Проектирование уравновешивающих механизмов: Методическое пособие, страница 11

По результатам расчетов для визуального сравнения  строятся графики: усилий желаемого и пружины уравновешивающего механизма (рис.4.3), моментов уравновешивающего и качающейся части (рис.4.4). Для построения графиков в Excel используется команда «Вставка – Диаграммы – Точечная» с выбором соответствующих параметров.

Рисунок  4.2 Лист синтеза пневматического аккумулятора в Excel к рассматриваемому примеру

Рисунок  4.3 Графики желаемого усилия и силы пневматического аккумулятора по схеме «двух точек»

Рисунок  4.4 Графики момента качающейся части (Мк)  и проекта пневматического механизма (Му) по схеме «двух точек»

4.3 СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА

Для поиска оптимального сочетания проектных параметров пневматического аккумулятора УМ в соответствии с задачей, рассмотренной в п. 1.4, воспользуемся целевой функцией, минимизирующей отклонение момента уравновешивающего механизма от момента качающейся части на всех углах возвышения:

  ;  .

В качестве начального приближения переменных проектирования принимаются рассчитываемые по результатам решения задачи по «двухточечной» схеме:

рабочий диаметр цилиндра  d; степень  сжатия   ; компрессорное давление   p_k.

Параметрический синтез пневматического аккумулятора по схеме оптимизации с использованием Excel выполняется в следующей последовательности.

1  Создается рабочий лист книги «Оптимизация пневматики».

2  Создается форма ввода исходных данных

2.1  Создается таблица с исходными значениями переменных проектирования, полученных для исходного варианта по «двухточечной» схеме

Переменные	рабочий диаметр	степень  сжатия	компрессорное давление
Значения исх. варианта	d	m	pk

2.2  Формируется таблица 4.1 текущих  значений и пределы изменения переменных проектирования. В качестве начальных устанавливаются значения переменных проектирования исходного варианта

Таблица 4.1- Значения переменных проектирования

Переменные	рабочий диаметр	степень  сжатия	компрессорное давление
Значения	d	m	pk
Нижний предел	dН	mН	pkН
Верхний предел	dВ	mВ	pkВ

2.3  Путем копирования на лист таблицы части результатов, полученных по «двухточечной» схеме создается таблица 4.2 (не заштрихованная часть). Режим копирования: «Специальная вставка – значения и форматы чисел».

Таблица 4.2-Результаты расчета

j (градус)	h	l	MK	p	P0	M0y	DM	DM^2
jmin	hn	ln	MKn	pn	P0n	M0yn	DMn	DMn^2
…	…	…	…	…	…	…	…	…
ji	hi	li	MKi	pi	P0i	M0yi	DMi	DMi^2
…	…	…	…	…	…	…	…	…
jmax	hk	lk	MKk	pk	P0k	M0yk	DMk	DMk^2

2.4  Назначаются ячейки, в которых с использованием данных табл. 4.1 и  4.2 вычисляются текущие значения постоянных параметров оптимизации УМ пневматического типа:

¾  рабочая площадь цилиндра ;

¾  полный ход поршня               ;

¾  приведенная начальная высота столба газа .

3  Таблица 4.2 дополняется вычислением столбцов текущих значений параметров с использованием следующих зависимостей:

¾   давление в цилиндре     ;

¾   усилие в цилиндре        ;

¾   момент уравновешивающего механизма   ;

¾   момент неуравновешенности  ;

¾  квадрат момента неуравновешенности  , где значения l_i и h_i  берутся из таблицы 4.2.  Создается ячейка вычисления целевой функции: .