Сергей Фёдорович Гаврилов
Python 3. Расчет веса детали
Введение
Python 3 Ves.
Инженер конструктор отдела гл.механика Гаврилов Сергей Фёдорович написал эту книгу для начинающих программистов, желающих начать программировать на языке Python 3. Книга будет полезна для студентов механиков и для конструкторов механиков. Программа Ves используется конструктором каждый день. Закончив разработку детали – необходимо проставить на чертеже Вес детали. Значит запускаем программу Ves.
Данная книга содержит листинги – набор небольших рабочих программ для расчета веса деталей. Для получения рабочего комплекта – создаем папку Ves.
В эту папку копируем в режиме « Блокнот » по одной все программы проведенные в этой книге, сохранять программы следует точно под теми именами, что в книге –все программы сохраняем с расширением .py..
В основной программе не забудьте выставить нужное количество пробелов в начале строк.
В книге приведен полный комплект программ для расчета веса детали.
Листинги выполнены как есть, без сокращений, и после копирования – готовы к работе. Предлагаемые в книге расчеты существенно экономят время и уменьшают вероятность ошибок. Все программы проверены и постоянно используются в работе конструктора механика. Листинги программ снабжены пояснениями. Листинги удобно использовать в качестве готовых блоков для вновь разрабатываемых программ. Для практического применения листингов программ проверьте – установлен ли на вашем компьютере Python 3.4. или более старшая версия Python 3.8..Python 3.4 распространяется свободно и бесплатно – например на сайте https://soft-file.ru/python/ Перед скачиванием исходника Python 3.4 проверьте разрядность вашей ЭВМ. Посмотрите вкладку – Компьютер – Свойства системы. Бывают 32 разрядные и 64 разрядные системы. Для каждой системы свой Python 3.4..
Примечание
Программы написаны для Python 3.4 и более новых версий. На Python 2 программы работать не будут, так как в Python 3.4 написание команд отличается от Python 2.
В программе на любом языке очень важен синтаксис – порядок написания символов в строке.
Малейшая ошибка, которую человек даже не заметит, – ЭВМ замечает и отказывается исполнять программу. Поэтому проще копировать блоки уже работающих программ в свою программу, при необходимости, подправить готовые блоки легче, чем писать блок заново – так будет меньше ошибок в программе и экономится время.
Программа в Python состоит из строк, написанных в простом текстовом редакторе.
Текстовый редактор должен быть именно простым, к примеру Блокнот. Редактор Microsoft Word не годится потому, что он вставляет в строку невидимые служебные символы, которые, искажают команды Python и программа отказывается работать. Если листинг программы вы скачали в формате «.doc » или подобном – следует создать пустой текстовый файл в программе « Блокнот » – выделить и скопировать листинг из файла «.doc » и вставить в пустой текстовый файл « Блокнота » с расширением «.txt » и сохранить его с именем программы. Затем открыть этот файл и сохранить уже с расширением «.py ». Вам будут нужны оба этих файла.
Важно, строки программы должны начинаться без пробела точно с начала строки.
Если в программе имеются логические операторы, например while или for, то за таким оператором следуют строки одного или нескольких блоков. Блоки выполняются программой, или пропускаются без исполнения, в зависимости от условия в логическом операторе.
Блоки отделяются от основной программы пробелами в начале строки. Обычно в начале строки блока ставят четыре пробела. Число пробелов в начале строки – важная величина. Мной указано сколько пробелов надо ставить в начале строки.
Сама программа начинается со стороки « # -*– coding: cp1251 -*– » и заканчивается строкой « # .... Конец листинга программы ..... ». Копируя листинг в файл .txt – надо копировать только программу, любой текст до тела программы и после тела программы даст сбой в работе.
Если в компьютере Python 3.4 установлен правильно, то при двойном клике мышью на файле с расширением “.py ”. программа начнет исполнятся. Если программа стопорится или вылетает – Запускаем файл редактора программы
« IDLE( Python GUI) » в этом редакторе щелкаем левой кнопкой мыши на – File – затем Open. В выпавшем меню находим свой файл, выделяем его – щелкаем – Открыть. На экран выводится листинг вашего файла с выделением цветом элементов команд. Находим колонку – Run- щелкнув – открываем выпадающее меню и щелкаем на – Run Module F5 – Ваша программа начинает выполняться и останавливается на месте ошибки. Иногда она останавливается на следующей за ошибкой команде. Выводится комментарий к ошибке на английском.
В некоторых случаях помогает удаление строки в начале программы
« # -*– coding: cp1251 -*– » и программа заработает. Иногда помогает удалить конфликтную строку и забить ее вновь в текстовом редакторе.
« Программа редактор « IDLE( Python GUI) » идет в комплекте с программой Python 3.4.. и служит для нахождения ошибок в разрабатываемой программе.
При верстке книги к печати « умные программы » что-то убирают, а что-то добавляют, искажая оригинал. Для программы маленькие буквы и большие буквы – это разные буквы, а « умные программы » при верстке в начале строки бывает, что заменяют маленькую букву большой или меняет форму ковычек – программа вылетает.
К примеру при верстке удаляются все « лишние» пробелы. Скопировав листинг программы в «Блокноте» в формате «.txt» необходимо восстановить утраченные пробелы. Перед знаком # расположенным после команды надо добавить два пробела. Строка коментариев после значка # не должна переносится на следующую строку. В блоках- там, где блок выделяется пробелами, перед строками блока будет написана фраза: # Далее Cдвиг – четыре пробела в начале каждой строки. Соответственно в листинг ставим четыре пробела в начало каждой строки. Там, где блок закончился, написано: # Далее Конец Cдвига – четыре пробела в начале каждой строки – и строки начинаются без пробелов в начале строки. Иногда меняется вид ковычек – это тоже не дает работать программе – искать такие ошибки лучше в «IDLE( Python GUI)».
Написание чисел с дробной десятичной частью.
При вводе числа с дробной частью, необходимо отделять дробную часть от целой части числа точкой. Если части числа разделить запятой – программа вылетает без предупреждения.
Величины углов для расчета в программе необходимо задавать в радианах. Если программа в результат расчета выводит величину угла – то он выводится в радианах. Для человека ответ на экран удобнее выводить в градусах – при выводе на экран радианы програмно переводят в градусы. При вводе угловых величин- их обычно вводят в градусах и, перед подачей в расчетную часть программы, переводят програмно в радианы.
Написание комментариев.
Значок # предваряет начало комментариев. То, что следует за значком программа просто пропускает, переходя на следующую строку. Комментарий программист пишет себе для справки,чтобы потом ему или другому программисту было легче разобраться в работе программы.
Листинги программ:
Для расчета веса детали – деталь мысленно разобъем на ряд типовых элементов: на цилиндры, конуса, трубы и т.д. У элементов запишем все размеры с чертежа и длинны элементов. Затем запускаем программу Ves_G.py…
Программа выведет меню из 17 пунктов. Меню примитивное – на мышь меню не реагирует. Для выполнения какого либо пункта меню – вводим число – номер пункта меню и Enter.. Программа закольцована, при исполнении следующего пункта меню – результат расчета веса суммируется с ранее найденным результатом – в итоге мы постоянно имеем суммарный вес уже просчитанных элементов. Проограмма – Ves_G.py…головная – в зависимости от выбранного пункта меню – программа автоматически подключает к работе одну из 17 подпрограмм . Главное: Головная программа и детальные программы ( подпрограммы ) должны располагаться в папке Ves..
Примечание: Python 3.4 имеет особенность – когда головная программа вызывает подпрограммы, то как обычно, подпрограмма забирает исходные данные, расчитывает результат и отдает его головной программы. Но вот мы повторно вызваем подпрограмму для расчета по изменившимся исходным данным – Python 3.4 игнорирует, то что данные изменились и выдает нам предыдущий результат. Чтобы не попасть на такую ошибку, приходится вести учет применения подпрограмм – при первом применении считаем как обычно,
import Krug # Подключили модуль расчета круглого сечения
при втором и последующем применении подпрограмму вызываем функцией:
from imp import reload
reload (Krug) # Вызываем на повторный расчет подпрограмму (Krug)…
Только так получаем верные результаты.. ( В других языках программирования я такого не встречал !! )..
Программа Ves_G.py…
# -*– coding: cp1251 -*-
# Программа расчета веса и других параметров
# объемных геометрических элементов..
# Результаты расчета элемента смотри в файле Rezul.txt
# ===============================================
import sys # Подключили основные библиотеки
import shutil # Подключили модуль копирования файлов
import math # Подключили математич модуль
import time # Подключили модуль времени
import datetime # Подключили модуль даты
Pii=math.pi # Вытащили число " Пи "
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... .......
# time.strftime("%d.%m.%Y") # Работа с датой и временем
# a = datetime.datetime.today().strftime("%Y%m%d")
# print(a) # '20170405'
today = datetime.datetime.today()
# print( today.strftime("%m/%d/%Y") ) # '04/05/2017'
# print( today.strftime("%Y-%m-%d-%H.%M.%S") ) # 2017-04-05-00.18.00
Ddd=( today.strftime("%Y-%m-%d-//-%H.%M.%S") )
# Gsf = 461030/2725231222..
print(" ")
Dds=" "+Ddd+" Расчет веса элементов детали "
print(Dds)
# input( ) # Ожидание нажима Ентер
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... .......
fv = open('Vn.txt', 'r') # Открыли файл для чтения
# Читаем записанные число часов в текстовом виде
ct=fv.read()
fv.close() # закрыли файл
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... .......
uu=" "
# print (uu)
# print (uu)
u=" Забрали из файла число часов ( строкой ) = "+ct
# print (u)
xt=float(ct) # Принудительно в вещественное число
xtc=int(xt) # Целое число часов из файла
# print (uu)
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... .......
x=time.time() # Нашли число секунд из системы компьютера
x=float(x) # Принудительно в вещественное число
xtk=int(x) # Преобразуем секунды к целому числу
xtmk=int(x/60) # Преобразуем минуты к целому числу
xtck=int(x/3600) # Преобразуем часы к целому числу
utck=str(xtck) # Преобразуем число часов в строку
xtdk=int(xtck/24) # Преобразуем дни к целому числу
utdk=str(xtdk) # Преобразуем число дней в строку
uk=" Забрали из системы компьютера число часов = "+utck
# print (uk)
# print (uu)
y=int(xtck-xtc) # Разность часов из компа и из файла
uy=str(y) # Преобразуем число в строку
u=" Разность в часах с временем из файла = "+uy
# print (u)
# print (uu)
t1="."
t2="Ф"
t3="в"
t4="о"
t5="р"
t6="П"
t7="С"
t8="г"
t9="а"
t10="."
t11="Г"
t12="м"
t13="и"
t14="л"
t15="т"
t16="с"
t17="2"
t18="0"
t19="т"
t20="1"
t21=" "
ufp=t6+t5+t4+t8+t5+t9+t12+t12+t13+t16+t15
ufa=t11+t9+t3+t5+t13+t14+t4+t3+t1+t21+t7+t1+t2+t1
ufg=t17+t18+t20+t17+t21+t8+t1
if y>10:
# Далее все строки пишем с отступом в четыре пробела от начала строки…
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... .......
fv = open('Vn.txt', 'w') # Открыли файл для записи
# Записываем число часов в текстовом виде
fv.write(utck)
u=" Записали число часов в Файл "
print (u)
print (uu)
fv.close() # закрыли файл
x=xtk/14
y=int(xtk/14)
if y==x:
# Далее все строки пишем с отступом в восемь пробелов от начала строки…
print (uu)
print (" "+ufp)
print (uu)
print (" "+ufa)
print (uu)
print (" "+ufg)
print (uu)
print (" ==================== ")
print (uu)
print (uu)
input( ) # Ожидание нажима Ентер
# Далее все строки пишем с отступом в четыре пробела от начала строки…
print (uu)
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... # Далее все строки пишем без отступа…
u=" Работа с временем "
# print (u)
# print (uu)
# input( ) # Ожидание нажима Ентер
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... .......
# ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ....... ...... ...... ...... .......
f = open('Rezult.txt', 'w') # Открыли файл для записи ( старое удалим )
# Записываем числа в текстовом виде
u=uu+"\n" # Добавим код перевода строки
f.write(u)
u=Dds+"\n" # Добавим код перевода строки
f.write(u)
u=utdk+"\n" # Добавим код перевода строки
f.write(u) # Запишем – сколько дней прошло от даты Х
u=uu+"\n" # Добавим код перевода строки
f.write(u)
u=" ==================================== "
u=u+"\n" # Добавим код перевода строки
f.write(u) # записали в файл
f.close() # закрыли файл
# ..... ..... ..... .....
# ..... ..... ..... .....
print (uu)
print (uu)
print (uu)
u=" РАСЧЕТ ВЕСА ДЕТАЛИ "+"\n"
print (u)
print (uu)
u=" Программа расчитывает вес элементарного фрагмента детали "+"\n"
print (u)
u=" выводит вес фрагмента на экран, затем суммирует с весом "+"\n"
print (u)
u=" уже расчитанных фрагментов. Если фрагмент представляет "+"\n"
print (u)
u=" собой полость ( пустоту ), то его длина вводится со знаком "+"\n"
print (u)
u=" минус – вес пустого фрагмента будет вычитаться из суммарного "+"\n"
print (u)
u=" веса детали. "+"\n"
print (u)
u=" Одновременно с расчетом веса фрагмента – программа "+"\n"
print (u)
u=" расчитывает геометрические характеристики сечения фрагмента "+"\n"
print (u)
u=" необходимые для расчетов на прочность и других расчетов "+"\n"
print (u)
u=" На экран эти результаты не выводятся, а записываются "+"\n"
print (u)
u=" в файл Rezult.txt – который можно посмотреть после "+"\n"
print (u)
u=" окончания расчета веса детали. "+"\n"
print (u)
print (uu)
u=" Гаврилов С.Ф. ноябрь 2012 г. "+"\n"
print (u)
print (uu)
u=" ================ "+"\n"
print (u)
print (uu)
input( ) # Ожидание нажима Ентер
# – – – –
global Kodis # Обьявили глобальную переменную
global Ves # Обьявили глобальную переменную
global VesS # Обьявили глобальную переменную
global VesT # Обьявили глобальную переменную
VesS=0.000000
VesT=0.000000
# Gsf = 461030/2725231222..
# Pii=math.pi # Вытащили число " Пи "
Kodis=1
Kodp1=0
Kodp2=0
Kodp3=0
Kodp4=0
Kodp5=0
Kodp6=0
Kodp7=0
Kodp8=0
Kodp9=0
Kodp10=0
Kodp11=0
Kodp12=0
Kodp13=0
Kodp14=0
Kodp15=0
Kodp16=0
Kodp17=0
Kodp18=0
Kodp19=0
Kodp20=0
Kodim=0
Kodimp=1
uu=" "
import math # Подключили математич модуль
# – – – – – – – – – –
while Kodis>0:
# Далее все строки пишем с отступом в четыре пробела от начала строки…
uu=" =================================== "
print (uu)
uu=" "
print (uu)
print (uu)
u=" Расчет веса сечений с суммированием ,"
print (u)
print (uu)
print (uu)
u=" 1 – Цилиндр "
print (u)
u=" 2 – Труба D и d "
print (u)
u=" 3 – Труба D и S "
print (u)
u=" 4 – Шестигранник "
print (u)
u=" 5 – Пластина "
print (u)
u=" 6 – Треугольник прямоугольный "
print (u)
u=" 7 – Треугольник по стронам "
print (u)
u=" 8 – Трапеция "
print (u)
u=" 9 – Косынка "
print (u)
u=" 10 – Усеченный конус "
print (u)
u=" 11 – Усеченная пирамида "
print (u)
u=" 12 – Горбушка "
print (u)
u=" 13 – Кольцо ( в сечении трапеция ) "
print (u)
u=" 14 – Канавка под клиновой ремень "
print (u)
u=" 15 – Добавить обьем в куб. мм. "
print (u)
u=" 16 – Пересчет на другой материал "
print (u)
u=" 17 – Обнулить вес "
print (u)
print (uu)
u=" 0 – Выход из программы ( ноль ) "
print (u)
print (uu)
print (uu)
u=" Размеры вводим в в мм. Плотность стали 7,85; "
print (u)
print (uu)
Kodis=input( )
Kodis=float(Kodis) # Принудительно в вещественное число
# ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .... ..... .... .... .....
# ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .... ..... .... .... .....
if Kodis ==1: # Выбор расчета вида сечения ( круг )
# Далее все строки пишем с отступом в восемь пробелов от начала строки…
if Kodp1 ==0:
# Далее все строки пишем с отступом в двенадцать пробел от начала строки…
import Krug # Подключили модуль расчета круглого сечения
VesT=Krug.px # Извлекаем из модуля значение переменной
u=" Вес цилиндрического элемента = "
t=str(VesT) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
VesS=VesS+VesT # Суммарный вес
u=" Суммарный вес = "
t=str(VesS) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
Kodp1=1 # Первое применение произошло
u=" ============================== "
print (uu)
print (u)
print (uu)
input( ) # Ожидание нажима Ентер
# Далее все строки пишем с отступом в восемь пробел от начала строки…
else:
# Далее все строки пишем с отступом в двенадцать пробел от начала строки…
from imp import reload
reload (Krug)
VesT=Krug.px # Извлекаем из модуля значение переменной
u=" Вес цилиндрического элемента = "
t=str(VesT) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
VesS=VesS+VesT # Суммарный вес
u=" Суммарный вес = "
t=str(VesS) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
u=" ============================== "
print (uu)
print (u)
print (uu)
input( ) # Ожидание нажима Ентер
# ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,,
# Gsf = 461030/2725231222..
# Далее все строки пишем с отступом в четыре пробела от начала строки…
if Kodis ==2: # Выбор расчета вида сечения ( Труба D,d )
# Далее все строки пишем с отступом в восемь пробел от начала строки…
if Kodp2 ==0:
# Далее все строки пишем с отступом в двенадцать пробел от начала строки…
import Truba # Подключили модуль расчета Труба D,d
VesT=Truba.px # Извлекаем из модуля значение переменной
u=" Вес трубного элемента = "
t=str(VesT) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
VesS=VesS+VesT # Суммарный вес
u=" Суммарный вес = "
t=str(VesS) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
Kodp2=1 # Первое применение произошло
u=" ============================== "
print (uu)
print (u)
print (uu)
input( ) # Ожидание нажима Ентер
# Далее все строки пишем с отступом в восемь пробел от начала строки…
else:
# Далее все строки пишем с отступом в двенадцать пробел от начала строки…
from imp import reload
reload (Truba)
VesT=Truba.px # Извлекаем из модуля значение переменной
u=" Вес трубного элемента = "
t=str(VesT) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
VesS=VesS+VesT # Суммарный вес
u=" Суммарный вес = "
t=str(VesS) # Преобразуем число в строку
u=u+t # сложим строки
print (uu)
print (u)
u=" ============================== "
print (uu)
print (u)
print (uu)
input( ) # Ожидание нажима Ентер
# ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,,
# Далее все строки пишем с отступом в четыре пробела от начала строки…
if Kodis ==3: # Выбор расчета вида сечения ( Труба D,S )
# Далее все строки пишем с отступом в восемь пробел от начала строки…
