думка», 1972, с. 84−96.
- Бармин И.В., Солонин В. И. Поля тангенциальной скорости и статического давления в вихревой камере // Труды МВТУ. М., 1975. — № 207.- С. 92−98.
- Бородин В.А., Дитякин Ю. Ф. Распиливание жидкостей. М.: Машиностроение, 1967.-263 с.Ю.Брэдшоу Б. Турбулентность. М.: Машиностроение, 1980.
- Бубнов В.А. Вихревое захватное устройство // Механизация и автоматизация производства. -1988. № 1-С. 16−18
- Бубнов В.А. Вихревое захватное устройство промышленного робота //Вестникмашиностроения.- 1988. -№ 2-С. 11−12
- Матвейчук B.C. Исследование загрузочно-разгрузочных устройств с магнитными и вакуумными захватами. Львов: Львовский политехнический институт, 1959.- 108 с.
- Вакуумная техника: Справочник. Под общ. ред. Е. С. Фролова и В.Е. Ми-найчева. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992.-471 с.
- Валландер C.B. Лекции по гидроаэродинамике. Л.: ЛГУ, 1978. -294с.
- Васильев О.Ф. Основы механики винтовых и циркуляционных потоков. -Л.: Госэнергоиздат- 1958
- Вечтомова Д.Г., Жмылевская M.JL, Маслов В. А. Захваты промышленных роботов для машиностроения // Станкостроение. М.: НИИмашиностроения, 1984.-57 с.
- Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы III всесоюзной научно-технической конференции.- Куйбышев: КуАИ, 1981.- 444 с.
- Вихревые аппараты / А. Д. Суслов, C.B. Иванов, A.B. Мурашкин, Ю. В. Чижиков. -М.: Машиностроение, 1985.
- Вихри и волны: Сб. статей. Пер. с англ. Под. ред. В. Н. Николаевского. -М.: Мир, 1984.-366 с.
- Вулис JI.A., Устименко Б. П. Об аэродинамике циклонной топочной камеры // Вопросы аэродинамики и теплоэнергетики. М., 1958. -С. 176−188.
- Герц Е.В. Некоторые вопросы структуры классификации пневматических устройств // Труды семинара по ТММ. М., 1956. Вып. 63. -34с.
- Гиневский A.C. Турбулентный след и струя потока при наличии продольного градиента давления.- М.: Изв. АН СССР, Механика и машиностроение, 1952.-№ 2, с. 31−36.
- Гольдштик М.А. Гидродинамическая устойчивость и турбулентность. АН СССР Сиб. отд. инст. теплофизики. Новосибирск: Наука, 1977, — 366 с.
- Грузозахватные устройства: Справочник // Раздел «Вакуумные устройства». М.: Машиностроение, 1980. 463 с.
- Гупта А., Липли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. М.: Мир, 1987.-385 с.
- Дейч М.Е. Техническая газодинамика. Изд. 2-е переработ. M.-JL Госэнер-гоиздат, 1961, 671 с.
- Денисов Д.А. Компьютерные методы анализа видеоинформации: Монография.- Красноярск.: Изд-во Краснояр. ун-та, 1993.- 192 с.
- Дитякин Ю.Ф., Клячко JI.A., Новиков Б. В., Ягодкин Б. И. Распыливание жидкостей. -М.: Машиностроение, 1977. 208 с.
- Захватные устройства промышленных роботов: Классификация. Основные требования.-М.: Госкомиздат СССР по стандартам, 1981.-17 с.
- Козловский М.А. Присасывающее действие струи, обтекающей пластинку //Приборостроение: Межвуз. респуб. инжен.-техн. сбор. -Киев, 1965. Вып. 2. -С. 15−32.
- Козловский М.А. Транспортирование тонких пластинок на струйном лотке // Автоматизация производственных процессов: Сбор, тр.-Киев, 1965.-С.21−36.
- Козловский М.А., Проць Я. И. Струйный захватный орган // ГП и ГПА. -Киев, 1976.-№ 12.- С. 93−95.
- Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. М.: Машиностроение, 1983.-376 с.
- Конищева О.В. Вихревые струйные захватные устройства для автоматической загрузки технологического оборудования: Дис. канд. техн. наук / КГТУ. Красноярск, 1997. — 162 с.
- Конструирование роботов: Пер. с франц. / Андре П., Кофман Ж. М., Лот Ф&bdquo- Тайар Ж.- П. -М.: Мир, 1986. 360 с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. — 832 с.
- Красов В.Б. Вихревой поток в автоматизации технологических процессов // Автоматизация технологических процессов. Тула, 1981.- С. 93−104.
- Кристаль М. Г., Широкий А. В., Стегачев Е. В., Филимонов В. В. Метод повышения производительности вибрационных бункерных загрузочных устройств. // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2002. № 4. — С. 16 — 19.
- Кристаль М.Г., Стегачев Е. В. Моделирование пневмовихревого захватного устройства с вращающейся вихревой камерой. // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2004. — № 1. — С. 19 — 23.
- Кристаль М.Г., Широкий A.B., Стегачев Е. В. Вакуумное захватное устройство. // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2002. — № 11. -С. 10−12
- Кристаль М.Г., Стегачев Е. В. Повышение грузоподъемности пневмовихревых захватных устройств. / Высокие технологии в машиностроении. Материалы международной научно-технической конференции (19.11.02 — 21.11.2002). — Самара. — 2002. — С. 260 — 263.
- Кузнецов В.Н. Многоэлементные вакуумные схваты для промышленных роботов // Технология и организация применения промышленных роботов: Межвуз. тематический сб. науч. тр. • Куйбышев: Изд-во авиацион. института, 1977.-С. 31 -48.
- Кузнецов В.М., Лебедев М. А. Топочные устройства судовых паровых котлов с нефтяным отоплением. Д.: Судпромгиз, 1959. -206 с.
- Кулагин JI.B., Морошкин М. Я. Форсунки для распыливания тяжелых топ-лив. М.: Машиностроение, 1973. — 200 с.
- Ландау Л.Д., Лившиц Е. М. Гидродинамика. -М.: Наука, 1988. -203с.
- Ланцов В.А., Полонский Л. А. Вакуумные грузозахватные приспособления. Л.: Стройиздат., 1968. — 45с.
- Лебедев И.В., Трескунов С. Л. и Яковенко B.C. Элементы струйной автоматики. -М.: Машиностроение, 1973.-360 с.
- Лойцянекий Л.Г. Механика жидкости и газа. -М.: Наука, 1987. • 365с.
- Магид М.З. Расчет производительности воздухонаправляющих аппаратов и регулируемых центробежных форсунок. // Судостроение. 1950. — № 2. -С. 10−17.
- Мацнев А.П. Классификация вакуумных захватов // Некоторые вопросы автоматизации технологических процессов в машиностроении: Сб. науч. тр. -М.: ВЗМИ, 1969.-С. 118−130.
- Мацнев А.П. Перспективы развития вакуумных захватов, их конструктивные особенности и области их применения // Некоторые во-прсы автоматизации технологических процессов в машиностроении: Сб. науч. тр. М.: ВЗМИ, 1969. -Ч. 2.-С. 123−130.
- Меркулов А.П. Вихревой поток и его применение в технике. Изд. 2-е пе-рераб. и доп. Самара, Оптима, 1997. 96 с.
- Методы и техника измерений параметров газового потока (приемники давления и скоростного напора) Петунин А. Н. М.: Машиностроение, 1972.
- Методы расчета турбулентных течений. / Под ред. Колльмана В. -М.: Мир, 1984.-214 с.
- Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидродинамика в 2-х томах. М.: Наука, 1965.
- Пажи Д.Г., Прахов A.M., Равикович Б. Б. Форсунки в химической промышленности. — М. Химия, 1971. 220 с.
- Патанкар C.B. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 97 с.
- Пикнер М.Я. Исследование аэродинамического эффекта при струйных захватных питателей // Известия ВУЗов. М.: Машиностроение, 1968.-№ 10. -С. 164−169.
- Пинсон И.И., Лившиц Я. Н. Электромагнитные и вакуумные перегружатели для листового и профильного материала. Л.: ЛДНТП, 1982.
- Прахов A.M. Исследование и расчет центробежной форсунки// Автоматическое регулирование авиадвигателей вып. 1 М: Оборониз. 1959 С. 11−183
- Решетников М.Т. Робототехника. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1985.-155с.
- Робототехнические системы в сборочном производстве / Под. ред. Е. В. Пашкова.- Киев.: Вища школа. Головное изд-во, 1987.-272 с.
- Роуч П. Дж. Вычислительная гидродинамика. -М.: Мир, 1980. -128с.
- Румшисьсий Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. — М.: Наука, 1971.
- Седов Л.И. Механика сплошной среды в 2-х томах. М.: Наука, 1983.
- Сентяков Б. А. Исследование струйного вихревого первичного преобразователя для систем управления пневмоприводом: Дис. канд. техн. наук / ИМИ. -Ижевск, 1982.-162 с.
- Сентяков Б.А. Разработка средств совершенствования технологической оснастки на основе вихревых эффектов: Дис. док. тех. наук / ИМИ. Ижевск, 1994.-279 с.
- Сентяков Б.А., Исупов Г. П. и др. Струйное захватное устройство со шне-ковым завихрителем потока // Механизация и автоматизация производства. -1985.-№ 1.-С. 25−26.
- Сентяков Б.А., Исупов Г. П. Пневматическое захватное устройство. // Механизация и автоматизация производства. • 1984. № 2. — С. 5−6.
- Смирнов Е.М. К вопросу формирования закрученных струй, вытекающих из кольцевых сопел // Инженерно-физический журнал, 1975. т. 28, — № 4. -С. 643 — 652.
- Соколов Е.Я., Зингер Н. М. Струйные аппараты. 3-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 352 с.
- Сукомел A.C. Теплообмен и трение при турбуленитном течении газа в коротких каналах. -М.: Энергия, 1979.-216 с.
- Теория элементов пневмоники / Залманзон JI.A. -М.: Наука, 1969.- 508с.
- Хавкин Ю.И. Центробежные форсунки. Л.: Машиностроение, 1976.- 168 с.
- Ханжонков В. И. Аэродинамика аппаратов на воздушной подушке. М.: Машиностроение, 1972. 328 с.
- Харт X. Ведение в измерительную технику: Пер с нем. М. М. Гельмана. — М.: Мир, 1999.
- Чеканина О.В. Захват заготовок с любой степенью шероховатости и любой температурой // Роботы и их применение в народном хозяйстве: Тезисы докл. моек. гор. конф. молодых ученых и спец-в.-М, Мосстанкин 1987.-С.29.
- Челпанов И.Б., Колпашников С. Н. Схваты промышленных роботов. -Машиностроение. 4−40 Ленингр. отд-ние, 1989.-287 с.
- Челпанов И.Б. Устройство промышленных роботов. JL: Машиностроение, 1990.-223 с.
- Шлыгин В. В. Графические методы расчетов в машиностроении. М.: Машиностроение, 1967.-288с.
- A.c. 1 060 554 / СССР / Вакуумное грузозахватное устройство / Упоров B.C., Галкин Н. К. // Б.И. 1983, № 46.
- A.c. 1 350 006/ СССР / Захватное устройство / Бубнов В. А., Чеканина О. В. и др. // Б.И. 1987, № 41.
- A.c. 1 553 385 / СССР / Пневматический схват / Сентяков Б. А., В. А. Бубнов и Стерхов В. В. //Б.И. 1990, № 12.
- A.c. 1 620 300 / СССР / Пневматический схват / Овсянников Б. Ю. и Гавгя-нен Ю.В. // Б.И. 1991,№ 2.
- A.c. 1 761 464 / СССР Пневматический вихревой схват / Гявгянен Ю.В.//Б.И. 1992, № 34.
- A.c. 1 766 810 / СССР / Грузозахватное устройство / Луус P.A. // Б.И.1992, № 37.
- A.c. 1 812 102/ СССР / Захватное устройство / Гявгянен Ю. В. // Б.И.1993, № 16
- A.c. 537 915 / СССР / Автоматический питатель листовых заготовок / Козловский М. А. и др. // Б.И. 1976, № 45.
- A.c. 537 924 / СССР Вакуумное грузозахватное устройство / Золотухин В. К. и др. //Б.И. 1976, № 45.
- A.c. 776 915 / СССР / Вакуумный держатель / Исупов Г. П., Сентя-ков Б.А.//Б.И. 1980, № 41.
- Патент 3 523 706 / Япония / Пневматический захват открытого типа / Ниппон дэнки К К. 1982, № 2−62.
- Патент 4 527 824 / США / Vacuum cane for picking up articles off tire floor / Paul Rosenfeld // US Patent. 1985.
- Патент 57−2477 / США / Apparatus for supporting articles without structural contract and for positioning the supported articles / Joseph C. Logue//US Patent. 1970.
- Патент РФ № 2 114 782, МКИ 7 В 25 J 15/06. Вакуумное грузозахватное устройство / Конищева О. В., Конищев В. М. Опубл в БИ № 9, 10.07.1998.
- Патент РФ № 2 179 504, МКИ 7 В 25 J 15/06. Вакуумное захватное устройство / Кристаль М. Г., Стегачев Е. В., Филимонов В. В., Еремеев В. В., Шос-тенко C.B., Широкий A.B. Опубл в БИ № 5,20.02.2002.
- Патент РФ № 2 199 428, МКИ 7 В 23 Q 7/00. Струйное загрузочное устройство / Кристаль М. Г., Попов В. В., Шостенко C.B., Широкий A.B., Стегачев Е. В., Еремеев В. В. Опубл. в БИ № 6,27.02.2003.
- Патент РФ № 2 199 432, МКИ 7 В 25 J 15/06, В 66 С 1/02. Пневматический схват / Кристаль М. Г., Стегачев Е. В., Филимонов В. В., Еремеев В. В., Шостенко С. В., Широкий А. В. Опубл. в БИ № 6, 27.02.2003.
- Патент РФ № 2 201 860, МКИ 7 В 23 Q 7/04, 7/14. Устройство для подачи деталей / Кристаль М. Г., Широкий А. В., Филимонов В. В., Стегачев Е. В., Безрукова Т. В. Опубл. в БИ № 10, 10.04.2003.
- Патент РФ № 2 202 466, МКИ 7 В 25 J 15/06, В 66 С 1/02. Пневматический схват / Кристаль М. Г., Стегачев Е. В., Широкий А. В., Филимонов В. В., Лесной Б. В. Опубл. в БИ№ 11,20.04.2003.
- Патент РФ № 2 215 680, МКИ 7 В 65 G 27/22. Устройство для подачи деталей / Кристаль М. Г., Широкий А. В., Стегачев Е. В., Филимонов В. В., Широкий В. П. Опубл. БИ № 31,10.11.2003.
- Патент РФ № 2 239 735, МКИ 7 F 16 С 43/06. Устройство для сборки радиальных роликовых подшипников / Кристаль М. Г., Стегачев Е. В., Широкий А. В. Опубл. БИ№ 31, 10.11.2004.
- Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2 003 113 277/02(13 992) МКИ 7 В 23 Q 7/02. Устройство для ориентации цилиндрических деталей / Кристаль М. Г., Широкий А. В., Стегачев Е. В.
- Chen Y. S. Viscous flow computations using a second-order upwing differencing scheme / A1AA Paper, 1988. № 88−0417.