Оценка точности графического метода кинематического анализа с использованием анимационного моделирования в CAD-системе «Компас»

Аннотация

Известны три основных метода кинематического анализа механизмов: аналитический, графоаналитический (метод планов) и графический (метод кинематических диаграмм). Наиболее точным считается первый, менее точным – второй, самым неточным – третий. Именно поэтому при исследовании механизмов графический метод применяется реже всего. Высокая погрешность метода вызвана прежде всего низкой точностью построения графиков, которая обусловлена обычно вычерчиванием графиков вручную. Однако в современных условиях при использовании конструкторских систем автоматизированного проектирования точность метода может быть повышена. В статье сделана попытка оценки точности графического метода на примере анализа кинематики двух плоских рычажных механизмов. Исследование механизмов проводилось с построением их упрощенных параметризованных кинематических схем в среде CAD-системы «Компас» и с приведением в движение (анимацией) упрощенных параметризованных кинематических схем с помощью специального программного продукта – CAD-Animator’a. В результате получили координаты точек движущихся звеньев, затем рассчитали скорости и ускорения звеньев. Эти же параметры (координаты, скорости и ускорения) были получены с помощью аналитического метода. После чего проводилось сравнение параметров, найденных графическим и аналитическим методами. Выяснилось, что в большинстве случаев графический метод дает вполне удовлетворительную точность, однако в некоторых вариантах ошибка определения параметров была значительной – около 50 %. В связи с этим даны отдельные рекомендации, например, уменьшение шага движения начального звена.