XC=- 3,132S 10=10 СМY C=100,648V YC=28,975a YC=- 3,732S 21=50 СМR C=125,941VC=29,739a C=4,872? 32=- 40 О? =53,05 О? =103,00 О? =130,00 Про
2. Моделювання маніпулятора на ЕОМ
Кінематичний аналіз маніпулятора виконаємо шляхом його моделювання на ЕОМ за допомогою програми Маніпулятори 3 ступеня свободи v0.2.2.
Графічні результати моделювання представлені у файлах Маніпулятор - середнє положення, Маніпулятор - зона обслуговування і Маніпулятор - зона обслуговування - 1.
Дані моделювання представлені в таблиці 8 в порівнянні з даними, отриманими розрахунковим шляхом.
Таблиця 8. Порівняльні характеристики центру схвата
Узагальнені коордінатиПоложеніе схвата, смСкорость, РасчётЕВМРасчётЕВМ? 0=90 OXC=75,71275,71V XC=- 6,696-6,7S 10=10 СМY C=100,648100,64V YC=28,97512,98S 21=50 СМR C=125,941125,94V C=29 , 73914,61? 32=- 40 О? =53,05 О -? =103,00 О-
Шляхом моделювання отримана геометрична конфігурація зони обслуговування (рис. 4). Завдання граничних координат положення ланок маніпулятора дозволило визначити координати характерних точок зони обслуговування (таблиця 9).
Таблиця 9. Координати характерних точок зони обслуговування.
i123456X i, см10,0010,0090,00129,39129,3949,39Y i, см102,00118,00118,0084,9568,9568,95
Рис. 4. Геометрична конфігурація зони обслуговування
3. Графоаналітичний метод планів
. Побудова плану механізму (рис. 5).
Приймаємо довільно АВ=150 мм. Тоді масштабний коефіцієнт плану буде:
.
Розміри зображень на плані складають (показані довжини ланок)
;
Побудуємо в масштабі план маніпулятора (рис. 5) для середніх значень узагальнених координат, зазначених в таблиці 4. Червоною лінією показаний радіус-вектор центру схвата ОС. Його довжина, виміряна на роздруківці малюнка, ОС== 189,5 мм.
,
виміряний кут? =53О, що збігається з аналітичним рішенням.
. Побудова плану механізму (рис. 6).
На плані механізму (рис. 5) дугового стрілкою показана абсолютна кутова швидкість ланки 3. Напрямок вибрано убік зростання узагальненої кутової координати? 32.
.
Лінійними стрілками показані відносні швидкості поступального руху в парах А і В і обертального руху в парі D. Масштаб векторів швидкостей на рис. 5.
Малюнок 5
. Побудова плану швидкостей
Побудуємо план швидкостей (рис. 6). Довільно виберемо масштаб швидкостей.
Визначимо величину образів векторів швидкостей
Визначимо відносну лінійну швидкість точки С від обертального руху ланки 3 відносно точки D
Напрям вектора швидкості перпендикулярно напрямку ланки 3, тобто кут цього вектора
.
Знайдемо проекції цього вектора
Визначимо величину образів векторів швидкостей
3. Побудова плану прискорень
Вихідні дані, необхідні для побудови плану прискорень.
Довжина LDC=L3=40 см.
Швидкість? 3=0,349.
Кутові прискорення? 0 =? 1 =? 2 =? 3=0.
Відносні прискорення А10=а21=0.
Точка С обертового ланки 3 рухається по колу з центром D з постійною кутовою швидкістю? 3. Тангенціальне прискорення відсутня, оскільки? 3? L3=0. Вектор повного прискорення містить тільки нормальну складову. Вона спрямована до центру D незалежно від напрямку обертання (? 3), а модуль прискорення має величину:
.
Зважаючи простоти плану прискорень побудуємо його на рис. 5 (бузковий колір). Довільно виберемо масштаб прискорень.
Напрям вектора прискорення протилежно напрямку ланки 3, тобто кут цього вектора
.
Знайдемо проекції цього вектора
;
.
Визначимо величину образів вектора прискорень
;
;
.
Рис. 6. План швидкостей
У таблиці 10 вироблено порівняння величин компонент швидкості центру схвата певних 4 способами.
Таблиця 10. Порівняльні швидкості центру схвата.
Компонента швидкості центру схватаСкорость, Розрахунок, стор. 8Моделірованіе на ЕВМПлан скоростейІсправленний розрахунок, стор. 18V XC - 6,696-6,79,259,304V YC 28,97512,9812,87512,975V C 29,73914,6116 , 015,966?, кут. град.103,00 О - - 54,5 Про 54,36 Про Розрахунок на стор. 8 і моделювання на ЕОМ виконані з помилками, тому засновані на помилкових формулах, наведених в МУ на стор. 9 (16) і (17) і на стор. 17 без номерів.
