Автоновости
ДТП
Тест-драйвы
Автоэксперт

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.

Видео дня

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.

, Ахтиам Мубаракшин, Дмитрий Ахметдинов, , Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова