ПАРАМЕТРИЧНІ ВІДМОВИ І РАЦІОНАЛЬНИЙ РОЗПОДІЛ НАДІЙНОСТІ ПІДСИСТЕМ ВЕРСТАТА-РОБОТА

Анотація

В статті розглянуті питання параметричних відмов механізмів паралельної структури верстатів-роботів. Різноманітність функцій, які виконуються роботами, призвела до створення роботів-верстатів з механізмами паралельної структури. Основою створення лінійки верстатів-роботів з трьома телескопічними штангами є структура трипода з вертикальною стійкою постійної довжини, шарнірно зв’язаною зі станиною і центром рухомої платформи. Центральний пасивний кінематичний ланцюг блокує прокручування рухомої платформи з виконавчим органом навколо власної осі, сприймає робочі навантаження і надає механізму кінематичної визначеності. Для сучасних технічних засобів, які складаються з безлічі взаємодіючих механізмів, апаратів та приладів, відмова у роботі хоча б одного відповідального елемента складної системи без резервування може призвести до порушення роботи всієї системи. За даними експлуатації типових конструкцій верстатів-роботів типу трипод встановлено розподіл відмов елементів і виявлено, що “слабкими елементами” є ущільнення гідроприводу, що спричиняють порушення герметичності. Недостатня надійність обладнання призводить до величезних витрат на ремонт, простою обладнання, невиконання відповідальних завдань, іноді до аварій, пов’язаних з великими економічними втратами, руйнуванням великих об’єктів та людськими жертвами. На етапі промислового виробництва технологічного обладнання надійність верстатів-роботів має першочергове значення. Для оптимізації рівня надійності підсистеми трицепта запропоновано метод раціонального розподілу надійності елементів. Виконано моделювання явищ кінематичного запирання механізму паралельної структури і запропоновано відповідний критерій параметричних відмов. Для верстата-робота з механізмами паралельної структури, що має три паралельних механізмів поступального руху штанг, вирізнено три підсистеми і запопоновано метод раціонального розподілу надійності між такими підсистемами. Опрацьовано алгоритм структурного синтезу надійності механізмів паралельної структури типу трицепт і розроблено практичні рекомендації щодо оптимального розподілу норм надійності між підсистемами верстата-робота ще на етапі проектування.