Instrukcja obsługi programu MechKonstruktor

Transkrypt

1 Instrukcja obsługi programu MechKonstruktor Opracował: Sławomir Bednarczyk Wrocław

2 1. Opis programu komputerowego Program MechKonstruktor słuy do komputerowego wspomagania oblicze projektowych typowych czci maszyn takich jak: przekładnie pasowe: o z pasem klinowym; o z pasem zbatym; przekładnie zbate: o walcowa; o stokowa; o limakowa; wały maszynowe. Dodatkowo program umoliwia dobór materiałów konstrukcyjnych na: pasy (przekładnie pasowe z pasem klinowym); koła zbate; wały; oraz dobór: silników elektrycznych; łoysk tocznych. Ponadto dołczona do programu baza danych zawiera znormalizowane parametry charakteryzujce poszczególne przekładnie mechaniczne. Program MechKonstruktor posiada rozbudowany system pomocy zapewniajcy: zapoznanie si z podstawowymi informacjami dotyczcymi Podstaw Konstrukcji Maszyn; uzyskanie podpowiedzi podczas przeprowadzania oblicze. 2

3 1.1. Budowa programu Program MechKonstruktor napisany został w jzyku Delphi. rodowiskiem pracy aplikacji jest MS Windows, dziki czemu posiada łatwy, przejrzysty oraz intuicyjny interfejs uytkownika. Okno główne przedstawione na rys.1.1, zbudowane jest z paska menu, paska narzdzi, paska tytułowego, paska stanu, okna projektu oraz menedera projektu. pasek menu pasek narzdzi pasek tytułowy pasek stanu meneder obiektów okno projektu Rys.1.1 Okno główne programu Pasek menu zawiera podstawowe funkcje, jakich mona uy podczas działania programu, tj. otwieranie, zapisywanie projektu, tworzenie raportów, zarzdzanie oknami. Pasek narzdzi jest graficzn reprezentacj paska menu, dodatkowo zawiera opcje zwizane z tworzeniem projektu. Zestaw ikon na tym pasku podzielony jest na 3 grupy (rys.1.2). obsługa projektu opcje programu obsługa obiektów graficznych Rys.1.2 Pasek narzdzi Pasek tytułowy podaje nazw projektu (nazw mona zmienia). Pasek stanu podaje informacje na temat stanu w jakim znajduje si aktualnie program, np.: zapis, odczyt z pliku. Okno projektu jest obszarem roboczym aplikacji i ma za zadanie reprezentowa projekt. Na tym oknie buduje si schemat kinematyczny układu. Moliwe jest otwarcie wielu okien projektowych, co umoliwia prac z wieloma projektami równoczenie. Kady projekt mona zapisywa i odczytywa z pliku w specjalnym formacie stworzonym na potrzeby programu. 3

4 Meneder obiektów słuy do zarzdzania projektami oraz obiektami składowymi poszczególnych projektów. Obiekty ułoone w strukturze drzewa informuj o kolejnoci połcze w projektowanym łacuchu kinematycznym. Moliwe jest ukrycie menedera obiektów. Meneder obiektów mona umieci w dowolnym miejscu okna głównego Obiekty graficzne W programie kada cz maszyny reprezentowana jest poprzez nazw oraz obiekt graficzny bdcy jednoczenie symbolem graficznym podzespołu (rys.1.3). Nazwa Obiekt graficzny Symbol graficzny Silnik Przekładnia pasowa z pasem klinowym Przekładnia pasowa z pasem zbatym Przekładnia zbata walcowa Przekładnia zbata stokowa Przekładnia limakowa Wał maszynowy Rys.1.3 Obiekty i symbole graficzne Obiekty graficzne umieszczane s na oknie projektu. Mona je przesuwa wzgldem siebie oraz obraca. Po klikniciu lewym przyciskiem myszy na obiekcie zostaje on otoczony prostoktem, którego kolor informuje o stanie obiektu. Kolor niebieski informuje o zakoczonych obliczeniach danego obiektu, natomiast szary o koniecznoci dokoczenia lub wykonania oblicze. Oprócz tego prostokt ten informuje o tym, i dany obiekt jest aktywny i mona przeprowadza na nim operacje. a) b) c) Rys.1.4 Menu kontekstowe: a) silnik, b) przekładnie, c) wał 4

5 Koła w obiektach graficznych przekładni mechanicznych rysowane s w dwóch kolorach. Kolor czerwony oznacza koło czynne, a kolor niebieski koło bierne. Kady obiekt graficzny posiada własne menu kontekstowe, które ujawnia si po naciniciu prawego przycisku myszy na obiekcie. Menu takie zawiera opcje i funkcje, jakie obiekt graficzny udostpnia. Ilo i rodzaj pozycji w tym menu zaley od rodzaju obiektu (rys.1.4) 1.3. Tworzenie projektu Aby stworzy nowy projekt naley wybra opcj Nowy projekt z funkcji Plik, która znajduje si w pasku menu, lub wybra ikon z paska narzdzi. Program automatycznie doda ikon i nazw projektu do menedera obiektów oraz na pasku tytułowym. Podczas rozpoczynania pracy z kadym nowym projektem, program przyjmuje standardowo ustawion nazw projektu: Nowy projekt. Nazw tworzonego projektu mona zmieni. W tym celu naley klikn lewym przyciskiem myszy na nazwie projektu w menederze obiektów i wpisa now, co pokazano na rys.1.5 (w tym przypadku przyjto nazw projektu: Reduktor). Nazwa projektu zostanie automatycznie zmieniona na pasku tytułowym. nazwa projektu na pasku tytułowym ikona projektu nazwa projektu w menederze Rys.1.5 Zmiana nazwy projektu obiektów W oknie projektu umieszczamy nastpnie obiekt graficzny lub obiekty graficzne, z których składa si bdzie projektowany układ napdowy. Aby to zrobi z paska narzdzi wybieramy (klikn lewym przyciskiem myszy) ikon opatrzon symbolem elementu (przekładni, wału, silnika), a nastpnie klikn lewym przyciskiem myszy w oknie projektu (rys.1.6) Rys 1.6 Tworzenie obiektu graficznego W oknie projektu zostanie utworzony obiekt graficzny lub obiekty graficzne a w menederze obiektów pojawi si ikony i nazwy tych obiektów. Nazwa obiektu jest generowana automatycznie przez program i mona j zmieni w podobny sposób jak nazw projektu. Naley jednak pamita o tym, e nazwy obiektów w danym projekcie nie mog si powtarza. Wybierajc ikon moemy przesuwa nasz obiekt graficzny po obszarze okna projektu. Wystarczy klikn i przytrzyma lewy przycisk myszy i umieci obiekt w odpowiednim miejscu. 5

6 W programie wystpuj przekładnie ktowe, dlatego niezbdna jest moliwo dokonania obrotu danej przekładni, aby moliwe było połczenie jej z kolejnym lub poprzednim stopniem. Obrotu dokonujemy z menu kontekstowego wybierajc opcj Połoenie a nastpnie Obrót (rys.1.7) Budowa układu kinematycznego Rys 1.7 Obracanie obiektu Program MechKonstruktor umoliwia zbudowanie układu kinematycznego z obiektów graficznych znajdujcych si w oknie projektu. Układ ten bdzie reprezentował rzeczywisty układ napdowy. Aby zbudowa taki układ naley na oknie projektu ułoy wzgldem siebie obiekty graficzne w taki sposób, w jaki przekazywany jest moment obrotowy w rzeczywistym układzie. Nastpnie obiekty naley ze sob połczy, co umoliwi przekazywanie danych pomidzy nimi. Nie wszystkie obiekty mona ze sob połczy bezporednio. Naley przestrzega pewnych reguł. Kad przekładni i silnik mona połczy z wałem, niemoliwe jest za połczenie bezporednie dwóch przekładni, dwóch wałów (rys.1.8). Nie mona równie połczy bezporednio silnika z przekładni, chocia w rzeczywistych układach jest to moliwe, np. osadzenie koła pasowego na wale silnika elektrycznego. Wynika to z algorytmów zastosowanych w programie MechKonstruktor. W takim przypadku naley połczy silnik z wałem a dopiero do tego wałka przyłczy przekładni. W tym przypadku wał stanowi łcznik pomidzy obiektami graficznymi. Wówczas podczas oblicze, wał znajdujcy si pomidzy silnikiem a przekładni naley traktowa jako wał silnika. silnik wał przekładnia wał przekładnia... Rys 1.8 Zasada łczenia obiektów Zatem opcj łczenia posiadaj tylko przekładnie i silnik. Aby dokona połczenia naley z menu kontekstowego wybra opcj Połcz/Rozłcz (klikn prawym przyciskiem myszy), nastpnie wybra koło, które chcemy połczy (przekładnie), a nastpnie wskaza wał, z którym chcemy je połczy (rys.1.9). a) b) c) Rys. 1.9 Menu połczenia: a) przekładnie zbate, b) przekładnie pasowe, c) silnik 6

7 Jeli obiekty s ze sob połczone, wówczas aktywacja jednego z obiektów w układzie powoduje aktywacj całego układu, co pokazano na rys Do kadego obiektu mona podłczy po dwa inne obiekty, jeden jako wejciowy, drugi jako wyjciowy. Wyjtek stanowi silnik, do którego mona podłczy tylko wał. W menederze obiektów połczone obiekty ułoone s w takiej kolejnoci, w jakiej przekazywany jest moment obrotowy (rys.1.10) Obliczenia Rys.1.10 Układ kinematyczny Aby rozpocz obliczenia przekładni lub wału naley z menu kontekstowego obiektu wybra opcj Obliczenia, lub dwukrotnie na nim (obiekcie) klikn lewym przyciskiem myszy. Obliczenia przeprowadza si w oknach dialogowych. Wygld i nazwa okna dialogowego zaley od rodzaju przekładni. Na rys.1.11 przedstawiono okno dialogowe (o nazwie Dane wejciowe) oblicze przekładni pasowej z pasem klinowym. Kade okno posiada szereg stron, w których dokonuje si wprowadzania lub wybierania danych i zostało zaprojektowane tak, aby przeprowadzi uytkownika przez cały tok oblicze. Kade okno posiada przyciski WSTECZ i DALEJ przeznaczone do zmiany aktualnej strony i przejcia do nastpnego kroku oblicze. W przypadku nieprawidłowych danych program uniemoliwia kontynuowanie oblicze do czasu wprowadzenia zmian. Oprócz tego zostanie wywietlony komunikat o błdnych danych. Przycisk OK powoduje zamknicie okna powodujc przerwanie lub zakoczenie oblicze. Obliczenia uwaa si za zakoczone w momencie pojawienia si strony zawierajcej wyniki. Na kadej stronie moliwe jest uzyskanie podpowiedzi dotyczcej przeprowadzanych aktualnie oblicze. Do tego celu słuy przycisk: POMOC. Obliczenia dla całego układu naley przeprowadzi w nastpujcej kolejnoci: 1. Dobór silnika (o ile wystpuje). 2. Obliczenia wszystkich przekładni układu. 3. Obliczenia wałów maszynowych. Dane, jakie s przekazywane z obiektu do obiektu zalene s od rodzaju połczenia i od samego obiektu. Standardowo obiekty przekazuj pomidzy sob prdko obrotow n oraz 7

8 moc P. Do wałów przekazywane jest dodatkowo (oprócz prdkoci obrotowej n i mocy P) obcienie pochodzce od przekładni (warto sił i punkty zaczepienia). Program automatycznie przykłada obcienie w pocztku długoci wału. Naley zatem samemu ustali połoenie (wzdłu osi wału) obcienia oraz jego zwrot wzgldem przyjtego układu współrzdnych. Zwrot sił zaley od przyjtego kierunku obrotu wałka silnika oraz rodzaju przekładni. Rys.1.11 Okno dialogowe oblicze przekładni pasowej z pasem klinowym W przypadku połczonych ze sob obiektów, tworzcych układ kinematyczny, warto prdkoci obrotowej n i mocy P mona ustali tylko na pierwszym stopniu układu (wał pocztkowy) lub w silniku. W dalszych stopniach wartoci tych parametrów s odpowiednio przeliczane i niemoliwa jest ich modyfikacja. Pola edycyjne podaj wartoci, ale uniemoliwiaj ich zmian. Po skoczeniu oblicze danego obiektu i zamkniciu jego okna dialogowego w układzie kinematycznym zostanie ten obiekt otoczony niebieskim prostoktem. Pozwoli to na rozpoznanie tych obiektów, które nie zostały jeszcze policzone (brak niebieskiej obwódki), co pokazano na rys Opcj t posiadaj jedynie obiekty charakteryzujce przekładnie mechaniczne. 8

9 Rys.1.12 Układ kinematyczny z ukoczonymi obliczeniami przekładni pasowej z pasem klinowym i nieukoczonymi przekładni zbatej Jeli dokonamy jakichkolwiek zmian w obliczeniach dowolnego obliczonego obiektu (np. zmiana przełoenia i, zmiana odległoci osi a, itp.) z którego składa si układ kinematyczny, w którym co najmniej jeden inny obiekt został policzony, to obliczenia w tych połczonych i obliczonych obiektach danego układu zostan anulowane i naley je przeprowadzi jeszcze raz Raport Po zakoczeniu oblicze dla całego układu kinematycznego mona utworzy raport, który mona wydrukowa lub zapisa do pliku w formacie RTF. Format ten odczytywany jest m.in. przez program MS Word. Aby utworzy raport naley wybra z paska menu Projekt a nastpnie Kreator raportu. Wówczas otworzy si okno kreatora raportu (rys.1.13), w którym moemy wybiera opcje zwizane z tworzeniem raportu. Rys 1.13 Kreator raportu 9

10 Raport mona tworzy dla całego układu lub dla wybranego jednego (kilku) obiektu. W raporcie zawarte s wyniki przeprowadzonych oblicze poszczególnych obiektów, schemat kinematyczny układu napdowego. Ponadto w raporcie do poszczególnych obiektów mona dołczy dodatkowe elementy, np. dla silnika mona doda jego widok oraz wymiary, co pozwoli wykona rysunek dobranego silnika. Raport mona obejrze na ekranie monitora. W tym celu naley klikn lewym przyciskiem myszy na poleceniu: Utwórz raport. W przypadku, gdy wszystkie elementy (okrelone przez wykonujcego obliczenia) znajduj si w raporcie, mona ten raport zapisa lub wydrukowa. W przeciwnym przypadku naley zamkn podgld raportu i w kreatorze raportu dokona zmian (wybra elementy, które powinny znale si w raporcie). Na rys.1.14 pokazano okno utworzonego raportu. Rys.1.14 Przykładowe okno raportu 10