Получение семейства кривых и огибающих в системе Компас-3D

классификации. При этом обучение РБФ сети реализуется с помощью метода градиентного спуска, позволяющего минимизировать среднеквадрати-ческую ошибку [2]. Отдельный вопрос, заслуживающий внимания, связан с выбором оптимальной структуры сети, включая количество слоев, от которой зависят время обучения и скорость работы, а также качество выдаваемых результатов. На структуру, повлияет общее количество пользователей системы и степень детализации наблюдаемых параметров.

Рисунок 5 - Снимок траекторий движения «мыши»

Кроме того, открытым остается вопрос взаимодействия описанных подсистем. Наиболее простые способы его решения это:

1) конкатенация всех векторов параметров для последующей передачи на вход нейронной сети;

2) применение процедуры голосования для определения наиболее подходящего пользователя.

При этом в первом случае будет одна общая нейронная сеть, во втором - для каждой подсистемы - своя.

Описанную систему верификации можно использовать не только во время входа, но и на протяжении всего сеанса работы с системой, например, в системах дистанционного обучения в процессе выполнения контрольных тестов или заданий.

Список литературы

1 Мальцев А. И. Бесконтактная верификация пользователей // Материалы I Региональной научно-практической интернет-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Безопасность информационного пространства». Челябинск: Изд-во Южно-Уральского государственного университета, 2011.

2 Хайкин С. Нейронные сети: полный курс. М.: Вильямс, 2006.

3 Кязимов Т. Г., Махмудова Ш. Д. Система компьютерного распознавания людей по фотопортретам // Информационные технологии. 2009. № 1. С. 13-16.

4 Брюхомицкий Ю. А., Казарин М. Н. Метод биометрической идентификации пользователя по клавиатурному почерку на основе разложения Хаара и меры близости Хэмминга // Известия ТРТУ: материалы V международной научно-практической конференции «Информационная безопасность». Таганрог : Изд-во ТРТУ. 2003. № 4(33).

С. 141-149.

5 Кухарев Г. А. Биометрические системы: Методы и средства идентификации личности человека. СПб. : Политехника, 2001.

УДК 621.839.36

М.А. Мирчук, Д.А. Курасов, В.А. Голованев Курганский государственный университет

получение семейства кривых и огибающих в системе компаса

Аннотация. В статье рассмотрен метод построения семейства кривых и огибающей к этому семейству. Метод реализуется с использованием общедоступного математического программного обеспечения и стандартных пакетов графических компьютерных программ.

Ключевые слова: семейство кривых, огибающая, некруглые зубчатые колеса, планетарная роторная гидромашина, синтез профилей зубьев.

M.A. Mirchuk, D.A. Kurasov, VA. Golovanev Kurgan State University

ORIGINATION A FAMILY OF CURVES AND envelopesIN THE SYSTEM KOMpas-3d

Annotation. This paper presents a method for constructing a family of curves and the envelope to this family. The method is implemented using the open source mathematical software packages and standard graphics software.

Key words: a family of curves, envelope, non-circular gears, planetary rotor pump, synthesis of teeth profiles.

Развитие новых технологий 2-D (электроэрозионной обработки, лазерной и гидроабразивной резки) и 3-D (3D-принтеры) производства, по-зволяетэффективно обрабатыватьповерхности любой сложности. Это открывает возможности для использования механизмов, изготовление которых ранее было экономически не выгодно.К подобным объектам относятся различные зубчатые механизмы, содержащие некруглые зубчатые колеса. Для реализации упомянутых технологий необходимо располагать аналитическим или графическим описанием требуемых профилей.Эти профили, как правило, являются огибающими к соответствующему семейству кривых.

Задача получения семейства кривых характерна для геометрического синтеза элементов высших пар зубчатых передач и кулачковых механизмов. Традиционно эта задача решалась аналитически с использованием теории зубчатых зацеплений [1]. Составлялась система уравнений, полученных с использованием матричного

метода преобразования координат, к которым добавлялось, так называемое, уравнение зацеплений. Система решалась численными методами. В итоге получали массив координат точек профиля. Основными недостатками такого метода являются:

- требование высокой квалификации расчетчика;

- высокая трудоемкость процесса расчета;

- необходимость аналитического задания всех участков профиля, огибаемого объекта.

В настоящее время, благодаря развитию компьютерных технологий, задача геометрического синтеза профилей звеньев может решаться с помощью различных графических программ (например, в SolidWorks (Солидворкс) и T-FLEX). К сожалению, данные систем проектирования имею-тотносительно малое распространение в конструкторской среде. Самой доступной системой автоматизированного проектирования является пакет KOMnAC-3D. Нами разработана методика геометрического синтеза криволинейных профилей звеньев, основанная на использовании графического пакета KOMnAC-3D и инженерного математического программного обеспечения Mathcad.

Предлагается следующий порядок действий:

Выбираем некоторый исходный профиль «инструмента» (например, профиль сателлитаплане-тарной роторной гидромашины (ПРГМ)) и задаем его графически (рисунок 1).

Рисунок 1 - Профиль сателлитапланетарной роторной гидромашины

Выбираем закон относительного движения «инструмента» и «заготовки».

В планетарном механизме нужно найти профили двух «центральных» колес: солнечного (имеющего внешние зубья) и эпициклического (имеющего внутренние зубья). Вначале в системах координат, связанных с солнечным и эпициклическим колесами, аналитически задаем траектории центра сателлита следующими уравнениями [2]: г1 = г0  (1 + к  соъ(Ы ф1)).

г2 = г0 -(1 + к  ф )),

где г1 и г2 - радиус-векторы траекторий; Ф1 и ф2 - текущие углы в полярных координатах, связанных с соответствующими звеньями; к - коэффициент «некруглости» траекторий; г0 - радиус расчетной окружности (в которую вырождаются обе траектории при к = 0);

М и N - коэффициенты, которые равны числам волн солнечного и эпициклического колес (в нашем примере М=^2).

Далее задаем угол ф поворота мнимого водила, от шага которого зависит точность будущего изображения. Шаг следует выбирать с учетом требуемой точности, которая обеспечивается конкретным методом обработки зубчатых звеньев.

Угол ф поворота сателлита относительно неподвижных систем координат, связанных с солнечным и эпициклическим колесами, рассчитывают так же аналитически [2]:

Фс = +  £  |л/(1 + к  ^(Ы  ф))2 +  к   ф))2

где - фс угол поворота сателлита относительно данного некруглого центрального колеса.

Далее формируется массив данных с использованием инженерного математического программного обеспечения Mathcad.

Массив параметров (г, ф,ф - рисунок 2), характеризующих закон движения сателлита переводим в текстовый формат и формируем таблицу 1 в текстовом редакторе «Блокнот». В таком формате таблица 1 имеет вид - рисунок 3.

Ф

Рисунок 2 - Расчетная схема для получения семейства огибающих

Таблица 1 - Параметры, характеризующие закон движения сателлита

r Ф Ф

34,964693 0 0

34,9644115874972 0,4 3,67658958519458

34,9635674048507 0,8 7,35313953356546

34,9621606166356 1,2 11,0296102061623

34,960191497108 1,6 14,7059619597882

-

таблиц внешнего зацепления — Блокнот

Файл Правка Формат Вид Справка

34,96469 3 О О

34,9644115874972 0,4 3,67658958519458

34,9635674048507 0,8 7,3531395 33 56546

34,9621606166356 1,2 11,0296102061623

34,960191497108 1,6 14,70 59619 597882

34,9576604301518 2 18,3821551448925

34,9545679092033 2,4 22,0581501034832

34,9509145371557 2,8 25,7339071670654

Рисунок 3 - Параметры в формате «Блокнот»

Подключаем в КОМПАС-3D специально разработанную библиотеку SwingObject (библиотека будет корректно работать в версии КОМПАС-3Dv15 и выше). Она позволяет автоматически получить семейство кривых профиля огибаемого объекта.

СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 11

"121

Алгоритм работы с библиотекой следующий:

Подключение библиотеки

- поместить библиотеку SwingObject.rtw в папку «Libs»;

- в KOMnAC-3D активизировать команду из основного меню «Сервис->Менеджер библиотек» - добавить описание - прикладная библиотека -выбрать SwingObject.rtw и добавить.

Создание объекта прокачивания

- нарисовать во фрагменте (или скопировать) нужную для исследования деталь (заготовку), объединить ее в макроэлемент;

- выделить полученный макроэлемент - в главном меню выбрать вкладку «Вставка» - далее команду «Гиперссылка» - в появившемся окне в графе адрес написать: «Объект прокачивания»;

- выбрать базовую точку (за нее объект будет «вращаться») - обозначить ее вспомогательной точкой, выделить - в контекстном меню «Вставка» выбрать команду «Гиперссылка» - в появившемся окне в графе адрес написать: «Базовая точка объекта прокачивания».

Работа библиотеки

- в менеджере библиотек открыть библиотеку «Прокачивание объекта 2D»;

- в появившемся активном окне «Прочитать модель» - выбрать таблицу для прокачивания (специально созданный нами текстовый файл) и «Прочитать таблицу» - далее «Прокачать модель».

В результате получаем семейство кривых профиля огибаемого объекта

б

\Рисунок 4 - Изображение семейства кривых профиля зу-бь е в ПРГМ: а) солнечное о колеса, б) эп ицикла

Далее используя команду КОМПАС «Собрать контур» получаем профиль требуемой огибающей.

х

б

Рисунок 5 - Огибающая к семейству кривых профиля зубьев ПРГМ: а) солнечного колеса, б) эпицикла

Заключение

Предложенный метод позволяет, построить семейство кривых и огибающую к нему с помощью стандартных пакетов компьютерных программ, широкораспространенных в конструкторской среде. Используя этот метод,профили некруглых зубчатых звеньев в форме необходимой для их изготовления с применением 2^ и 3^ технологий, смогут получить конструкторы самых разных машиностроительных предприятий.

Список литературы

1 Литвин Ф. Л. Теория зубчатых зацеплений. М. : Наука, 1968. 584 с.

2. Волков Г. Ю, Курасов Д.А., Горбунов М. В. Геометрический синтез некруглых зубчатых колес планетарной роторной гидромашины. (публикуется в этом же сборнике).

УДК 004.053 Е.Н. Полякова

Курганский государственный университет А.С. Дорофеева

Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева

обзор современных систем разграничения доступа к ресурсам вычислительной системы

Аннотация. Рассмотрена проблема построения систем идентификации личности, основанных на интеграции множества физических или