Với kết cấu của bàn kẹp nh trên ta thấy rằng để giải quyết bài toán tính khối lợng lớn nhất mà bàn kẹp có thể kẹp đợc mà phải đảm bảo trong quá trình Robot làm việc không bị rơi, có thể nói là bài toán này rất khó giải một cách chính xác. Vì vậy ta sẽ chấp nhận một số điều kiện biên tơng đối để giải bài toán trên.
133
Vì cơ cấu kẹp này là dùng khí nén, vì vậy trong quá trình Robot hoạt động thì do lợng khí bị tổn thất nên lợng khí thờng có áp suất P ≤ Pmax nhng để tính toán trên lý thuyết thì ta sẽ lấy giá trị Pmax để tính.
Theo thực tế thì Pmax đạt đợc là 5MPa, đờng kính của pistong là φ12 tức là F=π.62.10-6m2, má kẹp có gắn các miếng đệm cao xu với hệ số ma sát lấy xấp xỉ là f=0,4
Nh vậy bài toán đi tìm khối lợng chi tiết mà bàn kẹp có thể kẹp đợc trong quá trình hoạt động của Robot mà vẫn thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật của Robot có thể giải nh sau.
Để cho chi tiết không bị rơi xuống thì phải thoả mãn điều kiện sau. P≤2Q
134
Q=f.N
N=p.F=5.105.π.36.10-6=56,55N
P≤2.0,4.56,55=45,24N
Nh vậy khối lợng lớn nhất theo lý thuyết đạt đợc của là 4,5kg.
Đó là kết quả ta tính trong điều kiện tĩnh. Còn thực tiễn thì Robot làm việc ở trạng thái động nên ta phải tính trong trờng hợp động có lực quán tính tác dụng. Để đảm bảo chắc chắn hơn thì ta tính cho trờng hợp gia tốc lớn nhất của bậc tự do lên xuống theo trục Z.
Khi bậc tự do đi lên với gia tốc là a thì có một lực quán tính tác dụng lên vật là Fqt=m’.a cùng chiều với trọng lực, trong đó m’ là khối lợng của bậc tự do lên xuống theo trục Z.
Nh vậy ta có thể giải bài toán nh sau:
Để cho vật khối lợng m không bị rơi thì phải thoả mãn điều kiện sau: P + Fqt ≤ 2Q
=> P ≤ 2Q - Fqt