Laboratorium z przedmiotu „Mechanika Manipulatorów” Grupa…………, Rok akademicki 2006/2007
Data ćwiczenia		Data oddania sprawozdania		Nr Zespołu
1 Nazwisko i Imię Studenta	Ocena	4		7
2		5		8
3		6		9

Ćwiczenie 4

Badanie przyśpieszeń oraz drgań członu roboczego

1. Cel ćwiczenia: określenie przebiegów i wartości przyspieszeń oraz drgań, szczytowego przyspieszenia, (istotnego np. przy do wyznaczeniu siły chwytu), ustalenie dynamicznej podatności członu roboczego, częstotliwości i tłumienia drgań członu roboczego manipulatora

Rys.1 [2] Schemat stanowiska do pomiaru drgań. 1- przetworniki przyspieszeń, 2 i 3- zestaw do przetwarzania, akwizycji i wizualizacji danych (AD12 lub AD16), 4- jednostka sterująca, 5- robot, 6- miejsce zamocowania przetworników (na kiści)

2. Wyposażenie do badań

a) Indukcyjne przetworniki bezwładnościowe przyspieszeń H-B, typ B12/200.

b) Czterokanałowy wzmacniacz sygnałów H-B, M 500

c) Zestaw do przetwarzania, akwizycji i wizualizacji danych (AD12 lub AD16),

Rys. 2 Indukcyjny przetwornik przyspieszenia liniowego H-B : B12/200	Rys.3 Skalowanie czujnika H-B : B12/200

3. Przebieg ćwiczenia

Badanie przyspieszeń i drgań należy wykonać od początku ruchu elementu wykonawczego (startu), podczas hamowania standardowego, oraz po gwałtownym zatrzymaniu na sygnał STOP.

W każdym przypadku należy zarejestrować przebiegi trzech składowych przyspieszenia,

Rys. 4 Zestaw przetwarzająco - rejestrujący AD12 (AD16)

4. Obróbka zarejestrowanych danych

a) Przekonwertować dane do wielkości fizycznych (napięcia elektrycznego)

b) Wyskalować do jednostek rzeczywistych (czyli przyspieszenia)

c) Wykonać wykresy składowych przyspieszenia, w funkcji czasu,

d) Wyznaczyć wartości szczytowe uzyskanych przyspieszeń,

e) Wyznaczyć bezwymiarowe współczynniki tłumienia drgań z przebiegów po hamowaniu awaryjnym,

e) Scałkować numerycznie, dwukrotnie (np. metodą trapezów), przebiegi przyspieszeń uzyskując w ten sposób przebiegi przemieszczeń w trzech kierunkach,

Rys. 5 Przykładowy przebieg przyspieszeń kiści przy hamowaniu awaryjnym

Wyznaczanie bezwymiarowych współczynników tłumienia drgań

Rys. 6 Schemat do wyznaczania współczynnika tłumienia

W celu wyznaczenia bezwymiarowego współczynnika tłumienia należy wziąć pod uwagę zarejestrowane przebiegi przyspieszeń (kilka wyraźnych cykli) i najpierw obliczyć wartość wyrażenia (patrz rys.4), osobno dla drgań w kierunku x i y:

(1)

Jak widać, obliczenia są możliwe wówczas jeśli przebieg drgań zawiera co najmniej 3 wychylenia od pozycji zerowej.

Następnie należy wyznaczyć wartości bezwymiarowych współczynników tłumienia dla poszczególnych kierunków, wg wzoru:

(2)

5. Prezentacja wyników:

W sprawozdaniu należy przedstawić

a) wybrane dane techniczne badanego robota

Producent: …..

Typ: …..

Model, nr: ….

Układ sterujący: ….

Ponadto

b) Dane dotyczące zastosowanej aparatury i urządzeń:

Typ, model: ….

Dokładność pomiaru: ….

Miejsce badań: ….

Datę badania: ….

1. schemat stanowiska badawczego robota, z uwzględnieniem zamocowanie przyrządów pomiarowych.

2. przebiegi w funkcji czasu zmierzonych współrzędnych toru,

3. przebiegi zarejestrowanych przyspieszeń w funkcji czasu, w kierunkach x, y, z

4. przebiegi, w kierunku x, y, z, wyznaczonych metoda całkowania przemieszczeń

5. wartości współczynników tłumienia drgań, w kierunku x, y, z

Do sprawozdania należy dołączyć obliczenia.

Współczynniki skali przetworników przyspieszenia, w zależności od wzmocnienia

Wzmocnienie mostka	120	80	40	8
Współczynnik skali, [m/s^2/V]	33,82	26,4	4,85	2,12

Literatura

1. PN-EN ISO 9283 (2003) Roboty Przemysłowe - Metody badań charakterystyk funkcjonalnych ( w języku angielskim) - norma uznaniowa (U) normy europejskiej EN ISO 9283 (1998) Manipulating Industrial Robots - Performance Criteria and Related Methods

2. Olszewski M., (redaktor), Manipulatory i Roboty Przemysłowe, WNT, Warszawa 1985,

5

---