活塞式压缩机曲柄连杆机构受力计算软件的开发

活塞式压缩机曲柄连杆机构受力计算软件的开发 活塞式压缩机曲柄连杆机构受力计算软件 的开发 压缩机技术2000年第5期(总第163期) ;计算机应用;文章编号? .一………(2\/ 活塞式压缩机曲柄连杆机构受力计算软件的开发. .堡璺篓,豢意艺,刘凤珍,胡烨,璺,f' (1'长抄铁道学院,湖南长抄410075;2机械部通用机械研究所,北京1004300)\\\l, 摘要:介绍用vi,.Bi语言开发的活塞式压缩机曲柄连杆机构受力计算软件,其功能完善,界面?' 适应任何机型,可用于I程设计和计算机辅助教学,有一定的实用价值., 莘TP311TH457TP31A带,7}7灵中圉分类号:;文献标识码:.//^,/'f''1 1前言 在对活塞式压缩机进行设计时,必须对其曲柄连 杆机构的运动和受力进行分析和计算.在以往的设计 计算中,一般采用手工计算的方法.但是,这种方法 存在种种弊端,如工作量大,计算复杂,容易出错, 计算速度慢等.现有编制的程序虽能对某些机型进行 设计计算,若换一种型式的压缩机则其程序就必须做 相应的改动,通用性差.根据这种情况,我们开发了 适应任何机型的活塞式压缩机,如单缸机,直立双缸 机,v型双缸机,w型三缸机等的程序软件.用户 只需选择相应机型.输入参数即可快捷,便利地计算 活塞式压缩机曲柄连杆机构的受力情况,有利于设计 人员即时进行对比分析,选择最优方案.同时该软件 还可以用于计算机辅助教学,有较强的实用价值. 2压缩机曲柄连杆机构受力分析 在压缩机正常工作时.作用于曲柄连杆机构上的 力主要有3种:(1)惯性力;(2)气体力;(3)摩擦 力.至于各机体本身的重力,因其作用力相对很小, 故可忽略不计.其中,这3种沿气缸轴线方向上的分 力共同组成了活塞力,而活塞力在活塞销中心处又可 分解为活塞侧向力和连杆力;连杆力传到曲柄销中心 处又可分为2个分力即切向力和法向力.由于篇幅限 制.这里不再对各力的关系进行详细叙述,读者可参 阅有关压缩机的资料. 3软件介绍 3.1软件功能分析 通过对活塞式压缩机曲柄连杆机构的受力分析, 我们可以确定本软件应当具有以下几点功能: (1)可对各种型号的活塞式压缩机进行受力计算 和分析; (2)有良好的人机界面,用户可以自行设置压缩 机的各项结构与工作参数; (3)计算结果形象生动,有曲线与数据列表两种 表示方式; (4)可对计算结果进行存储,打印等操作; (5)界面友好.安装,使用方便快捷,运行稳 定; (6)可在Windows95及其后继版本的操作系统 环境下运行. 3.2软件编制语言 本软件采用VisualBasic语言(下面简称为VB 语言)编制.它综合运用了BaSic语言和可视化的设 计工具,并且采用了事件驱动编程机制,因而非常适 用于图形界面的编程方式.它以丰富的用户图形界面 (GUI)及其强有力的集中开发环境(IDE),为Win dows应用程序特别是图形用户界面应用程序的开发 提供了一个有效的工具.从而使得复杂的Windows 编程工作变得十分简单便捷. 另外,VB语言编制属于面向对象的编程.这也 收稿日期:2004)一o4—15 作者简开:陈焕新(1964一).男.长沙铁道学院能源与环境系主任,教授 2000年第5期(总第163期)压缩机技术 很适合本软件对不同型号压缩机及不同作用力进行计 算分析的要求.把不同型号压缩机的不同作用力作为 编程对象进行分别处理,使得编程工作变得十分灵 活,方便,条理清晰. 3.3软件编制 在对活塞式压缩机曲柄连杆机构进行受力计算及 分析处理过程中均要调用一些相同的参数,如压缩机 为了在不同的过程中调 的结构参数以及每个作用力. 用这些参数,把这些参数设为模块中的公共参数.同 时.在软件设计过程中,采用了VisualBasic语言提 供的模块功能,把各个受力的计算过程做成相应的函 数,集中在一个模块上供各个过程调用.这样既减少 了主程序的代码,又使得各种作用力的计算程序编制 相对独立,同时为软件今后的功能扩充提供了方便. 在处理曲线绘制时.根据计算所得的作用力大小及相 应转角大小可确定一个坐标点,然后利用vB语言提 供的objectpset[Step](X,Y),[color]方法对这 些点的颜色进行控制.这样即可精确的描绘出该作用 力在压缩机的整个运转周期中大小的变化曲线图.另 外.在数据处理模块中.利用vB所提供的公共对话 框CommonDialog控件可以很方便地实现所需的打印 和存储功能 3.4软件功能及计算实例 本软件充分利用了vB语言面向用户的图形界面 (GUI)的特点.具有典型的Windows风格.界面友 好,安装与操作方便.用户只要按照提示选择好安装 路径后即可把软件安装在win9x或Win2000下.然 后运行软件即可很方便地进行压缩机曲柄连杆机构的 受力计算.下面以计算三缸w型压缩机曲柄连杆机 构的总切向力为例对该软件的功能进行说明. 3.4,1运行程序 在"开始"菜单中选择运行本软件,出现主界面 图.其中包括菜单和按钮选项.用户可以从菜单中选 取所需的操作命令,也可以直接点取按钮选择操作功 能.软件共有"参数设置","曲线绘制"和"数据处 理"3个功能按钮,用户也可以从"帮助"菜单中得 到帮助. 3.4.2参数设置 在主界面上点取按钮"参数设置"后,弹出参数 设置的窗口.在这里可以选择压缩机的型号以及设置 压缩机的各项结构和运行参数.用户也可以直接点取 "缺省"按钮.由系统自动设置各项参数(进行教学 演示时).设置好参数后,点取"确定"按钮返回主 界面. 3.4.3曲线绘制 在主界面上点取按钮"曲线绘制",弹出曲线绘 制的窗口.在这里,我们可以选择作用力类型然后 点取"绘图"按钮即可在屏幕上绘制出相应的曲线 图.对于总切向力.用户还可以在这里选择不同型号 的压缩机进行计算及绘图.选择"总切向力"和"w 型三缸机"后,单击"绘图".得总切向力曲线图. 3.4.4数据处理 在主界面上单击"数据处理"按钮后.弹出数据 处理的窗口.在这里,可以任意作用力进行计算,存 储以及打印.选择"总切向力",在曲柄转角选择框 内选择从…0度到"360"度.步长值取"10"度, 然后单击"受力计算",得到所需范围内总切向力的 计算值.另外.可以进行保存和打印. 4结论 本软件在Windows95及其后继版本操作系统环 境下运行通过,并在实际设计计算中应用.取得满意 的效果.利用本软件进行压缩机曲柄连杆机构的受力 计算,快捷便利,形象生动.界面友好.此外.该软 件还可用于计算机辅助教学.有较强的实用价值. 参考文献 [1]缨道平活塞式制垮压缩机(Mj.北京:机械工业出版社 1983. [2]姜晓铝跟我学VisuatBasic60中文版程序开发宝典(Mj 北京;冶金工业出版社.1999. [3]冯玉琪新缩实用空调制垮设计,选型,调试维修手册【M] 北京t电子工业出版社,1997 [4]曾伟民.勇刚V~ualBc6.0高级实用教程[M]北京 电子工韭出版社,1999 欢迎投稿欢迎订阗 欢迎在拳登广菩