Условие всех лабораторных (5)

Посмотреть архив целиком

Лабораторная работа №5

Определение инерционных характеристик главного вала горячештамповочного автомата

Цели работы:

  • познакомиться с основными понятиями электронной таблицы

  • освоить основные приемы заполнения и редактирования таблицы

  • научиться сохранять и загружать таблицы

Постановка задачи:

Определить массу и момент инерции главного вала горячештамповочного автомата:

m - масса цилиндра; J - момент инерции цилиндра

=7850кг/м3 - плотность

V - объем; D - наружный диаметр; d - внутренний диаметр; h - высота

r0 - расстояние от оси цилиндра до оси вращения


Момент инерции — скалярная (в общем случае — тензорная) физическая величина, мера инертности во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении. Характеризуется распределением масс в теле: момент инерции равен сумме произведений элементарных масс на квадрат их расстояний до базового множества (точки, прямой или плоскости).

Последовательность выполнения

  1. Запустить EXCEL

  2. Развернуть окно EXCEL во весь экран и рассмотреть его

(Используйте стандартные кнопки управления окном, расположенные в правом верхнем углу окна)

    1. Основные элементы окна:

  • верхняя строка - заголовок окна с кнопками управления

  • вторая строка - меню EXCEL

  • третья строка- панели инструментов Стандартная и Форматирование

  • четвертая строка - строка редактирования формул

  • строки между пятой и предпоследней - рабочее поле таблицы, состоящее из пронумерованных ячеек

  • вторая снизу - ярлыки листов (для переключения между рабочими листами) и полоса прокрутки

  • последняя строка - строка состояния

    1. прочитать назначение вкладок панели управления, медлено перемещая курсор по кнопкам.

  1. Основные понятия электронных таблиц

    1. Рабочее поле - 16384строки, 256столбцов. Каждое пересечение строки и столбца образует ячейку, в которую можно вводить данные (текст, число или формулу)

    2. Номер строки (числа на левой границе рабочего поля), буква столбца на верхней границе рабочего поля (A-Z,AA-AZ,BA-BZ…)

    3. Ячейка - пересечение строки и столбца - может содержать текст, число, формулу, имеет уникальный адрес, состоящий из буквы столбца и номера строки (например B3)

    4. Указатель ячейки - жирный черный прямоугольник, с точкой в правом нижнем углу, определяющий текущую ячейку. Может перемещаться мышью (щелчок левой клавишей мыши по ячейке) и клавишами управления курсором ( на клавиатуре)

      1. Выделите ячейку D4 - мышью, а затем вернитесь в ячейку A1 с помощью клавиш управления курсором.

    5. Блок - прямоугольная область смежных ячеек, Адрес блока состоит из координат противоположных углов, разделенных двоеточием (B13:C19)

    6. Книга - программа на EXCEL, состоит из (по умолчанию) рабочих листов(по умолчанию – 3 для Excel2010), переход от одного листа к другому - щелчком по ярлыку

      1. перейти к Лист3, вернуться к Лист1

  2. Выделение основных элементов

    1. мышью

строки (столбца) - щелкнуть мышью по цифре (букве) - имени строки (столбца)

нескольких смежных строк (столбцов) - щелкнуть по цифре (букве) первой строки (столбца) и не отпуская кнопку мыши протащить курсор до последней строки (столбца)

блок - щелкнуть мышью по угловой ячейке блока (например, левый верхний угол) и не отпуская кнопки протащить курсор до противоположной угловой ячейки (например, правый нижний угол), либо щелкнуть по первой угловой ячейке блока, а затем с нажатой клавишей Shift по противоположной угловой ячейке блока.

несмежные ячейки (блоки) - выделить первый блок (ячейку, столбец, строку), а затем выделить последующие с нажатой клавишей CTRL

      1. выделить блок B2:E12 - первым способом, D3:F14 - вторым,

      2. выделить строки, столбцы 3, F, 1:5, J:M

      3. выделить несмежные блоки (A2:B5;D3:E8), (8:12; D:E)

    1. клавиатурой: выделение блока-

  • перейти в ячейку, занимающую угол блока,

  • нажать SHIFT и раздвигать область клавишами управления курсором

      1. выделить блок C4:F10

    1. весь лист - нажать на пустую кнопку в левом верхнем углу на пересечении номеров и строк

  1. Основные приемы заполнения таблиц данными (текст, число, дата, время, формула) - общий принцип - переместиться в нужную ячейку, набрать данные (не более 240 символов), нажать ENTER, или перейти в другую ячейку мышью или клавишами

    1. Текст - если первый символ - буква, то EXCEL автоматически считает данные - текстом, если текст начинается с цифры, то нужно сначала ввести символ апостроф ‘ (в латинском режиме). По умолчанию текст прижимается к левой границе. При вводе данных в правую ячейку изображение текста будет обрезано, но сам он сохранится

      1. ввести в ячейку A1 текст :
        Расчет массы и момента инерции главного вала автомата
        AO339
        (в дальнейшем подобные задания будут записаны как:
        A1
        Расчет массы и момента инерции главного вала автомата AO339)

      2. A2 Выполнен

    2. Числа - начинаются со знака или без него. Если число очень большое (или маленькое) то EXCEL отображает его в экспоненциальной форме (3Е10 - означает 31010). Если необходимо ввести десятичное число - то в качестве разделителя используется либо десятичная точка, либо десятичная запятая (в зависимости от настройки Windows). По умолчанию число прижимается к правому краю.

Занесите в ячейки данные, необходимые для расчета инерционных параметров венца зубчатого колеса

      1. A41.780 (с точкой!) (это будет наружный диаметр участка (в метрах))

      2. B41,560 (с запятой!) (это – внутренний диаметр)

Проверьте в какой ячейке введено десятичное чисто (оно будет прижато к правому краю), исправьте число в ячейке, в которой десятичный разделитель был введен неправильно. Для правильного ввода десятичного разделителя, независимо от настройки, следует пользоваться точкой справа на дополнительной клавиатуре.

Исправления можно выполнять либо непосредственно в ячейке, предварительно указав на нее курсором и выполнив двойной щелчок правой клавишей мыши, либо в строке формул, для чего необходимо сначала одинарным щелчком выделить нужную ячейку, а затем перевести курсор в строку формул, щелкнув правой клавишей мыши в позиции редактирования.

      1. С4 0,29 (это -высота участка)

      2. D4 0 (это -расстояние до оси вращения)

    1. Дата - через дробь дд/мм/гг , дд-мм-гг, (либо месяц буквами, в зависимости от настройки английским или русскими) - после фиксации в качестве разделителя используется точка.
      EXCEL преобразует дату в число равное количеству прошедших суток от 1 января 1990 г

      1. B2 текущая дата (например для 12 марта: 12-04)

    2. Формула - арифметическое выражение, состоящее из последовательности чисел, ссылок на ячейки и функций, соединенных арифметическими знаками и начинающихся со знака =. Завершение ввода формулы - нажатие клавиши ENTER, либо щелчок мышью по кнопке слева в строке формул. В ячейке после этого появляется результат. Формула отображается в строке формул.

* - соответствуют умножению;

/ - соответствует делению;

^ - соответствует возведению в степень.

Можно вводить ссылки на ячейки вручную, а можно путем указания на соответствующую ячейку мышью.

Например для ввода в ячейку Е4 формулы для определения массы зубчатого венца =3,14*7850*(A4^2-B4^2)*C4/4 необходимо выполнить следующую последовательность действий:

  • установить курсор в ячейку Е4

  • набрать =3,14*7850*(с клавиатуры
    щелкнуть по ячейке
    A4
    набрать ^2-
    щелкнуть по ячейке B4
    набрать ^2)*
    щелкнуть по ячейке C4
    набрать /4
    щелкнуть по кнопке в строке формул

    1. Попробуйте заменить какие-нибудь числа в ячейках A4:C4 и убедитесь, что значения в ячейке E4 также изменяются. Проверьте на калькуляторе правильность записанной формулы.

    2. Число π=3.14 можно заменить его точным значением, использовав встроенную функцию ПИ(). Для этого необходимо двойным щелчком выделить число 3,14 и на этом месте ввести с клавиатуры ПИ(), либо воспользоваться мастером функций, выполнив следующую последовательность действий:

  • щелкнуть по кнопке fx на строке набора формул

  • в открывшемся окне в выпадающем меню Категория выбрать - Математические

  • в группе Функции выбрать функцию ПИ

  • нажать на кнопку ОК в нижней части окна

  • щелкнуть по кнопке в строке формул

  1. Заполните ячейки A5D12 значениями размеров соответствующих участков вала, разбив его на цилиндрические участки и поместив в столбец A значения наружного диаметра, в столбец B - внутреннего, C - высоты цилиндра.

  2. Основные приемы редактирования таблиц

    1. Операции с ячейками, строками, столбцами, блоками.

Прежде, чем произвести какие-либо действия с элементом его надо выделить.

Действия по перемещению, копированию, удалению и очистке блока можно производить несколькими способами:

  • через меню (во вкладке Главная команды Вырезать, Копировать, Вставить, Формат по образцу)

  • с помощью мыши, методом Drag and Drop (перетащи и брось) -

  • с помощью контекстно-зависимого меню (меню правой кнопки мыши при щелчке по выделенному элементу)

    1. Копирование

  • методом Drag and Drop

  • выделить ЧТО (диапазон ячеек которые копируются),

  • перевести указатель мыши на границу выделенного диапазона так, чтобы указатель превратился в стрелку, направленную влево под углом

  • нажать левую клавишу мыши и удерживать клавишу CTRL на клавиатуре. Рядом с указателем появится маленький знак + признак операции копирования.

  • мышью выделенный диапазон перетащить в необходимый диапазон книги. В процессе перетаскивания границы копируемого диапазона будут отображаться на экране, что облегчает позиционирование копируемого диапазона на новое место.

  • после позиционирования копируемого диапазона на новом месте следует сначала отпустить левую клавишу мыши, а затем клавишу CTRL на клавиатуре.

  • кнопками панели инструментов - выделить ЧТО, кнопка Копировать, выделить КУДА, кнопка Вставить

      1. скопировать A1 в A14 методом Drag and Drop

      2. скопировать A4:E4 в A15:E15 с помощью кнопок панели инструментов. Обратить внимание на изменение формулы в ячейке E15 - ссылки на ячейки с исходными данными автоматически изменились. При выполнении операции копирования, в том случае, если в ячейке записана формула, то ссылки на ячейки в формуле изменяются в соответствии с расстоянием (по столбцам и строкам) на которое был перемещен диапазон.

    1. Очистка - выделить необходимы диапазон и нажать DEL

      1. очистить ячейки в 14 и 15 строках

    2. Перемещение выполняется аналогично копированию, только в методе Drag and Drop не надо держать нажатой клавишу CTRL, а при использовании кнопок панели инструментов вместо кнопки Копировать следует использовать кнопку Вырезать.

      1. переместить A4:E12 на один столбец вправо.

    3. Заполнение- выделенные ячейки копируются несколько раз за одно действие. Методика заполнения: Выделить блок, навести курсор на маркер заполнения (жирный квадрат в нижнем правом углу выделенного блока или ячейки), маркер заполнения должен превратиться в крестик, затем раздвигать выделенную область

      1. E4 E4:E12 (весь столбец должен автоматически заполниться нулями)

      2. F4 F4:F12 (ячейки должны заполниться значениями, вычисленными по скопированным формулам)

      3. Занесите в ячейку G4 формулу для вычисления момента инерции =F4*(B4^2+C4^2)/8+F4*E4^2 и заполните ею диапазон G4:G12.

      4. В строчке, соответствующей участку шейки кривошипа занесите в ячейку столбца D значение эксцентриситета 0,12 м. Убедитесь, что значение момента инерции автоматически пересчиталось.

    4. Удаление - в отличие от очистки удаленные ячейки схлопываются - т.е. другие ячейки занимают место удаленных. Осуществляется через контекстное меню - щелчок правой кнопкой мыши по нужной ячейке и из предложенных действий выбрать нужное (удалить).
      Примечание: Если Вы случайно совершили неправильное действие (например удалили лишнюю ячейку), с помощью кнопки
      Отменить на панели инструментов можно отменить несколько последних действий (для EXCEL2010)

      1. удалить ячейку A1 через контекстно-зависимое меню

      2. отменить удаление

    5. Автозаполнение - позволяет быстро создавать различные типовые последовательности. Работает также, как и обыкновенное заполнение. EXCEL анализирует выделенные ячейки и если находит зависимость, то интерполирует ее на другие ячейки

  • Арифметическая прогрессия

  • A4 1; A5 2; выделить A4:A5; маркер заполнения протащить до A12

  • Дни недели

  • A17 Понедельник, Заполнить до H17

  • Месяцы

  • A18 Январь, Заполнить до K18

  • Даты

  • A19 Скопировать дату из ячейки B2, Заполнить до H19

      1. Удалить строки 17:19

    1. Изменение ширины столбцов и высоты строк.

С помощью мыши - Плавное изменение (подвести указатель к правой границе столбца, указатель изменил вид, зацепился -потащил, отпустил) и подбор минимального значения (подвести указатель к правой границе столбца, указатель изменил вид, дважды щелкнуть левой клавишей мыши).

С помощью менюВкладка Разметка Страницы, Строка, Высота (Автоподпор высоты) или Столбец, Ширина (Автоподбор ширины)

      1. Подберите мышью ширину столбцов таблицы в соответствии со своим вкусом

      2. Строка 9 высота 30, а затем обратно 12.75 (через меню Формат)

  1. Абсолютная относительная и смешанная адресация ячеек и блоков.

Использовавшаяся до сих пор адресация - относительная. При ее использовании EXCEL запоминает расположение относительно текущей ячейки и при копировании автоматически меняет адрес.

Иногда при копировании необходимо сохранить ссылку на конкретную ячейку (столбец, строку) - абсолютная адресация. Перед буквой столбца и номером строки следует вставить символ $ (можно после вставки относительного адреса нажать F4 тогда символы $ вставятся автоматически) - такая адресация называется абсолютной

Иногда при копировании необходимо изменять только один параметр адреса. Тогда символ $ ставится только там, где он необходим (только перед буквой столбца или номером строки) - такая адресация называется смешанной.

  • В нашем примере при определении массы в формулу вставляли конкретное значение плотности материала 7850кг/м3. В том случае, если бы вал сделали из материала, имеющего другую плотность, нам нужно было бы менять каждую формулу для определения массы. Попытаемся обобщить таблицу на случай произвольного материала

      1. В ячейку A2 ввести текст Плотность материала

      2. В ячейку B2 внести значение 7850

      3. Выделить ячейку F3. В строке формул появится формула для вычисления массы.

      4. Выделить в формуле число 7850 двойным щелчком левой клавиши мыши, затем щелкнуть по ячейке B2 (в формуле значение 7850 должно замениться на B2) и нажать на клавишу F4 в верхнем ряду клавиатуры (B2 должно измениться на $B$2). После этого щелкнуть по кнопке в строке формул.

      5. Заполнить формулой в ячейке F4 диапазон F4:F12 и убедиться что в каждой формуле есть ссылка $B$2 на адрес ячейки со значением плотности.

      6. Изменить плотность материала и убедиться, что произведен пересчет во всех ячейках одновременно.

      7. Переместить диапазон A3:G12 на одну строчку вниз и убедиться, что абсолютная адресация в формулах при перемещении и копировании сохраняется, в отличии от относительной.

  1. Определим массу и момент инерции вала. Для этого необходимо просуммировать значения, стоящие в соответственно в столбцах F и G. Для суммирования столбца F необходимо выделить ячейку F13, использовать математическую функцию СУММ(), убедиться, что диапазон суммирования выбран программой правильно и нажать клавишу Enter на клавиатуре. В ячейке F13 появится значение суммы масс по участкам.

      1. Просуммировать значения в столбце G

  2. Добавьте заголовки к столбцам таблицы и заголовок для строки с результатами суммирования

  3. Операции с таблицей в целом - сохранить, сохранить как, открыть, создать. Выполняются либо из меню Файл, либо используя соответствующие кнопки панели инструментов.

Пример лабораторной работы №5


Расчет инерционных параметров главного вала горячештамповочного автомата АО339


Плотность материала

7850









участка

h

e

m

J




1

1,785

1,56

0,29

0

1345,7

945,299




2

1,56

0,8

0,08

0

884,66

339,885




3

0,8

0

0,39

0

1538,9

123,11




4

0,46

0

0,61

0

795,8

21,049




5

0,46

0

0,595

0

776,23

20,5314




6

0,54

0

0,73

0,12

1312,4

66,7361




7

0,48

0

0,22

0

312,51

9,0003




8

1,14

0,81

0,14

0

555,44

135,784




9

0,81

0,48

0,06

0

157,48

17,4503








Всего

7679,1

1678,85







Варианты заданий


D1

d1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

d2

e

h1

h2

h3

h4

h5

h6

h7

S1

S2

1

1790

1570

810

470

550

470

490

1150

820

130

400

300

620

740

600

145

225

85

65

2

1800

1580

820

480

560

480

500

1160

830

140

410

310

630

750

605

150

230

90

70

3

1810

1590

830

490

570

490

510

1170

840

150

420

320

640

760

610

155

235

95

75

4

1820

1600

840

500

580

500

520

1180

850

160

430

330

650

770

615

160

240

100

80

5

1830

1610

850

510

590

510

530

1190

860

170

440

340

660

780

620

165

245

105

85

6

1840

1620

860

520

600

520

540

1200

870

180

450

350

670

790

625

170

250

110

90

7

1850

1630

870

530

610

530

550

1210

880

190

460

360

680

800

630

175

255

115

95

8

1860

1640

880

540

620

540

560

1220

890

200

470

370

690

810

635

180

260

120

90

9

1870

1650

890

550

630

500

570

1230

900

210

480

380

700

820

640

185

265

125

85

10

1890

1660

900

560

640

560

580

1240

910

220

490

390

710

830

645

190

270

130

80


7








Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.