Mechanizmem krzywkowym - mechanizm. w którym występuje para wyższa (krzywkowa). Zastosowanie w układach rozrządczych i regulacyjnych maszyn automatycznych i półnuto.: • w układach sterowania zaworami • w mech. układach sterowania

programatorami • w układach sterowania obrabiarkami, • w mech. w urządzeniach • inne.

Zalety: 1. Prosta zwarta budowa, 2. Możliwość zamiany dowolnego ruchu krzywki na dowolny ruch popychacza,

3. Możliwość realizacji dowolnego prawa ruchu.

Wady: 1. występowanie pary kinemat. wyższej , 2. występowanie dużych nacisków powierzchniowych, 3. wyrabianie bieżni krzywki, 4. wrażliwość na niedokładności wykonania, 5. stosunkowe duże koszty wykonania Zamknięcie - Sposób zapewnienie ciągłego styku końcówki popychacza z bieżnią krzywkinazywamy rodzajem zamknięcia mechanizmu krzywkowego. Podział: siłowe, kinematyczne; Prawem ruchu nazywamy funkcję przemieszczania w czasie członu biernego (popychacza) Ekwidystanta - krzywa równoodległa od zarysu krzywki wykreślona przez środek rolki popychacza. Kąt nacisku to kąt pomiędzy kierunkiem ruchu popychacza a siłą w parze krzywkowej

Manipulator to urządzenie mechaniczne będące odpowiednikiem ręki człowieka. Pozwala on na realizację efektywnego przenoszenia, przekładania, obracania i przełączenia urządzeń lub przedmiotów. Zastosowania: a)praca w środowisku niebezpiecznym: -promieniowanie, skażenie -zagrożenie eksplozją (policja, wojsko), -wysokie ciśnienie -głębia b)uciążliwe i powtarzalne operacje technologiczne -montażowe, spawalnicze, obróbcze… c) medycyna, ochrona zdrowia -rehabilitacja, -zabiegi operacyjne -opieka niepełnosprawnymi Ewolucja Manipulatorów: a)manipulator kopiujący -małe sily (napedza operator) -małe odległości (długi łańcuch kinemat→błędy) b)z napedem mechanicznym -operator steruje za pomocą przycisków (brak „czucia) c)serwonapędy - operator „czuje” się d)sterowany wg programu komputerowego

Struktura manipulatorów: zadaniem manipulatorów jest sterowanie ruchem części chwytnej zwanej kiscią lub chwytakiem. Najogólniej punkt P tego chwytaka powinien osiągnąć dowolny punkt określonej na przestrzeni przy dowolnym zorientowaniu osi a. Oznacza to że na ogół chwytak powinien dysponować możliwością przemieszczeń wzdłuż trzech osi współrzędnych oraz obrotu wokół trzech osi. Dodatkowo niezbędny jest też jeden ruch chwytny palca.

Podstawowe cechy eksploatacyjne manipulatorów:

-manewrowośc -strefa robocza- współczynnik serwisu

W sumie liczba stopni swobody W chwytaka upewniająca ogólna możliwośc czynności manipulacyjnych, wynosi siedem (F=7). W rzeczywistości liczba F może być mniejsza w przypadkach specjalistycznych lub większa jeżeli usprawiedliwiają to szczególnie okoliczności. Ogólnie więc spotkac można 3≤F≤9.

Przykłady struktur manipulatorów (rozwiązania komercyjne)

Sfera robocza. Tak nazywa się miejsce manipulacji chwytaka. Jest to inaczej zbiór możliwych położeń punktu mocowania przemieszczanego manipulatorem przedmiotu. Wielkośc i kształt strefy roboczej zależy od struktury manipulatora i jego wymiarów geometrycznych. Zwykle jest to cześć przestrzeni ale może być również fragment powierzchni a nawet w szczególnych przypadkach fragment linii. Strefy robocze dzieli się dodatkowo na klasy w zależności od istnienia określonych ograniczeń np. przeszkód.

Współczynnik serwisu. Przedmiot o kształcie kulistym (i zbliżonym do kulistego) umieszczony w punkcie P strefy roboczej może być podjęty przez chwytak manipulatora na gól przy różnym usytuowaniu osi tego chwytaka. Właściwość ta (bardzo ważna z punktu widzenia eksploatacji) nazywa się serwisem i jest opisana ilościowo tzw. Współczynnikiem serwisu θ. Współczynnik ten wyraża się stosunkiem wartości kąta bryłowego (ψ) w którym może zajmować położenie ośi a chwytaka do całkowitego kąta bryłowego (4π)

Θ=ψ/4π ,θ=s/S gdzie s-powierzchnia określona zbiorem punktów przecięcia osi a uchwytu z powierzchnią kuli (czasza) S-powierzchnia całej kuli. Widać z tego że 0≤θ≤1 przy czym θ=0 na granicach przestrzennej strefy roboczej.

Manewrowość pojecie to okresla się liczbą m stopni swobody członów manipulatora przy unieruchomionym uchwycie.

Redundancja (nadmiarowość) łańcucha kinematycznego świadczy o posiadaniu przez łańcuch kinematyczny nadmiarowych stopni swobody. Stopień redundancji manipulatora - jeśli manipulator posiada n stopni swobody, a trajektorie można zapisać za pomocą m współrzędnych to różnicę n - m nazywamy stopniem redundancji manipulatora względem określonej klasy trajektorii (m). Jeżli n-m>0 to manipulator jest redundantny. Jeśli n=m to manipulator jest nieredundantny.

Manipulatory równoległe:

Ogólne własności manipulatorów równoległych:

-duża sztywnośc układu, -duża dokładnośc realizowanych ruchów, duża nośność, -mała masa członów ruchomych, platforma może poruszac się ze znacznymi prędkościami i przyspieszeniami -napędu sa umieszczone przy podstawie -stosunkowo mała strefa robocza -wystepowanie położen osobliwych członów

Zastosowanie:

-wyspecjalizowane obrabiarki, -manipulatory montażowe

-manipulatory pakujące, -manipulatory pomiarowe, -układy

Pozycjonujące, -symulatory ruchu, -inne

Zalety mechanizmów d wigniowych:

• styk powierzchniowy w parach, • przeznaczone do przenoszenia ruchu przy dużych

obciążeniach, obciążeniach, • zwykle łatwe i tanie w wykonaniu i eksploatacji,

• trwałe, • niezawodne, • mają zwykle dużą sprawność mechaniczną.

Wady: • nie zapewniają możliwości realizacji

dowolnej trajektorii.

Przekładnie zębate cel: +przeniesienie ruchu z jednego wału na drugi +zmiana momentu

+zmiana prędkości obrotowej Podział przekładni zębatych:

  , h    walcowa;   , h    stożkowa

  , h    ślimakowa;   , h    śrubowa

Własności przekładni zębatych o osiach stałych:

+małe przełożenia na jednym zazębieniu

+duże gabaryty i duża masa

+duże przełożenia uzyskuje się dzięki wielu zazębieniom

+stosunkowo tanie w wykonaniu i eksploatacji

+przełożenie kinematyczne i_k = ωwyjścia/ ωwejścia

Własności przekładni obiegowych: +Duże przełożenia przy zwartej budowie +Zdolność przenoszenia dużych sił (mocy)

+Możliwość rozdziału napędu na kilka odbiorników (W>1) -

p. różnicowe +Ciekawe trajektorie punktów kół obiegowych

+Wysokie wymagania dokładnościowe -koszty +Możliwość sumowania kilku napędów+Możliwość rozdziału napędu na kilka odbiorników

---