8 Структура программы для расчета пф рычажных механизмов второго класса

Рассмотрим структуру программы на примере расчета ПФ механизма качающегося конвейера, представленного на рис. . Листинг программы приведен в приложении Приложение В.

В качестве исходной программы была принята программа Mechan1.pas (приложение Приложение А).

Разработка рассматриваемой программы проводилась в соответствии с формулой строения механизма, представленной на стр. 28.

Для расчета первой присоединенной группы использована процедура Assur1. Перед обращением к этой процедуре заданы координаты неподвижной оси вращения коромысла х_С, y_C, длины звеньев группы Lab, Lcb в миллиметрах, а также признак сборки j1=-1. Правильность выбора признака сборки (+1 или ‑1) следует определить по изображению структурной группы на экране дисплея. Следует отметить, что в рассматриваемом случае фактические имена передаточных функций осей вращательных КП А и С совпадают с формальными переменными. Учтено только, что в процедуре Assur1 они являются действительными переменными (тип - Real), а в разрабатываемой программе ПФ точки А элементы массивов. Кроме того, поскольку ось вращения коромысла С неподвижна, ПФ1 и ПФ2 этой точки равны нулю, что отражено в обращении к этой процедуре. Процедура возвращает угловые ПФ продольных осей звеньев, формальные и фактические имена которых совпадают.

При обращении к процедуре следует помнить, что место фактического параметра в их перечне должно точно соответствовать месту соответствующего формального параметра. Следует отметить, что впервые появившиеся в этом фрагменте программы переменные должны быть описаны в описательной части программы. За этим внимательно следит редактор Паскаля и выводит на экран сообщение "Unknown identifier" (неизвестный идентификатор), располагая курсор рядом с неописанным именем переменной. При описании переменных можно допустить ошибку, поместив ее имя в группу переменных другого типа. В этом случае редактор выведет на экран сообщение "Type mismatch" (несоответствие типов).

Процедура Assur1 возвращает углы продольных осей звеньев в градусах, поэтому далее выполнен перерасчет этих углов в радианы.

Для лучшего визуального восприятия механизма с помощью процедуры Opora на экран выводится изображение неподвижной опоры С.

Запустив программу на этой стадии разработки, пользователь сможет наблюдать на экране движение механизма, включающего стойку, кривошип и группу Ассура первого вида. При определенных сочетаниях длин звеньев может оказаться, что в некоторых положениях собрать механизм невозможно, что будет сопровождаться выводом на экран сообщения ”Cборки нет”. В этом случае необходимо подкорректировать положение неподвижных осей КП и длины звеньев.

Процедуры TestPF, позволяющие проверить правильность рассчитанных угловых ПФ продольных осей звеньев, использованы в заключительной части программы. При этом углы, направляемые на тестирование, должны быть выражены в радианах. Просмотреть полученные передаточные функции можно с помощью процедуры Grafik.

После отладки этой части программы следует продолжить ее разработку, несколько раз использовав процедуру Point для определения ПФ следующих характерных точек звеньев группы: центра масс шатуна S2, лежащего на середине шатуна, осей вращательных КП B и D, а также центра масс коромысла S3, лежащего на середине CD.

Следует отметить, что процедура Assur1 рисует на экране изображение звеньев AB и CВ, а процедура Point рисует окружность радиусом r. Последнее можно использовать для контроля правильности полученных координат точки.

После запуска программы пользователь увидит, что на экране отсутствует участок звена BD. Для его изображения может быть использована процедура Zveno.

Ее описание:

Zveno (X, Y, Fig, l, q, Mas : Real),

где X, Y - координаты крайней точки звена, мм;

Fig - угол продольной оси звена, …°;

l - длина изображаемого участка звена, мм.

Заметим, что эта процедура ничего не рассчитывает, а лишь выводит на экран изображение звена.

В рассматриваемой программе фактическими параметрами при обращении к этой процедуре являются координаты точки С, угол коромысла и длина звена Lcd.

Следующий фрагмент программы предназначен для определения ПФ элементов второй присоединенной группы. В соответствии с формулой строения механизма следующей присоединенной группой является двухзвенная группа второго вида, поэтому использована процедура Assur2. При обращении к этой процедуре формальные параметры точки А Xa, Ya, Xa_1, Ya_1, Xa_2, Ya_2 заменены фактическими параметрами Xd[i], Yd[i], Xd_1[i], Yd_1[i], Xd_2[i], Yd_2[i], являющимися элементами массивов.

Фактические идентификаторы ПФ точки N, определяющей положение направляющей ползуна, в этом случае совпадают с формальными, но поскольку точка N неподвижна, ПФ1 и ПФ2 приняты равными нулю. Нулю равен также угол, определяющий положение горизонтальной направляющей, а также ее ПФ1 и ПФ2, так как она неподвижна. Фактическая длина шатуна обозначена Lde, а величина h (см. рис. 6.2) принята равной нулю.

Перед обращением к процедуре Assur2 заданы координаты точки N направляющей Xn и Yn, длина l участка направляющей, которая изображается на экране, длина шатуна Lde, длина диагонали прямоугольника lcc, изображающего ползун, а также признак сборки j2=1. Если задать j2=-1, то шатун 4 будет обращен влево от оси D. При неправильном задании оси направляющей или длины шатуна на экране может появиться сообщение “Сборки нет”. В этом случае необходимо внести коррективы в исходные данные. Рассматриваемая процедура возвращает угловые ПФ продольной оси шатуна, причем ПФ0 – в градусах, поэтому следующий оператор выполняет перерасчет возвращаемого угла в радианы.

Для определения ПФ точки Е ползуна и центра масс шатуна S4 использована процедура Point.

С помощью процедуры Track на экране можно получить траекторию любой точки механизма, определив предварительно ее координаты.

Описание этой процедуры:

Track (k : Integer; q, Mas : Real; Xs, Ys : Massiv),

где k=i;

Xs, Ys - массивы значений координат точки S.

В рассматриваемой программе на экран выводятся траектории точек S2 и S4.

В заключительной части программы выполнено тестирование значений угловых ПФ оси шатуна, координат центра масс шатуна, а также абсциссы точки E ползуна.

В приложении Приложение Г приведен листинг программы для определения ПФ кулисно-рычажного параболографа Инвардса, представленного на рис. .6.

В качестве исходной программы была использована программа Mechan2.pas (приложение Приложение Б). Разработка рассматриваемой программы проводилась в соответствии с формулой строения механизма, представленной на стр. 15.

Для расчета двух первых структурных групп использована процедура Assur1. Заметим, что входными параметрами для этих процедур являются ПФ одинаковых точек А и С. Кроме того, одинаковыми являются длины звеньев 2, 3, 4 и 5, так что отличие заключается только в знаке признаков сборки j1 и j2. Процедуры возвращают угловые ПФ звеньев AB, CB, AD и CD.

После этого дважды использована процедура Point для определения ПФ осей вращательных кинематических пар B и D.

Для расчета третьей присоединенной группы использована процедура Assur3, для которой входными параметрами являются ПФ точек B и D. Процедура возвращает угловые ПФ звена 7.

И, наконец, для определения линейных ПФ точки K – оси вращательной КП, образуемой камнями 8 и 9, использована процедура Assur4. При этом направляющая камня 8 задана точкой А и углом, равным нулю. При этом угловые ПФ1 и ПФ2 этой направляющей также равны нулю. Процедура Track рисует на экране параболу, являющуюся траекторией точки K.