Обгрунтування конструкції маніпулятора переміщення довгих заготовок
Автор: Серенько Володимир Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Маніпулятор - це пристрій, що дозволяє транспортувати даний напівфабрикат з місця А в місце Б у потрібному напрямку, кількості та швидкості. Досягти цих вимог можливо за допомогою відповідної конструкції маніпулятора. Дана магістерська робота зосереджена на транспортуванні довгих заготовок (труб) від переднього пристрою до робочого простору правильної машини. Розміщення довгих заготовок в жолобі маніпулятора може бути реалізовано різними способами, тому важливо провести аналіз і вибрати найбільш оптимальний. Основною функцією маніпулятора є: навантаження, транспортування, розвантаження або перевантаження. На сучасних підприємствах маніпулятори є частиною виробничих ліній. Їх вибір істотно впливає на продуктивність і прибутковість компанії. В даному магістерському досліджені пояснюються принципи декількох способів прокладки довгих заготовок і вибирається варіант, який найбільше відповідає заданим технічним параметрам. На основі аналітичних розрахунків, включаючи креслярську документацію, створюється проект конструкції маніпулятора. Для вибраного структурного вузла маніпулятора виконується аналіз міцності та жорсткості FEM. В дипломну роботу входить проект маніпулятора для транспортування довгих заготовок (труб) до робочого простору випрямлячів. Маніпулятор розроблено в САПР Autodesk Inventor Professional 2024. Об’єкт дослідження: маніпулятор для транспортування довгих заготовок. Предмет дослідження: геометричні, кінематичні та силові параметри маніпулятора для транспортування довгих заготовок. Мета роботи – розроблення конструкції маніпулятора для транспортування довгих заготовок. Основною метою даної магістерської роботи було створення нової конструкції маніпулятора для транспортування довгих заготовок (труб) у робочий простір випрямляча. Робота виконана із використанням САПР Autodesk Inventor Professional 2024. Конструктивне рішення окремих вузлів виконано на основі аналітичних розрахунків. В роботі проведена аналітична перевірка важливих з’єднань. Розроблено три конструктивні рішення розміщення труб у жолобі маніпулятора. Окремі варіанти порівнювали щодо виконання потрібних функцій і вибирали найбільш підходящий варіант, який детально опрацьовували. Для розрахункового вузла вхідних захоплювачів аналіз жорсткості та міцності скінчених елементів було виконано за допомогою вирішувача NX Nastran, який є частиною програмного забезпечення Siemens NX 8.5 CAD. Окремі компоненти вхідних захоплювачів задовільні з точки зору міцності та жорсткості, тому нормальна робота не призведе до пошкодження механізму вхідних захоплювачів. Метою цього аналізу є перевірка жорсткості та міцності вузла вхідних захоплювачів. Предметом розрахунку є приведене напруження за гіпотезою HMH та деформація окремих елементів під дією сили навантаження вибраного пневмоциліндрами. Аналіз проводиться для трьох станів, які можуть виникнути під час роботи маніпулятора і не повинні викликати пошкодження механізму вхідних захоплювачів. Перша умова навантаження (варіант А) полягає в установці правильних важелів у робоче положення без затискання труби. Друга умова (варіант В) імітує затискання труби максимального діаметра (152 мм) правлячими важелями. Третій стан навантаження (варіант C), навпаки, імітує затискання труби мінімального діаметра (35 мм). Розроблений маніпулятор відповідає зазначеним параметрам, а робота включає 3D-моделі маніпулятора та креслення документації та список деталей. Ключові слова: CAD, метод скінчених елементів, маніпулятор, випрямляч, Autodesk Inventor, Siemens NX.