Коммерциялық емес акционерлік қоғам
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Инженерлік графика және қолданбалы механика кафедрасы
ҚОЛДАНБАЛЫ МЕХАНИКА.
АРМ WinMaсhine ЖҮЙЕСІНДЕ ЖАЗЫҚ ТОПСАЛЫ-РЫЧАГТЫ МЕХАНИЗМДІ КИНЕМАТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ДИНАМИКАЛЫҚ ТАЛДАУ
5В071700– Жылуэнергетика мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттері үшін зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау
Алматы 2010
ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: А.Д.Дінасылов, Р.Қ.Қойлыбаева. Қолданбалы Механика. АРМ WinMachine жүйесінде жазық топсалы-рычагты механизмді кинематикалық және динамикалық талдау. 5В071700 – Жылуэнергетика мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттері үшін зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау. – Алматы: АЭжБУ, 2010. - 22 б.
Зертханалық жұмыста жазық топсалы-рычагты механизмнің кинематикалық және динамикалық талдауы АРМ WinMaсhine жүйесіне кіретін АРМ Dynamics модулі қолдануымен орындалады. Жұмысты орындау және алған нәтижелерді талдау арқылы студенттер «Механизмдерді кинематикалық талдау» және «Механизмдерді кинетостатикалық талдау» тақырыптары бойынша өздерінің білімін жетілдіреді және компьютерлік жүйелерінде есептеу орындауына тәжірибе алады. Жұмыс 2 академиялық сағат ішінде орындалады.
Әдістемелік нұсқау 5В071700 – Жылуэнергетика мамандығының 2 курс студенттеріне арналған, сонымен қатар «Қолданбалы механика» пәнін оқитын басқа мамандықтардың студенттеріне де көмек бере алады.
Мазмұны
|
1 Жұмыс мақсаты мен тапсырмасы. Техникалық және программалық қамтамасыз ету |
4 |
|
2 Зертханалық жұмысты орындау |
5 |
|
2.1 Механизмнің есептеу моделін тұрғызу |
5 |
|
2.2 Есептеуді жүргізу және алған нәтижелерді талдау |
16 |
|
Әдебиеттер тізімі |
21 |
1 Жұмыс мақсаты мен тапсырмасы. Техникалық және программалық қамтамасыз ету.
Зертханалық жұмыстың мақсаты, АРМ WinMachine жүйесінің АРМ Dynamics модулін қолданумен жазық топсалы-рычагты механизмдердің кинематикалық және динамикалық талдауын жүргізу әдістемесіне үйрету, сонымен қатар студенттердің «Механизмдерді кинематикалық талдау» және «Механизмдерді кинетостатикалық талдау» тақырыптары бойынша білімін жетілдіру болып табылады.
Жұмыс 2 кезеңде орындалады.
1 кезең: АРМ WinMachine жүйесінің АРМ Dynamics модулінде 1 суретте көрсетілген жазық топсалы-рычагты механизмнің есептеу моделі құрылады.
1 Сурет
Механизм 5 қозғалмалы буыннан тұрады (n=5), кинематикалық жұптар саны p5=7, сонда осы жазық механизмнің еркіндік дәрежесі w=3n-2p5=1. Буындардың ұзындықтары берілген: O1A=160 мм, AB=600 мм, O2C=640 мм, O3D=450 мм. Барлық сырықтардың қималары – құбыр Труба 28х1.4 ГОСТ 10704-91, материалы - болат 45 ГОСТ 1050-88. BD сырығының ортасында қадалған, яғни бір нүктеде орнатылған 4 кг массасы бар. O1A сырығына тұрақты 10 Нм айналдырушы момент түсірілген. Қозғалыс уақыты – 1 с.
2 кезең: механизмнің есептеуі және алынған нәтижелердің талдауы жүргізіледі. Келесі кинематикалық және динамикалық параметрлердің графиктерін алып талдауын жүргізу керек:
а) O1A буынның бұрыштық жылдамдығы;
б) O1A буынның айналу бұрышы;
в) A, B, C, D нүктелерінің жылдамдықтары;
г) механизмнің барлық түйіндеріндегі реакция күштері.
Зертханалық жұмыс дербес компьютерде, Windows XP/7 ортасында орнатылған, құрамында АРМ Dynamics модулі бар АРМ WinMachine жүйесінде орындалады.
2 Зертханалық жұмысты орындау
Жұмысты орындау алдында теориялық материалды қайталау және АРМ WinMachine жүйесі мен оның АРМ Dynamics модулі жөнінде мәліметпен таңысу керек.
2.1 Механизмнің есептеу моделін тұрғызу
Механизмді есептеу бағдарламасын Пуск/Программы/АРМ WinMaсhine 2008 (v.9.5)/АРМ Dynamics арқылы қосамыз, сонда механизмдердің динамикалық талдау бағдарламасының негізгі терезесі ашылады (2 суретті қара).
Негізгі терезеде 4 көріністер терезесі бар:
Вид Спереди (Алдыңғы
көрініс), Вид Сверху
(Үстіңгі
көрініс), Вид Слева
(Сол
жақ көрініс) және Произвольный вид
(Кез келген көрініс),
соңғы терезеде тік бұрышты изометрия орнатылған,
оны
құрал-саймандар панеліндегі координаттық өстерді
айналдыру мына 
батырмаларды қолданумен басқа көрініске
ауыстыруға болады. Терезелердің кез келгенін толық
ашуға, жиыруға, ондағы көріністің масштабын
ауыстыруға болады. Егер тінтуірде айналдырылатын дөңгелегі
болса, оны көрініс масштабын өзгерту үшін
қолдануға болады. Әрі қарай айналдырғанда кескін
үлкейеді, бізге қарай айналдырғанда – кішірейеді (бұл
әрекет зуммирлау деп аталады). Дөңгелекті басып тұрып,
модельді көрініс терезесінде орын ауыстыруға болады (панорамалау).
Қарастырылатын механизм вертикаль жазықтығында орналасқандықтан механизм моделін Вид Спереди (Алдыңғы көрініс) терезесінде орындаған ыңғайлы.
АРМ Dynamics модулінде механизм моделін тұрғызу бірнеше қадамнан тұрады:
а) өлшем бірліктерін орнату;
б) механизм түйіндері мен сырықтарын беру;
в) түйіндерде топсаларды орнату;
г) қадалған массаларды беру;
д) сырықтардың қималарын және материалын беру;
е) тіректерді орнату;
ж) сыртқы жүктемелерді беру;
з) кинематикалық және динамикалық параметрлердің датчиктерін орнату;
и) датчиктерден алынған ақпаратты көрсету үшін мониторларды беру.
Мұнда а) мен б) қадамын орындағаннан кейін в)-ж) қадамдары кез келген тізбектілікте орындалуы мүмкін, и) қадамы тек қана з) қадамынан кейін орындалады.
2 Сурет
Төменде механизмнің есептеу моделін қадамдар бойынша тұрғызуға нұсқаулар беріледі:
а)
өлшем
бірліктерін орнату.
Өлшем бірліктерін орнату үшін
құрал-саймандар панеліндегі
Единицы измерения
(Өлшем бірліктері) 
батырмасын
басамыз немесе менюдегі
Вид/Единицы измерения
(Көрініс/Өлшем
бірліктері)
командасын
қосамыз.
Шыққан Установки (Орнатулар)
атты диалог терезесінде
Единицы
(Бірліктер)
бетіндегі енгізу өрістерінде 3-суретте көрсетілгендей өлшем
бірліктерін береміз. Сонда келесі өлшем бірліктерін орнату керек: длина (ұзындық) - мм, угол
(бұрыш)– градус, масса – кг, сила (күш) – Н, момент
– Нм және т.б.;
3 Сурет 4 Сурет
5 Сурет
б)
механизм
түйіндері мен сырықтарын беру.
Тұрғызуды
O1 түйіннен бастаймыз, ыңғайлық
үшін оны координат басына орнатамыз. Құрал-саймандар
панеліндегі Новый узел (Жаңа түйін)
батырмасын
басамыз (немесе Рисование (Сурет салу)/Узел (Түйін)/По
координатам (Координат-тар арқылы) менюін қосамыз, содан кейін
тінтуірдің сол жақ батырмасымен Вид Спереди (Алдынғы
көрініс) терезесінің кез келген нүктесінде шырт еткізіп, тінтуірдің
оң жақ батырмасын басамыз. Шыққан Узел (Түйін)
атты диалог терезесінде түйіннің координаттарын 4-суретте
көрсетілгендей енгізіп, Ok батырмасын басамыз. Сонда нүкте
барлық 4 көрініс терезелерінде кескінделеді (5 суретті қара).
Ыңғайлық үшін Вид Спереди (Алдынғы
көрініс) терезесін экранда толық ашамыз (жаямыз) және
тұрғызуды жалғастырамыз. O2 (0,1100,90)
түйінін тұрғызу үшін тағы да тінтуірдің сол
жақ батырмасымен кез келген нүктеде шырт еткізіп, тінтуірдің
оң жақ батырмасын басамыз және түйіннің
координаттарын енгіземіз (6 суретті қара). Егер екінші түйін экранда
көрінбесе, тінтуірдің дөңгелегі көмегімен
зуммирлау мен панорамалауды қолданамыз. Тап осылай
O3 (0,30,600) түйінін де тұрғызамыз.
6 Сурет 7 Сурет
Егер түйіндердің біреуі дұрыс
тұрғызылмаса, оны алып тастауға немесе өзгертуге болады.
Алып
тастау үшін құрал-саймандар панеліндегі
Выбрать (Таңдау) 
батырмасын басып немесе
Редактирование
(Өзгерту) /Выбрать элемент
(Элементті
таңдау) менюін
қолданып, түйін үстіне шырт еткізу керек, сол кезде
түйіннін түсі өзгереді.
Содан кейін
құрал-саймандар панеліндегі Удалить
выбранные элементы (Таңдалған элементтерді алып
тастау) 
батырмасы
немесе клавиатурадағы Delete батырмасы көмегімен түйін жойылады.
Түйінді өзгерту үшін түйін
тұрғызылған командасын қайта қолдану керек (бұл
жағдайда Новый узел (Жаңа түйін)
батырмасы немесе Рисование/Узел/По координатам менюі). Содан
кейін курсорды түйінге жақындатып, тінтуірдің оң
жақ батырмасын басу керек және шыққан Узел(Түйін)
атты диалог терезесінде түйін координаталарын түзету керек.
O1A, O2C, O3D және
AB сырықтарын тұрғызу үшін
құрал-саймандар панеліндегі Стержень по длине и углу (Ұзындығы
мен бұрышы арқылы сырық) 
батырмасын немесе Рисование (Сурет
салу)/Стержень (Сырық)/По длине и углу (Ұзыңдығы
мен бұрышы арқылы) менюін қосу керек. Тінтуірдің сол
жақ батырмасын тұрғызылған түйін үстінен
шырт еткіземіз және курсорды жылжытамыз, сол кезде сырық курсор
артынан созылып тұрады. Сырық парамертлерін енгізу үшін
тінтуірдің оң жақ батырмасын басамыз, ашылған Добавить
стержень (Сырықты қосу) атты диалог терезесінде
сырықтың көлбеу бұрышы мен ұзындығын
7-суретте көрсетілгендей береміз. Тұрғызу кезінде
көлбеу бұрышы горизонтальдан сағат тілінің
жүрісіне қарсы есептелетінін ескеру керек. O1A, O2C,
O3D және AB сырықтарын тұрғызу
нәтижелері 8-суретте келтірілген. Егер сырықтардың біреуі
дұрыс тұрғызылмаса, оны жоғарыда түйінді алып
тастау тәсіліндегідей алып тастауға болады. Келесіде O1A
сырығының айналу бұрышы датчигін орнату үшін бізге
қозғалмайтын горизонталь бойымен орналасқан қосымша
сырық керек болады. Оны O1 түйінінен
тұрғызамыз, сонда көлбеу бұрышын 0,
ұзындығын кез келген, мысалы 150 деп береміз.
Қалған сырықтарды түйіндер
арқылы тұрғызамыз, ол үшін Новый стержень (Жаңа
сырық)
батырмасын немесе Рисование (Сурет салу)/Стержень
(Сырық)/По координатам (Координаттар арқылы) менюін
қолданамыз. Объектілік байланыстар автоматты түрде
орнатылғандықтан тұрғызу кезінде алдында
тұрғызылған түйіндерді пайдаланамыз. Сонда
түйінді енгізу үшін курсорды сәйкес түйінге жақындатып,
тінтуірді сол жақ батырмасымен шырт еткіземіз. Барлық
сырықтарды тұрғызу нәтижелері 9-суретте келтірілген;
8 Сурет 9 Сурет
в) түйіндердегі топсаларды беру. Топсалар
барлық түйіндерде орналасу керек, сондықтан
құрал-саймандар панеліндегі Шарнир всем узлам (Барлық
түйіндерге топса)
батырмасын
немесе Рисование (Сурет салу)/Шарнир (Топса)/В узле (Түйінде)/Создать
всем (Барлығында орнату) менюін қолданамыз.
Вид спереди(Алдыңғы көрініс) терезесінде
координат жүйесінің X өсі қолданушыға
бағытталғандықтан, шыққан Шарнир в узле (Түйіндегі
топса) диалог терезесінде Поворот относительно оси X (Х өсінен
айналу) жолын белгілейміз және Ok батырмасын басамыз (10 суретті
қара). Топсалар автоматты түрде барлық белгіленген
түйіндерде орнатылады, сол кезде олар кішкене дөңгелектермен
кескінделеді;
10 Сурет 11 Сурет
г)
қадалған
массаларды беру.
Қадалған 4 кг
массасы
BD сырығының ортасында орналасып тұр. Бұл
бағдарламада қадалған массаны тек ғана түйінде
орнатуға мүмкіншілік беріледі, сондықтан алдымен
сырықтың ортасында қосымша түйін береміз. Ол үшін
құрал-саймандар панеліндегі Разбить стержень (Сырықты
бөлу) 
батырмасын басамыз
(Редактирование (Өзгерту)/Стержень
(Сырық)/Разбить стержень (Сырықты бөлу) менюі).
Содан кейін тінтуірді сол
жақ батырмасымен BD сырығының үстінен шырт
еткіземіз, шыққан Разбить стержень (Сырықты бөлу)
диалог терезесінде сырық санын 2 енгіземіз және Ok
батырмасын басамыз. Қадалған массаны жасалған түйінде
орнату үшін, Масса в узле (Түйіндегі масса)
батырмасын басамыз (Рисование/Узел/Масса
менюі) және жасалған түйін үстінен тінтуірді шырт
еткіземіз. Шыққан Сосредоточенная масса (Қадалған
масса) диалог терезесінде X, Y және Z бағыттарында 4 мәнін
енгізіп Ok батырмасын басамыз (11 суретті қара). Содан кейін
механизм моделі 12-суретте көрсетілгендей болады;
д) сырықтардың қималарын және материалын беру. Құбыр Труба 28x1.4 мм ГОСТ 10704-91 түріндегі қиманы беру үшін, APM WinMachine жүйесімен бірге берілетін стандартты қималар библиотекасын қолдануға болады. Стандартты емес қиманы алдан ала сызып алып, қималар библиотекаларының біреуіне қосу керек. Барлық сырықтарға бірдей қиманы беру үшін Свойства (Қасиеттер)/Сечение всей Конструкции (Бүкіл құрылымның қимасы) менюін қолданамыз, сонда Библиотека: deflib.slb атты диалог терезесі шығады (13 суретті қара). Керекті библиотеканы қосу үшін Загрузить (Қосу) батырмасын басып, сол библиотекаға жолын көрсетеміз. Стандартты библиотекалар APM WinMachine жүйесі орнатылған папкасында болады. Трубы электросварные прямошовные по ГОСТ 10704-91 библиотекасын қосамыз, Труба 28x1.4 ГОСТ 10704-91 қимасын таңдап Ok батырмасын басамыз (14 суретті қара). Содан кейін жүйе барлық сырықтарға таңдалған қиманы беруді растатуын ұсынады.
12 Сурет 13 Сурет
14 Сурет
Материалды беру Свойства (Қасиеттер)/Материалы (Материалдар) менюін қолданумен орындалады, сонда Материалы атты диалог терезесі ашылады (15 суретті қара). Бұл терезедегі Изменить…(Өзгерту...) батырмасы енгізілген материалдың механикалық сипаттамаларын өзгертуге мүмкіншілік береді. Батырманы басқаннан кейін экранға Материал атты диалог терезесі шығады (16 суретті қара). Бұл терезедегі DB… батырмасы деректер базасынан материалды таңдауға арналған терезесін шақырады. Біз материал параметрлерін өзгертпей Материал атты диалог терезесінен шығамыз. Материалы атты диалог терезесінде Задать всем (Барлығына беру) батырмасын, содан кейін Ok батырмасын басамыз;
15 Сурет 16 Сурет
е) тіріктерді орнату. Тіріктерді орнату үшін Рисование
(Сурет салу)/Опора (Тірек) менюін немесе
құрал-саймандар панеліндегі Опора (Тірек)
батырмасын қолданамыз. Тінтуірді
сол жақ батырмасымен тірек қойылатын түйін үстінен шырт
еткізіп, шыққан Установка опоры (Тіректі орнату) атты диалог
терезесінде жылжымайтын топсалы тірек үшін жалаушаларды 17-суретте
көрсетілгендей қоямыз немесе тірек түрін 
батырмасы арқылы енгіземіз. Осылай
O1,
O2, O3
түйіндердегі
жылжымайтын топсалы тіректерді орнатамыз. Қатты бекітуді қосымша
горизонталь сырықтың шетіне орнатамыз, ол үшін Установка
опоры (Тіректі орнату) терезесінде жалаушаларды барлық
өрістерге қоямыз немесе тірек түрін 
батырмасы
арқылы енгіземіз. Егер тіректердің біреу дұрыс орнатылмаса,
оны алып тастауға немесе өзгертуге болады. Ол үшін Опора (Тірек)
батырмасын басып, тірек үстінен тінтуірді оң жақ батырмасымен
шырт еткіземіз, содан кейін шыққан Установка опоры (Тіректі
орнату) атты диалог терезесінде тіректі алып тастау үшін Удалить (Алып
тастау) батырмасын, ал өзгерту үшін - жалаушалардың
орнатылуын түзетіп, Заменить (Ауыстыру) батырмасын басу керек. Тіректерді
орнатқан соң механизмнің есептеу сұлбасы 18-суретте
көрсетілгендей болады;
17 Сурет 18 Сурет
ж) сыртқы жүктемелерді беру. О1А сырығына тұрақты 10 Нм айналдырушы момент түсіріліп тұр. Оны беру үшін Нагрузка (Жүктеме)/Момент к узлу (Түйіндегі момент) менюін қолданып, О1 түйіннің үстінен тінтуірді сол жақ батырмасымен шырт еткіземіз. Шыққан Момент атты диалог терезесіндегі енгізу өрістерін 19-суретте көрсетілгендей толтырамыз. Содан кейін механизмнің есептеу сұлбасы 20-суретте көрсетілгендей болады;
19 Сурет 20 Сурет
з) кинематикалық және динамикалық параметрлердің датчиктерін орнату. Динамикалық модельмен жұмыс істеудің негізгі командалары Датчики и мониторы (Датчиктер мен мониторлар) атты құрал-саймандар панелінде орналасып тұр (21 суретті қара).
21 Сурет
22 Сурет
О1А
сырығының айналу
бұрышы датчигін жасау үшін 
таңдау батырмасын басу керек, содан кейін
Shift батырмасын басып тұрып, үш түйінді келесі тізбектілікте
белгілеу керек: А, О1,
қатты бекітуі бар
түйін, содан кейін
батырмасын басамыз.
О1А сырығының
бұрыштық жылдамдығы датчигін беру үшін оны
таңдап алып, 
батырмасын басамыз. Шыққан Угловая
скорость элемента (Элементтің бұрыштық жылдамдығы)
атты диалог терезесінде Относительно оси Х (Х өске қатысты)
жолын белгілеп, Ok батырмасын басамыз. А, B, C, D нүктелері
жылдамдықтарының датчиктерін 
батырмасын қолданып жасаймыз. Сол кезде Скорость
узла (Түйіннің жылдамдығы) атты диалог терезесінде Абсолютное
значение (Абсолют мәні) жолын белгілеп, Ok батырмасын басамыз.
Кинематикалық параметрлердің датчиктерін берген соң
механизмнің есептеу сұлбасы 22-суретте көрсетілгендей болады.
Динамикалық параметрлердің датчиктерін,
яғни механизмнің барлық түйіндеріндегі
күштердің датчиктерін береміз. Ол үшін O1A,
O2C, O3D, AB сырықтарын осы
тізбектілікте бір-бірінен соң таңдап,
батырмасын басамыз. Ашылған Силовой
фактор (Күш факторы) атты диалог терезесінде өрістерде
23-суретте көрсетілгендей жалаушаларды қоямыз. Сол кезде AB
сырығы үшін Узел 0 өрісін белгілемейміз, өйткені
оның бастапқы түйіні O1A сырығы
үшін соңғы түйін болып келеді. Осыдан кейін
механизмнің есептеу сұлбасы 24-суретте көрсетілгендей болады;
23 Сурет 24 Сурет
и)
датчиктерден
алынған ақпаратты көрсету үшін мониторларды беру.
Орнатылған
датчиктерден алынған ақпаратты шығару үшін оларды
мониторға қосу керек. Ол үшін уақытқа
қатысты қозғалыс мониторын беру 
батырмасын қолданамыз.
Шыққан
диалог терезесінде (25
суретті қара)
барлық
орнатылған датчиктерінің тізімі беріледі.
25 Сурет 26 Сурет
Мониторды жасау үшін тізімдегі датчикті
таңдап алып, ОК
батырмасын
басамыз. Мониторды жасау алдында жүйе монитор атауын
беруді ұсынады (26
суретті қара).
Сонда
монитор үшін датчик атауын өзгертпей қалдыруға болады,
бірақ мониторға есептеу сұлбасына сәйкес атау берген
жөн, мысалы,
Скорость
узла А (А түйіннің жылдамдығы),
ол
үшін датчиктердің жасалу тізбектілігін нақты білу керек.
Датчиктің
мониторға қосылуы датчик параметрінің қозғалыс
уақытына тәуелді графигін алуға мүмкіншілік береді.
Барлық орнатылған датчиктер үшін мониторларды жасаймыз. Егер
датчиктердің орнатылуы жоғарыда көрсетілген тізбектілікте
орындалса, монитор атаулары келесідей болады: Угол поворота ОА (ОА сырығының
айналу бұрышы), Угловая скорость ОА (ОА сырығының бұрыштық
жылдамдығы), Скорость узла А (А түйіннің жылдамдығы),
Скорость узла В (В түйіннің жылдамдығы), Скорость
узла С (С түйіннің жылдамдығы), Скорость узла D (D
түйіннің жылдамдығы), Сила в узле О1 (О1
түйіндегі күш), Сила в узле А (А түйіндегі күш),
Сила в узле О2 (О2 түйіндегі күш), Сила в узле С (С
түйіндегі күш), Сила в узле О3 (О3 түйіндегі
күш), Сила в узле D (D түйіндегі күш), Сила в узле
В (В түйіндегі күш). Жасалған датчиктер мен
мониторлардың тізімін құрал-саймандар панеліндегі Датчики
и мониторы 
батырмасын
басып қарауға болады. Шыққан диалог терезесінде (27 суретті
қара) сол жақта орнатылған датчиктер көрсетіледі, ал оң
жақта – мониторлар. Егер бір датчик үшін бірнеше монитор жасалса,
олардың барлығы да тізімге кіреді. Орнатылған датчиктер мен
мониторларға тәуелсіз тізімге анимациялық сенсор мен монитор кіреді,
олар механизмнің анимациясын көрсету үшін қолданылады.
Керекті емес мониторды алып тастау үшін оны
тінтуір арқылы таңдап алып, Delete батырмасын басу керек. Сол
кезде оған сәйкес датчик те жойылады. Анимациялық сенсор мен
монитор ешқашан жойылмайды. Тізім қарау режімінен шығу
үшін 
батырмасын
қайта басу керек.
27 Сурет 28 Сурет
2.2 Есептеуді жүргізу және алған нәтижелерді талдау
Есептеуді орындау үшін Датчики и мониторы
панеліндегі
батырмасын
басамыз және есептеудін параметрлерін 28-суретте көрсетілгендей
енгіземіз. Есептеу аяқталған соң есептеу
нәтижелері механизм қозғалысының анимациясы
түрінде және орнатылған датчиктердің мониторлары
түрінде шығады. Есептеу нәтижелерін қарау үшін Датчики
и мониторы панеліндегі
батырмасын басамыз. Сонда экранға
кинематикалық және динамикалық параметрлердің
уақытқа тәуелділік графиктері бір-бірінен соң
шығады (29 суретті қара). Тінтуірдің курсорын экранда жылжытқанымызда
жоғары бөлікте динамикалық түрде оның
координаттары көрсетіледі, сол кезде абсцисса уақытты, ал ордината
– сәйкес параметрді белгілейді (29-суретте ордината О1А
буынының бұрыштық жылдамдығын белгілейді, өлшем
бірлігі градус/с).
29 Сурет
Графиктерді қарап болған соң экранға датчиктер орнатылуына тәуелсіз жасалатын анимациялық монитор шығады. Ол механизмнің моделі дұрыс жасалғанын бақылауға мүмкіншілік береді: механизмнің қозғалмалылығы қамтамасыз етілді ме; топсалар керекті жерде орнатылды ма және т.б. Анимация терезесі механизмнің қозғалысын көрсетеді, онда анимацияны басқаруға арналған стандартты батырмалары бар. Терезенің астыңғы оң жақ бұрышында орналасқан жылдамдық реттегіші көмегімен анимацияның жылдамдығын реттеуге болады. Механизмнің қозғалысы баяу болу үшін, астыңғы оң жақ бұрышындағы астыңғы нүктені басып анимация жылдамдығын 1/5х шамасына орнатыңыз (30 суретті қара), содан кейін анимацияны қосыңыз. Анимация біткен соң механизм соңғы уақыт мезгілінде көрсетіледі (31 суретті қара).
30 Сурет
31 Сурет
Есептеу нәтижелерін қарастырып олардың талдауын жүргізіңіз:
1) О1А буыны бұрыштық жылдамдығының графигі бойынша қозғалыс орнықталатын, яғни қозғалыс периодты қозғалысқа айналатын уақыт мезгілін анықтаңыз;
2) кинематикалық және динамикалық параметрлердің графиктері бойынша олардың максималды мәндерін анықтап, 1-кестені толтырыңыз;
3) кинематикалық параметрлердің графиктері бойынша механизмнің 1-суретте көрсетілген орналасуы үшін механизм түйіндерінің жылдамдықтарын анықтаңыз;
4) қадалған массаны 2 есе көбейтіңіз және бұл кинематикалық және динамикалық параметрлерге қалай әсер тигізетінін қарастырыңыз.
1 К е с т е – Кинематикалық және динамикалық параметрлердің максималды мәндері
|
№ |
Параметр атауы |
Максималды мәні |
Уақыт мезгілі, сек |
|
1 |
О1А буынының бұрыштық жылдамдығы, градус/с |
|
|
|
2 |
А нүктесінің жылдамдығы, м/с |
|
|
|
3 |
В нүктесінің жылдамдығы, м/с |
|
|
|
4 |
С нүктесінің жылдамдығы, м/с |
|
|
|
5 |
D нүктесінің жылдамдығы, м/с |
|
|
|
6 |
О1 түйіндегі күш, Н |
|
|
|
7 |
О2 түйіндегі күш, Н |
|
|
|
8 |
О3 түйіндегі күш, Н |
|
|
|
9 |
А түйіндегі күш, Н |
|
|
|
10 |
В түйіндегі күш, Н |
|
|
|
11 |
С түйіндегі күш, Н |
|
|
|
12 |
D түйіндегі күш, Н |
|
|
Есептеу нәтижелерінің талдауы қозғалыс басынан 0,4 с өткен соң қозғалыс орнықталатынын көрсетеді, содан кейін қозғалыс периодты болады. Есептеу уақыты, яғни 1 секунда ішінде жуық шамамен 3,5 айналым орындалады, сол кезде бірінші айналым 0,4 с, ал келесі айналымдар - 0,25 с ішінде орындалады. Орнықты режімінде О1А сырығының бұрыштық жылдамдығы 710 градус/с (12,4 рад/с) мәнінен 6660 градус/с (116,2 рад/с) мәніне дейін өзгереді. Түйіндердің жылдамдықтары келесі аралықтарда өзгеріп тұрады: А түйіннің - 2 м/с және 18,6 м/с арасында, В түйіннің –5,3 м/с және 5,56 м/с арасында, С түйіннің –1,8 м/с және 4,95 м/с арасында, D түйіннің –0 және 2,37 м/с арасында. Ең үлкен күш С түйінде орын алады, ол 705 Н тең.
Қадалған масса 8 кг болғанда қозғалыстың орнықталатын уақыты өседі, сол кезде 1 секунда ішінде жуық 2,5 айналым орындалады, бірінші айналым 0,54 с, ал келесі айналымдар - 0,35 с ішінде орындалады. Барлық кинематикалық және динамикалық параметрлердің максималды мәндері кемиді, мысалы, А түйіннің жылдамдығы 1,3 м/с және 17,5 м/с арасында өзгереді, С түйіндегі күш 612 Н мәнінен аспайды.
Әдебиеттер тізімі
1. С.Д. Тәжібаев. Қолданбалы механика. - Алматы: Білім, 1974.
2. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1988.
3. Шелофаст В.В. Основы проектирования машин. – М.: Изд-во АПМ. 2004. – 472 с.
4. Шелофаст В.В., Чугунова Т.Б. Основы проектирования машин. Примеры решения задач. – М.: Изд-во АПМ. 2004. – 240 с.