Второй этап — задание размеров механизма.

Этап 2.1.Первыми задаются координаты пар стойки. Диалог будет иметь вид:

Для вращательной пары:

(Тип R) Координаты пары О: x= 0 y= 0

Для поступательной пары:

(Тип P) Координаты какой-либо точки,

лежащей на направляющей пары C: x= 0 y= 0.2

Угол до положительного направления пары C

от оси абсцисс (в град.) Fi= 0

Здесь видно, что поступательная пара задается вектором своего положительного направления — точкой его приложения и его ориентацией. Точка на направляющей поступательной пары может быть любой —мы выбрали точкуC₁, лежащую на пересечении направляющей парыCс осью ординат.

Еще раз напоминаем, что угол Fiимеет знак — положительный при отсчете против часовой стрелки, и отрицательный при противоположном направлении отсчета.

Так, если бы схема механизма имела вид как на Рис.4, приведенной на следующей странице,то описание парыC изменилось бы:

(Тип P) Координаты какой-либо точки,

лежащей на направляющей пары C: x= 0.2 y=0

Угол до положительного направления пары C

от оси абсцисс (в град.)равен Fi= —90

Здесь и другое значение координат точки на направляющей пары C, и, что более существенно, другое значение углаFi.

Рис.4. Схема повернутого механизма

Этап 2.2.На этом этапе задаются размеры звеньев. Расстояния задаются в метрах, а углы в градусах. Диалог в нашем случае будет иметь вид:

Звено 1

Расстояние между шарнирами O и A равно 0.4

Звено 3

Лежит ли вращательная пара B

на направляющей поступательной пары C ? Y

Для случая, когда вращательная пара не лежит на линии, совпадающей с направляющей поступательной пары, системой будет задан вопрос о расстоянии между вращательной парой и направляющей поступательной пары. Вариант такой схемы показан на Рис.5.

Рис.5. Вариант поступательной пары с «поводком»

Диалог описания поступательной пары «с поводком» будет следующий:

Звено 3

Лежит ли вращательная пара B

на направляющей поступательной пары C ? N

Длина перпендикуляра, опущенного из пары B

на направляющую пары C, равна 0.2

Длина перпендикуляра — это расстояние BС₂ , которое, конечно, совпадает с расстояниемОС₁ из схемы Рис.2, поскольку кинематически это полностью эквивалентные механизмы.

Кстати, для варианта схемы по Рис.5 диалог описания пары С на этапе2.1.также будет другим — из-за смещения положения направляющей пары.

(Тип P) Координаты какой-либо точки,

лежащей на направляющей пары C: x= 0; y= 0

Угол до положительного направления пары C

от оси абсцисс (в град.) равен Fi= 0

Вернемся к исходному механизму по Рис.2. Далее диалог задания размеров будет продолжаться так:

Звено 2

Расстояние между шарнирами A и B равно 1.0

Этап 2.3.Это этап выбора нужной сборки для каждой из описанных структурных групп. Диалог для схемы по Рис.2 будет иметь вид:

Группа (2-го вида) A -B -C :

Вектор AB составляет ОСТРЫЙ угол

с положительным направлением пары C ? Y

Случай совпадения вектора звена и вектора положительного направления пары (следовательно, в этом случае угол между ними равен нулю) трактуется системой как острый угол.

Если вращательная пара не лежит на направляющей поступательной пары (схема Рис.5), т.е. длина звена 3 с поступательной парой не нулевая (есть «поводок»), то перед вопросом об остром или тупом угле системой будет задан вопрос о направлении ориентации поводкаBCзвена3 относительно направляющей парыC.

Пара B, основание перпендикуляра, опущенного из пары B на направляющую пары С, и точка на направляющей пары С обходятся ПО часовой стрелке ? N

Для схемы по Рис.5 это точки B, C₂ и C₃. ТочкаC₃— это произвольная удаленная в положительном направлении точка. Выбор направления обхода фактически определяет сборку механизма с группой данного вида. Для механизма с конфигурацией по Рис.5 направление обхода — против часовой стрелки.

Положительный ответ на вопрос о направлении обхода, т.е. принятие его по часовой стрелке, приведет к другой, ошибочной конфигурации механизма (Рис.6).

Рис.6. Вариант механизма с положительным направлением обхода

Если бы на вопрос о признаке, определяющем сборку группы (2-3) механизма по Рис.2, т.е. на вопрос об остром или тупом угле между вектором AB и положительным направлением парыC, был бы дан отрицательный ответ (т.е. угол был бы выбран тупым), то конфигурация механизма по сравнению с исходной изменилась бы и приняла бы вид, показанный на Рис.7.

Рис.7. Вариант сборки группы второго вида

Задание признаков сборки для групп других видов обычно не вызывает затруднений. Для группы первого вида с тремя вращательными парами вопрос о направлении обхода шарниров легко идентифицируется, а для групп с поступательными парами 3 и 4-го видов выбор правильной сборки достигается после ответов на вопросы, аналогичные разобранным, — об остром или тупом угле между некоторыми векторами и о направлении обхода некоторых точек, причем и вектора и точки выбирает машина.

Необходимо только обратить внимание на то, что при конфигурации групп третьего вида, аналогичных показанным на Рис.3, машина также сама выбирает и направление положительного направления, о чем появляется соответствующее сообщение.

Сборка группы 5-го вида со звеном с двумя поступательными парами определяется углом между векторами положительных направлений направляющих концевой и внутренней поступательных пар. Здесь, как и в остальных случаях, для правильного задания важно правильно выбрать знак этого угла. На Рис.8 приведен пример такой группы. Диалог, правильно ее описывающий, имеет вид:

Группа (5-го вида) A -B -C :

Пара A, основание перпендикуляра,

проведенного из пары A на направляющую пары B, и точка на положительном направлении пары B обходятся ПО часовой стрелке? N

Угол от положительного направления пары C до положительного направления пары B

равен 90

Рис.8. Группа пятого вида

Знак угла между положительными направлениями пар Си B , как мы видим, выбран положительным, (отсчет угла ведется от вектораС до

вектора B). Задание этого угла отрицательным, т.е. задание соответствующей строки диалога в виде

Угол от положительного направления пары C до положительного направления пары B

равен —90

приведет к совсем другому механизму (Рис.9).

Рис.9. Группа пятого вида альтернативной сборки

В обоих механизмах Рис.8 и Рис.9 направление обхода точек A, B и удаленной точки на положительном направлении парыBпринято одинаковым (против часовой стрелки).

Этап 2.4.Здесь задается положение выделенных точек на звеньях. Диалог для механизма по Рис.2 будет иметь вид:

Звено 2

Расстояние от пары A до точки S2 равно 0.5

Угол от вектора AB до вектора AS2 равен 0

Звено 3

Расстояние от пары В до точки S3 равно 0

Расстояние от пары В до точки F3 равно 0

Поскольку расстояния до точек S3иF3нулевые, то вопросов об углах ориентации векторов до этих точек машиной не задается. (Для определенности в системе они принимаются нулевыми). В противном случае были бы заданы дополнительные вопросы об угле от перпендикуляра изBнаC (т.е. от вектораBC₂) до вектораBS2. Углы, как и раньше, задаются в градусах и имеют знак.

Последним вопросом этого этапа будет:

Положение всех точек на звеньях задано правильно? Y

Этот вопрос задается системой, чтобы можно было, еще не приступая к анализу механизма, скорректировать некоторые заведомо неверно введенные размеры и признаки.

Этап 2.5. Этот этап диалога появляется только при силовом анализе.

Этап 2.5.1. Задание инерционных характеристик тех звеньев, для которых на этапе1.4.1.были заданы центры масс.

Масса звена 3 равна 100 кг

Момент инерции звена 3 равен 0 кг*м*м

Масса звена 2 равна 50 кг

Момент инерции звена 2 равен 10 кг*м*м

Для звена 3момент инерции не был задан, поэтому в расчете мы им пренебрегаем, то есть приравниваем к нулю. Звенья появляются в том же порядке, в каком давались имена центрам масс.

Этап 2.5.2. Задание внешних сил.

Сила, приложенная в точке F3 звена 3,

равна 1000 Н

Наклон вектора силы к оси абсцисс

равен 180 град.

Этап 2.5.3. Задание внешних моментов, действующих на звенья.

Внешний момент на звене 3 равен 0 Н*м

Внешний момент на звене 2 равен 0 Н*м

На этом этапе автоматически перечисляются все подвижные звенья, кроме начального звена (в нашем случае звена 1). Это исключение начального звена связано с тем, что при кинетостатическом расчете определяется уравновешивающий момент именно на начальном звене, и наличие дополнительного внешнего момента на нем просто

скорректирует величину расчетного уравновешивающего момента — поэтому его можно специально не задавать.

Звенья перечисляются в том порядке, в каком они хранятся в таблицах системы.

Последним вопросом описания механизма будет вопрос:

"Заданы размеры всех звеньев и точек ?".

Отвечая на него утвердительно "Y"мы выходим из этапа задания размеров, и исправить что-либо в механизме можно будет только через строку главного меню ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРОВ.