Главная страница 1
скачать файл





МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ


САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ


КАФЕДРА МЕХАНИКИ


ДИНАМИКА МЕХАНИЗМОВ ПРИБОРОВ


ДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГРЕЙФЕРНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Методические указания

по выполнению курсовой работы

для студентов специальности 190100 “Приборостроение"

Санкт-Петербург

2004
Составитель: В.К.Сурков


Рецензент: С.В.Куклин
Настоящие методические указания издаются в соответствии с учебной программой по “Теории механизмов приборов” для студентов специальности 19.01.00 “Приборостроение” факультета " Приборы и системы кино и телевидения".

Методические указания содержат исходные данные заданий, краткие теоретические пояснения, примеры выполнения задания.

Предназначаются для студентов заочного отделения ФПиСКиТ.

Рекомендовано к изданию в качестве методических указаний кафедрой механики.


Протокол № от 2003 г.

© СПбГУКиТ, 2004

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания разработаны на кафедре механики и содержат материалы, необходимые для выполнения расчетно графического задания по дисциплине "Динамика механизмов" для студентов специальности 190100 "Приборостроение".

В методических указаниях рассматривается методы динамического анализа механизмов на примере рычажных грейферных механизмов, применяемых в киноаппаратуре.

Расчетно графическое задание является логическим продолжением выполняемой ранее студентами курсовой работы по дисциплине "Теория проектирования и основы конструирования деталей, механизмов и приборов"   "Кинематическое исследование грейферных механизмов" [1].

При выполнении расчетно графического задания, с целью облегчения вычислительной работы, студентам рекомендуется использовать электронные таблицы Excel.

В методических указаниях рассматриваются только основные функции MS Excel, которые имеются практически во всех версиях MS Excel, и достаточны для решения поставленных в РГЗ задач. Полученные студентами начальные знания позволяют в дальнейшем самостоятельно углублять и совершенствовать работу в электронных таблицах.

Таким образом, целью расчетно графического задания является приобретение навыков проведения динамического расчета конкретных механизмов киноаппаратуры и знакомство с современными средствами вычислительной техники.

Содержание расчетно графического задания.

При проведение динамического исследования грейферных механизмов решаются следующие задачи:

1. Проводится кинетостатический расчет механизма   определяются реакции в кинематических парах.

2. Строится динамическая модель грейферного механизма. Приведение сил проводится по методу "рычага" Н.Е.Жуковского [2].

3. Определяется момент инерции маховика по заданному коэффициенту неравномерности хода грейферного механизма.

4. Определяется истинная угловая скорость ведущего звена грейферного механизма под действием заданных сил.

5. Проводится расчет момента движущих сил привода грейферного механизма.

Графические построения выполняются на листе формата А1 и сопровождается пояснительной запиской с расчетами. Для одного положения механизма   момента входа зуба грейфера в перфорацию пленки приводятся подробные расчеты, остальные результаты вычислений сводятся в таблицы.



Исходные данные.

В расчетно графическом задании проводится исследование того же механизма, что и в курсовой работе "Кинематическое исследование грейферных механизмов". Требуемые при динамическом исследовании массы звеньев и моменты инерции звеньев определяются в зависимости от размеров звеньев по условным формулам:

m1= 25·10-7 [кг], m2= 7,8·10-8 [кг], m3= 7,8·10-8 [кг],

размеры звеньев подставляются в формулы в "мм". Если звено 3 является ползуном, то m3= m2/2.

Сила сопротивления Q движению киноленты в фильмовом канале с учетом силы инерции пленки определяется зависимостью:

Q= 5(G1+G2+G3) [Н], где Gi = mig.— вес звеньев в ньютонах.

Все дальнейшие расчеты проводятся в системе СИ.

Кроме того, исходными данными являются результаты ранее проведенного кинематического исследования – построенные планы скоростей и ускорений механизма.

На планах скоростей и ускорений методом подобия [1] дополнительно определяются скорости и ускорения центров масс звеньев. Ускорения центров масс звеньев определяются для одного положения — момента входа зуба грейфера в перфорацию пленки, скорости для всех двенадцати положений механизма.

При этом учитываем, что центр масс первого звена находится на оси вращения, т.к. ведущее звено обычно конструктивно выполняется в виде диска с пальцем; положение центра масс S2 второго звена задается отрезком . В том случае, если третье звено — коромысло, то , если третье звено — ползун. то S3 совпадает с точкой В.

1. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ГРЕЙФЕРНОГО МЕХАНИЗМА
В ходе силового расчета необходимо определить реакции в кинематических парах и уравновешивающий момент на ведущем звене.

Знание сил, действующих в механизме требуется для расчета деталей механизма на прочность и исследования точности механизмов (учет погрешностей упругих деформаций звеньев).

При проведении силового анализа грейферных механизмов киноаппаратуры необходим учет сил инерции, возникающих при движении звеньев механизма, так как они оказывают существенное влияние на точность движения механизма и условия прочности его звеньев.

Решение поставленной задачи проводим методом кинетостатики.

Метод кинетостатики основан на использовании принципа Даламбера, согласно которому звено механизма может рассматриваться как находящееся в равновесии, если ко всем внешним силам, действующим на него, добавить силы инерции.

Рассматривая состояние условного равновесия звеньев можно найти неизвестные реакции в кинематических парах теми же методами, что и при статическом расчете механизмов.

В расчетно графическом задании силовой расчет проводится для одного положения механизма — в момент входа зуба грейфера в перфорацию пленки.

Покажем порядок кинетостатического расчета на примере грейферного механизма, схема которого представлена на рис.1.

Схема грейферного механизма изображается в заданном положении с приложенными внешними силами   движущим моментом на ведущем звене МД, силами тяжести G1, G2, G3, приложенных в центрах масс звеньев, силой сопротивления Q движению пленки в фильмовом канале и силами инерции.

Сила сопротивления движению пленки в фильмовом канале прикладывается в точке М зуба грейфера в сторону противоположную движению зуба грейфера. В рассматриваемый момент   момент входа зуба грейфера в перфорацию пленки точка М совпадает с концом зуба грейфера точкой К.

Силы инерции определяются следующим образом.

Для звена 2, совершающего плоское движение, силы инерции приводим к главному вектору сил инерции звена в его поступательном перемещении вместе с центром масс и главному моменту сил инерции звена .



=   m2, Н

где   вектор ускорения центра масс звена 2, м/с2;

m2   масса звена 2, кг.



Знак минус говорит о том, что сила инерции направлена в противоположную сторону ускорению центра масс звена.



=   , Нм

где   момент инерции звена 2 относительно центра масс, кгм2;



  вектор углового ускорения звена 2, рад/с2.

Знак минус говорит о том, что главный момент сил инерции направлен в противоположную сторону угловому ускорению звена.

Величину момента инерции звена 2 относительно центра масс приближенно определяем по формуле:

= m2, кгм2.

Учитывая, что ведущее звено 1 выполняется обычно в виде уравновешенного диска и вращается в первом приближении с постоянной угловой скоростью, инерционные нагрузки на первом звене учитывать не будем.

Для звена 3, совершающего качательное движение относительно неподвижной точки О2, имеем:

=   m3, Н

=   , Нм

Считая звено 3 однородным стержнем, момент инерции относительно оси проходящей через его середину найдем по формуле:



= m3, кгм2.

В случае грейферного механизма выполненного на базе кривошипно ползунного механизма третье звено совершает поступательное движение и, естественно, не имеет углового ускорения и момента сил инерции, т.е. учитываем только силу инерции .

Силовой расчет механизмов проводится по структурным группам (группам Ассура), начиная от последней и заканчивая ведущим звеном.

Как известно из структурного анализа [1] рассматриваемые грейферные механизмы состоят из двух групп Ассура: звенья 2   3 и звенья 4   5(пленка). В расчетно графическом задании не проводится анализ динамики движения кинопленки, поэтому последнюю группу Ассура рассматривать нет необходимости. Ее влияние на грейферный механизм учтем введением нормальной реакции Qn, действующей на зуб грейфера со стороны пленки: Qn= , где    угол между рабочей плоскостью зуба грейфера и плоскостью движения пленки /рис.1/,

Q   сила сопротивления движению пленки в фильмовом канале.

Сила Qn направлена перпендикулярно рабочей плоскости зуба грейфера против движения пленки.

Рассмотрим группу Ассура (звенья 2 и 3), отсоединенную от ведущего звена 1 и от стойки /рис.2/. Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями ,,,. Нумерация звеньев указывает со стороны какого звена на какое звено действует сила. Тангенциальные (касательные) составляющие реакций направляются перпендикулярно звену, нормальные составляющие   по звену, конкретные направления выбираются произвольно.

Для определения реакций в кинематических парах А и О2 записываем условия равновесия звеньев 2 и 3 под действием заданных сил, сил инерции и реакций соседних звеньев.

Эти условия записываются в виде уравнений:

1) сумма моментов всех сил, действующих на звено 2, относительно точки B   среднего шарнира равна нулю: =0 (1)




Рис.2


2) сумма моментов всех сил, действующих на звено 3, относительно точки B равна нулю: =0 (2)

3) векторная сумма всех сил, приложенных к звеньям 2 и 3 равна нулю:

=0. (3)

Применительно к рассматриваемому механизму из условия (1) имеем:



LAB   G2h2S – QnhQS + hИ2S   = 0

откуда


=, H,

где h2,hQ,hИ2   плечи соответствующих сил относительно точки В в [мм]

S   масштаб плана положений, [м/мм],

LAB   истинная длина звена АВ в [м].

Из условия (2) аналогично находится составляющая реакции .

Если в результате вычислений значение реакции (одной или обоих) получилось отрицательным, это означает, что выбранное направление реакции не соответствует действительному и при построении плана сил должно быть изменено на обратное.

Для определения величин нормальных составляющих реакций составим векторное уравнение по условию (3):

++++++++=0. (4)

При составлении векторного уравнения удобно сгруппировать отдельно силы, действующие на звено 2 и звено 3. Кроме того, необходимо начинать и заканчивать уравнение неизвестными силами. В векторном уравнении двумя чертами подчеркнуты вектора определенные и по величине, и по направлению, одной чертой   вектора, известные только по направлению.

Для графического решения векторного уравнения, в котором неизвестны силы и , строим план сил. Выбираем масштабный коэффициент Р [H/мм], и определяем соответствующие длины известных векторов:

(G2)p=, мм; ()р=, мм и т.д.

Далее строим векторный многоугольник сил (план сил) /рис.3/.

Заметим, что при расстановке стрелок векторов на плане сил должна получаться замкнутая цепочка векторов, что соответствует равенству нулю векторной суммы в уравнении (4).

Из плана сил находим искомые = Р(), Н, = Р(), Н.

Усилия в шарнирах будут:

R12= , R03= .

Для нахождения реакции в среднем шарнире В составляем векторное уравнение для сил, приложенных к звену 2 или 3, в отдельности:



+++++=0

или ++++=0.

Как видим, записанный ряд векторов уже построен на плане сил за исключением последнего неизвестного вектора. Таким образом, для нахождения реакции в шарнире В достаточно замкнуть имеющуюся уже на плане сил соответствующую цепочку векторов /рис.3/.

Отметим, что при рассмотрении грейферного механизма на основе кривошипно ползунного механизма реакцию R03 можно найти непосредственно из плана сил, не используя уравнение (2), так как известна линия действия данной реакции   перпендикулярно к направляющей плоскости.

Для определения давления в кинематической паре О1 рассматриваем равновесие ведущего звена 1 /рис.4/:

++=0

где =  , ранее найденная реакция.

Построением плана сил для ведущего звена находим неизвестную реакцию /рис.5/.

Движущий момент МД, необходимый для приведения в движение механизма с равномерным вращением ведущего звена, определяем из выражения:

МД+ R21h21S= 0

где h21  плечо силы R21 относительно центра вращения О1 ведущего звена /рис.4/.



2. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕХАНИЗМА.

ПРИВЕДЕНИЕ МАСС И ПРИВЕДЕНИЕ СИЛ.
Для изучения движения механизма, состоящего из многих звеньев, под действием ряда заданных сил удобно пользоваться динамической моделью механизма, представленной в виде одного звена, обладающего приведенной массой и движущегося по закону движения ведущего звена механизма под действием приведенной силы или приведенного момента.

Динамическую модель представляем в виде уравновешенного диска радиусом r = с приведенным моментом инерции Iпр, к которому приложен приведенный момент сил Мпр.

Для определения приведенного момента инерции воспользуемся равенством кинетической энергии механизма и динамической модели: Тмех.= Тд.м.

Кинетическая энергия динамической модели:

Тд.м= (5)

Кинетическая энергия грейферного механизма на основе шарнирного четырехзвенника:

Тмех.= + + + , (6)

где =  момент инерции звена 1 относительно оси вращения О1,   момент инерции коромысла 3 относительно оси вращения О2.

По теореме Гюйгенса Штейнера имеем: =+ m32S3)2.

Приравнивая выражения (5) и (6), находим:

Iпр= +m2++, кгм2 (7)

По формуле (7) или аналогичной ей для другого типа механизма вычисляются значения приведенного момента инерции для 12 положений механизма и строится график зависимости Iпр= Iпр(1) в функции угла поворота ведущего звена /рис.6,а/.

Построение графика проводится в выбранном масштабе по оси ординат —I [] и по оси абсцисс —  []. Значения масштабных коэффициентов приводятся на графике.

Приведенный момент сил сопротивления находим из условия приведения сил: мощность приведенной силы равна сумме мощностей приводимых сил.

Вначале находим приложенную в точке А кривошипа приведенную силу от сил сопротивления, включая и силы веса звеньев, а затем вычисляем приведенный момент сил сопротивления по формуле = (8)

Для нахождения воспользуемся методом "рычага" Н.Е.Жуковского [2]. Для этого на имеющихся планах скоростей в точках s2, s3, m2 прикладываем соответственно силы ,,, повернутые в одну сторону на 90о по отношению к их истинным направлениям /рис.7/. При этом приведенная сила прикладывается к точке "а" плана скоростей и направлена перпендикулярно вектору (). Конкретное направление приведенной силы зависит от соотношения между приводимыми силами.





Величина силы Qn определяется в зависимости от угла  для каждого рабочего положения грейферного механизма, в нерабочих положениях механизма Qn=0.

Найдем сумму моментов всех перенесенных на план скоростей повернутых сил относительно полюса плана скоростей РV:

= QnhQ – G2h2 – G3h3

Здесь hQ,h2,h3 – плечи повернутых сил относительно полюса плана скоростей в [мм].

Знак в выражении моментов определяется в соответствии с правилом: момент считаем положительным, если действительная (не повернутая) сила направлена против скорости точки ее приложения, т.е. представляет собой силу сопротивления.

В пояснительной записке величины плеч, найденные из плана скоростей, должны быть представлены в таблице с соответствующим знаком, с которым они подставляются в формулу.

Учитывая, что =, находим



=,H

Указанный расчет выполняется для 12 положений механизма.

По формуле (8) находим = (1) и строим график в масштабе

M, [] и , [] /рис.8/.

С учетом найденных характеристик динамической модели Iпр и движение механизма описывается дифференциальным уравнением:

Iпр+= , (9)

где – приведенный момент движущих сил.
3. РАСЧЕТ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВИКА
Для нормальной работы механизмов киноаппаратуры требуется обеспечить вращение ведущего звена с коэффициентом неравномерности  = (0,01–0,03).

Задача обеспечения заданной равномерности движения ведущего звена грейферного механизма решается установкой маховика с требуемым моментом инерции.

Для определения момента инерции маховика найдем приращение кинетической энергии маховика за один оборот ведущего звена:

ТМ=Т – Тмех (10)

где Т – приращение суммарной кинетической энергии механической системы "механизм плюс маховик";

Тмех– приращение кинетической энергии механизма (без маховика).

Приращение суммарной кинетической энергии механической системы Т для углового перемещения от 0 до 1 найдем на основании уравнения:

Т= АД(1) – АС(1),

где АД(1) =– работа движущих сил,

АС(1) =– работа сил сопротивления.

Имея график приведенного момента сил сопротивления, график работ сил сопротивления находим методом графического интегрирования [3]. Для этого значения , соответствующие серединам промежутков оси 1 сносим на ось ординат, получаем точки 1I,2I,...,11I . На некотором расстоянии Н1 слева от начала координат выбираем полюс Р, из которого проводим отрезки Р1I, Р2I,....,Р11I /рис.8/. При построении графика работ для тех же промежутков оси 1 /рис.9/ первый отрезок 01II проводим из начала координат параллельно Р1I, следующие отрезки 1II2II соответственно через точку 1II — || Р2I, затем через точку 2II — 2II3II || Р3I и т.д. Заметим, что выбор полюсного расстояния Н1 оказывает влияние только на "высоту" строящегося графика и учитывается при расчете масштабного коэффициента графика работ:

A =M H1 [] , где H1 – полюсное расстояние в [мм].

За период установившегося движения (одного оборота ведущего звена) работа движущих сил численно равна работе сил сопротивления. Будем считать, что движущий момент остается величиной постоянной в течение периода установившегося движения. Так как =const, то его работа пропорциональна углу поворота звена приведения 1. Следовательно, соединив начало и конец построенного графика АС(1) прямой линией, получим график работ движущих сил АД(1) /рис.9/.

Разность ординат кривых АД(1) и АС(1) при одном и том же значении угла 1 дает величину приращения суммарной кинетической энергии механической системы Т(1). Причем там, где кривая АД(1) располагается выше кривой АС(1) приращение Т положительное, на других участках – отрицательное /рис.9/.

Откладывая эту разность с учетом знака от оси 1, строим график зависимости Т(1), при этом масштабный коэффициент графика Т =A /рис.10/.







В этих же координатных осях строим график /рис.10/ приращения кинетической энергии механизма (без маховика) Тмех(1), вычисляемое приближенно по формуле: Тмех= ( Iпр – Iпр0), Дж, (11)

где Iпр=Iпр(1) – значения приведенного момента инерции механизма в текущий момент времени, найденные по формуле (7), график – рис.6.а,

Iпр0= Iпр(0)– приведенный момент инерции в начальном положении механизма,

1ср = 1=2 – средняя угловая скорость ведущего звена.

Построения должны вестись с тем же масштабным коэффициентом Т.

Согласно формуле (10) найдем приращение кинетической энергии маховика. Для этого вычитаем из ординат графика Т(1) ординаты Тмех(1) и строим график ТМ= ТМ(1) –рис.11.

Момент инерции маховика IМ вычисляем, используя разность между наибольшим и наименьшим значениями функции приращения кинетической энергии маховика:

IM==, кгм2

где (АВ) – отрезок на оси ординат, соответствующий,[мм];

Т – масштабный коэффициент графиков кинетических энергий,

 – заданный коэффициент неравномерности хода механизма.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

ВЕДУЩЕГО ЗВЕНА


При кинематическом исследовании механизма предполагалось, что ведущее звено вращается равномерно с угловой скоростью 1= 1ср= 2. В действительности угловая скорость ведущего звена зависит от соотношения движущих сил и сил сопротивления и является величиной переменной.

Значение угловой скорости 1 при любом текущем значении угла 1 может быть найдено по известному моменту инерции маховика IM, коэффициенту неравномерности хода  и значению угла поворота ведущего звена , соответствующему максимальному значению угловой скорости ведущего звена 1max. Известно, что максимальное значение угловой скорости наступает в тот момент, когда приращение кинетической энергии маховика имеет наибольшее значение ТМ=. Значение угла , для этого момента находим из графика ТМ=ТМ(1) /рис.11/.

Определив угол , находим значение приращения суммарной кинетической энергии механической системы Т()по графику Т=Т(1) /рис.10/.

Тогда значение угловой скорости ведущего звена для любого положения механизма можно найти по формуле [6]:

1=, рад/с (12)

где Iпр() – значение приведенного момента инерции механизма для положения 1=/рис.6,а/.

Максимальное значение угловой скорости ведущего звена находим по формуле: 1max= 1ср(1+), рад/с.

Так как интервал изменения 1 очень мал, то по результатам расчета строим график ее приращения 1=1(1) – 1ср /рис.12,а/.

5. РАСЧЕТ МОМЕНТА ДВИЖУЩИХ СИЛ ПРИВОДА ГРЕЙФЕРНОГО МЕХАНИЗМА
Момент движущих сил, приложенных к ведущему звену механизма, определим исходя из дифференциального уравнения движения механизма (9).

= + IПР + (13)

Как видно из выражения (13) движущий момент должен преодолеть момент приведенных сил сопротивления и моменты инерционных сил.


Моменты инерционных сил представляют собой:

а) приведённый момент сил инерции основного, или перманентного, движения механизма с постоянной угловой скоростью ведущего звена

Мосн= , (14)

б) приведённый момент сил инерции в добавочном, или начальном, движении механизма

Мнач= IПР (15)

Здесь IПР представляет собой суммарный приведенный момент инерции механизма с маховиком, т.е. IПР= IM + Iпр(1).

Вычислим вначале приведённый момент сил инерции в основном движении.

Для этого путём графического дифференцирования графика функции Iпр(1).(см.рис.6,а) находим производную /рис.6,б/ с масштабным коэффициентом , [], где , – масштабные коэффициенты по оси ординат и по оси абсцисс графика приведенного момента инерции; Н2-полюсное расстояние при графическом дифференцировании, мм.

Графическое дифференцирование проводим методом хорд [3]. Для этого из полюса Р проводим отрезки параллельные хордам участков графика Iпр=Iпр(1). Полученные ординаты откладываем на серединах соответствующих участках строящегося графика =(1) /рис.6,б/

Далее вычисляем приведённый момент сил инерции в основном движении по формуле (14), подставляя значения из графика и принимая 1= 1ср. Результаты вычислений представляются в виде графика Мосн= Мосн(1) /рис.13/.

Приведённый момент сил инерции в начальном движении вычисляем по формуле (15). Для этого предварительно находим =1.



Значения производной найдем графическим дифференцированием графика 1=1(1) /рис.12,а,б/ с масштабным коэффициентом

, []

По результатам вычислений строим график Мнач= Мнач(1) /рис. 14/.

Суммируя три графика: , вычисленный по формуле (8) – рис.8, Мосн Мнач, вычисленные по формулам (14), (15) – рис.13,14, находим зависимость момента движущих сил = (1) /рис. 15/.

Для выбора двигателя необходимо найти среднее значение МДср момента движущих сил = (1).

Для этого графически проинтегрируем зависимость =(1) и построим график работ движущего момента Ад= Ад(1) — рис.16. Учитывая, что среднее значение движущего момента МДср= const имеем:

А(МДср)= МДср·1. Приравнивая работу движущего момента и работу среднего движущего момента за полный цикл установившегося движения , получаем: Ад(1=2) = МДср·2.

Откуда МДср= = , где А=мН4 /рис.15,16/.

Графическим дифференцирование находим на графике =(1) среднее значение движущего момента /рис.15/.

Находим требуемую мощность, по которой производится выбор двигателя:

Nдв, Вт, где  0,75 – общий к.п.д. механизма.



6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ EXCEL В РАСЧЕТАХ


Система электронных таблиц Microsoft Excel применяется для решения самых разнообразных задач и в частности позволяет существенно облегчить табличные расчеты, которые необходимы при выполнении расчетно-графического задания.

Электронные таблицы MS Excel [7],[8] предназначены для работы в среде Windows. В данных методических указаниях предполагается, что студент имеет элементарные навыки работы на компьютере, знаком со средой Windows и с общими принципами работы в Windows–программах, например, в текстовом редакторе Word. В методических указаниях приводятся минимальные сведения по работе в таблицах Excel, но вполне достаточные для выполнения расчетно-графического задания.

6.1. ОКНО EXCEL
Окно Excel /рис.17/ содержит множество различных элементов. Некоторые из них присущи всем Windows–программам, другие есть только в окне Excel.

Вся рабочая область окна Excel занята чистым рабочим листом, разделенным на ячейки. Столбцы озаглавлены буквами, строки - цифрами.

Вверху окна находится строка заголовка, которая содержит название используемой программы и имя обрабатываемого документа.

Следующая за строкой заголовка – строка меню. Щелкнув мышью по одной из команд меню, можно вызвать ещё одно подменю, в котором выбираем команду в зависимости от того, что в данный момент необходимо сделать. Например, щёлкнув мышью по команде ПРАВКА в строке меню, открываем подменю, в котором можно выбрать команды ВЫРЕЗАТЬ, КОПИРОВАТЬ, ЗАПОЛНИТЬ, ОЧИСТИТЬ и др.

Чуть ниже строки меню находятся кнопки панелей инструментов Кнопки позволяют быстро и легко вызвать многие функции Excel. Почти все функции, вызываемые с помощью панелей инструментов, можно вызвать и через меню. Если передвинуть указатель мыши на любую кнопку панели инструментов, не нажимая на клавиши мыши, то под кнопкой высветится небольшая подсказка о назначении кнопки. В методических указаниях обычно будет указываться только один из нескольких возможных путей реализации той или иной функции Excel.

Под панелями инструментов расположена строка формул. При щелчке мышью по любой ячейке рабочего листа ячейка выделяется темной рамкой. При этом, слева в строке формул, в поле имени, будет показан адрес текущей (выделенной) ячейки. После выделения в эту ячейку можно вводить текст, формулы, числовые значения. Справа в строке формул будет появляется вводимая в ячейку информация.

Справа и снизу от рабочего листа находятся линейки прокрутки.

В левой нижней части окна Excel расположены ярлыки листов рабочей книги и кнопки их прокрутки.

6.2. ВВОД И РЕДАКТИРОВАНИЕ ТЕКСТА И ДАННЫХ
Создаваемая таблица обычно имеет заголовок, шапку, в которой содержатся наименования строк или столбцов, и ячейки, с числовыми значениями, текстом или формулой.

Рассмотрим ввод текста в ячейку таблицы. Для этого устанавливаем курсор мыши на ячейку А1 (или любую другую) и щелчком выделяем её. Ячейка окажется в темной рамке, а в поле имени появится её адрес: А1. После этого можно вводить текст с клавиатуры. При этом вводимый в ячейку текст появляется также в строке формул. Для того чтобы текст был внесен в выделенную (текущую) ячейку, он должен быть подтвержден. Это можно сделать несколькими способами, например: нажав клавишу ввода , или, покинув текущую ячейку при помощи клавиш управления курсором – стрелками.

Если текст длиннее, чем размер колонки, то он будет показан в следующих колонках, если они пусты. В противном случае текст будет обрезан границей следующей колонки. При желании ширину столбца можно изменить с помощью мыши, перетаскивая границу столбца в поле заголовков столбцов, или через команды меню ФОРМАТ-СТОЛБЕЦ-ШИРИНА. Выбор команды АВТОПОДБОР ШИРИНЫ позволяет автоматически устанавливать ширину колонки по самой длинной записи в ячейке выделенного столбца.

При работе с текстом часто возникает необходимость в исправлении опечаток или редактировании отдельных участков текста. Для редактирования уже подтверждённого содержимого ячейки нужно выделить её, щёлкнув по ней мышью. При этом в строке формул появляется имеющаяся в ячейке информация. После щелчка мышью в строке формул туда переносится текстовый курсор и далее можно вносить в текст необходимые изменения. В версиях Excel 5.0 и выше редактировать текст можно прямо в ячейке, после двойного щёлчка в ней мышью.

Для удаления всего содержимого выделенной ячейки можно выбрать команду меню ПРАВКА–ОЧИСТИТЬ. В появившемся после этого меню выбираем, что удалить: все, форматы или содержимое.

Для того чтобы сделать таблицу удобочитаемой, Excel представляет многочисленные вспомогательные форматирующие функции, которые можно применить, как к одной ячейке, так и к блоку ячеек. Прежде чем начать форматировать блок ячеек необходимо его выделить.

Для выделения полной строки достаточно щёлкнуть мышью на номере строки в левой части рабочего листа. Для выделения нескольких строк необходимо провести мышью с нажатой левой кнопкой по соответствующим номерам строк. Аналогично выделяются один или несколько столбцов щёлчком мыши по их заголовкам. Процедура выделения блоков аналогична общепринятой для Windows–программ. Необходимо установить указатель мыши в левый верхний угол выделяемого блока и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, двигать ее к правому нижнему углу блока. Выделение блока с помощью клавиатуры проводится при нажатой клавише и стрелок управления движением курсора.

В выделенных ячейках текст можно выравнивать по левой, правой границам ячейки или по центру, менять размер и написание шрифта и выполнять другие общепринятые операции форматирования.

Кроме этого, возможно представление числовой записи данных в различных форматах. Выбирая команды меню ФОРМАТ–ЯЧЕЙКИ–ЧИСЛОВОЙ, можно задать число десятичных знаков после запятой; выбирая задание числа в форме ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОЙ, получаем запись числа в виде, например, 5,780Е+01. При этом округляются только числа, выводимые на экран, в расчетах используется их точное значение.

6.3.ВВОД И РЕДАКТИРОВАНИЕ ФОРМУЛ


Расчет приведенного момента инерции механизма проводим по ранее полученной формуле (7):

Iпр= +m2++

В выделенную ячейку вводим формулу вычисления (7). Ввод формулы с клавиатуры начинается с ввода в ячейку знака равенства. Знак "=" указывает на то, что далее будет вводиться формула. В качестве аргументов формул могут быть, как и непосредственно числа, вводимые с клавиатуры, так и значения, записанные в ячейках. Для использования в формуле содержимого ячейки необходимо указать ее адрес в формуле. Адрес ячейки можно набрать с клавиатуры или, что удобнее и быстрее, просто щелкнув мышью по требуемой ячейке.

Математические символы в Excel общепринятые. При вводе математических функций удобно применять Мастер функций, для вызова которого служит кнопка fx на панели инструментов или в строке формул. В нашем случае в использовании математических функций нет необходимости.

После ввода формулы и нажатия клавиши в выбранной ячейке появляется результат вычисления. При необходимости его надо отформатировать командами меню ФОРМАТ–ЯЧЕЙКИ.

Введенную формулу необходимо распространить на все имеющиеся исходные данные. Для этого выделяем ячейку с формулой, выбираем команду меню ПРАВКА–КОПИРОВАТЬ. Выделяем столбец ячеек, в которых предполагается расположить рассчитываемые переменные, и копируем в них формулу. При копировании можно использовать и кнопки панели инструментов.

Однако, полученный результат вычислений будет неверен, так как при копировании изменяются не только адреса ячеек с переменными данными (скорости точек и звеньев), но и соответственно изменяются адреса постоянных величин (массы, моменты инерции, 1). В результате в формулу подставляются несуществующие значения. Это происходит потому, что все адреса ячеек относительные. Для того чтобы избежать этого, в Excel предусмотрено использование абсолютного адреса ячейки, который не изменяется при копировании формулы. Например, абсолютный адрес ячейки A4 записывается таким образом – $А$4.

Для внесения соответствующих изменений в формулу первой ячейки выделяем ячейку и дважды щелкаем в ней мышью, в результате чего в ней появляется текстовый курсор. Устанавливаем его на номер ячейки, который должен стать абсолютным, и нажимаем клавишу . Таким же образом меняем адресацию всех неизменяемых постоянных. После нажатия клавиши получаем правильную редакции формулы, которую и нужно скопировать в столбец рассчитываемых переменных.

Следует заметить, что адресация ячеек также может быть абсолютной только по строке или по столбцу. Например, $A4 означает, что при переносе формул будет изменяться только адресация строки ячеек, а при обозначении A$4 – только столбца. Это необходимо использовать, например, в том случае если мы будем копировать формулу в ячейки расположенные не строго напротив ячеек с исходными данными. Знак $ требуемой абсолютной адресации достигается неоднократным нажатием клавиши .

Электронные таблицы Excel позволяют проводить и графические построения полученных табличных значений. В ходе выполнения расчетно-графической работы с помощью электронных таблиц удобно рассчитывать зависимости (7), (8), (11–15).

ЛИТЕРАТУРА


  1. Коновалов В.А., Сурков В.К., Белоусов А.А. Кинематическое исследование грейферных механизмов, Методические указания по выполнению расчетно-графического задания. -С-Пб.: СПИКиТ, 1997

  2. Артоболевский И.И. Теория механизмов. -М.,1975.

  3. Фролов К.В., Попов С.А., Мусатов А.К. и др. Теория механизмов и машин. -М.,1987.

  4. Мелик-Степанян А.М., Проворнов С.М. Детали и механизмы киноаппаратуры. -Л.: ЛИКИ, 1980.

  5. Коновалов В.А. Кинематическое и динамическое исследование приводов грейферных механизмов. -Л.: ЛИКИ, 1976

  6. Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. -Киев, 1970.

  7. Николь Н., Альбрехт Р. Exsel 5.0. Электронные таблицы.-М.,1996.

  8. Бернс П., Николсон Д. Секреты Exel Windows 95.-Киев, 1996.

ОГЛАВЛЕНИЕ


Введение...................................................................................................3

1. Силовой расчет грейферного механизма..............................................

2. Динамическая модель механизма. Приведение масс и

приведение сил...........................................................................................

3. Расчет момента инерции маховика........................................................

4. Определение истинной угловой скорости ведущего звена..................

5. Расчет момента движущих сил привода

грейферного механизма.............................................................................

6. Использование электронных таблиц Excel в расчетах.........................

6.1. Окно Excel..................................................................................

6.2. Ввод и редактирование текста и данных..................................

6.3. Ввод и редактирование формул................................................



Литература..................................................................................................
скачать файл



Смотрите также:
Исследование грейферных механизмов методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 190100 "Приборостроение"
323.47kb.
Методические указания по выполнению домашней контрольной работы для учащихся-заочников учреждений
357.68kb.
Методические указания к выполнению лабораторной работы №8
122.73kb.
Методические указания/ Сост.: Жулина Е. Г., Китов А. Г., Кальницкий Ф. Е. Н. Новгород: вгипу, 2011. 28 с
426.32kb.
Методические Указания По чтению текстов по специальности "Философия" Выпуск I ростов-на-Дону 2005 г
318.15kb.
Составитель: М. М. Уткина ф философские проблемы естествознания: Методические указания к семинарским занятиям [Текст] / сост. М. М. Уткина. Красноярск: Сиб федер ун-т, 2011. 19 с
218.77kb.
Учебно-методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Рентгеноструктурный анализ»
220.26kb.
Методические указания для подготовки к тестированию по дисциплине «Русский язык и культура речи» для студентов очной формы обучения по направлению
402.47kb.
Кафедра информатики и автоматизации научных исследований
158.51kb.
Методические рекомендации по проведению практических занятий для студентов специальности 080801
998.16kb.
Г. Н. Новгород, 2005 год Шум: Методические указания по выполнению практических работ по курсу "Экология"/нгту; Составители: А. Б. Елькин, О. В. Маслеева, Нижний Новгород, 2005г., 9с
212.22kb.
Руководство по изучению дисциплины Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальностей
278.95kb.