Черчение

Тема 7: Схемы.

Вопросы темы:

1. Виды и типы схем, общие требования к выполнению.

2. Общие требования к выполнению схем.

3. Графические обозначения.

4. Дополнительная информация на схемах.

5. Кинематические схемы.

1. Виды и типы схем, общие требования к выполнению.

Схема — графический конструкторский документ, на кото­ром показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними (ГОСТ 2.102—68).

Схемы используют при проектировании, для изучения принципов работы, для изготовления, регулировки, контроля и ремонта изделий.

Правила выполнения и оформления схем стандартизованы и изложены в седьмой группе стандартов ЕСКД, например ГОСТ 2.701—84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению».

При выполнении схем используют следующие термины:

Элемент схемы — составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное функциональное назначение (резистор, трансформатор, насос, зубчатое колесо и т. п.).

Устройство — совокупность элементов, представляющих единую конструкцию (блок, плата, шкаф, механизм). Уст­ройство может не иметь в изделии определенного функциональ­ного назначения.

Функциональная группа — совокупность элементов, выпол­няющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию.

Функциональная часть — элемент, устройство, функциональ­ная группа.

Функциональная цепь — линия, канал, тракт определенного функционального назначения (канал звука, видеоканал и т. п.).

Линия взаимосвязи (или связи) — отрезок линии, указыва­ющий на наличие связи между функциональными частями изделия.

Установка — условное наименование объекта в энергети­ческих сооружениях, на который выпускается схема, напри­мер главные цепи.

Схемы подразделяют на виды и типы.

Виды схем. В зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия, схемы подразделяют на следующие виды, которые обозначают буквами: электрическая — Э; гидравлическая — Г; пневматическая — П; кинематическая — К; оптическая — Л; вакуумная —В; газовая — X; автоматизации — А; комбинированная — С.

Для изделия, в состав которого входят элементы разных видов, разрабатывают несколько схем соответствующих видов одного типа (например, схема электрическая принципиальная и схема гидравлическая принципиальная) или одну комбинированную схему, содержащую элементы и связи разных видов.

Наименование комбинированной схемы определяется соответствующими видами и типом (например, схема электрогидравлическая принципиальная).

Типы схем. В зависимости от основного назначения схемы подразделяются на следующие типы, которые обозначают цифрами:

структурные — 1;

функциональные — 2;

принципиальные (полные) — 3;

соединений (монтажные) — 4;

подключения — 5:

общие — 6;

расположения — 7;

прочие — 8;

объединенные — 0.

Например, схема гидравлическая принципиальная — Г3, схема электрическая соединений — Э4.

Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи. Ее разрабатывают при проектировании изделий на стадиях, которые предшествуют разработке схем других типов. При эксплуатации структурную схему используют для общего ознакомления с изделием.

Функциональная схема разъясняет определенные процессы, протекающие в отдельных цепях изделия или в изделии в целом. Ею пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при наладке, регулировке, контроле и ремонте.

Принципиальная (полная) схема определяет полный состав элементов и связей между ними и лает летальное представление о принципах работы изделия. Она служит основанием для разработки других конструкторских документов, например схем соединений (монтажных) и чертежей. Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при их наладке, контроле и ремонте.

Схема соединений (монтажная) показывает соединения составных частей изделия и определяет провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места присоединения и ввода. Ею пользуются при разработке других конструкторских документов, в первую очередь чертежей, определяющих прокладку и способы крепления проводов, жгутов, кабелей или трубопроводов в изделии, а также для осуществления присоединений и при контроле, ремонте и эксплуатации изделий.

Схема подключения показывает внешние подключения изделия. Ею пользуются при разработке других конструкторских документов, а также для осуществления подключений изделий и при их эксплуатации.

Общая схема определяет составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации. Ею пользуются при ознакомлении с комплексами, а также при их контроле и эксплуатации.

Схема расположения определяет относительное расположение составных частей изделия, а при необходимости также проводов, жгутов, кабелей, трубопроводов и т. и. Ее используют при разработке других конструкторских документов, а также при изготовлении и эксплуатации изделий.

2. Общие требования к выполнению схем.

Комплексность (номенклатура) схем. Номенклатура схем на изделие определяется разработчиком в зависимости от особенностей изделия. При этом количество типов схем на изделие определяют минимальным, но в совокупности они должны содержать сведения в объеме, достаточном для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия.

Форматы. Форматы листов схем выбирают в соответствии с требованиями, установленными в ГОСТ 2.301—68, при этом основные форматы являются предпочтительными.

Выбранный формат должен обеспечивать компактное выполнение схемы, не нарушая ее наглядности и удобства пользования ею.

Построение схемы. Схемы выполняют без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение составных частей изделий либо не учитывается вовсе, либо учитывается приближенно. Допускается располагать условные графические обозначения элементов на схеме в том же порядке, в котором они расположены в изделии, при условии, что это не затруднит чтение схемы.

Графические обозначения элементов и соединяющие их линии связи располагают на схеме таким образом, чтобы обеспечить наилучшее представление о структуре изделия и взаимодействии его составных частей.

Линии связи выполняют как горизонтальные и вертикальные отрезки при наименьшем количестве изломов и взаимных пересечений. В отдельных случаях можно применять наклонные отрезки линий связи, длины которых по возможности ограничивают.

Расстояние между соседними параллельными линиями связи — не менее 3мм. Линии связи показывают, как правило, полностью. Можно обрывать линии связи, если они затрудняют чтение чертежа. Обрывы линий связи заканчивают стрелками. Около стрелок указывают места подключения и необходимые характеристики цепей (например, полярность, потенциал и т. д.). Линии связи, переходящие с одного листа на другой, обрывают за пределами изображения схемы. Рядом с местом обрыва линии указывают обозначение или наименование, присвоенное этой линии (например, номер провода, наименование сигнала или его сокращенное обозначение), и в круглых скобках номер листа схемы (при выполнении схемы на нескольких листах) или обозначение документа (при выполнении схем самостоятельными документами), на который переходит линия связи.

Если на схеме таких обозначений нет, то места обрыва условно обозначают буквами, цифрами или буквами и цифрами. Элементы, составляющие устройство, имеющее самостоятельную принципиальную схему, выделяют на принципиальной схеме сплошной линией, равной по толщине линии связи.

Элементы, составляющие функциональную группу или устройство, можно выделять на схеме штрихпунктирными линиями, указывая при этом наименование. Толщину штрихпунктирной линии принимают равной толщине линии связи.

На схеме одного вида можно изображать отдельные элементы схем другого вида, непосредственно влияющие на работу схемы этого вида. Можно также изображать элементы и устройства, не входящие в изделие, на которое составляется схема, но необходимые для разъяснения принципов его работы. Графические обозначения таких элементов и устройств отделяют на схеме штрихпунктирными линиями и помещают надписи, указывая в них местонахождение этих элементов, а также необходимые данные. При этом устанавливают однозначную связь, которая обеспечила бы возможность поиска одних и тех же элементов, изображенных на схемах разных видов.

Схему можно выполнять в пределах условного контура, упрощенно изображающего конструкцию изделия. В этих случаях условные контуры выполняют сплошными тонкими линиями.

3. Графические обозначения.

При выполнении схем применяют следующие графические обозначения:

- условные графические обозначения, установленные стандартами ЕСКД, а также построенные на их основе;

- упрощенные внешние очертания (в том числе аксонометрические).

При необходимости применяют нестандартизованные графические обозначения. При применении нестандартизованных обозначений и упрощенных внешних очертаний на схемах приводят соответствующие пояснения.

Условные графические обозначения элементов изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения. Если размеры условных графических обозначений не установлены, то их изображают на схемах в размерах, в которых они выполнены в соответствующих стандартах на условные графические обозначения.

Можно все обозначения пропорционально уменьшать, при этом расстояние (просвет) между двумя соседними линиями условного графического обозначения должно быть не менее 1мм. Допускается размеры графических обозначений увеличивать при вписывании в них поясняющих знаков.

Условные графические обозначения элементов, используемых как составные части обозначений других элементов, можно изображать уменьшенными по сравнению с остальными элементами (например, резистор в ромбической антенне).

Графические обозначения выполняют линиями той же толщины, что и линии связи. Если в условных графических обозначениях имеются утолщенные линии, то их выполняют толще линии связи в два раза.

Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90⁰, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Их можно повертывать и на угол, кратный 45°, или изображать зеркально повернутыми. Если при повороте или зеркальном изображении условных графических обозначений может нарушиться смысл или удобство чтения обозначений, то такие обозначения изображают в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах.

Условные графические обозначения, содержащие буквенные, цифровые или буквенно-цифровые обозначения, можно повертывать против часовой стрелки на угол 90⁰ или 45⁰.

Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1,0мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий — от 0,3 до 0,4мм. На одной схеме рекомендуется применять не более трех размеров линий по толщине.

4. Дополнительная информация на схемах.

На схемах допускается помещать различные технические данные, характер которых определяется назначением схемы. Такие сведения указывают либо около графических обозначений (по возможности справа или сверху), либо на свободном поле схемы (по возможности над основной надписью). Около графических обозначений элементов и устройств указывают, например, номинальные значения их параметров, а на свободном иоле схемы — диаграммы, таблицы, текстовые указания и т. п.

Обозначение схемы. Схеме присваивают обозначение того изделия, для которого она разработана. После этого обозначения записывают шифр схемы. Наименование схемы указывают в основной надписи после наименования изделия.

5. Кинематические схемы.

Кинематические схемы в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы: принципиальная, структурная, функциональная.

Кинематические схемы выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.701-84 и ГОСТ 2.703-68.

Правила выполнения принципиальной кинематической схемы.

На принципиальной кинематической схеме изделия представляют всю совокупность кинематических элементов и их соединений, предназначенных для осуществления, регулирования, управления и контроля заданных движений исполнительных органов. На схеме отражают кинематические связи (механические и немеханические), предусмотренные внутри исполнительных органов, между отдельными парами, цепями и группами, а также связи с источником движения.

Пользуясь некоторыми условными графическими обозначениями, приведенными в прил., прочитаем приводимые ниже схемы.

В качестве примера на рисунке 1 представлено аксонометрическое изображение принципиальной кинематической схемы механизма настройки радиоприемника. От ручки настройки 1 вращение через зубчатые колеса 2—3 передается на реечное колесо 4, которое перемещает рейку 5, представляющую собой цилиндр с нарезанными зубьями. Совместно с рейкой будет перемещаться исполнительное устройство, которое соединено с приливом І рейки. Настройка механизма производится указателем 6 по шкале 7.

Рисунок 1 – Аксонометрическое изображение принципиальной кинематической схемы механизма настройки радиоприемника

Принципиальную кинематическую схему изделия вычерчивают, как правило, в виде развертки. Допускается кинематические схемы вписывать в контур изоб­ражения изделия, а также вычерчивать их в аксонометрических проекциях (см. рис. 1).

Если валы и оси при изображении на схеме пересекаются, то линии, изображающие их, в местах пересечения не разрывают. Если на схеме валы и оси закрыты другими элементами или частями механизма, то их изображают как не­видимые.

На принципиальных кинематических схемах изображают:

- валы, оси, стержни, шатуны, кривошипы и т. п. — сплошными основными линиями толщиной s;

- элементы, изображенные упрощенно внешними очертаниями, зубчатые колеса, червяки, звездочки, шкивы, кулачки и т. п. — сплошными линиями толщиной s/2;

- контур изделия, в который вписана схема, — сплошными тонкими линиями толщиной s/3;

- кинематические связи между сопряженными звеньями пары (вычерченными раздельно) — штриховыми линиями толщиной s/2;

- кинематические связи между элементами или между ними и источником движения через немеханические (энергетические) участки — двойными штриховыми линиями толщиной s/2;

- расчетные связи между элементами — тройными штрихо­выми линиями толщиной s/2.

На принципиальной кинематической схеме изделия указывают:

а) наименование каждой кинематической группы элементов, учитывая ее основное функциональное назначение, которое наносят на полке линии-выноски, проведенной от соответствующей группы;

б) основные характеристики и параметры кинематических элементов, определяющие исполнительные движения рабочих органов изделия или его составных частей.

Каждому кинематическому элементу, изображенному на схеме, присваивают порядковый номер, начиная от источника движения, или буквенно-цифровые позиционные обозначения. Рекомендуется использовать следующие буквенные коды наиболее распространенных групп элементов:

А — механизмы (общее обозначение);

В — валы;

С — элементы кулачковых механизмов (кулачок, толкатель);

Е — разные элементы;

Н — элементы механизмов с гибкими звеньями (цепь, ремень);

К — элементы рычажных механизмов;

М — источник движения;

Р — элементы мальтийских и храповых механизмов;

Т — элементы зубчатых и фрикционных механизмов;

X — муфты, тормоза.

Валы допускается нумеровать римскими цифрами, остальные элементы нумеруют только арабскими цифрами.

Порядковый номер элемента проставляют на полке линии-выноски. Под полкой линии-выноски указывают основные характеристики и параметры кинематического элемента.

Сменные кинематические элементы группы настройки обозначают на схеме строчными буквами латинского алфавита (см. сменные шестерни а, b, с, d (рис. 3)) и указывают в таблице характеристики для всего набора сменных элементов.

Рассмотрим пример чтения кинематической схемы. На рис. 2 показана кинематическая схема (с наглядными изображениями отдельных элементов), которая содержит: электродвигатель 1, передающий вращение червячному редуктору (передачи) 4 через ременную передачу 2. Выходной вал ІІІ редуктору 4 вращает закрепленный на нем распределительный диск 6. На валу ІІІ установлен (на шпонке) плоский дисковый кулачок S, который с помощью зубчатого колеса 7 храпового механизма, установленного на полом валу V, передает периодические вращения диска 6. На валу ІІ установлено косозубое цилиндрическое колесо 3, зацепляющееся с парным колесом, соединенным с валом І шпонкой. На конце вала І также на шпонке установлено коническое зубчатое колесо, зацепляющееся с колесом 5, которое вращает вал IV с цилиндрическим зубчатым колесом. Далее вращение сообщается зубчатому диску-венцу, поворачивающему зажимные цанги.

Каждый элемент, изображенный на схеме условно, должен иметь свое обозначение: порядковый номер или буквенно-цифровое позиционное обозначение. Для каждого вида схем установлены правила нанесения таких обозначений.

На гидравлических, пневматических и электрических схемах обозначения заносятся в перечень элементов, оформляемый в виде таблицы, заполняемой сверху вниз.

Рисунок 2 – Кинематическая схема

На рис. 3 представлена кинематическая принципиальная схема (с более подробным оформлением) механизма подачи сверла силовой головки.

В схеме применены условные графические обозначения элементов машин и механизмов по ГОСТ 2,770— 68 (СТ СЭВ 2519—80).

Правила выполнения кинематических схем изложены в ГОСТ 2.703—68 (СТ СЭВ 1187—78).

Соотношение размеров условных графических обозначений взаимодействующих элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному соотношению размеров этих элементов в изделии.

Рисунок 3 - Кинематическая принципиальная схема

Некоторые условные графические обозначения в кинематических схемах приведены в табл. 1.