Реферат: Оценка влияния наружного диаметра колеса на силу сопротивления качения

Нижегородский государственный технический университет

Кафедра«Автомобили и тракторы»

Курсоваяработа по САПР

Оценкавлияния наружного диаметра колеса на силу сопротивления качения

                                                                Выполнил: студент группы 02-А-3                    

                                                                        Плесков А. П

                                                 Проверил:    ТумасовА. В

г.Нижний Новгород

2006год

Содержание

.Введение

1.постановказадачи………………………………………………………………1

2.Сведенияиз теории……………………………………………………………..1

3.Блоксхема программы…………………………………………………………3

4.Текстпрограммы………………………………………………………….…….4

5.интерфейспрограммы…………………………………………………….……8

6.Результатырасчёта…………………………………..………………….………9

7.Графикизависимостей………………………..………….……………….…….9

8.вывод…………………………………………………………………………....10

Введение

    Длясокращения затрат времени и средств на осуществление конструкторской  и технологической подготовки производстванеобходимо их автоматизировать. Следствием научно технического прогрессаявляется неиссякаемая потребность в обработке новых программных средств. При этом каждая такая разработкапри решении инженерной задачи выполняются по следующим этапам:

   На первом этапе осуществляется постановказадачи, формируется конечная цель решения, являются исходные параметры ипараметры результаты. Затем строится математическая модель — связывающихисходные параметры и параметры результаты.

   На третьем этапе выбирается метод решениязадачи, позволяющий, пользуясь математической моделью, найти параметрырезультаты по заданным исходным данным. Руководствуясь принятым методомстроится алгоритм решения задачи –сформулированной на каком либо языке и в видеграфической схемы последовательность действий, которая, если ей следоватьприведёт от исходных данных к искомому результату.

  На пятом этапе составляется программа ЭВМ –тот же алгоритм, но записанный на языке понятном конкретному вычислительномуустройству. Далее после контрольных просчётов инструмент исследования(программа) может оказаться совершенно не пригодным средством.

  Действительно, при построении математическоймодели, которое в частности связано абстрагированием второстепенными факторами,могут быть упущены или неконкретно учтены некоторые важные обстоятельства.

   Во всех случаях для завершения работ посозданию программного средства требуется вернутся к тому или иному этапурешения задачи. Поэтому, если инженер является специалистом только в своейобласти специальных знаний, то в период разработки новых программ оноказывается обречённым на полную зависимость от математика и программиста, чтоочевидно не способствует пользе дела. А современный инженер владеет основами,как правило и элементарными навыками программирования, испытывая, возможнонекоторую уверенность при разработке прикладных программ.  

                                   

                                      1.Постановка задачи

Задание: Оценка влияния наружного диаметра колеса насопротивление качению.

Исходные данные:

— плечо действия нормальной реакции;

— Нормальная реакция;

— Момент подводимый к колёсам;

— Коэффициент нормальной деформации шины;

2.Сведенияиз теории

Дляоценки влияния наружного диаметра колеса на силу сопротивления качениюнеобходимо рассмотреть силы,  действующиена колесо и параметры колеса диаметр, высоту ширину шины.

                                            

                                                             

                               <img src="/cache/referats/23915/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

                               Рис.1 силы,  действующие на колесо.

Y=0,8-0,85-коэффициент нормальной деформации шины длялегкового автомобиля.

d — Посадочный диаметр обода колеса.

H — Высота профиля шины.

B — Ширина профиля шины.

K — Коэффициент профиля шины.

D — Наружный диаметр колеса.

a — Плечо действия нормальной реакции.

T — Момент подводимый к колёсам.

 

Ff=((a*R)/rd)+(T*(rd-rk))/rd*rk– сила сопротивления качению в зависимости отнаружного диаметра колеса выраженного через радиусы;

D=d+(2*K*B) – наружныйдиаметр колеса;

d=D-2*K*B– посадочныйдиаметр;

rd=0.5(D-2*K*B)+Y*K*B– динамический радиус колеса выраженный черезнаружный диаметр;

rk=1,04*rd– радиускачения;

Врасчётах принято средние расчитанные параметры длялегкового автомобиля:

a=0,006(м)

R=4500(H)

T=250(H*M)

Y=0,8

 

                              3.Блок схема алгоритма расчёта

<div v:shape="_x0000_s1030">

      начало


 SHAPE * MERGEFORMAT

     a, R, T, Y, K, B, d

     a, R, T, Y, K, B, d

B=B/1000;

 K=K/100;

 d=d*0,0254;

Y=Y/10; a=a/10;

 D=d+2*K*B;

rd=0,5(D-2*K*B)+Y*K*B;

rk=1,04*rd

                i=1

  Diam=D1 to D2

  Step(D2-D1)/10

            i=i+1

               Ff=((a*R)/rd)+(T(rd-rk))/rd*rk)

          Diam(i);  Ff(i);

       КОНЕЦ

<img src="/cache/referats/23915/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1042 _x0000_s1041 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080">

4.Текст  программы

Private Sub UserForm_Initialize()

Dim stAs String

Dim e As String

line3:

e= InputBox(«Прочитать из файла?»)

If e = "да" Or e = «yes» Or e = "д" Or e = «y»Then

GoToline1

ElseIfe = "нет" Or e = «no» Or e = "н" Or e = «n»Then

GoToline2

Else

GoToline3

End If

line1:

Open ThisWorkbook.Path& «dok.txt» For Input As #1

For i= 1 To 23

Line Input #1, st

If i= 2 Then TextBox1.Value = CInt(st)

If i= 3 Then TextBox4.Value = CInt(st)

If i= 6 Then TextBox2.Value = CInt(st)

If i= 7 Then TextBox5.Value = CInt(st)

If i= 10 Then TextBox3.Value = CInt(st)

If i= 11 Then TextBox6.Value = CInt(st)

If i= 14 Then TextBox9.Value = CInt(st)

If i= 17 Then TextBox8.Value = CInt(st)

If i= 20 Then ComboBox2.Text = st

If i= 23 Then TextBox11.Value = CInt(st)

Next i

Close #1

line2:

ComboBox2.AddItem «4400»

ComboBox2.AddItem«4450»

ComboBox2.AddItem«4500»

ComboBox2.AddItem«4550»

End Sub

Private SubCommandButton1_Click()

Unload UserForm1

End Sub

'АЛГОРИТМДЛЯКНОПКИРАСЦЁТ

PrivateSub CommandButton2_Click()

'обьявление необходимых переменных

Dim B(1 To 2) As Single

Dim R As Integer

Dim T As Integer

Dim K(1 To 2) As Single

Dim d(1 To 2) As Single

Dim a As Single

Dim Y As Single

Dim rk(1To 2) As Single

Dim Dn(1To 11) As Single

Dim rd(1 To 2) As Single

Dim Ff(1 To 11) As Single

Dim H(1 To 2) As Single

Dim DiamAs Single

Dim LT As Boolean

Dimbox As Variant

'програма проверки коректностиввода чисел в форму

If ComboBox2.Text ="" Then

MsgBox("ВведитереакциюRz")

GoToline:

End If

For Each box In Controls

If Left(box.Name,7) = "TextBox" Then

If IsNumeric(box.Value) = False Then

MsgBox(«Все ли числа»)

GoToline:

End If

If box.Value<= 0 Then

MsgBox("ПРоверьте все ли числа >0?")

GoToline:

End If

End If

Next box

'присваеваниепеременныхячейкам

B(1) = TextBox1.Value

K(1) = TextBox2.Value

d(1) = TextBox3.Value

B(2) = TextBox4.Value

K(2) = TextBox5.Value

d(2) = TextBox6.Value

Y = TextBox9.Value

T = TextBox8.Value

a = TextBox11.Value

Open ThisWorkbook.Path& «dok.txt» For Output As #1

Print #1, "ширина, В"

For i= 1 To 2

Print #1, B(i)

Next i

Print #1, ""

Print #1, "коэфицент,%"

For i= 1 To 2

Print#1,K(i)

Nexti

Print#1,""

Print#1,«посадочный диаметр»

For i= 1 To 2

Print #1, d(i)

Nexti

Print#1,""

Print#1,"коэф.норм деформации"

Print#1,Y

Print#1,""

Print#1,«момент подв. к колёсам, Нм»

Print#1,T

Print#1,""

Print#1,«нормальная реакция,(H)»

Print#1,ComboBox2.Text

Print #1, ""

Print #1, "плечосилы,м"

Print#1,a

Close#1

R= CSng(ComboBox2.Text)

LT= CheckBox1.Value

'UserForm1.Hide

'расчётнеобходимых переменных

a= a / 1000

Y= Y / 10

Fori = 1 To 2

B(i) = B(i) / 1000

K(i) = K(i) / 100

d(i) = d(i)* 0.0254

H(i)= K(i) * B(i)

Dn(i) = d(i) + 2 * H(i)

rd(i)= 1 / 2 * (Dn(i) — 2 * H(i)) + Y * H(i)

rk(i) = 1.04 * rd(i)

Next i

i= 1

WithWorksheets(«лист1»)

Range(«A1»).Value =«Dнар.»

Range(«B1»).Value =«Fсопр.»

For Diam= Dn(1) To Dn(2) Step (Dn(2) — Dn(1)) / 10

Ff(i)= (a * R) / (1 / 2 * (Diam — 2 * H(1)) + Y * H(1)) +T * ((1 / 2 * (Diam — 2 * H(1)) + Y * H(1)) — 1.04 *(0.5 * (Diam — 2 * H(1)) + Y * H(1))) / (0.5 * (Diam — 2 * H(1)) + Y * H(1)) * 1.04 * (0.5 * (Diam — 2 * H(1)) + Y * H(1))

Cells(i+ 1, 1).Value = Diam

Cells(i+ 1, 2).Value = Ff(i)

i= i + 1

Next Diam

End With

With Worksheets("лист1")

For i= 1 To 2

Cells(1, 5).Value = («Fсопр.»)

Cells(1, 3).Value = («rдин.»)

Cells(1, 4).Value = («dпос.»)

Cells(1, 6).Value = («Dнар.»)

Cells(1, 7).Value = («rкач.»)

Cells(i+ 1, 3).Value = rd(i)

Cells(i+ 1, 4).Value = d(i)

Cells(i+ 1, 5).Value = Ff(i)

Cells(i+ 1, 6).Value = Dn(i)

Cells(i+ 1, 7).Value = rk(i)

Next i

Unload UserForm1

 If LT = False Then

Макрос1

Else

Макрос2

End If

End With

line:

EndSub

Вданной программе были использованы макросы, при помощи которых строитсязависимость силы сопротивления качения от наружного диаметра колеса, очисткалистов, запись и считывание из файлов.

 Программа позволяет делать выбор методарасчёта: методом наименьших квадратов или с уравнением линии тренда.

5.Интерфейспрограммы.

Пользовательскаяформа программы имеет одну вкладку. На ней производится ввод исходных данных,кнопка расчёта или отмены.

  Общий вид пользовательской формы представленна рис.

  

         

  Общий вид пользовательской формы

<img src="/cache/referats/23915/image005.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

   

6.Результаты расчёта

1.Расчёт при R=4500 (H)

<span Arial CYR",«sans-serif»">Наружный диаметр колеса (м)

<span Arial CYR",«sans-serif»">Сила сопротивления качению (Н)

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,5752

<span Arial CYR",«sans-serif»">99,8863449

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,58113

<span Arial CYR",«sans-serif»">98,7118912

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,58706

<span Arial CYR",«sans-serif»">97,562645

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,59299

<span Arial CYR",«sans-serif»">96,4377823

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,59892

<span Arial CYR",«sans-serif»">95,3365173

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,60485

<span Arial CYR",«sans-serif»">94,2580948

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,61078

<span Arial CYR",«sans-serif»">93,2017822

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,61671

<span Arial CYR",«sans-serif»">92,166893

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,62264

<span Arial CYR",«sans-serif»">91,1527634

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,62857

<span Arial CYR",«sans-serif»">90,1587601

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,6345

<span Arial CYR",«sans-serif»">89,1842575

Уравнение линии тренда:218,5856*x^3-154,77*x^2-233,068*x+243,5075

2.Расчёт при R=4550 (H)

<span Arial CYR",«sans-serif»">Наружный диаметр колеса (м)

<span Arial CYR",«sans-serif»">

<span Arial CYR",«sans-serif»">Сила сопротивления качению (Н)

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,5752

<span Arial CYR",«sans-serif»">101,026596

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,58113

<span Arial CYR",«sans-serif»">99,8394394

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,58706

<span Arial CYR",«sans-serif»">98,6777649

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,59299

<span Arial CYR",«sans-serif»">97,5407486

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,59892

<span Arial CYR",«sans-serif»">96,4275894

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,60485

<span Arial CYR",«sans-serif»">95,3375168

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,61078

<span Arial CYR",«sans-serif»">94,2698135

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,61671

<span Arial CYR",«sans-serif»">93,2237701

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,62264

<span Arial CYR",«sans-serif»">92,1987152

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,62857

<span Arial CYR",«sans-serif»">91,1940079

<span Arial CYR",«sans-serif»">0,6345

<span Arial CYR",«sans-serif»">90,2090225

<span Arial CYR",«sans-serif»">

<span Arial CYR",«sans-serif»">

                           

                              7.График зависимости

1.

<img src="/cache/referats/23915/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

2.

<img src="/cache/referats/23915/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

8.Вывод

Использование  САПР значительно упрощает процесс вычислений,повышает эффективность инженерных расчётов. В данной работе был произведёнрасчёт алгоритма оценки влияния наружного диаметра колеса на силу сопротивлениякачению  в ходе чего была полученазависимость силы сопротивления качению от наружного диаметра колеса. Сувеличением наружного диаметра колеса сила сопротивления уменьшается.