Рассчитать требуемый диаметр поддерживающего катка, в зависимости от общего количества поддерживающих катков и базы трактора

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

по дисциплине

 

«ИНФОРМАТИКА»

 

 

 

Рассчитать  требуемый диаметр поддерживающего  катка, в зависимости от общего количества поддерживающих катков и базы трактора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

35 стр., 19 рис., 3 табл., 4 источн., 1 прил.

 

ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ  КАТОК  ГУСЕНИЧНОГО  ТРАКТОРА, БАЗА ТРАКТОРА, DELPHI, СПРАВКА

Программа расчета диаметра поддерживающего  катка гусеничного трактора. Расчет значения ведется в зависимости  от общего количества поддерживающих катков и базы трактора. Дополнительными параметрами являются: момент сопротивления проворачиванию уплотнений, шаг гусеницы, вес единицы длины гусеницы, коэффициент трения гусеницы о ролик, коэффициент сопротивления вращению катка.

Программа разработана в среде Delphi. К программе прилагается справка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ 5

1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ 6

2. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 8

3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ 11

4. РАЗРАБОТКА ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 13

5. СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ 16

5.1. Падающее и контекстное меню 16

5.2. Статусная строка 16

5.3. Обработка исключительных ситуаций 16

5.4. Построение графических зависимостей 17

5.5. Создание анимации 17

5.6. Вызов внешнего приложения 17

5.7. Динамически подключаемые библиотеки 18

6. РАЗРАБОТКА СПРАВОЧНОЙ СИСТЕМЫ 19

7. РАСЧЁТ КОНТРОЛЬНОГО ПРИМЕРА 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ  ИСТОЧНИКОВ  ИНФОРМАЦИИ...24

ПРИЛОЖЕНИЕ………..……………………………………………………….37

 

ВВЕДЕНИЕ

В современном  мире с высоким уровнем развития науки и техники идет повсеместное использование ЭВМ. С ее помощью  успешно решаются технические задачи: от стадии проектирования  и разработки до создания действующих образцов и  их практического использования. ЭВМ  позволяет проводить компьютерное моделирование и расчет, что снижает  экономические, материальные и временные  затраты, повышает точность и качество совершенной работы.

Целью данной работы является закрепление и развитие навыков программирования, полученных во время изучения дисциплины «Информатика», развить умение творческого решения практических инженерных задач.

Задача  курсовой работы – создание законченного программного приложения прикладного технического характера, выполненного по индивидуальному заданию.

В данной работе необходимо рассчитать требуемый диаметр поддерживающего катка, в зависимости от общего количества поддерживающих катков и базы трактора. Катки являются элементом ходовой части трактора, которая должна обеспечивать поддержку верхней ветви гусеницы трактора. При этом поддерживающий каток должен иметь достаточные запас прочности, высокую износостойкость и долговечность и малую массу, быть простым и удобным в обслуживании.

 

1.  МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

 

Необходимо рассчитать требуемый диаметр поддерживающего катка D_p, в зависимости от общего количества поддерживающих катков z и базы трактора L.

Расчет  значения ведется по формуле:

,

где D_p- требуемый диаметр поддерживающего катка, м;

z- общее количество поддерживающих катков;

L- база трактора, м;

M_y- момент сопротивления проворачиванию уплотнений, Нм;

t_g- шаг гусеницы, м;

q_g- вес единицы длины гусеницы, Н;

- коэффициент трения гусеницы  о ролик;

- коэффициент сопротивления  вращению катка;

Расположение  поддерживающих катков на гусенице трактора показано на рисунке [1]:

Рисунок 1

Сводные данные по расчетным параметрам примем для модели гусеничного трактора «Беларус 2102», изображение которого показано на рисунке [2]:

Рисунок 2- Трактор  “Беларус 2102”.

Строение поддерживающего катка изображено на рисунке [3]:

Рисунок 3 –Строение поддерживающего катка:

1 – ступица  катка, 2 – кронштейн, 3 – резинометаллическое торцовое уплотнение, 4 – корпус уплотнения, 5 – ось, 6 – резиновый бандаж, 7 – крышка.

Сводные данные по расчетным параметрам представлены в таблице [1].

Примем коэффициент  сопротивления вращению катка для  летних условий эксплуатации, который  равен 0,01...0,02.

Таблица 1 –  Сводные данные по расчетным параметрам

Обозначение в формуле	Диапазон изменения	Примечание
z	1..10	Варьируемая величина
L	2..2,5	Варьируемая величина
My	1,5..5,5	Постоянная величина
tg	0,125	Постоянная величина
qg	100..800	Постоянная величина
µ	0,15	Постоянная величина
f	0,01..0,02	Постоянная величина

 

1. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

 

 Блок-схема алгоритма решения  математической модели представлена на рисунке [4]:

Dp,DpZ,DpL,  DpVer, DpGor,zMass,LMass, zMin,zMax,LMin,LMax, My,tg,qg,m,f,v,u

 

НАЧАЛО

                       dz:=(zMax-zMin)/(v-1)

dL:=(LMax-LMin)/(u-1)

 

                                 z:=zMin;

    for i:=1 to v

DpVer[i]:=z

    for j:=1 to u

 

L:=LMin

 

DpGor[j]:=L;

Dp[i,j]:=(2*My*tg*(2+0.5*z))/(qg*L*(m-f))

L:=L+dL;

z:=z+dz

 

DPLz:massive;

for j:=1 to u

Form2.StringGrid1.Cells[i,j]:=FloatToStr(DP[i,j]);

Form2.StringGrid1.Cells[i,0]:=FloatToStr(L[i]);

Form2.StringGrid1.Cells[0,j]:=FloatToStr(z[j]);

DP,L,z

             КОНЕЦ

Рисунок 4–– Блок-схема алгоритма решения математической модели

3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ

 

Таблица идентификаторов, используемых в программе, представлена в таблице [2]:

 

Таблица 2— Идентификаторы используемые в программе

 

Переменная в формуле	Обозначение в программе	Тип данных	Область   Видимости	Пояснение
—	zMin	Вещественный	Глобальная	Минимальное количетво поддерживающих катков
—	zMax	Вещественный	Глобальная	Максимальное количетво поддерживающих катков
—	LMin	Вещественный	Глобальная	Начальное значение базы трактора
—	LMax	Вещественный	Глобальная	Конечное  значение базы трактора

M	My	Вещественный	Глобальная	Момент сопротивления проворачиванию уплотнений
—	tg	Вещественный	Глобальная	Шаг гусеницы

 

 

Продолжение Таблицы 2

 

 

µ	m	Вещественный	Глобальная	Коэффициент трения
fп	f	Вещественный	Глобальная	Коэффициент сопротивления
—	v	Целый	Глобальная	Количество расчётных точек
_	u	Целый	Глобальная	Текущее значение веса подрессоренных частей трактора
—	i	Целый	Локальная	Параметр цикла
—	j	Целый	Локальная	Параметр цикла
—	Fw	Текстовый файл	Локальная	Файловая переменная для записи
—	Fr	Текстовый файл	Локальная	Файловая переменная для записи
—	FrPY	Текстовый файл	Локальная	Файловая переменная для записи

 

4. РАЗРАБОТКА ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

При запуске  программы появляется главное окно, представленное на рисунке [5]:

Рисунок 5 –– Главное окно программы

 

Для ввода  исходных данных существует три блока: Общее количество катков, База трактора и Дополнительные параметры. Для проведения расчетов необходимо нажать кнопку Расчет. Если требуется выполнить дополнительные вычисления, то можно воспользоваться калькулятором, который вызывается нажатием кнопки Калькулятор. Для вызова справки существует кнопка Справка.

Программа содержит падающее меню (рисунок 6) и контекстное меню (рисунок 7), из которых можно выполнить основные действия с программой.

                    

        а)               б)         в)

Рисунок 6–– Главное падающее меню программы:

а) меню файл; б) меню расчет; в) меню справка

 

Рисунок 7–– Контекстное меню программы

 

Для удобства пользователя программой существует статусная строка, в которую выводится справочная информация о любом объекте формы, к которому подводится курсор.

После выполнения расчетов результаты отображаются на новой форме в виде таблицы (рисунок 8).

Рисунок 8–– Результаты расчета

 

На данной форме имеются кнопки позволяющие провести постобработку полученных результатов. Можно сохранить результаты в MS Excel, MS Word. Есть возможность показать графические зависимости. Возможен вызов Справки при нажатии на соответствующую кнопку. Так же есть контекстное меню (рисунок 9), из которого можно выполнить основные действия с программой.

Рисунок 9–– Контекстное меню окна «Результаты расчета»

 

При нажатии  на кнопку Графики загружается новая форма (рисунок 10), на которой представлены графические зависимости требуемого диаметра катка трактора: от общего количества поддерживающих катков; от базы трактора. Также предусмотрена возможность построения трехмерного графика–– зависимость диаметра катка трактора при одновременном изменении сразу двух параметров: базы трактора и общего количества поддерживающих катков.

Рисунок 10–– Окно представления графических зависимостей

 

Если  необходимо получить информацию о программном  продукте, то следует выбрать пункт  меню О программе на главной форме (рисунок 11).

Рисунок 11–– Окно «О программе»

 

На данной форме находятся краткие сведения о программе, авторе и анимация, схематически отображающая описываемую задачу.

 

5. СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Падающее и контекстное меню

Большинство программ содержат меню, так как  именно оно дает наиболее удобный  и быстрый доступ к основным функциям программы.

Существует  несколько различных типов меню. В программе использовались два типа меню: падающее (см. рисунок 6) и контекстное (см. рисунок 7).

Каждый  раздел меню снабжен соответствующей  пиктограммой. Некоторые пункты меню соответствуют кнопкам на форме.

2. Статусная строка

Статусная строка представляет собой панель, отображающую полосу состояния в стиле Windows. Она создается с использованием компонента StatusBar. Используется для вывода подсказок к каждому элементу программы.