Шестаков В.С. Оптимизация параметров горных машин. Учебное пособие (811777), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Использование Excel для инженерных расчетов исоздания пояснительных записокПри расчете параметров горных машин решаются разнообразные задачи, в том числе и такие, алгоритмы которых представляютсобой линейную структуру. В таких алгоритмах все формулы располагаются одна за другой без циклов и переходов. Подобные задачихорошо реализуются средствами Excel без привлечения алгоритмического языка. Одновременно с разработкой программы решения такихзадач на Excel составляется и пояснительная записка – специальныйдокумент, используемый в практике выполнения конструкторскихрасчетов.195Пояснительная записка должна содержать описание проектируемого объекта, конструктивные и расчетные схемы, все формулы,используемые в процессе расчетов, с расшифровкой входящих в нихпараметров, с подстановкой в эти формулы численных значений параметров, и результат расчета этих параметров. Ввод и оформление формул в пояснительных запискахВ пояснительной записке приводятся все используемые в расчетах формулы.
Формулы должны сопровождаться расшифровкой входящих в них параметров, подстановкой в эти формулы численныхзначений параметров, и затем должен приводиться результат расчетаэтих параметров.Удобным для расшифровки входящих в формулы значений является оформление всех исходных данных, используемых при расчетах, в табличной форме. Таблица должна включать колонки, содержащие наименование параметра, его обозначение, размерность ичисленное значение. Такая форма записи не требует дополнительной расшифровки при дальнейшем использовании параметров исходных данных.Для расшифровки вычисляемого в формуле параметра передформулой приводится поясняющая надпись с одновременным указанием и того параметра, который вычисляется. При использованииизвестных формул должна быть сделана ссылка на источник, откудаони взяты.Пример. Усилие в подъемном канате определяется по выражениюFк = Gк sin = 12000 sin 0.57 = 6475 Н.При выводе собственных формул приводится вся последовательность промежуточных преобразований.
При необходимостиприводятся рисунки, расчетные схемы, на основе которых выполняются преобразования и которые поясняют решаемую задачу.В приведенном примере формула набирается три раза.1. Символами с клавиатуры набирается в одной ячейкеFк = Gк sin =. Для перевода символа в нижний индекс необходимо выделить мышью этот символ в строке ввода, щелкнуть правойкнопкой мыши, выбрать пункт меню «формат ячеек», установитьфлажок «нижний индекс», щелкнуть по кнопке «ОК». Греческий196символ вводится после выбора типа шрифта «Symbol» буквой «а»на английском регистре. Для ускорения можно всю формулу вначале набирать без учета регистра и все греческие буквы ввести соответствующими английскими буквами.
Затем поочередно необходимо будет выделять символы и менять у них регистр или тип шрифта.2. В следующих отдельных ячейках вводятся «12000»,«sin», «0.57», «=» . Для ввода численных значений используемых вформуле параметров необходимо обязательно использовать ссылкина ячейки, в которых находятся нужные числа (12000 и 0.57), а ненабирать эти числа с клавиатуры. Это или исходные данные, илирезультат вычисления по другим формулам.
При использованииссылок любые изменения во вводных данных сразу же приведут кизменению формулы.3. Набирается собственно формула Excel для вычисления вячейке, в которой должен находиться результат вычислений. Этуформулу в обычном режиме на листе не видно, она появится в строке ввода, если сделать ячейку с этой формулой активной. Подготовка листа Excel для пояснительной запискиКаждый параметр формулы должен занимать отдельную ячейку.
Исходя из этого, предварительно выполняется настройка листа.Задание шрифта для всех ячеек. Необходимо выполнить щелчок мышью по кнопке выделения всего листа «Выделить все»(cерый прямоугольник в левом верхнем углу листа, на пересечениизаголовков строк и столбцов, см. рис.
П.1.1). При таком щелчке весьлист выделится черным цветом. Затем необходимо раскрыть списокшрифтов (на рис. П.1.1 кнопка списка находится рядом с наименованием «Times New Roman») и выбрать нужный шрифт. Дляоформления пояснительных записок может быть применен шрифт«Times New Roman».Задание размера шрифта для всех ячеек.
Необходимо такжевыполнить щелчок мышью по кнопке выделения всего листа, а затем по кнопке раскрытия списка размеров шрифта (на рис. П.1.1эта кнопканаходится левее кнопки Ж, рядом с белым полем сцифрой 10). Для оформления пояснительных записок может бытьприменен шрифт размером 12 или 14.197Задание ширины столбцов.
При подставке в формулу численных значений параметров каждое из них занимает отдельную ячейку на листе, поэтому ширина ячейки должна быть достаточной дляразмещения наиболее часто встречающихся значений. В то же время, при излишней ширине ячеек, такой, какая имеется по начальным установкам, получатся большие пробелы между числами иформулы будут иметь плохую наглядность. Наиболее часто в инженерных расчетах в числах не более четырех цифр, например, 24,37или 185,1. На такие значения и настраивается лист. Требуемая минимальная ширина может быть определена следующим образом.
Вячейку, например, А1, вводится двузначное число с дробной частью, например 99,99, и нажимается «Enter». Для задания минимального размера столбца для размещения введенного числа необходимо навести курсор мыши на промежуток между наименованием столбца А и В (курсор примет вид двух параллельных линий) ивыполнить двойной щелчок мышью. При этом ширина столбца автоматически уменьшится до нужной ширины. Для определениячисленного значения ширины необходимо навести курсор на тот жеучасток между столбцами и нажать левую кнопку мыши. При этомпоявится значение ширины в желтой рамке. Для задания таких жеразмеров всем столбцам необходимо выделить весь лист.
Затем выполнить команды «Формат Столбцы Ширина столбца» и в появившемся окне набрать значение ширины столбца. После щелчка покнопке ОК все столбцы станут одинаковой ширины. Пример набора пояснительной запискиПодготавливается лист для ввода исходных данных и лист дляввода формул. Ширина столбцов для таблицы исходных данныхподбирается такой, чтобы было хорошее заполнение страницы приее выводе на принтер. Учитывая то, что вид листов с таблицей исходных данных и вид листов с расчетами существенно различаются, рекомендуем для них отводить отдельные листы.
Листу с исходными данными присваиваем имя «Данные», а листу с расчетами –«Расчет». Каждый из указанных листов форматируется отдельно сучетом его назначения. Возможный вариант форматирования представлен ниже. Настройка ширины столбцов для листе результатоврассмотрена в П.2.2.198A1234567891011BCD3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ТЯГОВОГО УСИЛИЯМаксимальное тяговое усилие определяется при движенииэкскаватора в гору с одновременным поворотом. Исходные данные представлены в табл. 1.Таблица 13.1. Исходные данныеНаименование параметраРазмер ОбозначениемерностьМасса экскаваторакгМэЧисло гусеницштnгШирина гусеницмВгДлина гусеницмLгДиаметр ведущей звездочкимDвзДиаметр натяжной звездочкимDвзЧисленноезначение12000020,73,40,80,7Пример листа, на котором выполняются расчеты (в формулахзнаки математических операций добавлены с помощью графических элементов «Надпись», поэтому они находятся в тех же ячейках, что и числа).АBCDEFGH1 Удельное давление экскаватора на грунт2 q = Мэ*9,81/(nг* Вг * Lг)= 120000* 9,81 / (2*3IJ0,7* 3,4)=KL247310,9Набор текста и формулы на листе «Расчет» выполним аналогично рассмотренному в приведенном выше примере набору формулы.
При подстановке численных значений используем копирование их из таблицы данных. При подстановке численных значений12000 оно не помещается в одну ячейку, поэтому выполним объединение ячеек Е2 и F2, для этого выделяем их мышью и выполняем щелчок по кнопке «Объединить и поместить в центре» на стандартной панели инструментов.
Аналогично объединяем ячейки подвывод результатов.Примероформления199Приложение 2П.2. ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА Visual BasicНесмотря на большие возможности вычислений непосредственно на листах Excel, в некоторых случаях их все же недостаточно.Для решения сложных задач используется программирование наязыке Visual Basic для приложений (VBA), который работает в среде Excel. Для организации работы с программой вызовите на экранпанель «Visual Basic».П.2.1. Описание языка программирования Visual Basic Общие сведения о программированииУ многих студентов сложилось ошибочное мнение, что процесс программирования очень сложен и не всеми он может бытьосвоен.