К сведению клиентов Sung Do Valve: основные типы приводных механизмов

Справочная информация.

Приводы — это «мышцы» мехатронной системы, которые принимают команды управления (в основном в виде электрического сигнала) и производят изменение в физической системе, генерируя перемещения и усилия на рабочем органе. В большинстве случаев единый приводной блок, включающий в себя пневмо- и гидроприводы, имеет в своем составе передаточные механизмы и питающий привод. Передаточный механизм необходим для обеспечения механического воздействия на рабочий орган.

Существуют следующие типы приводов, используемые для управления сочленениями роботов: гидравлические, пневматические и электрические или комбинация приводов. К примеру, заказать новый пневматический привод можно по телефону +7 (495) 532-57-45.

Самыми простыми являются гидравлические системы роботов, ввиду того, что у них отсутствует большое количество движущихся частей с большой нагрузочной способностью и скоростью. В состав гидравлического привода в подавляющем большинстве случаев входит гидравлический двигатель с сервоклапанами, а для контроля и регулирования используются аналоговые устройства или приборы. Применяется гидропривод в роботах, которые имеют большую массу, а также для роботов в диапазоне мощностей до 1 кВт. Недостатком является то, что необходимо большое пространство для размещения гидравлических насосов, так как они имеют большие габариты, также они издают много шума и очень сложны и затратны в обслуживании. Преимуществами являются высокая скорость перемещения сочленений, крайне малая сложность конструкции, большая мощность.

Пневмоприводы применяются для роботов, работающих в циклическом режиме, а также в роботах малой грузоподъемностью до 10-20 кг. Основной особенностью пневматического привода является его простота и удобство, принцип действия основан на сжимании воздуха, также преимуществом является малозатратность в обслуживании и эксплуатации, простота сборки и установки, дешевизна. Недостатком является крайне сложное управление сочленениями роботов и медлительность.

В роботах с электромеханическими приводами используются чаще всего либо моментные двигатели постоянного тока, либо шаговые двигатели. Такие двигатели обладают высоким к. п. д., хорошим соотношением момента и скорости и широко применяются в робототехнике. С другой стороны, поскольку максимальную мощность они развивают при высоких скоростях вращения, их приходится использовать совместно с редукторами (механизмами понижения скорости). Как правило, манипуляторы с электромеханическим приводом обладают лучшей точностью и повторяемостью движений, чем гидравлические или пневматические [3]. Применяются электроприводы в основном в роботах грузоподъемностью порядка десятков килограмм, а также в высокоточных роботах и андроидных роботах.

Анализируя данные зависимости, целесообразно отметить, что при мощности свыше 2 кВт (после пересечения характеристик в точке 1) массогабаритная эффективность электропривода становится преобладающей. Точкой 2 обозначено пересечение характеристик пневмо- и гидропривода. Предварительно можно сделать вывод о том, что при значениях мощности свыше 5 кВт массогабаритные показатели пневмопривода становятся предпочтительными. Следует отметить, что оценка подобного типа является не полной для принятия решений по выбору той или иной системы электропривода в качестве базовой.

К приводам, используемых в мехатронных системах предъявляются высокие требования. Габариты и масса являются одним из основных требований, они должны быть как можно меньше, ввиду того, что привода встраиваются в сочленения роботов и манипуляторов. Основной режим работы приводов – неустановившийся режим и непостоянная нагрузка, поэтому их переходные процессы должны быть устойчивыми. Также параметрами, которые являются решающими при выборе типа привода являются: сложность обслуживания, надежность и стоимость. Наиболее простым, надежным и дешевым на фоне остальных является пневмопривод. Высокой управляемостью и высоким коэффициентом полезного действия обладает электропривод. Гидропривод целесообразно применять там, где требуется формирование больших усилий.

Евгений Бодров, Ахтиам Мубаракшин, Дмитрий Ахметдинов, Владимир Моисеев, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *