Число векторов исходной вибрации, а следовательно, и число коэффициентов влияния на одну балансировочную плоскость, и число векторов конечной вибрации, далее в тексте будет называться числом компонентов.
Допустим, пользователь работает с числом компонентов, равным N и числом балансировочных плоскостей, равным M.
Массив состоит собственно из четырех подмассивов:
╨ N записей о модулях и углах векторов исходной вибрации;
╨ NxM записей о модулях и углах векторов влияния по всем балансировочным плоскостям;
╨ N записей о модулях и углах векторов конечной вибрации;
╨ N записей о именах коэффициентов влияния (строковые данные).
При запуске программы массив инициализируется нулями (в случае имен - пустыми строками), при выходе из программы все данные из массива удаляются.
Исходная часть данных массива (то есть данные о векторах исходной вибрации, коэффициентах влияния и именах коэффициентов влияния - данные о векторах конечной вибрации рассчитываются программой) может вводиться вручную пользователем в специальном режиме, называемом режимом редактирования массива. В этом режиме можно как просто просмотреть эти данные, так и изменять их.
Данные массива можно записывать в файлы (эти файлы имеют расширения PDF - PVT Data File), таким образом, они будут сохраняться и при выходе из программы, и при выключенном компьютере. Естественно, позднее пользователь может загрузить в массив данные из этого файла. Данные, находившиеся в массиве до этого, будут утеряны (впрочем, если необходимо, их можно перед этим записать в другой файл). Начиная с версии 7.6 в файл заносятся также данные о количестве компонентов и БП, которые при загрузке данного файла восстанавливаются.
В процессе работы возникает необходимость использовать коэффициенты влияния, стандартные для некоторых распространенных типов турбоагрегатов. Для этого в PVT организована работа с так называемыми базами данных стандартных коэффициентов влияния. Это файлы с расширением CVF, каждый из которых может содержать неограниченное количество пакетов, состоящих из NxM записей о коэффициентах влияния и N записей о их именах (причем эти N и M для каждого пакета могут быть разными). Каждый пакет имеет свое имя, как правило, соответствующее названию данного типа турбоагрегата. Так как в один CVF-файл можно занести столько данных о турбоагрегатах, сколько позволяет место на жестком диске компьютера пользователя, одного такого файла вполне достаточно, впрочем, возможна загрузка других баз данных. Файл PVT.CVF поставляется в комплекте PVT и содержит сведения и коэффициентах влияния наиболее распространенных турбоагрегатов. Он же используется программой по умолчанию. Из базы данных можно загрузить коэффициенты влияния определенного турбоагрегата в массив, причем при этом данные о векторах исходной вибрации при этом изменениям не подвергаются. Само собой, пользователь может добавлять в базу данных новые пакеты данных о коэффициентах влияния (они заносятся туда из текущих значений массива), и удалять ненужные ему пакеты. При работе с базой данных пользователю выдается перечень названий всех пакетов, с указанием количества компонентов и БП для каждого из них. Работа с базами данных окончательно введена в версиях 8.5 и выше.
В программе присутствует функция инициализации массива случайными числами. Имена коэффициентов влияния в этом случае будут Ran 1, Ran 2 ... Ran N. Такой режим может пригодиться в режиме отладки или для демонстрации.
Также имеется функция проверки массива на корректность. Введение ее объясняется следующим. В режиме расчетов пользователю показывается статистика об изменении модулей и углов векторов влияния. В частности, при подсчете коэффициента изменения модулей используется некий, причем один и тот же вектор влияния. Однако, если его модуль равен нулю, возникает ошибка
ГЛАВА 17. ГЛАВНОЕ МЕНЮ И ПАНЕЛЬ PVT.
PVT имеет так называемое главное окно, содержащее меню и панель
кнопок. Посредством них осуществляется активация всех режимов работы (файловое
чтение/запись, редактирование массива, расчеты, работа с базой данных,
опции и др.). Собственно, все режимы активируются из меню, а кнопки - это
быстрый вариант вызова наиболее часто используемых режимов.
Далее приведен краткий обзор всех пунктов главного меню. Оно
содержит меню <Файл>, <Массив>, <Расчеты>, <Опции>, <Справка>.
Меню <Файл> содержит следующие пункты:
╨ <Загрузить файл в массив> - режим заполнения массива данными из файла
PDF;
╨ <Сохранить массив в файл> - создание файла PDF с записью в него данных
из массива;
╨ <Выход из программы> - инициирует выход в операционную систему.
Меню <Массив> содержит следующие пункты:
╨ <Количество векторов и БП> - осуществляется запрос на ввод пользователем
количества компонентов и балансировочных плоскостей;
╨ <Редактирование массива> - инициирует режим, в котором можно просматривать
и менять значения массива;
╨ <База данных КВ> - режим работы с базами данных коэффициентов влияния
- файлов CVF. По умолчанию используется база данных PVT.CVF;
╨ <Инициализация случайными числами> - заполнение данных массива о
исходной вибрации и КВ некими случайными значениями;
╨ <Проверка на корректность> - режим проверки наличия ненулевых КВ
на каждой из балансировочных плоскостей.
Меню <Расчеты> содержит в себе только один пункт - <Режим расчетов>,
позволяющий пользователю вести виброналадку.
Меню <Опции> содержит пункт <Отображение векторов>, позволяющий
выбрать, будут ли отображаться вектора исходной и конечной вибрации, и
если да, то какими цветами.
Меню <Справка> содержит следующие пункты:
╨ <Документация> - осуществляет загрузку программы Microsoft Word (если
она, конечно, присутствует на пользовательском компьютере) с открытием
технической документации - файла PVT.DOC;
╨ <Перечень версий> - показывает список версий PVT, от самых старых,
к самым новейшим. Также там кратко перечислены отличия <A> и <C>
- вариантов программы;
╨ <О программе PVT> - сведения о разработчиках, включая e-mail и телефонный
номер.
Панель содержит следующие кнопки:
Соответствует пункту
<Загрузить файл в массив> меню <Файл>;
Соответствует пункту
<Сохранить массив в файл> меню <Файл>;
Соответствует пункту
<Редактирование массива> меню <Массив>;
Соответствует пункту
<База данных КВ> меню <Массив>;
Соответствует пункту
<Режим расчетов> меню <Расчеты>;
Соответствует пункту
<Документация> меню <Справка>;
На главном окне PVT присутствует информация о текущих значениях
количества компонентов и балансировочных плоскостей. Она находится в виде
строки состояния над панелью кнопок.
ГЛАВА 18. ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.
Заполнение массива данными о векторах исходной вибрации и коэффициентах
влияния проводится в режиме редактирования массива. Окно этого режима показано
на рис. 3.
Большой <лифт> (находящийся за пределами рамок <Исходные колебания>
и <Коэффициенты влияния>, отвечает за переключение текущих редактируемых
компонентов. Верхние позиции <лифта> соответствуют первым компонентам,
нижние - последним. При перемещении по <лифту> (оно осуществляется либо
нажатием кнопок со стрелками, либо перемещением ползунка с зажатой левой
кнопкой мыши) в окнах будет появляться информация о векторах исходной вибрации
и коэффициентах влияния, соответствующаа данным компонентам по порядковому
номеру. Например, если в окне, показанном на рисунке, сместить большой
<лифт> на две позиции вниз, в рамке <Исходные колебания> будет информация
по третьему вектору исходных колебаний, в рамке <Коэффициенты влияния>
- соответственно по третьему вектору первой балансировочной плоскости коэффициентов
влияния. Значения можно изменять, вводя новые в соответствующие поля.
Другой <лифт> отвечает за переключение балансировочных плоскостей.
Например, если после указанной выше операции переместить этот <лифт> на
три позиции вниз, то в рамке <Исходные колебания> будет информация по третьему
вектору исходных колебаний, а в рамке <Коэффициенты влияния> - информация
по третьему вектору четвертой балансировочной плоскости коэффициентов влияния.
Рамка <Ограничения на конечные колебания> имеется только в PVT-2000
версии 11.0 и выше, которая поддерживает так называемые ограничители конечной
вибрации. Здесь можно выбрать, ограничивается ли некий вектор конечной
вибрации (последний выбирается большим <лифтом>), установив соответствующий
флаг, и если да, то указать пределы его изменения по модулю и углу.
При нажатии кнопки <Завершить> произойдет выход из режима
редактирования массива.
ГЛАВА 19. ФАЙЛОВЫЕ ЧТЕНИЕ И ЗАПИСЬ.
Загрузка данных из файла в массив и запись данных из массива в
файл осуществляется посредством соответствующих пунктов меню <Файл>. Это
стандартные диалоги Windows Open и Save, используемые в большинстве приложений
Windows. При загрузке данных из файла требуется выбрать нужный файл
PDF и нажать кнопку Open. При записи данных в файл необходимо ввести новое
имя и нажать кнопку Save. Если файл с таким именем уже существует будет
выдан запрос на перезапись новых данных поверх старых.
ГЛАВА 20. РЕЖИМ РАСЧЕТОВ.
Режим расчетов в PVT является наиболее важным. Все остальные режимы
- операции с исходными данными и сервис. Виброналадка проводится исключительно
в этом режиме, и все остальные главы, за исключением главы 29, описывают
работу в последнем.
Окно режима расчетов занимает весь экран, поэтому для активации
какого-нибудь иного режима требуется выход из режима расчетов. Оптимальным
разрешением экрана является 800x600, ниже будет объяснено, почему.
В окно входят следующие компоненты:
╨ область графического отображения данных;
╨ кнопка управления векторами;
╨ панель выбора балансировочной плоскости;
╨ панель статистики;
╨ панель результатов;
╨ кнопка активации АПР;
╨ кнопки масштабирования;
╨ флаг одновременного отображения имен;
╨ панель многоплоскостной балансировки;
╨ кнопка печати протокола.
Область графического отображения занимает наиболее крупную часть
окна и располагается ближе к его нижнему правому углу. В ней отображаются
вектора по системе визуализации, которая была описана в главе 3.
В самой верхней части окна располагаются (слева направо): кнопка
<АПР>, кнопки масштабирования (<+> и <->), флаг <Отображение имен>. Ниже
находится панель выбора БП. Далее в правой части начинается область графического
отображения, а слева - различные статистические данные. К ним относятся
панель <Статистика>, панель <Результат> и панель <Многоплоскостная балансировка>.
Панели <Статистика> и <Результат> отображают базовые статистические
данные. При работе с программой пользователь находит оптимальное решение
- такое изменение длин и поворот, что конечные максимальные колебания (КМК)
оказываются как можно меньше. Естественно, что после этого ему необходимо
знать, причем точно, во сколько раз он изменил длину векторов влияния и
на сколько градусов повернул их. Именно эти данные находятся на панели
<Статистика>. Следует отметить, что если пользователь вышел из режима расчетов,
а потом снова в него вошел, то эта информация сбросится, то есть коэффициент
изменения модулей будет равен единице, а изменение углов - нулю. Панель
<Результат> отвечает за числовую информацию о максимальных исходных и конечных
колебаний (следовательно, о радиусах соответственно зе-леной и красной
окружностей на графической области).
О многоплоскостной балансировке, АПР, масштабировании, отображении
имен и др. читайте в нижеследующих главах.
Размеры окна режима расчетов - весь экран независимо от разрешения,
установленного в Windows Display Properties. Поскольку при увеличении разрешения
размеры кнопок, шрифтов и всех прочих компонентов уменьшаются, область
графического отображения информации увеличивается. 800x600 является оптимальным
разрешением потому, что в этом режиме для большинства мониторов обеспечивается
и достаточная крупность шрифтов, и приличные размеры графической области
(при наличии 21'' монитора лучшее разрешение - 1024x768).
ГЛАВА 21. ВЫБОР БАЛАНСИРОВОЧНОЙ ПЛОСКОСТИ.
Панель <Выбор балансировочной плоскости> (см. приложение, рис.
) режима расчетов содержит так называемые радио-кнопки. В любой момент
активной может быть только одна из них. При щелчке левой кнопкой мыши на
неактивной радио-кнопке последняя становится активной. В зависимости от
того, сколько балансировочных плоскостей указал плоьзователь для работы
(меню <Массив>, пункт <Количество векторов и БП>), столько радио-кнопок
и появится на панели <Балансировочная плоскость>). Около каждой из них
находится число, отвечающее за номер соответствующей балансировочной плоскости.
Таким образом, меняя активную радио-кнопку, пользователь переключается
на нужную ему балансировочную плоскость, суммируя с векторами исходной
вибрации разные группы векторов влияния. Необходимо упомянуть, что при
переключении балансировочных плоскостей коэффициент изменения модулей (он
же масса балансировочного груза) и угол поворота сохраняются для каждой
балансировочной плоскости. К примеру, если мы провели некие операции над
первой балансировочной плоскостью, потом переключились на вторую, поработали
с ней и снова переключились на первую, то можно продолжить работу с того
места, на котором остановились, когда переключаемся на первую балансировочную
плоскость. Вся числовая статистика полностью сохраняется. При инициализации
режима расчетов по всем БП коэффициенты изменения модулей равны единице,
углы поворота - нулю.
По умолчанию текущая балансировочная плоскость - первая. Следовательно,
программа немедленно выдаст сообщение об ошибке в том случае, если все
коэффициенты влияния на первой БП - нулевые. На остальные БП можно переключаться,
если вы уверены, что они удовлетворяют критерию корректности работы (см
конец главы 16).
ГЛАВА 22. РУЧНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ВЕКТОРОВ ВЛИЯНИЯ.
Изменение модулей и поворот векторов влияния проводится в режиме
расчетов при активированной кнопке <Управление> (кнопка должна быть обведена
пунктирной рамкой). Однако, в принципе не стоит уделять этому большое внимание,
поскольку во-первых эта кнопка активна по умолчанию, и во-вторых после
операций над другими кнопками и панелями кнопка <Управление> становится
активной автоматически. Необходимо также убедиться в том, что включен режим
Num Lock. Тогда Вы можете проводить следующие операции с векторами влияния:
╨ клавиша <стрелка вверх> (она же <8>) на цифровой клавиатуре - увеличение
модулей всех векторов влияния во столько раз, во сколько необходимо, чтобы
модуль максимального вектора влияния увеличится на единицу (это было сделано
для того, чтобы при большом увеличении модулей не терялась точность). Например,
если модуль максимального вектора влияния - 10, то модули всех векторов
влияния увеличатся в 1.1 раз;
╨ клавиша <стрелка вниз> (она же <2>) на цифровой клавиатуре - полностью
аналогичная операция уменьшения модулей. Если модуль максимального вектора
влияния равен единице, то данная операция производиться просто не будет.
В ранних версиях PVT она производилась, а значит, последствием было становление
нулевыми всех векторов влияния, а это недопустимо;
╨ клавиша <стрелка влево> (она же <4>) на цифровой клавиатуре - поворот
всех векторов влияния против часовой стрелки на один градус. Поворот против
часовой стрелки сопровождается изменением показателя <Изменение углов>
в положительную сторону;
╨ клавиша <стрелка вправо> (она же <4>) на цифровой клавиатуре - поворот
всех векторов влияния по часовой стрелке на один градус. Поворот по часовой
стрелке сопровождается изменением показателя <Изменение углов> в отрицательную
сторону.
Непрерывное удерживание нажатой клавиши вызывает циклическое
повторение соответствующей операции до тех пор, пока клавиша не будет отпущена.
При каждом шаге обновляется числовая информация в панелях <Статистика>
и <Результат>.
ГЛАВА 23. МАСШТАБИРОВАНИЕ.
При работе с малыми модулями векторов может возникнуть потребность увеличить изображение на графической области (и, соответственно, уменьшить при работе с большими модулями). Такие операции существуют, и они выполняются нажатием кнопок <+> и <-> на окне режима расчетов прямо под заголовком. По умолчанию установлен масштаб 1:1, при котором единица длины вектора равна одному пикселу. Единичное нажатие кнопки масштабирования увеличит (уменьшит) изображение в 1.1 раза.
ГЛАВА 24. РЕЖИМЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИМЕН.
Вектор влияния, соответствующий максимальному вектору конечной
вибрации, будем называть контролирующим вектором влияния. Таких векторов
(на любой БП) может быть больше одного. На области графического отображения
такой вектор определяется очень просто: его конец совпадает с какой-либо
из точек красной окружности.
В процессе виброналадки максимальная конечная вибрация не может быть
ниже некоего, наилучшего, значения только потому, что контроль максимальных
конечных колебаний передается от одного вектора влияния к другому. Иногда
возникает необходимость знать, какие именно вектора влияния являются контролирующими.
Для лучшей усваемости пользователем векторам влияния разрешено давать имена,
и далее, в режиме расчетов, отображать их.
Существуют два режима отображения имен - одновременный и выборочный.
При активации одновременного отображения (флаг <Отображение имен>)
в правой части графической областью появится столбец с именами этих векторов,
и от каждого имени до основания соответствующего вектора влияния будет
проведена сплошная черная линия (<флаг>). Недостатком этого режима является
то, что во-первых уменьшается наглядность от обилия черных линий, а при
очень большом количестве компонентов имена, не поместившиеся на графической
области, отображаться не будут, и флаги от них будут идти снизу как-бы
из-за пределов графической области.
Существует также выборочное отображение имен. Такая возможность
(введена в версиях 6.3 и выше) в принципе значительно удобнее, так как
благодаря ней можно выбрав любой вектор, получить его имя. Реализуется
она очень просто: щелчком мыши по графической области как можно ближе к
нужному вектору. Программа выведет в районе курсора имя ближайшего вектора
и соединит его черной линией с основанием последнего. Можно также, удерживая
левую кнопку, водить курсором по графической области. Это равносильно непрерывному
повторению предыдущей операции с изменением координат курсора. При ручном
изменении векторов влияния флаг исчезает.
ГЛАВА 25. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОИСК РЕШЕНИЙ (АПР).
В общем, смысл работы в режиме расчетов сводится к одному: максимально
уменьшить красную окружность (КМК, конечные максимальные колебания). Один
из методов - ручное изменение векторов влияния - был рассмотрен в главе
22.
В PVT реализован и другой способ - значительно более точный,
но, возможно, требующий большего времени и компьютерных ресурсов. Он в
принципе вообще не требует от пользователя ничего - надо всего лишь подождать,
пока прорамма переберет все комбинации изменения модулей и поворотов векторов
влияния. В принципе, результат, лучший чем тот, который по окончании работы
предоставит АПР, в ручном режиме получить нельзя.
АПР активируется нажатием соответствующей кнопки в режиме расчетов.
При этом появится окно, показанное на рисунке ниже. Его компоненты - панель
<Режим работы>, панель <Метод работы>, кнопки <Старт> и <Прерывание> и
индикатор прогресса.
Панель <Режим работы> содержит две радио-кнопки - <Глобальный>
и <Локальный>. При выборе глобального режима работы АПР будет проводиться
по всем балансировочным плоскостям, при выборе локального - только по одной,
которую пользователь вводит в специальное поле здесь же.
Панель <Метод работы> также содержит две радио-кнопки - <Оптимальный>
и <Максимальный>. Их суть заключается в следующем.
Общий алгоритм
перебора комбинаций примерно следующий: все вектора влияния уменьшаются
до минимума (модуль макс. вектора равен единице), потом описывают полностью
идентичный ручному режиму (не считая скорости работы, так как здесь не
тратится время на вывод графики) поворот на 360 градусов, все вектора умножаются
на такой коэффициент, чтобы модуль макс. вектора увеличился на единицу,
затем повторяется поворот и т. д. до тех пор, пока модуль максимального
вектора влияния не станет больше удвоенных максимальных исходных колебаний.
Чисто геометрически ясно, что если вышеуказанный критерий выполняется,
то конечные максимальные колебания уже никак не станут меньше исходных,
а это значит, что виброналадка здесь вообще неэффективна и балансировочные
грузы лучше вообще не использовать.
Поиск решений <максимальным> методом проводится именно так, как
описано выше. <Оптимальный> метод имеет одно отличие - в нем присутствует
алгоритм, позволяющий немедленно прекратить поиск после нахождения наилучшего
решения, а не продолжать перебирать комбинации. Сам алгоритм перебора устроен
так, что с самого начала АПР идет непрерывное уменьшение КМК (что, собственно,
и требуется), но по прохождении наилучшего решения все дальнейшие комбинации
оказываются бесполезными, следовательно, дальнейшее продолжение АПР нецелесообразно
(саму эту закономерность можно увидеть, наблюдая строку <Конечные максимальные
колебания> под индикатором прогресса при АПР на любых случайных векторах).
При использовании такого метода поиск решений будет оканчиваться значительно
раньше, чем прогресс дойдет до 100 %.