- •Донбасская государственная машиностроительная академия
- •Владимиров э.А., Шоленинов в.Е.
- •Передаточные функции плоских рычажных механизмов
- •Методические указания
- •Краматорск 2004
- •Рецензенты:
- •Содержание
- •Введение
- •1 Структурный анализ механизма
- •Формула строения механизма:
- •2 Передаточные функции начальных звеньев
- •Kriv (Xо, Yо, Lоа, Fiоаg, q, jk, Mas : Real; {входные параметры}
- •Var Xa, Ya, Xa_1, Ya_1, Xa_2, Ya_2 : Real), {возвращаемые параметры}
- •3 Передаточные функции произвольной точки звена
- •4 Структура исходной программы для расчета передаточных функций элементов механизма
- •4 Структура исходной программы для расчета передаточных функций элементов механизма.1 Начальное звено – кривошип
- •4 Структура исходной программы для расчета передаточных функций элементов механизма.2 Начальное звено – ползун
- •5 Контроль передаточных функций элементов механизма .1 Графический метод контроля пф0
- •5.2 Контроль пф0 с использованием AutoCad
- •5.3 Методика количественного контроля пф1 и пф2
- •6 Алгоритмы определения пф структурных групп
- •6 Алгоритмы определения пф структурных групп.1 Группа первого вида
- •6 Алгоритмы определения пф структурных групп.2 Группа второго вида
- •6 Алгоритмы определения пф структурных групп.3 Группа третьего вида
- •На рис. 6.3 представлена схема группы третьего вида.
- •Следует определить пф оси кулисы: , , .
- •После повторного дифференцирования полученных выражений находим угловые пф2:
- •6.4 Группа четвертого вида
- •Аналитически координаты точки k можно определить следующим образом. Уравнения осей направляющих:
- •6.5 Группа пятого вида
- •7 Процедуры для определения пф структурных групп
- •8 Структура программы для расчета пф рычажных механизмов второго класса
- •9 Методика определения пф0 структурных групп выше второго класса
- •10 Структура программы для моделирования механизма 3-го класса
- •11 Определение пф1 и пф2 элементов механизмов выше второго класса
- •12 Структура программы для определения пф механизма чушколомателя
- •13 Алгоритмы и программы для определения пф механизмов выше второго класса
- •Список рекомендованной литературы
- •Приложение а Исходный файл расчета механизма (начальное звено - кривошип)
- •Приложение б Исходный файл расчета механизма (начальное звено - ползун)
- •Приложение в Программа расчета механизма качающегося конвейера
- •Приложение г Программа расчета кулисно-рычажного параболографа Инвардса
- •Приложение д Программа для моделирования механизма чушколомателя по схеме
- •Приложение e Функция для определения оптимального значения варьируемого параметра
- •Приложение ж Программа для моделирования механизма чушколомателя по схеме
- •Приложение и Программа для моделирования механизма чушколомателя по схеме на рис. .5 (фиктивное начальное звено - ползун)
- •Приложение к Программа для моделирования механизма чушколомателя
- •Приложение л Программа для определения пф механизма, представленного на рис. 13.1
- •Приложение м Программа для определения пф механизма с кулисной парой
- •Приложение н Программа для определения пф механизма, представленного на рис. 13.3
- •Приложение п Программа для определения пф кулисно-рычажного гиперболографа Вяткина
10 Структура программы для моделирования механизма 3-го класса
Реализация алгоритма моделирования механизма 3-го класса осуществлена в программе, приведенной в приложении Приложение Д. Программа имеет следующую структуру. После имени программы приводится перечень используемых модулей: стандартных Crt, Graph и модуля Mpf0.tpu. Последний содержит следующие процедуры:
Procedure Kr (xo, yo, loa, fioag, q : Real; var xa, ya : Real);
Procedure As1 (xa, ya, xc, yc, lab, lcb, j, q : Real; var fiabg, ficbg : Real);
Procedure As2 (xa, ya, xn, yn, fing, l, lab, h, lcc, j, q : Real; var fiabg : Real);
Procedure As3 (xa, ya, xb, yb, h1, h2, lcc, q : Real; var fikg : Real);
Procedure As4 (xn, yn, fing, hn, xm, ym, fimg, hm, ldiag, q : Real; var xk, yk : Real);
Procedure As5 (xa, ya, h, xn, yn, fing, alfag, ldiag, q : Real; var xk, yk : Real);
Procedure Zveno (x, y, fig, l,q : Real);
Procedure Zveno_ (x, y, x1, y1, q : Real);
Procedure Opora (x, y, l, q : Real; ori : Integer);
Procedure Poi (xa, ya, fiabg, las, alfasg, q : Real; r : Integer; var xs, ys : Real);
Заметим, что процедуры для расчета ПФ элементов структурных групп Ассура 2-го класса с целью упрощения обращения к ним являются укороченными, то есть позволяют определить только ПФ0 элементов группы, так как ПФ1 и Пф2 фиктивного и действительного механизма не одинаковы.
Процедура Zveno служит для отрисовки на экране звена при известных значениях координат одной из его крайних точек, угла, определяющего положение его оси, а также его длине. Процедура Zveno_ служит для отрисовки звена по координатам крайних точек.
Рассмотрим структуру процедуры Mech, приведенной в приложении Приложение Д и разработанной для фиктивного механизма, представленного на рис. .5. Входным параметром этой процедуры является угол фиктивного кривошипа jAB. Сначала с помощью процедуры Kr определяем координаты xB и yB точки B фиктивного кривошипа. Далее с помощью процедуры As2 определяем угол jBC и, дважды используя процедуру Poi, определяем координаты точек E и C.
С помощью процедур Zveno и Zveno_ проводим отрисовку отрезков BE, BC, CD и EC.
Процедура Opora служит для отрисовки опор О и D.
Функция СF служит для расчета целевой функции, определяемой по формуле (.11). При этом координаты точек D и C определяют с помощью процедуры Mech по величине входного параметра jAB.
Далее в приложении Приложение Д приводится тело программы, начинающееся оператором Begin и заканчивающееся оператором End с точкой.
Тело программы содержит процедуру InitG, служащую для инициализации графики и содержащуюся в модуле MPF0.
Далее следует задание численных значений параметров механизма и цикл, включающий определение оптимального значения jAB для каждого положения кривошипа, определяемого углом jOA.
Определение оптимального значения jAB выполняет функция Find, которая основана на методе половинного деления и приведена в приложении Приложение E. При этом отрисовка звеньев механизма не обязательна, поэтому q=0. Иногда при отладке программы приходится выполнять отрисовку механизма в процессе оптимизации, и тогда q=1. Далее с помощью процедур Kr и Mech определяются координаты элементов механизма и выполняется его отрисовка.
Заметим, что рассмотренная программа служит только для получения движущейся модели механизма и не формирует массивы ПФ0 элементов механизма.
В приложении приведена программа для моделирования механизма чушколомателя для схемы фиктивного механизма, представленного на рис. .6. При этом направляющая ползуна принята горизонтальной, и целевая функция принимает вид
СF = yN – yE.
В приложении И приведена программа для моделирования механизма чушколомателя для схемы фиктивного механизма, представленного на рис. .5. Тогда в качестве начального звена фиктивного механизма принят ползун 4. Рассмотренные программы могут быть использованы не только для получения движущегося изображения механизма выше второго класса, но и для определения ПФ0 элементов механизма. Для этого необходимо только изменить тип выходных параметров и сформировать их массивы, которые и представляют собой передаточные функции нулевого порядка.