Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Xn, Yn, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, l, Lde, 0, lcc, j2, q, mas,
FiDEg[i], FiDE_1[i], FiDE_2[i]); { Выходные } FiDEr[i]:=FiDEg[i]/180*pi; { Определение ПФ центра масс шатуна 4 и оси шарнира E } Lds4:=Lde/2; Point (Xd[i], Yd[i], Xd_1[i], Yd_1[i], Xd_2[i], Yd_2[i], { Входные } FiDEg[i], FiDE_1[i], FiDE_2[i], Lds4, 0, q, Mas, 3, Xs4[i], Ys4[i], Xs4_1[i], Ys4_1[i], Xs4_2[i], Ys4_2[i]); { Выходные } Point (Xd[i], Yd[i], Xd_1[i], Yd_1[i], Xd_2[i], Yd_2[i], { Входные } FiDEg[i], FiDE_1[i], FiDE_2[i], Lde, Alfabg, q, Mas, 0, Xe[i], Ye[i], Xe_1[i], Ye_1[i], Xe_2[i], Ye_2[i]); { Выходные } { Отрисовка траектории центра масс шатуна 4 } k:=i; Track (k, q, Mas, Xs4, Ys4); If q=1 Then ReadKey; End; { Завершение цикла } ClearDevice; { Очистка графического экрана } CloseGraph; { Выход из графического режима }
Далее следует блок тестирования и графического представления передаточных функций. Следует обратить особое внимание на то, что тестирующие процедуры расположены в той же последовательности, в какой эти величины рассчитываются в программе, то есть их необходимо подключать и использовать в процессе разработки программы.
TestPF (n, Xa, Xa_1, Xa_2, 'Xa'); Grafik (n+1, FiOAg, Xa, Xa_1, Xa_2, 'Xa', 'Xa_1', 'Xa_2'); TestPF (n, Ya, Ya_1, Ya_2, 'Ya'); Grafik (n+1, FiOAg, Ya, Ya_1, Ya_2, 'Ya', 'Ya_1', 'Ya_2'); TestPF (n, FiABr, FiAB_1, FiAB_2, 'FiABr'); Grafik (n+1, FiOAg, FiABr, FiAB_1, FiAB_2, 'FiABr', 'FiAB_1', 'FiAB_2'); TestPF (n, FiCBr, FiCB_1, FiCB_2, 'FiCBr'); Grafik (n+1, FiOAg, FiCBr, FiCB_1, FiCB_2, 'FiCBr', 'FiCB_1', 'FiCB_2'); TestPF (n, Xs2, Xs2_1, Xs2_2, 'Xs2'); Grafik (n+1, FiOAg, Xs2, Xs2_1, Xs2_2, 'Xs2', 'Xs2_1', 'Xs2_2'); TestPF (n, Ys2, Ys2_1, Ys2_2, 'Ys2'); Grafik (n+1, FiOAg, Ys2, Ys2_1, Ys2_2, 'Ys2', 'Ys2_1', 'Ys2_2'); TestPF (n, Xb, Xb_1, Xb_2, 'Xb'); Grafik (n+1, FiOAg, Xb, Xb_1, Xb_2, 'Xb', 'Xb_1', 'Xb_2'); TestPF (n, Yb, Yb_1, Yb_2, 'Yb'); Grafik (n+1, FiOAg, Yb, Yb_1, Yb_2, 'Yb', 'Yb_1', 'Yb_2'); TestPF (n, Xd, Xd_1, Xd_2, 'Xd'); Grafik (n+1, FiOAg, Xd, Xd_1, Xd_2, 'Xd', 'Xd_1', 'Xd_2'); TestPF (n, Yd, Yd_1, Yd_2, 'Yd'); Grafik (n+1, FiOAg, Yd, Yd_1, Yd_2, 'Yd', 'Yd_1', 'Yd_2'); TestPF (n, FiDEr, FiDE_1, FiDE_2, 'FiDEr'); Grafik (n+1, FiOAg, FiDEr, FiDE_1, FiDE_2, 'FiDEr', 'FiDE_1', 'FiDE_2'); TestPF (n, Xs4, Xs4_1, Xs4_2, 'Xs4'); Grafik (n+1, FiOAg, Xs4, Xs4_1, Xs4_2, 'Xs4', 'Xs4_1', 'Xs4_2'); TestPF (n, Ys4, Ys4_1, Ys4_2, 'Ys4'); Grafik (n+1, FiOAg, Ys4, Ys4_1, Ys4_2, 'Ys4', 'Ys4_1', 'Ys4_2'); TestPF (n, Xe, Xe_1, Xe_2, 'Xe'); Grafik (n+1, FiOAg, Xe, Xe_1, Xe_2, 'Xe', 'Xe_1', 'Xe_2');
Следует вспомнить, что в начале разработки программы начальное положение кривошипа принято произвольно. Его следует уточнить с помощью графиков ПФ точки Е ползуна. Методом последовательных приближений следует определить угол, при котором ПФ1 ползуна равна нулю (с точностью до четвёртого знака после запятой), и принять его в качестве начального. Следующим этапом расчёта механизма является его динамический анализ, задачей которого является определение закона изменения угловой скорости и ускорения начального звена - кривошипа 1.
Сначала следует определить параметры динамической модели механизма: приведённый к кривошипу момент внешних сил, приложенных к подвижным звеньям механизма, начиная со второго (4), переменную составляющую приведённого к кривошипу момента инерции механизма (5) и его производную по обобщённой координате (6). Для рассчитываемого механизма ; (94) (95) (96) Ниже приведен фрагмент программы для определения параметров динамической модели механизма. При этом величина силы технологического сопротивления принята одинаковой при движении ползуна как в одну, так и в другую сторону и направлена противоположно движению ползуна.
For i:=1 to 49 do Begin if Xe_1[i]>0 Then Pcx[i]:=-5000 Else Pcx[i]:=5000; End; Grafik (n+1, FiOAg, Pcx, zz, zz, 'Pcx', '', ''); m2:=100; m3:=200; m4:=300; m5:=1200; { Массы в кг } Is2:=0.3; Is3:=0.5; Is4:=0.9; { Моменты инерции в кг∙м2 } G2y:=-m2*9.81; G3y:=-m3*9.81; G4y:=-m4*9.81; G5y:=-m5*9.81; For i:=1 to 49 do Begin Mnc[i]:=(G2y*Ys2_1[i] + G3y*Ys3_1[i] + G4y*Ys4_1[i] + Pcx[i]*Xe_1[i])/1000; { Деление на 1000 - это перевод моментов в Нм } Ip2[i]:=(m2*(sqr(Xs2_1[i])+sqr(Ys2_1[i]))+ m3*(sqr(Xs3_1[i])+sqr(Ys3_1[i]))+ m4*(sqr(Xs4_1[i])+sqr(Ys4_1[i]))+ m5*sqr(Xe_1[i]))/1000000+ Is2*sqr(FiAB_1[i]) + Is3*sqr(FiCB_1[i]) + Is4*sqr(FiDE_1[i]); { Деление на 106 - это перевод приведённых моментов инерции в кг∙м2 } Ip2_1[i]:=2*(m2*(Xs2_1[i]*Xs2_2[i]+Ys2_1[i]*Ys2_2[i])+ m3*(Xs3_1[i]*Xs3_2[i]+Ys3_1[i]*Ys3_2[i])+ m4*(Xs4_1[i]*Xs4_2[i]+Ys4_1[i]*Ys4_2[i])+ m5*(Xe_1[i]*Xe_2[i]))/1000000+ 2*(Is2*FiAB_1[i]*Fiab_2[i]+ Is3*FiCB_1[i]*Ficb_2[i]+ Is4*FiDE_1[i]*Fide_2[i]); End; Grafik (n+1, FiOAg, Mnc, zz, zz, 'Mnc', '', ''); TestPF (n, Ip2, Ip2_1, zz, 'Ip2'); Grafik (n+1, FiOAg, Ip2, Ip2_1, zz, 'Ip2', 'Ip2_1', ''); Следующим этапом расчёта является выбор электродвигателя для привода механизма. Предварительно следует задать частоту вращения кривошипа в об/мин, которая характеризует производительность рассчитываемого механизма, и максимально допустимое значение передаточного отношения передаточного механизма. В нашем случае мы ориентируемся на использовании двухступенчатого цилиндрического редуктора. n1:=80; Umax:=30;
Выбор двигателя осуществляется с помощью процедуры Motor, которая входит в состав модуля Dinamika.tpu. Ниже приводится обращение к этой процедуре.
Motor (Mnc, n1, Umax, om1cp, Mndcp, nc, nn, pn, dk, lk, Massa, Delta);
Входными параметрами являются: массив значений Mnc, частота вращения кривошипа n1, а также передаточное отношение Umax. Остальные величины или рассчитываются в программе, или определяются в результате диалога программы с пользователем.
К первым относятся средняя угловая скорость кривошипа om1cp, рассчитанная по n1, и приведённый к кривошипу средний момент Mndcp, который должен развивать электродвигатель. Процедура Motor предлагает пользователю по максимально допустимой частоте вращения ротора двигателя и потребной мощности подобрать асинхронный двигатель. Из каталога, который приведен в приложении А, следует выбрать двигатель, у которого синхронная частота вращения (750, 1000, 1500 или 3000) меньше допустимой частоты вращения ротора, а номинальная мощность ближайшая большая потребной мощности. В нашем случае - это двигатель 4А100L4. Из каталога следует выписать параметры, которые необходимо ввести в компьютер в процессе диалога с программой: - синхронную частоту вращения ротора nc в об/мин; - номинальную частоту вращения ротора nn в об/мин; - номинальную мощность двигателя pn в кВт; - коэффициент перегрузки двигателя Kp=Mмакс/Мном; - даметр корпуса двигателя dk в мм; - длину корпуса двигателя lk в мм; - массу двигателя в кг. В процессе диалога на экране появится механическая характеристика двигателя с указанием точки, соответствующей номинальным параметрам, и точки, соответствующей средней нагрузки на двигатель.
Рисунок 27 - Механическая характеристика выбранного двигателя
С помощью этого графика следует оценить величину допускаемых колебаний угловой скорости ротора, обеспечивающих непопадание границы рабочего диапазона то ли в зону возможного «опрокидывания» двигателя, то ли в зону генераторного режима. В нашем случае допускаемая величина коэффициента вращения кривошипа оказалась равной 0,05. Все эти выбранные параметры передаются в следующую процедуру, используемую в программе. Однако, чтобы в процессе отладки программы каждый раз не проводить диалог с процедурой Motor, целесообразно её закомментировать с помощью фигурных скобок, а необходимые в дальнейшем параметры представить в виде:
nc:=1500; nn:=1430; pn:=4; dk:=235; lk:=392; massa:=42; Delta:=0.05;
Следующая процедура Dinamo, которая также входит в состав модуля Dinamika.tpu, позволяет в процессе численного решения дифференциального уравнения движения механизма определить передаточное отношение привода, подобрать момент инерции маховика, обеспечивающий принятое значение коэффициента неравномерности вращения кривошипа, оценить габариты и массу маховика при его установке на быстроходном или тихоходном валу привода, получить законы изменения угловой скорости и углового ускорения кривошипа при установившемся режиме, а также приведённого к кривошипу момента двигателя. Ниже приведено обращение к этой процедуре. Из предыдущей части программы в процедуру передаются n1, nc, nn, pn, dk, lk, massa, Delta. Для решения дифференциального уравнения движения механизма необходимо задать начальное значение угловой скорости кривошипа Om10. Его целесообразно принять близким к средней угловой скорости кривошипа Om1cp. Поскольку требуемый момент инерции маховика определяется методом последовательных приближений за счёт изменения коэффициента r, начальное значение его можно принять равным 1 и затем уточнять в процессе диалога с процедурой, увеличивая r для уменьшения Delta и наоборот уменьшая r для увеличения Delta.
Ниже приведено значение r, соответствующее требуемому значению коэффициента неравномерности вращения.
Om10:=8; r:=2.65; Dinamo (n1, nc, nn, pn, dk, lk, massa, Delta, { Входные } Om10, r, Mnc, Ip2, Ip2_1, Om1cp, Mndcp, u, Ip1, Om1, Mnd, E1); { Выходные }
Возвращаемыми параметрами процедуры являются: - средняя угловая скорость кривошипа; - приведённый к кривошипу средний момент, развиваемый двигателем; - передаточное отношение привода; - момент инерции маховика; - массив значений угловой скорости кривошипа; - массив значений приведённого к кривошипу момента, развиваемого двигателем; - массив значений углового ускорения кривошипа. Следующий фрагмент программы служит для возможности тестирования угловой скорости кривошипа, а также для более наглядного представления графиков угловой скорости и углового ускорения кривошипа.
For i:=1 to 49 Do Begin dOm1[i]:=Om1[i]-Om1cp; E1_[i]:=E1[i]/10; E1p[i]:=E1[i]/Om1[i]; End; TestPF (n, Om1, E1p, zz, 'Om1'); Grafik (n+1, FiOAg, dOm1, zz, E1_, 'dOm1', '', 'E1_');
Для проведения силового расчёта необходимо знать проекции ускорений центров масс звеньев и их угловые ускорения, так как в соответствии с принципом Даламбера нужно учитывать силы инерции звеньев. Ниже приведен фрагмент программы для определения проекций ускорений центров масс звеньев, угловых ускорений звеньев, проекций главных векторов сил инерции звеньев и главных моментов сил инерции.
For i:=1 to 49 do Begin as2x:=(Xs2_2[i]*sqr(Om1[i])+Xs2_1[i]*E1[i])/1000; as2y:=(Ys2_2[i]*sqr(Om1[i])+Ys2_1[i]*E1[i])/1000; as3x:=(Xs3_2[i]*sqr(Om1[i])+Xs3_1[i]*E1[i])/1000; as3y:=(Ys3_2[i]*sqr(Om1[i])+Ys3_1[i]*E1[i])/1000; as4x:=(Xs4_2[i]*sqr(Om1[i])+Xs4_1[i]*E1[i])/1000; as4y:=(Ys4_2[i]*sqr(Om1[i])+Ys4_1[i]*E1[i])/1000; ae:=(Xe_2[i]*sqr(Om1[i])+Xe_1[i]*E1[i])/1000; E2:=Fiab_2[i]*sqr(Om1[i])+Fiab_1[i]*E1[i]; E3:=Ficb_2[i]*sqr(Om1[i])+Ficb_1[i]*E1[i]; E4:=Fide_2[i]*sqr(Om1[i])+Fide_1[i]*E1[i]; F2x[i]:=-m2*as2x; F2y[i]:=-m2*as2y; F3x[i]:=-m3*as3x; F3y[i]:=-m3*as3y; F4x[i]:=-m4*as4x; F4y[i]:=-m4*as4y; F5[i]:=-m5*ae; Mf1[i]:=-Ip1*E1[i]; Mf2[i]:=-Is2*E2; Mf3[i]:=-Is3*E3; Mf4[i]:=-Is4*E4; End; Для проверки правильности выполненных расчётов следует воспользоваться принципом Лагранжа-Даламбера, который в данном случае может быть сформулирован следующим образом: алгебраическая сумма приведённых к начальному звену всех внешних сил и сил инерции равняется нулю, и записан в форме: (97) Ниже приводится фрагмент программы для определения этой суммы для каждого из 48 положений начального звена. В программе этой сумме, которая является машинным нулём, присваивается имя Pogr. Деление на 1000 слагаемых, содержащих проекции сил инерции, связан с переводом размерностей из Нмм в Нм. Этот массив выводится на экран с помощью процедуры Grafik, и расчёт считается правильным, если ординаты этого графика действительно являются машинными нулями, то есть очень малыми величинами.
В противном случае следует искать ошибку, используя метод обнуления масс.
For i:=1 to 49 do Pogr1[i]:=Mnd[i] + Mnc[i] + Mf1[i] + (F2x[i]*Xs2_1[i]+F2y[i]*Ys2_1[i] + F3x[i]*Xs3_1[i]+F3y[i]*Ys3_1[i] + F4x[i]*Xs4_1[i]+F4y[i]*Ys4_1[i] + F5[i]*Xe_1[i])/1000 + Mf2[i]*FiAB_1[i] + Mf3[i]*FiCB_1[i] + Mf4[i]*FiDE_1[i]; Grafik (n+1, FiOAg, Pogr1, zz, zz, 'Pogr1', '', '');
Силовой расчёт механизма выполняется по группам Ассура, так как они являются статически определимыми системами. Причём сначала рассчитывается группа, которая соединена с другой частью механизма двумя кинематическими парами. Такой является группа Ассура второго вида, включающая шатун 4 и ползун 5. На рисунке 28 приведена схема нагружения звеньев группы и реакции в КП для одного из положений механизма.
Рисунок 28 - Схема нагружения группы второго вида
Для определения реакций следует воспользоваться процедурой Sila2, описание которой имеет следующий вид:
Sila2 (G2у, G3y: Real; var Xа, Yа, Xb, Yb, Fing, { Входные } Mc2, Xk2, Yk2, P2x, P2y, Mf2, Xs2, Ys2, F2x, F2y, Mc3, Xk3, Yk3, P3x, P3y, Mf3, Xs3, Ys3, F3x, F3y, Rax, Ray, R32x, R32y, Rnx, Rny, Mn: Massiv); { Выходные }
При обращении к этой процедуре следует иметь в виду, что звенья с номерами 2 и 3 в рассчитываемом механизме имеют номера 4 и 5, а имена кинематических пар D и E вместо А и В. Фрагмент программы силового расчёта приведен ниже. Следует отметить, что идентификатор zz представляет нулевой массив.
Sila2 (G4y, G5y, Xd, Yd, Xe, Ye, zz, { Входные }
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-19; просмотров: 212; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.89.116.152 (0.085 с.) |