Расрчитать удельную мощность трения дисков фрикционного тормоза в зависимости от момента трения тормоза и числа пар трения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

 

Автотракторный факультет

 

Кафедра «Тракторы»

 

Группа 101219

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине

 

«ИНФОРМАТИКА»

 

РАССЧИТАТЬ УДЕЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ ТРЕНИЯ ДИСКОВ ФРИКЦИОННОГО ТОРМОЗА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОМЕНТА ТРЕНИЯ ТОРМОЗА И ЧИСЛА ПАР ТРЕНИЯ.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил                                                                            Г.В. Горустович

студент 

 

Проверил В.В. Равино

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2011

 

РЕФЕРАТ

 

49 стр., 18 рис., 3 табл., 3 источн., 2 прил.

 

УДЕЛЬНАЯ  МОЩНОСТЬ ТРЕНИЯ, МОМЕНТ ТРЕНИЯ, ЧИСЛО ПАР ТРЕНИЯ, БЛОК-СХЕМА, DELPHI, СПРАВКА, ПРЕЗЕНТАЦИЯ

 

Написана  программа в среде программирования Delphi для расчета удельной мощности трения дисков фрикционного тормоза, необходимой для торможения колеса, в зависимости от момента трения тормоза и числа пар трения. Данный программный продукт позволяет строить графические зависимости и таблицы значений, экспортировать полученные данные в MS Word и MS Excel для их дальнейшей обработки.

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ 6

2. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 8

3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ 9

5. СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ 16

5.1. Падающее и контекстное меню 16

5.2. Статусная строка 16

5.3. Обработка исключительных ситуаций 17

5.4. Построение графических зависимостей 18

5.5. Создание анимации 18

5.6. Вызов внешнего приложения 19

5.7. Динамически подключаемые библиотеки 20

5.8. Использование системных диалогов 21

7. РАСЧЁТ КОНТРОЛЬНОГО ПРИМЕРА 28

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ 32

ПРИЛОЖЕНИЕ 33

1) Листинг программы: 33

2) Презентация программы(MS PowerPoint): 45

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Для обеспечения  безопасного использования машин  большой мощности, способных развивать  высокие скорости движения, проектируются  тормозные системы, которые могут эффективно противодействовать мощности и скорости.

 Тормоза предназначены для уменьшения поступательной скорости, экстренной остановки или удержания на уклоне.

В данной работе необходимо рассчитать удельную мощность трения дисков фрикционного тормоза, необходимую для торможения колеса, в зависимости от момента трения тормоза и числа пар трения.

Целью данной работы является закрепление, углубление и обобщение навыков программирования, полученных во время изучения дисциплины «Информатика» и выработка умения самостоятельно применять эти знания для творческого решения конкретных практических инженерных задач.

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

 

 

 

 

1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Требуется рассчитать удельную мощность трения дисков фрикционного тормоза, необходимую для торможения колеса Pud(Вт/м²), в зависимости от момента трения тормоза Mtr(Нм) и числа пар трения z.

 

а)

Схема работы дискового тормозного механизма  
1 - наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 - поршень; 3 - соединительная трубка; 4 - тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 - тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 – поршень; 7 - внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза

б)

Рис. 1 – фрикционный тормоз:

а) место расположения; б) принцип работы

 

Удельная  мощность трения дисков фрикционного тормоза рассчитывается по формуле 1:

 

, (1)

 

где  M_tr –момент трения, Н*м;

ω_r – относительная угловая скорость скольжения дисков, рад/с;

 – наружный радиус фрикционных дисков, м;

 – внутренний радиус фрикционных дисков, м;

z – число пар трения, шт.;

Pud – Удельная мощность, Вт/м².

 

Сводные данные по расчетным параметрам представлены в таблице 1

Таблица 1 – Сводные данные по расчетным параметрам

Обозначение в формуле	Диапазон изменения	Примечание
Mtr	0..30714.129 Нм	Варьируемая величина
z	1..16 шт.	Варьируемая величина
re	0,1025 м	Постоянная величина
ri	0,0076 м	Постоянная величина
ωr	-2.889078145 рад/с	Постоянная величина

 

 

 

При разработке программы необходимо будет использовать вложенные циклы (for..to..do..repeat).

 

2. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Рис. 2 – Блок-схема  алгоритма решения математической модели

 

3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ

В таблице 2 приведены переменные, используемые в программе, и их описание.

Таблица 2

Переменная в формуле	Обозначение в программе	Тип данных	Область видимости	Пояснение
1	2	3	4	5
z	z	Целый	Глобальная	Количество пар трения
Mtr	Mtr	Вещественный	Глобальная	Момент трения
re	Re	Вещественный	Глобальная	Наружный радиус дисков
ri	Ri	Вещественный	Глобальная	Внутренний радиус дисков
Mtr	Mtrmin	Вещественный	Глобальная	Минимальный момент трения
Mtr	Mtrmax	Вещественный	Глобальная	Максимальный момент трения
z	zmin	Целый	Глобальная	Минимальное значение количества пар трения
z	zmax	Целый	Глобальная	Максимальное значение количества пар трения
ωr	Wr	Вещественный	Глобальная	относительная угловая скорость скольжения дисков

 

 

 

 

Продолжение табл. 2

	2	3	4	5
–	stz	Вещественный	Глобальная	Шаг по переменной z
–	stMtr	Вещественный	Глобальная	Шаг по переменной Mtr
–	AssignFile	Текстовый файл	Локальная	Файловая переменная для записи или чтения
–	i, j	Целый	Локальная	Параметры цикла
–	WriteLn	Строковый	Локальная	Переменная для записи в файл
–	readLn	Строковый	Локальная	Переменная для записи из файла
–	ld_points	Целый	Глобальная	Вращение колеса вокруг оси X
–	rd_points	Целый	Глобальная	Перемещение дисков по горизонтали

В таблице 2 представлено также описание всех переменных, используемых в программе.

 

 

4. РАЗРАБОТКА ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

При запуске  программы появляется главное окно, представленное на рисунке 3

 

 

Рис.3 – Главное окно программы.

 

Исходные  данные для удобства ввода разбиты  на три логических блока: Момент трения, Число пар трения и Другие параметры. Для проведения расчетов необходимо нажать кнопку Расчёт. Если требуется выполнить дополнительные вычисления, то можно воспользоваться калькулятором, который вызывается нажатием кнопки Калькулятор.

Программа содержит падающее меню (рис. 4) и контекстное меню (рис. 5), из которых можно выполнить основные действия с программой.

 

 

 

                   а)                                  б)                                       в)

Рис. 4 – Главное падающее меню программы:

а) меню файл; б) меню расчёт; в) меню помощь

 

 

Рис. 5 – Контекстное меню программы

 

Для облегчения понимания работы с программой содержится статусная строка, в которую выводится  справочная информация о любом объекте  программы, к которому подводится курсор.

После выполнения расчетов результаты отображаются на новой форме в виде таблицы (рис. 6).

 

Рис. 6 – Форма с результатами расчёта

 

На данной форме имеются ряд кнопок позволяющих  провести постобработку полученных результатов. Можно сохранить результаты в MS Excel, MS Word, в формате html. Есть возможность показать графические зависимости.

При нажатии  на кнопку Графики загружается новая форма (рис. 6), на которой представлены графические зависимости удельной мощности трения дисков фрикционного тормоза: от момента трения при различных количествах пар трения; от количества пар трения при различных значениях момента трения. Также предусмотрена возможность построения трехмерного графика – зависимость удельной мощности трения дисков фрикционного тормоза при одновременном изменении сразу двух параметров, указанных выше.

 

Рис. 7 – Окно представления графических зависимостей

 

При нажатии  пункта меню «О программе» загружается новая форма (рис.8).

 

Рис. 8 – Окно «О программе»

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

 

5. СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

5.1. Падающее и контекстное  меню

 

Практически любое приложение должно иметь меню, поскольку именно меню дает наиболее удобный доступ к функциям программы. Существует несколько различных типов меню. В программе использовались два типа меню: падающее (см. рис. 4) и контекстное (см. рис. 5).

В Delphi меню создаются компонентами MainMenu – главное меню, и PopupMenu – контекстное меню. Оба компонента расположены на странице Standart.

Каждый  раздел меню снабжен соответствующей  комбинацией кнопок вызова для удобства. Некоторые пункты меню соответствуют кнопкам на форме.

Меню  создается с помощью "Конструктора Меню", который вызывается щелчком  по соответствующей пиктограмме.

 

 

5.2. Статусная строка

 

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