Определения. Термины. Виды и типы схем. Правила выполнения

Схем

Схемой называется конструкторский документ (чертеж), на ко­тором в виде условных изображений показаны составные части из­делия, их взаимное расположение и связи между ними.

При составлении схем используются следующие термины:

· элемент - составная часть схемы, выполняющая опреде­ленную функцию в изделии, которая не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное функциональное назна­чение (например, конденсатор, зубчатое колесо, насос, рези­стор);

· устройство - совокупность элементов, представляющих собой одну конструкцию (например, печатная плата, шкаф, храповой механизм, соединительная муфта), которая может не иметь в из­делии определенного функционального назначения;

· функциональная группа - совокупность элементов, выполня­ющих в изделии определенную функцию и не объединенных в одну конструкцию (например, канал звука, видеоканал);

· функциональная часть - элемент, устройство или функциональ­ная группа, выполняющие определенную функцию;

· функциональная цепь - линия, канал, тракт определенного на­значения;

· линия взаимосвязи - линия на схеме, показывающая связь между функциональными частями изделия.

ГОСТ 2.701—84 устанавливает виды и типы схем, их обозначе­ние и общие требования к выполнению. В зависимости от вида и связей элементов, входящих в состав изделия, различают следу­ющие основные виды схем, обозначаемые прописной буквой: ки­нематические (К), гидравлические (Г), пневматические (П), элект­рические (Э) и др.

В зависимости от основного назначения различают следующие типы схем, обозначаемые цифрами:

· структурные (1), поясняющие взаимосвязь основных частей изделия и их назначение;

· функциональные (2), поясняющие процессы, протекающие в из­делии или в части изделия;

· принципиальные (3), отражающие полный состав элементов из­-
делия и связей между ними и дающие детальное представление о
принципе его работы;

· схемы соединений - монтажные (4), определяющие провода, кабели, трубопроводы, которыми осуществляется соединение со­ставных частей изделия, а также места их присоединения и ввода (разъемы, платы, зажимы и т.п.);

· схемы подключения (5), устанавливающие внешнее подключе­ние изделия;

· общие схемы (6), определяющие составные части комплекса и соединение их между собой на месте эксплуатации;

· схемы расположения (7), устанавливающие относительное рас­положение составных частей изделия.

Схемы выполняются на листах стандартного формата с основ­ной надписью для чертежей и схем.

Обозначается схема в соответствии с тем изделием, работа ко­торого на ней отражена. После этого обозначения записывается шифр схемы, состоящий из буквы, определяющей ее вид, и циф­ры, обозначающей ее тип. Например, схема гидравлическая прин­ципиальная - ГЗ, схема электрическая монтажная - Э4. При этом в основной надписи чертежа после наименования изделия шриф­том меньшего размера вписывают наименование схемы (напри­мер, «Схема электрическая принципиальная»).

Чертеж схемы выполняют без соблюдения масштаба. Действи­тельное пространственное расположение составных частей изде­лия либо вообще не учитывают, либо учитывают приблизительно. Линии связи, состоящие из горизонтальных или вертикальных от­резков, должны иметь минимальное число изломов и пересече­ний. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм. При выполнении схем используют условные графические обозначения элементов и устройств, уста­новленные ЕСКД.

Перечень элементов (рисунок 7.1) помещают на первом листе схе­мы или выполняют в виде отдельного документа.

Рисунок 7.1 – Головка таблицы перечня элементов

Графы таблицы заполняют следующим образом:

«Поз. обозначение» - позиционное обозначение элементов ус­тройств, функциональных групп на схеме (буквенно цифровое или цифровое);

«Наименование» - наименование элемента и обозначение до­кумента, на основании которого он применен;

«Примечание» - технические данные элемента, не содержа­щиеся в его наименовании;

«Кол.» - число одинаковых элементов.

Таблица располагается над основной надписью чертежа на рас­стоянии не менее 12 мм от нее. Элементы в таблицу записывают группами в алфавитном порядке или в порядке возрастания циф­ровых обозначений в графе «Поз. обозначение», а в группах — по возрастанию номеров.

Если таблица перечня не помещается над основной надписью, то оставшаяся ее часть размещается слева от нее, при этом назва­ния граф повторяются.

Перечень элементов в виде отдельного документа выполняют на формате А4 также в форме рисунок 7.1 с основной надписью, используемой для текстовых документов. Его код включает в себя букву П и код соответствующей схемы (например, код перечня документов к электрической принципиальной схеме — ПЭЗ), при этом в основной надписи после наименования изделия указыва­ют наименование документа (Перечень элементов).

Перечень элементов в спецификацию вносят после схемы, к которой он выпущен.

Порядок чтения схем сводится к следующему:

· определение типа и вида схемы, а также наименования изде­лия, к которому она относится по основной надписи чертежа;

· ознакомление с элементами схемы по их графическим обозна­чениям;

· уточнение наименований элементов и ознакомление с их тех­ническими данными по приведенному перечню элементов схемы;

· уяснение работы всего изделия на основании назначения его элементов и связей между ними.

Контрольные вопросы

1. Какие чертежи называют схемами?

2. Какие вы знаете основные виды схем и как они обозначаются?

3. Какие существуют типы схем и как они обозначаются?

4. Из чего состоит шифр схемы и как записывают ее наименование в основной надписи?

5. Как оформляют перечнь элементов схемы при размещении его на чертеже и в виде отдельного документа?

6. Какова последовательность чтения схемы?

Кинематические схемы

ГОСТ 2.703 - 68* устанавливает правила выполнения трех ти­пов кинематических схем: принципиальных, структурных и функ­циональных.

Рассмотрим эти правила применительно к принципиальной ки­нематической схеме, которая дает наибольшее представление о составе изделия и поясняет условия взаимодействия его элемен­тов. На такой схеме все элементы изображают в соответствии с условными графическими обозначениями элементов машин и механизмов, предусмотренными ГОСТ 2.770 - 68*, основные из которых приведены в таблице 7.1.

Размеры обозначений в стандарте не оговариваются, но соот­ношение размеров обозначений должно примерно соответство­вать соотношению размеров этих элементов в натуре.

Валы, оси, стержни, шатуны, кривошипы изображают на ки­нематических схемах основными линиями толщиной s, контур из делия, в который вписана схема, - сплошными тонкими линиями толщиной s/3, а остальные элементы — линиями толщиной s/2 (зубчатые колеса, червяки, звездочки, шкивы, кулачки и др.).

Таблица 7.1 – УГО некоторых элементов кинематических схем и обозначение

движений

Наименование	Условное графическое обозначение	Наименование	Условное графическое обозначение
Вал, валик, ось, стержень, шатун.		Муфта. Общее обозначение без уточнения типа
Неподвижное звено (стойка)		Муфта нерасцепляемая глухая
Неподвижное соединение частей звена		Муфта нерасцепляемая упругая
Вращательная кинематическая пара		Муфта сцепления (управляемая)
Поступательная кинематическая пара		Муфта сцепления механическая зубчатая
Винтовая кинематическая пара		Муфта сцепления механическая фрикционная
Подшипники скольжения и качения (без уточнения типа)	радиальные упорные	Муфта сцепляемая электрическая
Муфта сцепляемая гидравлическая или пневматическая
Подшипники скольжения радиальные
Подшипники качения	радиальные радиально-упорные упорные	Муфта автоматическая (самодействующая)
Тормоз. Общее обозначение без уточнения типа

Продолжение таблицы 7.1

Наименование	Условное графическое обозначение	Наименование	Условное графическое обозначение
Кулачки плоские вращающиеся		Передача круглозвенной цепью
Кулачки барабанные цилиндрические		Передача пластинчатой цепью
Передача фрикционная с цилиндрическими роликами		Передача зубчатая (цилиндрическая) без уточнения типа зубьев
Передача фрикционная с коническими роликами регулируемая (вариатор)		Передачи зубчатые цилиндрические	с прямыми зубьями с косыми зубьями с шевронными зубьями
Шкив ступенчатый, закрепленный на валу
Передача ременная без уточнения типа ремня
Передача плоским ремнем		Передача зубчатая коническая
Передача клиновидным ремнем
Передача круглым ремнем		Передача червячная с цилиндрическим червяком

Наименование	Условное графическое обозначение	Наименование	Условное графическое обозначение
Передачи зубчатые реечные		Передвижные упоры
Винт, передающий движение		Гибкий вал для передачи вращающегося момента
Гайка на винте, передающем движение	неразъемная разъемная
Рукоятка
Пружины цилиндрические	сжатия растяжения работающие на кручение	Маховичок
Одностороннее движение	прямолинейное вращательное с осью вращения в плоскости чертежа вращательное с осью вращения перпендикулярно плоскости чертежа винтовое с осью вращения перпендикулярно плоскости чертежа
Возвратное движение	прямолинейное вращательное с осью вращения в плоскости чертежа вращательное с осью вращения перпендикулярно плоскости чертежа винтовое с осью вращения в плоскости чертежа

Продолжение таблицы 7.1

Продолжение таблицы 7.1

Наименование	Условное графическое обозначение	Наименование	Условное графическое обозначение
Возвратное движение	винтовое с осью вращения перпендикулярно плоскости чертежа с выстоем в одном крайнем положении прямолинейное с выстоем в одном крайнем положении вращательное	Одностороннее движение	с мгновенной остановкой в промежуточном положении прямолинейное с мгновенной остановкой в промежуточном положении вращательное с выстоем в промежуточном положении прямолинейное   с выстоем в промежуточном положении вращательное
Одностороннее движение	с частичным обратным движением прямолинейное с частичным обратным движением вращательное

Каждому кинематическому элементу схемы, как правило, при­сваивают порядковый номер, начиная от источника движения (рисунок 7.2). Валы нумеруют римскими цифрами, все остальные элемен­ты - арабскими. Порядковые номера указывают на полке линии-выноски. Под полкой указывают основные характеристики и па­раметры этих элементов.

Примерный перечень характеристик и параметров, которые следует указывать на схеме (ГОСТ 2.703 - 68*):

а) источник движения - наименование, тип, характеристика (мощность, число оборотов);

б) шкив ременной передачи диаметр шкива;

в) зубчатое колесо - число зубьев, модуль, а для косозубых колес также направление и угол наклона зубьев;

г) зубчатая рейка - модуль, а для косозубых реек также на­правление и угол наклона зубьев;

д) червяк - модуль осевой, число заходов, тип (если он не Архимедов), направление витка и диаметр червяка;

е) ходовой винт - ход винтовой линии, число заходов, надпись LH (для левых резьб).

Чтение схемы.Рассмотрим для примера принципиальную кинематическую схему привода компрессора, приведенную на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2

Устанавливаем, что устройство состоит из электродвигателя 1, упругой муфты 2, тормоза 3, червяка 4, чер­вячного колеса 5, предохранительной муфты 6, компрессора 7 и валов I...IV.

Основные параметры элементов приведены под полками ли­ний-выносок.

Устройство работает следующим образом. Источником движения является электродвигатель 1, вращение вала I которого через упру­гую муфту 2 передается на вал II с закрепленными на нем бараба­ном тормоза 3 и червяком 4. Червяк вращает червячное колесо 5 и вал III. Вращение вала III через предохранительную муфту 6 снеразрушаемым элементом передается на вал IV компрессора и приводит во вращение его ротор. При этом компрессор вырабатывает требуе­мый поток воздуха с определенным давлением и расходом.

Контрольные вопросы

1. Каковы правила нумерации валов и элементов на кинематических схемах?

2 С какого элемента кинематической схемы начинают рассматривать работу устройства?

3. Каковы основные условные графические обозначения элементов на кинематических схемах?

Электрические схемы

ГОСТ 2.702—75 устанавливает правила выполнения электри­ческих схем (структурных, функциональных, принципиальных, соединений, подключения, общих, расположения). Рассмотрим правила выполнения принципиальных электрических схем, опре­деляющих полный состав элементов и связей между ними и даю­щих детальное представление о принципах работы изделия.

На принципиальной схеме изображают все электрические эле­менты и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделиях заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажи­мы, разъемы и т.п.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном состоянии.

Элементы изображают в соответствии с условными графи­ческими обозначениями, установленными ГОСТ 2.721-74, 2.722-68, 2.723-68, 2.727-68, 2 728-74, 2.729-73, 2.730-73, 2.732-68, 2.756-87, некоторые из которых приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 – УГО некоторых элементов электрических сх

Продолжение таблицы 7.2

Все элементы на схеме должны иметь позиционные обозна­чения, состоящие из латинских букв, указывающих их вид и порядковый номер (арабские цифры), присваиваемый начиная с единицы, в пределах одной группы элементов (Rl, R2) и (Cl, C2). Если в изделие входит только один элемент, то поряд­ковый номер в его позиционном обозначении может не указы­ваться. Высота цифр и букв в обозначении должна быть одина­ковой.

Порядковые номера обозначений присваиваются в последова­тельности расположения элементов сверху вниз в направлении слева направо.

Характеристики входных и выходных цепей изделия на схеме указывают в виде таблиц, присваивая каждой позиционное обо­значение того элемента, вместо условного графического обозна­чения которого она помещена.

На рисунке 7.3 для примера приведена принципиальная электри­ческая схема зарядного устройства для аккумуляторов. Все эле­менты на схеме изображены условно-графически с присвоением каждому позиционного буквенно-цифрового обозначения. Дан­ные об элементах сведены в таблицу перечня элементов.

Рисунок 7.3

Чтение схемы начинают с источника питания.

Зарядное устройство питается от электрической однофазной цепи переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. При включении двухполюсного выключателя S1 это напряже­ние через предохранители F1 и F2 поступает на трансформа­тор Т с ферромагнитным сердечником, который понижает на­пряжение до значения, необходимого для зарядки аккумулятора. Напряжение переменного тока с выхода трансформатора вып­рямительным устройством V, выполненным на полупроводни­ковых диодах, преобразуется в напряжение постоянного тока, которое через выключатель S2 подается на аккумулятор G для его зарядки. При этом амперметр РА, включенный в цепь за­рядки через шунт R1, и вольтметр PV позволяют производить контроль тока и напряжения. Переменным резистором в реос­татном включении R2 регулируется зарядный ток. Световая ин­дикация о наличии напряжения на клеммах аккумулятора обес­печивается лампой Е.

Контрольные вопросы

1. Как образуется буквенно-цифровое обозначение элементов электрической схемы?

2. Какие условные графические и буквенные обозначения элементов используются на принципиальных электрических схемах?

3. С какого элемента начинают читать принципиальную электриче­скую схему?