Автоматизований кінематичний аналіз важільних механізмів поліграфічних та пакувальних машин зі сталою довжиною ланок
Розробка комп’ютерного програмного комплексу ієрархічної структури для аналізу кінематичних характеристик плоских важільних механізмів. Вивчення необхідності кінематичного і динамічного аналізу механізмів. Розгляд коду опису тривимірної моделі механізму.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 05.02.2019 |
| Размер файла | 225,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Українська академія друкарства
Автоматизований кінематичний аналіз важільних механізмів поліграфічних та пакувальних машин зі сталою довжиною ланок
УДК 004.422.8:621.01
В. В. Влах, В. Р. Пасіка, С. М. Комаров
18.11.2014
Анотації
Розроблено комп'ютерний програмний комплекс ієрархічної структури для аналізу кінематичних характеристик плоских важільних механізмів. Комплекс розроблено в середовищі Embarcadero RAD Studio XE5 на основі бібліотеки базових класів VCL та об'єктно-орієнтованого програмування.
Ключові слова: Важільні механізми ІІ класу, об'єктно-орієнтоване програмування, візуалізація руху, 3-D моделі, передача даних AutoCAD
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПОЛИГРАФИЧЕСКИХ И УПАКОВОЧНЫХ МАШИН С ПОСТОЯННОЙ ДЛИНОЙ ЗВЕНЬЕВ
Разработан программный комплекс иерархической структуры для анализа кинематических характеристик плоских рычажных механизмов. Комплекс разрабатывался в среде Embarcadero RAD Studio XE5 на основе библиотеки базових классов VCL и объектно-ориентированного программирования.
THE AUTOMATED KINEMATICS ANALYSIS OF LEVERMECHANISMS OF POLYDIENE AND PACKING MACHINESIS WITH PERMANENT LENGTHS OF LINKS
Hierarchically composed software was developed to analyze cinematic parameters of flat linkages. The software was created with Embarcadero RAD Studio XE5 using the base classes library VCL and object oriented programming.
Кінематичний і динамічний аналіз механізмів -- необхідний етап у розробленні нових й оптимізації роботи вже існуючих. Усе частіше на ранніх етапах проектування перед інженером постає питання про роботоздатність механізму в цілому, причому з точки зору не тільки забезпечення міцності окремих його частин, а й взаємодії частин і вузлів у процесі роботи. Застосування інформаційних технологій значною мірою допомагає інженерам і науковцям у розробленні нових механізмів. Сучасні системи автоматичного моделювання мають значні переваги над традиційними методами проектування.
Сьогодні на допомогу інженерові приходять нові, більш досконалі інструменти проектування. До найуживаніших в Україні модулів можна віднести програму КОМПАС, яка має бібліотеку анімації, модуль Dynamic Simulation, що підключається до програми Autodesk Inventor, модуль Cosmos Motion програми SolidWorks, пакет розширення Simulink системи MATLAB, програми T-Flex CAD 3D і 3ds Max тощо.
Зазначені програмні продукти дорогі й потребують великих апаратних ресурсів, складні в освоєнні, вимагають додаткових знань для роботи з ними. З погляду на це розроблення недорогого і простого у використанні програмного забезпечення для дослідження механізмів є актуальною проблемою.
Метою нашої роботи є розроблення програмного забезпечення для конструювання, аналізу, синтезу та візуалізації важільних і кулачкових механізмів. Досліджувані за допомогою пропонованої програми механізми можна застосовувати в поліграфічних, пакувальних й інших машинах.
Програма створювалася в середовищі Embarcadero RAD Studio XE5 на основі VCL (VCL t бібліотека базових класів, призначена для розробників програмного забезпечення під Windows), об'єктно-орієнтованого програмування [1] та ModeH View Controller (MVC дає змогу відокремити частину програми, що відповідає за розрахунки, від візуальної частини програми).
За допомогою методів об'єктно-орієнтованого програмування програма створена на основі об'єктів. Кожна група Ассура (рис. 1), кінематична пара, ланка -- це об'єкти, які зберігають у собі величини кінематичних характеристик для подальшого розрахунку механізму [4]. Робота даної програми полегшує запис і зчитування показників досліджуваного механізму та дає змогу об'єктам обмінюватися інформацією. Такий метод програмування забезпечує маніпулювання параметрами механізму, змінюючи його властивості, і удосконалення програми, дописуючи додаткові функції та властивості об'єктів.
Як показано на рис. 1, усі об'єкти породжуються від базового об'єкта (рис. 2). Таким чином вони успадковують від об'єкта «механізм» основні властивості, але й можуть мати власні. Крім властивостей, об'єкт має функції, які може виконувати. В об'єкті «механізм» є функції, за допомогою яких він може аналізувати самого себе і визначати невідомі геометричні, кінематичні та динамічні параметри -- одержати необхідні значення для аналізу. Після розрахунку на основі отриманих даних об'єкт будує кінематичну схему механізму.
Такий підхід до розроблення програмного забезпечення дозволив створити унікальну програмну структуру для розрахунків - програмний движок, який дає змогу отримати при розробленні інженерного розрахунково-графічного середовища багато нових корисних рішень, зокрема: можливість створювати механізм будь-якої структури, отримати дерево побудови, редагувати дані об'єктів, розширювати структуру об'єктів, виконувати процедури та функції потрібного елемента і т. д.
Можливості програми включають: створення важільного механізму довільної структури; перегляд кінематичних характеристик у вигляді графіків і таблиць для усіх положень (рис. 4);
можливість збереження графіків як растрового зображення та виведення їх на друк;
експорт даних у Word та Excel; перегляд анімації руху механізму (рис. 3); редагування параметрів уже створеного механізму; збереження структурної схеми механізму у форматах *.JPEG, *.BMP, *.PNG, *.TIF, *.WMF;
експорт схеми в AutoCAD та збереження документу у форматі *.DWG; формування коду програми (для побудови SD-моделі) мовою AutoLisp та збереження у файл *.LSP (рис. 5);
збереження SD-моделі у форматах *.DWG та *.DWF; перегляд додаткової інформації з кінематичного аналізу.
Розроблюване програмне забезпечення дозволить проводити аналіз механізмів поліграфічних і пакувальних машин, наприклад [7]:
самонакладів аркушевих і зошитових напівфабрикатів (розгорток паковань);
механізмів штанцювально-висікальних пресів (рис. 3); приводів переміщень аркушів з розгортками паковань у штанцювально-висікальних пресах;
приводів механізмів періодичного повороту стола з інструментами або затискачами (блокообробні і заклеювальні агрегати, верстати для виготовлення стаканів);
механізмів лінійного переміщення інструментів; ножових різальних машин тощо.
Рис. 3. Головне вікно програми (аналіз штанцювально-висікального преса)
Особливістю програмного середовища є наявність в ньому дерева побудови механізму, яке розташоване в правому верхньому куті головного вікна. У дереві відображається перелік об'єктів, з яких складається досліджуваний механізм. Користувач має змогу редагувати потрібний йому об'єкт, змінювати величини параметрів та додавати до нього додаткові кінематичні пари та ланки, властивості яких також можна змінювати як окремі об'єкти.
Кінематичний аналіз механізму базується на аналітичних залежностях важільних механізмів ІІ класу, отриманих у [5, 6]. Розрахунок досліджуваного механізму відбувається в два етапи: спочатку початковий, потім основний. Результати обчислень можна переглядати у вигляді графіків, таблиць і записувати в текстовий файл. Для цього передбачено окремі вікна, що відкриваються з головного меню програми. Графіки зміни величин параметрів механізму можна дивитися в окремому вікні, зберігати в графічний файл і друкувати.
Рис. 4. Вікно з результатами розрахунку
Однією з основних можливостей пропонованої програми є автоматичне формування коду, який описує тривимірну модель досліджуваного механізму мовою AutoLISP для середовища AutoCAD [3]. Код програми відображається в окремому вікні (рис. 5), його можна відредагувати та зберегти у форматі *.lsp. З цього ж вікна можна відкрити AutoCAD (якщо встановлений), він автоматично, без втручання користувача побудує 3D-модель механізму (рис. 6).
Рис. 5. Код опису тривимірної моделі механізму мовою AutoLISP
Рис. 6. 30-модель у середовищі AutoCAD
Таким чином, запропонована програма обчислює величини кінематичних характеристик важільних механізмів ІІ класу, що дає змогу проаналізувати кінематику механізму й отримати дані для подальшого динамічного синтезу та аналізу. Для поглибленого дослідження механізму передбачено експорт даних (у формати *.docx, *.xlsx, *.dwg, *.lsp) та автоматичне формування коду опису тривимірної моделі для AutoCAD. Програма буде корисною при розрахунках важільних механізмів як інженерам, так і аспірантам, магістрантам і студентам машинобудівних спеціальностей. Ураховуючи досить високі можливості візуалізації механізмів даного програмного забезпечення, його можна буде застосовувати в навчальному процесі з дисципліни «теорії машин і механізмів».
У майбутньому програма розширюватиметься й удосконалюватиметься. Планується розроблення нових можливостей системи: динамічний синтез та аналіз, розрахунок механізмів зі змінною довжиною кривошипа, розрахунок кулачкових механізмів та формування коду програми (CNC-програми) для фрезерних верстатів з ЧПУ для виготовлення кулачків. програмний комп'ютерний важільний
Література
1. Архангельський А. Я. Программирование в Delphi для Windows / А. Я. Архангельський // Верс. 2006, 2007, Turbo Delphi. -- СПб. : Бином-Пресс, 2007. -- 1248 с.
2. Влах В. В. Комп'ютерний кінематичний аналіз механізмів ІІ класу довільної структури. Комп'ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво / В. В. Влах, В. Р Пасіка, С. М. Комаров // Науковий журнал ЛНТУ -- 2011. -- № 6. -- С. 55-58.
3. Зуев С. САПР на базе AutoCAD -- как это делается / С. Зуев, Н. Полещук. -- БХВ-Петербург, 2004. -- 1168 с.
4. Кіницький Я. Т. Теорія механізмів і машин: підруч. / Я. Т. Кіницький. -- К.: Наукова думка. -- 2002. -- 660 с.
5. Пасіка В. Р Кінематика важільних механізмів з групами Ассура І і ІІ видів / В. Р. Пасіка // Наукові записки: Укр. акад. друкарства. -- 2001. -- Вип. 3. -- С. 12-16.
6. Пасіка В. Р Кінематика важільних механізмів з групами Ассура ІІІ і V видів / В. Р Пасіка // Поліграфія і видавнича справа: Укр. акад. друкарства. -- 2001. -- № 37. -- С. 50-66.
7. Хведчин Ю. Й. Брошурувально-палітурне устаткування : Ч. 2: Палітурне устаткування: підруч. / Ю. Й. Хведчин. -- Львів: Укр. акад. друкарства. -- 2007. -- 392 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Класифікація та статистичний аналіз наслідків надзвичайних ситуацій. Розробка архітектури, інформаційного забезпечення, програмних засобів комп'ютерної автоматизованої системи аналізу наслідків природного і техногенного впливу на будинки та споруди.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 02.10.2013Загальні факти про комп’ютерні ігри. Розгляд основ розробки програмного (джерельного) коду, контенту (малюнки, моделі, музика) та ігрових механік гри "Три стакани". Правила використанням засобів WinAPI. Створення математичної моделі алгоритму програми.
курсовая работа [405,6 K], добавлен 09.06.2015Основні поняття щодо захисту програмного забезпечення. Класифікація засобів дослідження програмного коду: відладчики, дизасемблери, діскомпілятори, трасировщики та слідкуючі системи. Способи вбудовування захисних механізмів в програмне забезпечення.
курсовая работа [41,7 K], добавлен 14.11.2010Принцип роботи СТО. Аналіз існуючих теоретико-практичних розробок по створенню інформаційних систем. Модель аналізу виконання робіт з ремонту й обслуговування на СТО. Розробка автоматизованої системи обробки інформації, опис програмного забезпечення.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 11.10.2013Розробка програми "Злочин", що призначена для збереження та перегляду, а також автоматичного аналізу всієї інформації про злочинність. Порядок і основні принципи формування структури даних, постановка задачі. Написання та лістинг розробленої програми.
контрольная работа [12,3 K], добавлен 07.10.2010Соціальні медіа, їх функціональні особливості та напрямки вивчення. Вибір мови програмування та загальна структура програми, вимоги до неї, аналіз і зберігання отриманих даних. Розробка моделі поведінки у соціальних медіа, оцінка кількості користувачів.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.04.2015Автоматизація процесу зберігання та обробки інформації про перелік собак на виставці. Аналіз предметної області. Створення концептуальної моделі даних, її перетворення в логічну і реалізація. Розробка механізмів управління даними за допомогою тригерів.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 25.08.2014Аналіз системи збору первинної інформації та розробка структури керуючої ЕОМ АСУ ТП. Розробка апаратного забезпечення інформаційних каналів, структури програмного забезпечення. Алгоритми системного програмного забезпечення. Опис програмних модулів.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 19.08.2012Вивчення структури Trace Mode - програмного комплексу, призначеного для розробки, налагодження і запуску в реальному часі систем управління технологічними процесами. Базові поняття систем – проект, вузол, об'єкт, канал. Особливості механізму автопобудови.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 20.03.2011Статистичний огляд ринку праці в ІТ-галузі в Україні. Математичні, економетричні методи, моделі в аналізу ІТ-ринку праці. Оцінка людського капіталу. Динаміка оплати праці за декілька останніх років. Структура вакансій розробників програмного забезпечення.
дипломная работа [457,3 K], добавлен 12.10.2015Аналіз вимог до програмного забезпечення. Розробка структури бази даних, що дозволить реалізувати різноманітні операції для створення платіжного доручення. Розробка об’єктної моделі, алгоритмів та структури бази даних. Вибір засобу автоматизації.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 30.01.2014Характеристика інструментів MatLab - пакету прикладних програм для числового аналізу. Основні функції та можливості програмного комплексу. Скриптова мова програмування. Побудова моделі штучної нейронної мережі за допомогою команди NNTool та її тестування.
лабораторная работа [215,8 K], добавлен 11.06.2015Вибір первинних вимірювальних перетворювачів та виконавчих механізмів, мікропроцесорних засобів автоматизації. Розробка блок-схеми системи автоматичного керування, програми функціонування вибраних засобів, принципових електричних схем зовнішніх з’єднань.
курсовая работа [176,5 K], добавлен 08.03.2015Розгляд основ діяльності Державної податкової інспекції м. Болград. Аналіз апаратного та програмного забезпечення комп'ютерних систем і мереж. Принципи використання механізму неіменованих каналів для організації локального міжзадачного обміну даними.
отчет по практике [33,1 K], добавлен 14.05.2015Характеристика функціональної структури предметної області програмного комплексу. Розробка архітектури програмної системи. Вибір типу архітектури й зразків проектування. Опис декомпозиції, залежностей та інтерфейсу. Детальне проектування модулів та даних.
курсовая работа [462,2 K], добавлен 19.12.2013Розгляд результатів аналізу загальних електронних документів та електронних бібліотечних фондів. Вивчення та характеристика особливостей сучасного документознавства, які полягають, насамперед, у широкому застосуванні комп’ютерних систем оброблення.
статья [31,6 K], добавлен 27.08.2017Аналіз предметної області, опис проекту бази даних, моделей майбутнього програмного забезпечення гри для персонального комп'ютера "Міста". Функціональні можливості програмного забезпечення, які необхідно реалізувати. Інтерфейс програмного забезпечення.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 02.06.2016Засоби візуального моделювання об'єктно-орієнтованих інформаційних систем. Принципи прикладного системного аналізу. Принцип ієрархічної побудови моделей складних систем. Основні вимоги до системи. Розробка моделі програмної системи засобами UML.
курсовая работа [546,6 K], добавлен 28.02.2012Розробка сайту, який буде мати можливість наповнення інформацією про стан команд та їх гравців у лізі в режимі реального часу. Переваги використання технології web 2.0. Написання програмного коду веб-сайту та його реалізація, головна сторінка Index.php.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 18.08.2014Розробка бази даних для меблевої фірми. Обстеження і аналіз предметної області та побудова концептуальної, логічної та фізичної моделі цієї бази даних. Використання мови програмування Visual Basic при написанні програмного коду, що обслуговує базу даних.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.10.2010
