Проектирование и проверочный расчет редуктора

d = 40 мм, b = 12 мм, lp = 22 мм, h = 8 мм, hp = 3,3 мм.

Вращающий момент, передаваемый соединением, T = 55.7 H*м.

Напряжение смятия на рабочей грани шпонки:

Допускаемое напряжение ,

где [S] - принятый коэффициент запаса прочности, [S] = 2;

- предел текучести, для Ст.6 =320 МПа.

Условие устойчивости шпонки на срез:

Полученные значения напряжений меньше допускаемых. Следовательно, шпоночное соединение работоспособно с высокой степенью надежности.

2.6.4 Соединение вал-колесо (Z4,Z6)

По ГОСТ 23360 - 78 подбираем шпонку призматическую обыкновенную со следующим параметрами:

d = 40 мм, b = 12 мм, lp = 25 мм, h = 8 мм, hp = 3.3 мм.

Вращающий момент, передаваемый соединением, T = 120 H*м.

Напряжение смятия на рабочей грани шпонки:

Допускаемое напряжение ,

где [S] - принятый коэффициент запаса прочности, [S] = 2;

- предел текучести, для Ст.6 =320 МПа.

Условие устойчивости шпонки на срез:

Полученные значения напряжений меньше допускаемых. Следовательно, шпоночное соединение работоспособно с высокой степенью надежности.

По ГОСТ 23360 - 78 подбираем шпонку призматическую обыкновенную со следующим параметрами:

d = 32 мм, b = 10 мм, lp = 36 мм, h = 8 мм, hp = 3.3 мм.

Вращающий момент, передаваемый соединением, T = 120 H*м.

Напряжение смятия на рабочей грани шпонки:

Допускаемое напряжение ,

где [S] - принятый коэффициент запаса прочности, [S] = 2;

- предел текучести, для Ст.6 =320 МПа.

Условие устойчивости шпонки на срез:

Полученные значения напряжений меньше допускаемых. Следовательно, шпоночное соединение работоспособно с высокой степенью надежности.

а) Для проектируемого редуктора применяем непрерывное смазывание маслом картерным непроточным способом.

б) По значению сопряжения в зубьях () и окружной скорости V= 2,59 м/сек выбираем масло И-Г-А-46 (ГОСТ 17479-87) с кинематической вязкостью (41…51).

в) Для редуктора при смазывании окунанием объём масляной ванны определяется из расчета (0,5…1)л масла на 1 кВт передаваемой мощности. Объём масла принимаем равным 1*2,2=2,2л

г) В коническом цилиндрическом уровень масла принимаем из расчета m<=hm<0.25d2, где m-модуль зацепления, при нижнем расположении шестерни hm=(01..03)d1, при этом hmin=2.2m.

д) Контроль масла осуществляется с помощью кругового маслоуказателя расположенного в корпусе редуктора.

е) Для слива масла, при его замене предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.

ж) Для устранения повышенного давления паров масла и воздуха внутри корпуса редуктора, возникающего при его длительной эксплуатации, устанавливаем отдушину в верхней части крышки редуктора.

При смазывании зубчатых колёс окунанием (выше описанный метод) подшипники качения смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колёсами, образования масляного тумана и растекания масла по валам.

Разрабатываемый программный комплекс называется Privod и служит для конструирования редуктора, а именно привода к мельнице. Данный ПМК реализует различные виды расчетов (проектировочные, проверочные) в несколько ниже изложенных этапов, а также на основании полученных данных выполняется визуализация полученной модели средствами AutoCad'a и SolidWorks'а - отрисовка отдельных элементов и узлов редуктора или получение готового сборочного чертежа. ПМК позволяет вносить изменения или дополнения в техническое задание на любых стадиях разработки программного изделия. Областью применения предлагаемой программы могут быть как промышленные предприятия (отделы ОАСУП, ОРТП и др.), так и технические учебные учреждения могут использовать этот ПМК в качестве основной среды получения навыков студентами в проектировании, разработке, расчете и т.д. таких сложных механических систем как привод.

Данный проект предназначен для разработки системы автоматизированного проектирования двухступенчатого цилиндрического редуктора. Редуктором называется передача, установленная в корпусе и служащая для снижения угловой скорости и соответственно для повышения вращающего момента на ведомом валу по сравнению с ведущим. Крутящий момент от двигателя к входному валу редуктора передается через муфту упругую со звездочкой. Посредством цилиндрических передач крутящий момент передается к выходному валу. На выходе установлена звездочка, которая передает крутящий момент от выходного вала к мельнице.

Основными условиями, которым должна отвечать конструкция редуктора, является достаточная прочность, контактная выносливость, обеспечивающая нормальную работу, технологичность конструкции и экономию материала.

Расчет узлов редуктора выполняется в три этапа: проектировочный расчет, силовой расчет, проверочный расчет (проверка на изгибную выносливость и контактную прочность при действии максимальных нагрузок).

Проектировочный расчет включает в себя несколько задач:

· выбор электродвигателя и кинематический расчет привода (расчет мощности и частоты вращения двигателя, определение передаточного числа, определение силовых и кинематических характеристик привода);

· расчет зубчатых передач;

· расчет цепной передачи;

· расчет валов (выбор материала, допускаемых напряжений, определение геометрических параметров, предварительный выбор подшипников);

Проверочный расчет включает:

· расчет валов (проверка на изгибную выносливость и контактную прочность при действии максимальных нагрузок);

· расчет зубчатых передач;

· расчет муфты;

· расчет подшипников (долговечность, грузоподъемность);

· расчет шпонок на смятие;

· расчет стяжных винтов.

Основной документацией, на основании которой ведется разработка ПМК, является расчетно-графические работы, справочные материалы и научная литература по проектированию двухступенчатых цилиндрических прямозубых передач.

Проектировочные и расчетно-графические работы утверждены ДГМА кафедрой «Деталей машин» от 14.02.2004 года.

Наименование темы разработки «Проектирование привода к мельнице».

Функциональное назначение программного изделия заключается в появлении возможности создания «самостоятельной системы» для:

· выполнения операций расчета (предварительного и проверочного);

· сопоставления полученных значений справочным, занесенным в базу данных стандартных рядов размеров;

· последующего выбора стандартных размеров для выполнения проверочных расчетов;

· проверки конструкции на выносливость, прочность, долговечность, предельные перегрузки и др.

Эксплуатационное назначение программного изделия заключается в возможности его применения как в учебной программе технических специальностей, так и в реальных условиях промышленного производства в области проектирования двухступенчатых цилиндрических прямозубых передач с заданными параметрами.

Минимальный состав выполняемых функций данным ПМК представлен ниже, однако он четко не регламентирован, так как программный комплекс создан таким образом, что возможно внесение определенных дополнений (пополнение состава выполняемых функций, формирование дополнительной документации, например, получение отчета по расчетам или спецификацию).

Организация входных данных не позволяет пользователю вносить некорректные исходные данные, так как в программе жестко указаны все пределы и области допускаемых значений и параметров для данного объекта. В реализуемом ПМК возможен выбор некоторых эксплуатационных характеристик из базы данных, а также реализована система подсказок и рекомендаций пользователю по выбору режимов нагружения, серийности выпуска и т.д.

ПМК должен выполнять следующие функции:

· построение параметрической модели детали;

· проверку и контроль всех входных данных;

· поддерживать работу с реляционной базой данных;

· автоматическую перерисовку модели при изменении параметров.

Выходными данными, получаемыми пользователем, после выполнения всего ПМК являются не только результаты предварительных и проверочных расчетов:

· результаты кинематического расчета и выбора электродвигателя;

· результаты расчета зубчатой передачи;

· результаты расчета гибкой связи;

· результаты расчета валов и выбора подшипников;

· результаты расчета шпонок;

· результаты расчета муфт;

· результаты расчета группового болтового соединения;

а также результаты последующей обработки полученных значений параметров:

· результаты визуализации полученного объекта или его составных частей;

· сопроводительная документация (пояснения и комментарии);

· спецификация.

В подразделе должны быть указаны требования к составу выполняемых функций, организации входных и выходных данных, временным характеристикам и т.п.

Надежное функционирование разрабатываемого ПМК будет обеспечиваться при использовании современных ЭВМ, четком соблюдении рекомендаций при внесении начальных параметров и не нарушении хода вычислений и порядка операций. Не следует необразованному пользователю пытаться посмотреть на исходный код и удалить из него не нужные, на его взгляд, части кода с целью ускорения процесса вычислений. Удалять любые файлы проекта запрещается, доступ к ним ограничен.

· ПМК должен быть надежен в эксплуатации;

· ПМК должен контролировать действия пользователя;

· ПМК должен эффективно реагировать на возникновение исключительных ситуаций и уведомлять пользователя;

· ПМК должен корректировать данные, проверяя их на логическую правильность;

· ПМК должен работать без неполадок, сбоев, связанных с программной частью.

В случае отказа в работе ПМК - минимальная потеря информации, так как при каждом новом этапе вычислений происходит их автоматическое сохранение.

Условия эксплуатации следующие:

· температура окружающего воздуха +5 … +30 0С;

· относительная влажность для выбранных типов носителей данных, не превышающая норму;

· атмосферное давление 760 мм.рт.ст.;

· наличие квалификации персонала определяется объемом необходимых вычислений (примерно 3 - 7 человек).

Минимальные требования к программным и аппаратным средствам для нормального функционирования приложения:

Процессор: Intel Pentium II 450 и выше;

ОЗУ: 256 Mb и лучше;

ОС: Windows 98, Windows NT 4.0 и лучше;

Другие требования: манипулятор мышь (не обязательно).

Основные требования предъявляются к исходным кодам - читабельность, наличие комментариев; к языкам программирования - Delphi 5.0/6.0 и к программным средствам, используемым программой - AutoCAD 2000i, SolidWorks.

· ПМК должен работать на платформах операционной системы Windows 98, NT,2000,XP;

· ПМК должен поддерживать работу с CAD (SolidWorks, AutoCAD) системой и достаточно быстро реализовывать построение.

Предварительный состав программной документации:

· справка в стиле Windows, которая должна иметь изображение и описание детали (узла), функциональные возможности подсистемы, инструкцию по работе с пользовательским интерфейсом и информацию о назначении отдельных диалоговых окон и их элементов управления, описание меню;

· программное обеспечение, организующее работу контекстно-зависимой помощи в виде подсказок в диалоговых окнах, в виде контекстно-зависимого вызова справки в стиле Windows.

· Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту должна быть оформлена в соответствии с требованиями, предъявляемыми к курсовым работам и содержать:

· титульный лист;

· техническое задание на выполнение курсового проекта;

· ведомость проекта, содержащую перечень всех документов, входящих в комплект технической документации по стадии технического проекта;

· реферат;

· введение;

· общие положения, включающие полное и условное наименование системы, описание предметной области, указываются цель и критерии создания системы, основные задачи, решаемые системой, характеристики объектов и процессов проектирования, требования к системе;

· назначение и область применения системы, включающие сведения о назначении системы и краткую характеристику области ее использования;

· описание процессов проектирования в соответствии с выполненными этапами проектирования;

· описание баз данных, содержащее назначение и описание логической и физической структур БД;

Полный список требований приведен в методических указаниях к курсовому проекту по дисциплине «Основы автоматизированного проектирования сложных объектов и систем».

4.6 Технико-экономические показатели

Экономическая эффективность разработанного ПМК заключается в том, что в связи с уменьшением времени, затрачиваемого на проектирование и расчет двухступенчатой цилиндрической прямозубой передачи, а именно привода к мельнице, возможно существенное повышение точности производства предприятий, а соответственно и экономии ресурсов. Наличие и применение данного ПМК позволит существенно сократить финансовые средства, затрачиваемые при разработке редукторов на квалифицированный персонал и экспериментальные установки.

5. Стадии и этапы разработки

В процессе выполнения курсовой работы должны быть реализованы следующие этапы:

Стадии разработки ПМК в точности соответствуют стадиям процесса расчета редуктора и обработки результирующей информации, в частности параметризации модели:

· выбор электродвигателя;

· кинематический расчет;

· расчет зубчатой передачи;

· расчет передачи гибкой связи;

· расчета валов и выбора подшипников;

· расчет шпонок;

· расчет муфт;

· расчет болтовых и резьбовых соединений;

· выбор смазки и соответствующих уплотнений на крышках редуктора;

· визуализация полученного объекта или его составных частей - сборочный чертеж и деталировка;

· создание отчетов о ходе выполняемых операций и их результатов;

· создание спецификации.

Испытание созданного ПМК заключается в тестировании программы - ввод начальных параметров, выполнение расчетной части и анализ полученного сборочного чертежа привода к бегунам.

Тестирование и прием программного продукта осуществляется в конструкторском бюро машиностроительного завода (например НКМЗ).

В приложении к техническому заданию приведен:

· перечень научно-исследовательских и расчетно-графических работ, обосновывающих разработку;

· схемы алгоритмов, таблицы, описания, обоснования, расчеты.

Курсовой проект по дисциплине «Основы автоматизированного проектирования сложных систем и объектов» содержит:

Проектируемый редуктор входит в привод к мельнице, обеспечивающий пониженную скорость на выходе по сравнению со скоростью на входе.

В основе конструкции положена двухступенчатая схема с цилиндрической прямозубой передачей на первой и второй ступенях.

Вращающий момент от электродвигателя к редуктору передается при помощи муфты упругой со звездочкой. От редуктора вращающий момент передается цепной передачей.

По условиям компоновки привода двигатель и редуктор устанавливаются на литой плите, которая в свою очередь устанавливается на фундаменте и крепится к нему фундаментными болтами. Вращающиеся детали ограждаются по нормам техники безопасности специальными кожухами.

Смазка всех трущихся частей и узлов осуществляется разбрызгиванием масла, залитого в корпус редуктора до определенного уровня. Для смазки используется масло индустриальное И-Г-А ГОСТ 20799-75. Частота смены масла - 1 раз в год.

Механизм, согласно заданию, рассчитан на эксплуатацию в течение длительного периода при трехсменной работе и сравнительно полном использовании мощности привода.

Цвет - стальной;

Вес - 32 кг;

Изготавливается из стали различных марок:

· материал шестерни и колеса цилиндрической передачи сталь 45 улучшенная;

· материал крышки - сталь 45;

· материал корпуса - чугун;

Форма имеет сглаженные очертания, но есть выступающие наружу фланцы, ребра жесткости; на входе - муфта, на выходе - цепная передача.

Шумовые характеристики: работа редуктора должна быть без заеданий, толчков. Скрежет и вибрация недопустимы.

Температура: в нерабочем состоянии температура редуктора равна температуре окружающей среды, в рабочем состоянии повышается на 30-50С.

Запах - масляной смазки.

Редуктор выполняет функцию передачи и преобразования момента, поэтому его можно представить в виде 3 узлов. Первый узел - это узел передачи момента от электродвигателя к редуктору. Второй узел - узел преобразования момента в самом редукторе. И третий узел - узел передачи момента на выходе.

Рассматривая каждый узел в отдельности можно представить редуктор как дерево элементов «И-ИЛИ», где каждой вершине «И» соответствует только одно возможное решений, а вершине «ИЛИ» несколько вариантов конструктивных решений. Дерево «И-ИЛИ» редуктора приведено на рисунке. На рисунке приведена укрупненная схема узла преобразования редуктора. Из построенного дерева «И-ИЛИ» выделим дерево решений, т. е. конструкционные элементы и узлы, соответствующие заданному редуктору. Граф «И» дерева решений представлен на рисунке.

Дерево «И» является графом связи элементов разрабатываемого редуктора. Номер узла показывает его положение на уровнях иерархии. Функциональное назначение деталей и узлов привода представим в виде таблиц. В таблице 1 привод представлен поэлементно с указанием функций выполняемых каждым конкретным элементом. В таблице 2 данные из таблицы 1 представлены в виде матрицы инцидентности, элемент матрицы равен 1, если элемент или деталь выполняет данную функцию и 0 в другом случае.

Таблица 1 - Функциональные назначения элементов редуктора

Редуктором называется передача, установленная в отдельной закрытой коробке, называемой корпусом, и служащая для снижения (повышения) угловой скорости и повышения (снижения) вращающего момента на ведомом валу по сравнению с валом ведущим; спроектированный мною редуктор предназначен для передачи момента к мельнице.

Данный объект на протяжении всей жизни функционирует следующим образом. Передача момента от двигателя к редуктору осуществляется при помощи муфты. Момент передается на входной вал. Вал-шестерня передает момент зубчатому колесу, для чего применяют призматические шпонки. Зубчатая передача состоит из зубчатого колеса и вала-шестерни. Зацепление происходит посредством зубьев. В зацепление зубья входят сразу по всей длине. После поворота ведущего колеса на величину торцевого шага по основной окружности в зацепление входит очередная пара зубьев и нагрузка передается по двум контактным линиям. При передаче крутящего момента в зацеплении кроме нормальной силы действует сила, связанная со скольжением. Под действием этих сил зуб находится в сложном состоянии. Решающее влияние на его работоспособность оказывают два основных напряжения: контактные и напряжения изгиба. Эти переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев: поломка зубьев от напряжений изгиба и выкрошивание поверхности от контактных напряжений. С контактными напряжениями и трениями связаны также износ, заедание и другие виды повреждений поверхности зубьев.

Поверхностная термическая или термохимическая обработка, обеспечивающая высокую твердость рабочих поверхностей зубьев, приводит к существенному увеличению допускаемых контактных напряжений. В то же время допускаемые напряжения изгиба, определяемые в основном свойствами материала сердцевины зуба, мало изменяются.

На входном, выходном валах стоят шариковые однорядные подшипники. Они изготавливаются из высокопрочных подшипниковых сталей с термообработкой, обеспечивающей высокую твердость.

На выходе редуктора расположена звездочка.

7. Разработка ПМК для параметризации модели крышки подшипника

При разработке программного комплекса главной целью ставится получение параметрической модели сквозной торцевой крышки подшипника. Размеры модели должны изменяться в соответствии с заданными параметрами модели. Построение модели должно быть осуществлено при помощи современной CAD системы SolidWorks, используя методы OLE Automation. Исходные данные к параметризации должны проверяться на логическое соответствие и геометрическую логику. Тестовые варианты должны заключаться в базе данных. База данных будет реляционной формата.dbf, разработанной в среде Paradox 7.0.

Покажем взаимодействие активностей программного комплекса как единой системы, используя методику SADT технологии.

Модель SADT объединяет диаграммы в иерархические древовидные структуры. В диаграмме выделяют несколько блоков, вместо одной громоздкой модели используются несколько взаимосвязанных моделей, что обеспечивает структуризацию системы.

Каждая сторона блока имеет своё назначение и показывает принципы функционирования блока:

· входы - преобразуются в выходы;

· управление - ограничивает и предписывает условия выполнения деятельности;

· исполнители - описывают, за счёт чего выполняются преобразования.

Дуги означают наборы предметов и сопровождаются текстом на естественном языке. Дуги могут соединяться и разветвляться.

Предметы состоят в четырех возможных отношениях с активностями (Вход, Выход, Управление, Исполнитель). Таким образом, стороны блока графически сортируют предметы, изображаемые дугами.

Размещение блоков на диаграмме производится по ступенчатой схеме в соответствии с их доминированием - влиянием одного блока на другой. Номера блоков проставляются обычно в соответствии с доминированием. Взаимовлияние проявляется в пересылке Выхода одной активности к другой - для дальнейшего преобразования, либо в выработке управляющей информации, которая предписывает, что должна делать другая активность.

При использовании SADT варианты диаграмм разрабатываются несколько раз для выбора лучшего.

Достоинства SADT - совмещение диаграммы (активность - предмет); отражение управления, обратной связи, исполнителей и одновременный показ доминирования.

На рисунке 8 приведен пример SADT диаграммы для программного комплекса, реализующий параметризацию крышки подшипника.

Детализирующая часть диаграммы представлена на рисунке и отражает порядок выбора исходных данных: отображает процесс обращения к базе данных и возникающие при этом потоки данных.

При структурном подходе для целей моделирования систем вообще и структурного анализа в частности используют три группы инструментальных средств, иллюстрирующих:

· функции, которые система должна выполнять;

· отношения между данными;

· зависящее от времени поведение системы (аспекты реального времени).

Представление информации требует использования наглядных диаграммных методик. Существует множество различных средств визуализации информации, которые применяются на практике. Выбор этих средств зависит от решаемой задачи, поэтому рассмотрим ряд наиболее часто используемых для указанных задач диаграмм и методик соответственно:

DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных; совместно со словарями данных и спецификациями процессов (миниспецификация) иллюстрируют функции, которые система должна выполнять;

ERD (Entity Relationship Diagrams) - диаграммы сущность- связь показывают отношения между данными;

STD (State Transition Diagrams) - диаграммы перехода состояний показывают зависящее от времени поведение системы (аспекты реального времени).

Перечисленные средства дают полное описание системы независимо от её новизны. Производится построение логической функциональной спецификации - подробное описание того, что должна делать система, без рассмотрения путей реализации (чёткое представление о конечных результатах).

Логическая DFD показывает внешние по отношению к системе источники и стоки данных, идентифицирует логические функции и группы элементов данных, связывающих одну функцию с другой (потоки), идентифицирует хранилища (накопители) данных.

Структуры потоков данных хранятся и анализируются в словарях данных. Каждая логическая функция (процесс) может быть детализирована с помощью DFD нижнего уровня. В случае наличия реального времени используют STD-диаграммы.

Диаграммы потоков данных DFD (Data Flow Diagrams) - являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. С их помощью эти требования разбиваются на функциональные компоненты (процессы), связанные потоками данных и представляются в виде графа.

Главная цель таких средств - продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.

Важную роль в модели играет специальный вид DFD - контекстная диаграмма, которая моделирует систему наиболее общим образом (на самом высоком уровне). Контекстная диаграмма моделирует (отражает) интерфейс связи системы с внешним миром, а именно _ информационные потоки между системами и внешними сущностями, с которыми она должна быть связана.

Она идентифицирует внешние сущности, а также единственный процесс, отражающий главную цель или природу системы. Каждый проект имеет только одну контекстную диаграмму (0-го уровня).

Детализация DFD осуществляется на основе процессов: каждый процесс раскрывается с помощью DFD нижнего уровня или спецификации процесса.

Диаграммы переходов состояний STD (рисунок) предназначены для моделирования и документирования реакций системы при ее функционировании во времени.

STD позволяют осуществлять декомпозицию управляющих процессов в системе. STD описывают отношения между входными и выходными управляющими потоками на управляющем процессе. STD моделируют последующее функционирование системы на основе ее предыдущего и настоящего функционирования.

Контекстная DFD диаграмма программного комплекса приведена на рисунке. Детализирующая DFD диаграмма активности «Параметризировать крышку» приведена на рисунке.

Таблица 2 - Матрица функционального описания редуктора

8. Разработка физической модели и структуры ПМК, диаграммы модулей

Термин “ПМК” применяется к комплексам программ и соответствующего методического обеспечения различной сложности и назначения. ПМК предназначен для определённого класса задач и в пределах этого класса обладает универсальностью, имеет средства управления, позволяющие выбирать конкретные возможности из числа предусмотренных, разработан с учётом возможностей его использования в различных организациях (удовлетворяет общим требованиям к программным изделиям), имеет документацию, ориентированную на пользователя определённой квалификации в предметной области. Класс решаемых задач называют предметной областью. ПМК - это объединение управляющих, обслуживающих и обрабатывающих модулей (рисунок).

Рисунок - Взаимодействие составных частей ПМК

Функция обрабатывающих модулей состоит в реализации шагов алгоритма преобразования значений входных данных в результаты-значения выходных данных.

Управляющие модули - преобразуют задание пользователя в последовательность вызовов обрабатывающих модулей.

Обслуживающие модули - обеспечивают внешний и внутренний интерфейсы ПМК. В общем случае разделение на управляющие и обслуживающие модули носит условный характер.

Процесс проектирования модульной структуры заключается в определении модулей, являющихся составными частями системной и функциональной части ПМК (рисунок 13). Анализ модели предметной области и внешнего управления позволяет уточнить функции управляющих и обслуживающих модулей, т.е. системного наполнения ПК.

К управляющим относятся модули, выполняющие действия по изменению состояния предметной области, поддержанию и реализации функциональных связей и связей по определению, а также преобразованию самой модели предметной области (МПО).

Таким образом, управляющая часть ПМК обеспечивает выполнение четырех основных функций:

· Формирование начального состояния модели предметной области.

· Формирование очередных состояний МПО.

· Управление вызовом и выполнением обрабатывающих модулей.

· Преобразование динамической модели предметной области.

После выделения функций управляющих модулей можно в общих чертах определить задачи, решаемые обслуживающими модулями. Будем ориентироваться при этом на ПМК, используемые в диалоговом режиме в условиях взаимодействия с пользователем в течение всего сеанса работы.

Обслуживающие модули должны обеспечить связь управляющей части ПМК с пользователем, связь с данными (файлами), не входящими в информационную базу комплекса. В ряде случаев может возникнуть потребность в выполнении различных согласующих функций для связи управляющих модулей с обрабатывающими. Исходя из этого общее значение обслуживающих модулей сводится к обеспечению:

· Интерфейса с пользователем.

· Интерфейса с файлами и базами данных, внешними относительно ПМК.

· Внутренних согласующих функций.

Построение диаграммы модулей ПМК представлено на рисунке.

Рисунок - Диаграмма модулей ПМК

8.3 Описание представленных модулей

ПМК реализован таким образом, что функциональная и управляющая части объединены в одном модуле UntMain.pas. Это сделано с целью создания единой управляющей подсистемы программного комплекса, позволяющей используя только один модуль выполнять процессы и действия по изменению состояния системы, поддержанию и реализации функциональных связей и связей, а также позволяющих преобразовывать данные в системе.

Итак, функциональный модуль осуществляет непосредственное взаимодействие с модулем информационной базы:

· выполняются запросы к реляционной базе данных;

· осуществляется посылка данных в CAD систему;

· принимаются данные из базы данных;

· пересылаются сообщения о состоянии системы графического отображения;

(проверяется, например, наличие файлов БД, состояние активации SolidWorks и др.).

Управляющий модуль предназначен для контроля всей системы передачи данных между модулями и последовательности их взаимосвязи:

· обращение к модулю информационной базы;

· взаимодействие со вспомогательным модулем, отвечающим за обеспечение интерфейса;

· управление вызовом или запуском SolidWorks;

· обратная связь с SolidWorks для передачи соответствующих сведений о данных или о состоянии.

Модуль информационной базы служит для:

· обеспечения ПМК необходимыми данными,

· возможности обращения и пополнения БД,

· передачи данных в основной модуль и прием данных из него.

Вспомогательный модуль обеспечивает:

· связь управляющей части ПМК с пользователем,

· связь с данными (файлами), не входящими в информационную базу комплекса,

· интерфейс с пользователем,

· интерфейс с файлами и базами данных, внешними относительно ПМК,

· связь внутренних согласующих функций.

В совокупности управляющий и вспомогательный модули составляют системную часть. Функциональная часть включает функциональный модуль.

Тестирование программного комплекса на работоспособность проводилась методом экспертных оценок. Суть метода заключалась в том, что нескольким операторам абсолютно не знакомым с программой предлагалось выполнить параметризацию крышки подшипника. В ходе проверки крышки на работоспособность были выявлены, а затем устранены некоторые недостатки. Была добавлена пояснительная документация к проекту. Однако одним из недостатков комплекса являются его требования к аппаратному обеспечению. Программа тестировалась на следующих конфигурациях компьютера:

· AMD 333 MHz, 128Mb, 8.6 Gb, платформа Windows 98;

· AMD Athlon 1200Mhz, 384 Mb, 20Gb, платформа Windows XP;

· Pentium IV 1600 Mhz, 512Mb, 25Gb, платформа Windows 2000;

Таким образом оптимальные требования для комфортной работы следующие:

AMD 1200 MHz, 512Mb, платформа Windows 2000.

При любых конфигурациях обязательно наличие на компьютере SolidWorks.

Тестовый набор данных был сформирован в процессе проверки работоспособности программы. В него вошли три тестовых варианта: работа с заданными по условию параметрами крышки, а также два предельных набора (т. е. минимальные размеры и максимальные размеры). После тестирования с заданными нормальными параметрами был получен результат, представленный на рисунке.

Рисунок - Модель крышки подшипника

1. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов механических специальностей. Расчет зубчатых передач в закрытом исполнении / Попов В. Л. - Краматорск: КИИ, 2005. - 112с.

2. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов всех специальностей. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода / Сост. П. В. Шишлаков. - Краматорск: ДГМА, 2004. - 36с.

3. Методические указания по курсу деталей машин «Цепные передачи». / Попов В. Л. - Краматорск: КИИ, 2003. - 40с.

4. Муфта упругая ГОСТ 5147-97.

5. Анурьев В.И., Справочник конструктора - машиностроителя. В 3-х т. Т.2. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2000. - 559 с.

6. Методические указания к расчету валов и осей (для студентов всех специальностей вуза)/ Сост. А.В.Чумаченко, С.Г.Карнаух. -: ДГМА, 2004. - 75 с.

7. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для техникумов. - М: Высш. шк., 2001. - 432 с.: ил.

Страницы: 1, 2