Modelarea si animatia schemelor cinematice folosind mediul de programare LABVIEW -Mecanismul Seping-

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Modelarea si animatia schemelor cinematice folosind mediul de programare LABVIEW -Mecanismul Seping-"

Ξένων Γλυκύς
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 NFERINŢ NŢINLĂ DE INSTRUMENTŢIE VIRTULĂ, EDIŢI II-, UUREŞTI, 27 IUNIE Modelaea si animaia schemelo cinemaice folosind mediul de pogamae LVIEW -Mecanismul Seping- UTR SP RDU GDN F.IMST N II TM Teoia lucaii- Genealiai asupa meodei Sisemaizaea popusa in cadul acesei pezenai ae la baza o meoda analiica penu calculul cinemaic al sisemelo de copui in miscae compusa. In cadul acesei meode, dezvolaa pe lag in lucaea azele Mecanici plicae, elaiile vecoiale cunoscue penu poziii, vieze si acceleaii se anspun mai inai in-o foma maiceala din cae se obin sisemele de ecuaii scalae necesae penu sabiliea algoimelo de calcul pogamabile. Penu mecanismul analiza se alege un sisem de efeina plan fix, numi sisem global, ia fiecaui elemen din configuaia mecanismului i se aaseaza un sisem de efeina local. y H E D 4 ω, ε x DTE: -dimensiuni:,,,h; ω = & -legea de miscae:φ=φ(),, ε =. ERUTE: x D, D,a D; REZLVRE: Relaia vecoiala = + ia foma maiceala: x sin 0 = + cos sin = y sin cos 0 sin cos 0 din cae se obin ecuaiile scalae: cos = cos sin = + sin Din acesea se calculeaza si funciile unghiului. cos cos = = sin + sin sin = oodonaele puncului in sisemul global se obin cu elaiile: &

2 R.. ŞPĂ: MDELRE ŞI NIMŢI SHEMELR INEMTIE FLSIND MEDIUL DE PRGRMRE LVIEW MENISMUL ŞEPING 67 x y = sin sin cos 0 x y = cos = sin oodonaele puncului de inees D vo fi: x D =x +ED y D =H v v a) x 3 v y x ω y 3 ω 3 v b) c) v v v E y 5 v D x 5 Penu miscaea compusa a culisei se cunoase vieza absolua: v = v sin( ) v = v cos( ) epezenaa in figua a).din elaia vecoiala se deduc ecuaiile mcaiceala si cele scalae: v v sin = v cos = v cos v sin + v sin cos sin sin 0 cos = cos v sin sin v cos v Rezolvind sisemul se deemina cele doua componene necunoscue: v v sin( ) = v = v cos( ) ele doua vieze sun epezenae ω 3 = v / Vieza absolua a cenului culisei din puncul ese: in figua b).se calculeaza in coninuae vieza unghiulaa: v =ω 3 Penu miscaea compusa din puncul,se obseva ca viezele v si v sun paalele cu axele sisemului de efeina global xy(fig.c).ponind de la elaia vecoiala: v va = v + v se deduc ecuaiile maiceala si scalaa: v = v sin sin 0 v = v = v cos sin cos v v opul 5 ae o miscae de anslaie paalela cu axa x a sisemului a x global;oae puncele lui au aceeasi vieza si in 3 consecina: a a y 5 y a x E D x 5 a co a a ε a a y 3 ω 3 a a a

3 68 NFERINŢ NŢINLĂ DE INSTRUMENTŢIE VIRTULĂ, EDIŢI II-, UUREŞTI, 27 IUNIE 2005 Penu miscaea compusa a culisei din puncul (fig a) exisa elaia vecoiala ine acceleaii: a aa = a + aco a + a = a + aco Se po calcula diec componenele: 2 a = ω a 2 = ε a = ω 3 aco = 2ω 3v Din ecuaia maiceala coespunzaoae elaiei vecoiale: sin sin a cos a = sin sin a + a cos a + a co Se deduce sisemul de ecuaii scalae: a cos a sin = ( a + a ) cos ( a + a co ) sin a sin + a cos = ( a + a ) sin + ( a + aco ) cos in cae sun necunoscue acceleaiile a si a.penu ezolvae se gupeaza emenii necunoscui: x = a cos a sin a cos + aco sin x = a cos a sin y = a sin + a cos a sin aco cos y = a sin cos Pin ezolvaea sisemului se obine: x cos a = + ysin a = x sin + y cos Se calculeaza in coninuae: ε 3 = a / a =-cω 2 3 a =cε 3 Penu miscaea compusa din puncul (figc)elaia ine acceleaii ese: a a = a + a a Deoaece miscaea de anspo ese o anslaie,acceleaia oiolis ese nula.din elaia: maiceala: cos sin sin a cos a = a a Se deemina diec acceleaia de anspo si elaiva : a = a cos a sin a = a sin + a cos opul 5 ae o miscae de anslaie si oae puncele sale au acceasi acceleaie.in consecina: Relaiile de calcul finale se gupeaza in algoimul pezena in abelul de mai jos: a D =a N. Relaia de calcul N. Relaia de calcul a =-ω = *sin 2 cos=cos/ 4 a =ε 3 sin=(+sin)/ 5 a =-ω X =cos 6 a co =2ω 3 5 Y =sin 7 x = a cos- a sin- a cos+ a co sin 6 X D =X +ED 8 y = a sin- a cos- a sin+ a co cos 7 V =ω 9 a =- x sin+ y cos

R.. ŞPĂ: MDELRE ŞI NIMŢI SHEMELR INEMTIE FLSIND MEDIUL DE PRGRMRE LVIEW MENISMUL ŞEPING 69 8 V =V (sincos-cossin) 20 ε 3 = a / 9 V =V (coscos+sinsin) 2 a =-ω 2 3 0 ω =V / 22 a =ε 3 V =ω 3 23 a = a

Se pezina in coninuae diagamele obinue penu x D, D si a D. Gaficul deplasailo, viezelo si acceleaiilo Penu elaboaea animaiei mecanismului Seping s-a folosi mediul de pogamae Labview.

4 R.. ŞPĂ: MDELRE ŞI NIMŢI SHEMELR INEMTIE FLSIND MEDIUL DE PRGRMRE LVIEW MENISMUL ŞEPING 69 8 V =V (sincos-cossin) 20 ε 3 = a / 9 V =V (coscos+sinsin) 2 a =-ω ω =V / 22 a =ε 3 V =ω 3 23 a = a sin+ a cos 2 V D =- V sin 24 a D = a cos- a sin Pe baza algoimului de mai sus a fos alcaui un pogam de calcul penu x D, v D si a D in MTL,cu umaoaele valoi numeice: =0.5;=0.2;ED=0.5;ω =0.;ε =0;=0.360.Se pezina in coninuae diagamele obinue penu x D, D si a D. Gaficul deplasailo, viezelo si acceleaiilo Penu elaboaea animaiei mecanismului Seping s-a folosi mediul de pogamae Labview. Pogamul include 2 pai : Panoul, unde sun afisae ezulaele, si Diagama, seciunea de pogamae efeciva. Mediul de pogamae Labview ese unul gafic in cae legauile ine difeie vaiabile, sucui de pogam, consane, ec, se fac in mod logic pin legaea de fie ine acese componene, pin fie fiind anspoaa infomaia. sfel animaia ese efecuaa in-o sucua de ip picue cae luceaza asemanao unui fisie bimap(bmp), unde oae elemenele cae sun animae depind de un sisem de axe X-Y. Modul in cae Labview ceeaza depele, cecuile, puncele, uilizand Picue, ese acela pin cae se pleaca de la o figua vida si ne da posibiliaea ca pe pacus sa adaugam oice al elemen in oice poziie doim. sfel se pleaca de la calculaea coodonaelo uuo elemenelo mecanismului, foma din-un segmen [], unde coodonaele puncului sun fixe, si dae pin pogam, ia coodonaele puncului sun in funcie de si de unghiul de oaie, si cum segemenul [] se afla pe un cec puem scie ca : X=X+cos() ; X=X+cos() ; unde ese aza si unghiul de oaie. Penu ca unghiul sa ia valoi de la (0,360 o ) ebuie ca oae elemenele de pogam sa fie inoduse in-un ciclu epeiiv de ip FR, cae ae ca inae un numa de epeai N egal cu 360 si ca iesie conine o vaiabila i cae ia valoi de la 0 la N, acese valoi epezina unghiul de oaie. Unghiul se ansfoma in adiani. Fie puncul capaul balansieului [] si unghiul pe cae il face [] cu oizonala. Penu ca deapa [] sa se deplaseza in funcie de unghiul de oaie ebuie s-o facem sa se deplasese in funcie de, si sa depinda de. sfel =acan((x-x)/(y-y)),unde X,Y sun coodonaele fixe ale puncului in sisemul nosu de axe, acesea sun dae in pogam, deci coodonaele penu X,si Y sun:

70 NFERINŢ NŢINLĂ DE INSTRUMENTŢIE VIRTULĂ, EDIŢI II-, UUREŞTI, 27 IUNIE 2005 X=X+R*cos(pi/2+alfa); Y=Y-R*sin(pi/2+alfa); alculul puncului D s-a facu asfel inca pin puncul sa culiseze o

Sania po-scula ese fomaa la andul ei din-o suia de depe ale cao coodonae sun in funcie de coodonaele depei pe cae culiseaza puncul.

p a ceea deapa muam un ceion imagina in noile coodonae X,Y cu funcia daw line.

La fel cu move pen ne poziionam in noile coodonae si ceem deapa [MN] pe cae culiseaza. Penu a fi accepae de acese funcii, coodonaele, p fiecae punc in pae sun unie pin-o funcie bundle.

5 70 NFERINŢ NŢINLĂ DE INSTRUMENTŢIE VIRTULĂ, EDIŢI II-, UUREŞTI, 27 IUNIE 2005 X=X+R*cos(pi/2+alfa); Y=Y-R*sin(pi/2+alfa); alculul puncului D s-a facu asfel inca pin puncul sa culiseze o deapa pe cae se gasese sania po scula cae conine punul D. Deci coodonaele saniei po scule sun calculae in funcie de puncul. Sania po-scula ese fomaa la andul ei din-o suia de depe ale cao coodonae sun in funcie de coodonaele depei pe cae culiseaza puncul. Dupa ce am calcula coodonaele pincipalelo punce, se pleaca de la puneea pe figua a puncului da de X si Y,fix cu o funcie daw poin.p a ceea deapa muam un ceion imagina in noile coodonae X,Y cu funcia daw line.ne poziionam cu ceionul imagina in noile coodonae X,Y si cu daw line pana in coodonaele X,Y si ceem balansieul. La fel cu move pen ne poziionam in noile coodonae si ceem deapa [MN] pe cae culiseaza. Penu a fi accepae de acese funcii, coodonaele, p fiecae punc in pae sun unie pin-o funcie bundle. bineea culisei din puncul si puncul s-a facu pin-o funcie de adaugae a unui depunghi al caui cenu ae coodonae ce coincid cu coodonaele puncului especiv. ulisele fiind adaugae in mod asemanao ca mai sus. Mai depae se consuiese sania poscula si deapa [MN] iculaia din puncul si fiid ceae in mod asemanao. P ca bucla FR funcioneaza la vieza calculaoului, peuband asefel vieza mecanismului, in bucla FR se pune un TIMER cae inceinese vieza, acesa fiind de fap vieza unghiulaa ω. Exemplu de diagama Refeine Niculae Manafi, azele mecanicii aplicae

Σχετικά έγγραφα

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE ABSTRACT. Materialul prezintă o modalitate de a afla distanţa dintre două drepte necoplanare folosind volumul tetraedrului. Lecţia se adresează clasei a VIII-a Data: