Структура приводов (связей функционирования) многодвигательных машин

Лекция 6 Структура приводов (связей функционирования) многодвигательных машин В общем случае основные связи функционирования представляют собой систему приводов основных звеньев многодвигательной машины и включают в себя силовой привод (двигатель с редуктором или реже с мультипликатором) и систему передачи движений основным звеньям. Система приводов служит для передачи механической энергии движения от двигателей к основным звеньям. Обобщенная структурная схема связей функционирования многодвигательной машины приведена на рис. 7. Здесь двойной линией со стрелкой показано направление потока передачи механических параметров движения от всех двигателей Дs с номерами s ко всем основным звеньям многодвигательной машины Зi с номерами i; штриховыми линиями внутри показаны потоки передачи движений по прямым связям, а штрихпунктирными линиями – по перекрестным связям. Рис. 7 Структурная схема связей функционирования ММ В рамках показаны параметры соответствующих механизмов, которые характеризуют их внутренние свойства: Рjs, uij - элементы кинематических матриц силовых редукторов Р и системы передач движений U 1 соответственно. Они представляют кинематические передаточные функции от s-го и j-го входов к j-му и i-му выходам соответствующего механизма или передаточные отношения механизмов от j-го и i-го выходных звеньев к s-му и j-му входным звеньям соответственно. hjs, hij - коэффициенты потерь, величины, обратные КПД механизмов, которые учитывают потери во всех потоках энергии при передаче движения. S - вектор обобщенных скоростей звеньев на входах соответствующих редукторов.  j - вектор обобщенных скоростей звеньев на выходе силового привода и входе в СПД. q i - вектор относительных обобщенных скоростей основных звеньев машины. Qs, Qj, Qi векторы обобщенных сил на соответствующих входных и выходных звеньях системы. Ns, Nj, Ni - мощности на соответствующих входных и выходных звеньях системы. Силовой привод служит для заданного преобразования кинематических и силовых параметров от двигателей к выходным звеньям силового привода. В качестве силовых редукторов применяются различные типы механических передач и различные виды рычажных механизмов. Система передач движений служит для передачи движения в пространстве от силового привода к основным звеньям машины. СПД может включать в себя различные механизмы и(или) передающие связи, передаточное отношение которых i = 1. В СПД могут быть использованы все известные виды механизмов. Причем передача движений может сопровождаться преобразованием кинематических и силовых параметров движения (i > 1), а также без их преобразования (i = 1). В качестве передающих связей могут быть использованы как жесткие, так и гибкие связи: различные типы валов, стержни, цепи, ремни, тросы, металлические ленты и т.п. В общем случае количество и номера параметров на выходе силового привода и входе в СПД могут не совпадать, так как число двигателей может не соответствовать числу основных звеньев. Это характерно для многодвигательных машин с структурными схемами типа "а" 2 или машин третьего и четвертого классов, где встречаются схемы с наложенными связями функционирования. Например, у манипулятора на рис. 2 от одного силового привода через СПД передается кинематически зависимое движение четырем основным звеньям. Для большинства машин силовые приводы обычно независимы между собой, исключая случаи, когда функции силового привода выполняет СПД. Кинематические цепи систем передач движений могут быть независимыми и кинематически связанными между собой, когда движение предается по прямым и перекрестным связям. Для многодвигательных машин первого и второго классов типов "b" и "с" системы передач движения с силовыми приводами распадаются на независимые традиционные приводы каждому основному звену. Структурная схема такого привода звену с номером k показана на рис. 8. Рис. 8 Общая структура привода k-го звена В зависимости от типа привода и конкретных условий передачи движений в различных машинах могут встречаться вырожденные связи функционирования основных звеньев, в которых отсутствует тот или иной элемент привода. Структуры таких связей функционирования приведены на рис.9. Д Д СР k Д СПД k k Рис. 9 Вырожденные структуры приводов манипуляторов 3