“幾何畫板”在工業(yè)縫紉機機構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
“幾何畫板”是一個非常優(yōu)秀的教學(xué)軟件,在中學(xué)多媒體CAI課件輔助教學(xué)中應(yīng)用極為廣泛,。該軟件豐富而方便的創(chuàng)造功能為我們提供了一個動態(tài)的幾何環(huán)境,可以把數(shù)量關(guān)系的變化通過圖形直觀地、動態(tài)地顯示出來。因此,它是一個很適合處理“數(shù)與形”關(guān)系的工具軟件,尤其在動態(tài)的模擬特定對象運動軌跡方面較其他繪圖軟件有更大的優(yōu)勢,從而為機構(gòu)的設(shè)計及其運動分析提供一條捷徑。
在工業(yè)縫紉機的機構(gòu)設(shè)計中,如何能夠更簡捷、更直觀地得到機構(gòu)運動分析的結(jié)果,尤其是某些特定對象(如挑線桿穿線孔)運動軌跡的模擬結(jié)果對機構(gòu)設(shè)計很重要。機構(gòu)運動分析的方法很多,通常使用的方法是作圖法和解析法。對一些復(fù)雜的機構(gòu)用解析法分析研究時,其數(shù)學(xué)模型建立和運算過程十分復(fù)雜,即便使用某些計算機軟件,編程量也比較大。圖解法雖然形象直觀,但描點法作圖十分繁瑣而且準確度低。幾何畫板無需編程,僅使用自身提供的繪圖工具,通過作圖即可對機構(gòu)運動進行分析。對于特定的運動對象可以設(shè)定“追蹤交點”,直接顯示出該對象的運動“軌跡”。需要優(yōu)化的機構(gòu)參數(shù)設(shè)為“動點”,拖動“動點”改變參數(shù)值可直接觀察到對應(yīng)圖形的變化。
圖1是運用幾何畫板的作圖方法,繪制的GC15-3型高速平縫機針機構(gòu)和挑線機構(gòu)運動簡圖。用鼠標拖動A點順時針沿圓園周運動,,即可描繪出穿線孔D點的運動軌跡。,從圖中可以看出其軌跡是一封閉的曲線,,并且沒有死點。借助于這樣的曲線軌跡,我們在設(shè)計挑線機構(gòu)時即可保證向機針和旋梭相當(dāng)精確地遞送面線。改變四桿機構(gòu)中任一構(gòu)件的參數(shù),你都可直觀看到穿線孔D點運動軌跡的變化。由此可對挑線機構(gòu)進行優(yōu)化。
E點反映了針桿行程S的變化,拖動A點按順時針作園周運動,針桿行程S也隨之跟著變化。同時旋轉(zhuǎn)角φ也隨同改變,由圖即可直觀看到φ角變化與穿線孔D點運動軌跡的對應(yīng)關(guān)系。