КОНТРОЛЬ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЗМА

Графический метод контроля ПФ0

В разделе 2 мы рассмотрели методику определения ПФ начального звена. Последующие разделы будут посвящены определению ПФ элементов структурных групп различных видов с помощью стандартных процедур, каждая из которых может вывести на экран изображение соответствующего структурного элемента. В связи с этим качественная оценка правильности определения ПФ0 элементов механизма может быть осуществлена посредством наблюдения их экранных изображений и их взаимного расположения. При этом удобно контролировать правильность задания точек присоединения структурных элементов или направляющих, по которым они движутся, положения продольных осей звеньев, характерных точек и т.п.

Количественная оценка ПФ0 может быть выполнена в результате построения кинематической схемы в масштабе методом засечек для одного или, для большей надежности, нескольких положений начального звена.

Рассмотрим порядок построения кинематической схемы на примере механизма, изображенного на рис. 5.1.

Рисунок 5.1 – Механизм качающегося конвейера

Известны координаты точек О и С и положение направляющей ползуна Y_N, а также длины звеньев L_OA, L_AB, L_CB, L_CD, L_DE и положение их центров масс. Сначала следует выбрать стандартную величину масштаба (например, 2:1, 1:1, 1:2 и т.д.) и вычислить масштабные значения координат точек О и С и направляющей ползуна. Выбрав на чертеже начало координат и проведя координатные оси, по координатам следует построить точки О и С, а также направляющую ползуна. После этого следует построить положение кривошипа, соответствующее произвольно выбранному углу j_ОА, значение которого должно обязательно соответствовать одному из положений курсора на графике, который выводится на экран с помощью процедуры Grafik. Отложив масштабированное значение длины кривошипа L_OA, получаем положение точки А и измеряем ее координаты с точностью до 0,5 мм. Эти координаты необходимо сравнить с рассчитанными аналитически и выводимыми на экран с помощью процедуры Grafik. При этом курсор графика должен быть установлен на положении, соответствующем контрольному углу кривошипа. Абсолютная погрешность построений не должна превышать 1...2 мм. Если погрешность окажется большей, обязательно необходимо найти причину такого расхождения. Она может быть связана с неточностью задания исходных данных в программе или неточностями в графических построениях.

Последующие построения схемы механизма следует выполнить в соответствии с формулой строения рассматриваемого механизма:

(0-1)®(2-3)₁®(4-5)₂.

Построение звеньев первой присоединенной группы можно выполнить следующим образом. Раствором циркуля, равным масштабному значению длины звена L_AB, следует сделать засечку из центра А, а из центра С – раствором циркуля, равным L_CB. На пересечении этих засечек находим точку В. Углы, определяющие положение звеньев АВ и СВ, нужно измерить транспортиром, отсчитывая от прямой, проведенной параллельно оси абсцисс через первую точку в обозначении звена, против направления часовой стрелки. Эти углы следует сравнить с найденными для контрольного положения с помощью процедуры Grafik. Как будет показано ниже, угол на графике целесообразнее представлять в радианах, поэтому при сравнении его следует пересчитать в градусы. Разница угловых координат звеньев, определенных графически и аналитически, не должна превышать одного градуса.

Отложив на кинематической схеме масштабированные отрезки L_AS2, L_CS3 и L_CD, получаем положение центров масс S₂, S₃ и оси вращательной кинематической пары D и измеряем их координаты, которые следует сравнить с рассчитанными с помощью стандартной процедуры и выведенными на экран с помощью процедуры Grafik.

Для определения положения шатуна DE и точки E ползуна раствором циркуля, равным масштабированному значению L_DE, следует из точки D сделать засечку на направляющей ползуна. Точку S₄ получим, отложив на шатуне отрезок L_DS4. Измеренный угол звена и координаты точки S₄ следует сравнить с рассчитанными с помощью стандартных процедур.

Не следует оставлять без внимания малейшее подозрение на несоответствие графических и расчетных значений угловых или линейных координат элементов механизма. Если это действительно ошибка, она все равно проявится в дальнейшем, однако с увеличением объема программы отыскать ее будет сложнее.

В программе необходимо предусмотреть расчет и вывод на экран передаточных функций всех звеньев и характерных точек механизма. При этом их вывод необходимо выполнять в той же последовательности, в какой они рассчитываются в программе. Это может существенно упростить отладку программы.

В случае правильности ПФ0 контролируемого параметра с помощью выведенных на экран графиков можно дать качественную оценку правильности ПФ1 и ПФ2. Рассмотрим это на примере графиков, представленных на рис. 5.2. Эти графики связаны между собой операцией дифференцирования.

Рисунок 5.2 – Графики передаточных функций нулевого, первого

и второго порядков

Кривая 1, представляемая на экране зеленым цветом, является ПФ0 точки S₄ шатуна механизма качающегося конвейера.

Сначала следует обратить внимание на то, что значения X_S4 при i=1 и i=m+1 одинаковы, так как в данном случае все ПФ являются циклическими функциями ОК с периодом 2 .

Изображаемая красным цветом линия 2 представляет ПФ1 – первую производную от ПФ0 по обобщенной координате. Обратите внимание, что в точках экстремума кривой 1 кривая 2 пересекает ось абсцисс, то есть значения ПФ1 равны нулю. Кроме того, на участке возрастания ПФ0 значения ПФ1 положительны, а на участке убывания – отрицательны. Следствием равенства значений ПФ0 в начале и конце цикла изменения координаты X_S4 является равенство площадей под положительной и отрицательной частями кривой ПФ0. Аналогичные рассуждения относятся и к кривой 3 (желтый цвет на экране), которая является производной от ПФ1 или второй производной от ПФ0. Обратите внимание, что кривая ПФ2 пересекает ось абсцисс в точках экстремума кривой ПФ1. Кроме того, точки пересечения кривой 3 с осью абсцисс соответствуют точкам перегиба кривой 1, отделяющим выпуклую часть кривой от вогнутой.

Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 485; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!