Свалка дипломных файлов (Пояснительная записка 7 год вар.2)

Посмотреть архив целиком

Список используемых сокращений


ВВТ - вооружение и военная техника

ДУ - дистанционное управление

БМТУШ -базовое малогабаритное телеуправляемое шасси

МРК - мобильный робототехнический комплекс

МРРП - миниробот "разового" применения

НРО - навесной рабочий орган

ТССН - транспортное средство специального назначения

УУС - управляемые узлы сочленения

ЭД - электродвигатель




















  1. Канва.


В данной работе проводится исследование подвижности мобильных роботов сочленённой схемы с использованием электродвигателей и редукторов фирмы MAXON и разрабатываются предложения по составу, размеру и проводится моделирование отдельных частей.


    1. Проблематика исследования подвижности МРРП

Для проведения исследования определим, что же является подвижностью. Подвижностью будем считать способность одного или нескольких ТССН прибыть в пункт назначения в расчетное время. Понятие подвижности включает в себя такие составляющие как проходимость и управляемость.

Управляемость – способность ТССН двигаться строго по траектории, заданной водителем или специальной системой управления. Критериями управляемости можно считать поворачиваемость и курсовую устойчивость ТССН.

Под проходимостью понимается способность ТССН самостоятельно достичь заданного пункта независимо от состояния основания и рельефа поверхности движения.

Поскольку ТССН работают как в условиях бездорожья, так и в среде приспособленной для обитания человека (улицы, помещения и т.д.) к движению ТССН предъявляют следующие основные требования:

  1. обеспечение создания системы внешних сил для перемещения ТССН в широком диапазоне взаимодействий движителя с поверхностью, который определяется разнообразием грунтов и рельефа, типов покрытий оснований, а также перераспределением нагрузок на элементах движителя под действием реактивных моментов, поперечных и продольных составляющих веса, динамических нагрузок и изменения положения центра масс при преодолении препятствий и (или) при работе технологического оборудования;

  2. обеспечение высокой проходимости при преодолении искусственных и естественных препятствий;

  3. высокий КПД;

  4. достаточная долговечность;

  5. малый вес и габариты при достаточной прочности и надежности;

  6. простота и технологичность конструкции, удобство обслуживания и ремонта в полевых условиях, минимум регулировок и простота эксплуатационного обслуживания (в идеальном случае – не требуется в течение всего периода эксплуатации).

Кроме того, следует учитывать, что движитель ТССН может выполнять функции других элементов, а именно:

    • поддерживающих – передающих нормальные и тангенциальные нагрузки от корпуса на опорное основание;

    • демпфирующих – обеспечивающих гашение энергии колебаний ТССН;

    • упругих – частично или полностью заменяющих упругую подвеску.


    1. Выбор основных характеристик ТССН

При выборе облика и компоновки ТССН необходимо представлять себе его назначение и условия, в которых придется его эксплуатировать. В основном от физико-механических характеристик основания и рельефа поверхности зависит выбор типа движителя, а от вида выполняемых технологических операций - компоновочное решение ТССН. В конечном итоге условия окружающей среды и цели, для которых создается ТССН, и определяет его внешний облик и компоновку, и, следовательно, основные характеристики: размеры, форму, вес и мощность его силовой установки.

На рисунке 1.1. представлена блок-схема облика и компоновки ТССН.















Рисунок 1.1. Блок-схема облика и компоновки ТССН


К функциональному назначению ТССН можно отнести – выполнение основных задач; уточнение особенностей технологических операций (вес и габариты перевозимого оборудования, мощности требуемые для работы оборудования и т.д.).

Тактико-технические характеристики (ТТХ) – основные размеры ТССН, условия работы ТССН, способы доставки к месту работы и т.п.

В подсистему «окружающая среда» - входят физико-механические параметры оснований, на которых предполагается работать ТССН, профиль поверхности и основные виды препятствий, которые могут встретится при движении. К особым условиям относятся также факторы, как, например, различные виды излучений в зоне работы, освещенность и др.

Внешний облик и компоновка ТССН включают в себя взаимосвязанные параметры: форму, вес, размеры и мощность силовой установки. Выбор формы во многом определяется полным весом и размерами ТССН, которые в свою очередь зависят от объема и веса перевозимого груза и (или) оборудования, типа движителя и его габаритных размеров, вида производимых работ и т.п. Профильная проходимость и возможность преодоления препятствий или маневрирование между ними оцениваются по параметрам, характеризующим геометрические размеры и положение центра масс ТССН и его форму.


1.3 Выбор схемы МРРП


Приведенная ранее блок-схема на рисунке 1.1. показывает, что на выбор основных характеристик облика и компоновки ТССН и соответственно, на облик и компоновку МРРП существенно влияют условия окружающей среды. Разнообразие свойств оснований, сложные пересечения рельефов местности явились причиной создания у нас в стране и за рубежом большого числа компоновочных схем МРРП с различными типами движителей Рассмотрим подробнее составляющие блок-схемы применительно к МРРП, а точнее к комплексу, включающему в себя МРРП.

Блоки «функциональное назначение» и «ТТХ» взаимосвязаны и напрямую влияют друг на друга.

Функциональное назначение МРРП – комплекс, способный выполнять задачи как в городских (на улицах города, подземных коммуникациях, в зданиях), так и в полевых условиях, а именно: разминирование (подрыв), установка единичного выстрела, маркер-указатель цели, видео разведка, разведка и работа в зонах заражения отравляющими веществами и проникающей радиацией. Причем работа комплекса должна проводиться с минимальным временем подготовки.

Максимальная скорость движения для такого комплекса не должна превышать скорости безопасного маневрирования и будет составлять около 1 – 1,5 м/с.

Такую скорость передвижения, при соответствующей длительности непрерывной работы может обеспечить электромеханическая силовая установка с питанием от аккумуляторных батарей (АБ).

Так как, одним из важных показателей МРРП будут габаритные характеристики, то можно предположить, что определяющими, в этом случае, будут условия работы в городе, а именно маневрирование внутри домов, подземных коммуникаций и максимальные габариты МРРП не должны превышать 0,5 м.

Исходя из вышесказанного, полная масса МРРП будет порядка 20 кг, что позволит сделать его переносимым силами одного человека.

Такое ограничение по массе накладывает определенные требования к движителю.

На сегодняшний день известны различные виды движителей – колесный, гусеничный, шнековый, шагающий, на воздушной подушке и их различные комбинации. Для МРРП с учетом ранее приведенных требований заслуживают более тщательного рассмотрения, только первые два – гусеничный и колесный, так как остальные имеют ряд существенных недостатков, которые превалируют над их достоинствами.

Гусеничный движитель конструктивно более сложен, менее надежен и, что самое важное в данном случае, более тяжелый, нежели колесный.

Колесный движитель, в данном случае, колесо с шиной, тоже имеет ряд недостатков: низкую, по сравнению с гусеничным, проходимость, и неустойчивые характеристики в зависимости от температуры окружающей среды и радиационной обстановки. Кроме этого такой движитель имеет массу меньше, чем аналогичный гусеничный движитель, но все же для МРРП – существенную.

Выходом из сложившейся ситуации является применение металлоупругого колеса, сочетающего в себе все достоинства колесного движителя, как такового, и лишенного вышеприведенных недостатков. Так, например, металлоупругое колесо диаметром 0,25 м имеет массу порядка 0,2 кг.


Различные компоновочные схемы ТССН можно привести к двум основным группам, отличающимся по способу сочлененности корпуса: одиночные и сочлененные.

Практически все современные МРРП выполнены по одиночной схеме (кроме МРРП «Т3»), что соответствует классу выполняемых ими задач. Однако, наиболее похожий по выполняемым функциям МРРП «URBOT», точнее его модификация, имеет массу 18 кг и габаритные размеры 0,915х0,510 м, что в нашем случае неприемлемо.

Кроме этого, одиночная машина полной массой 10 кг будет существенно ограничена по своим функциональным возможностям, так как кроме собственного веса полезная нагрузка будет минимальной.

Отсюда следует вывод о необходимости применения сочлененной схемы МРРП с управляемыми узлами сочленения (УУС) в трех плоскостях.

Надо отметить, что профильная проходимость сочлененных машин достаточно высока за счет подвижности механизмов сочленения, соединяющих секции. Эти секции при движении копируют профиль неровностей местности. Пожалуй, к единственному недостатку машин с такой схемой можно отнести конструктивную сложность УУС.

Необходимо отметить, что поворот сочлененной машины по сравнению с бортовым поворотом, который выполняется за счет изменения угловой скорости вращения колес (гусеницы) одного из бортов, требует значительно меньшей мощности, что положительно сказывается на времени работы МРРП без подзарядки АБ. Это связано с тем, что результирующая сила тяги движущейся вперед сочлененной машины не изменяется, поэтому вероятность срыва верхней части основания не велика.


Случайные файлы

Файл
97224.rtf
103464.rtf
16972.rtf
73469-1.rtf
183213.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.