Мета роботи

Вивчення методики виконання конструкторського документа

Укладач:

Мацула Н.Р.

Львів 2013

Мета роботи

Ознайомитись з методикою виконання та оформлення електричної схеми, як конструкторського документа.

2 Теоретичні відомості

2.1 Загальні положення

Схема – конструкторський документ, на якому показані у вигляді умовних зображень або позначень складові частини виробу і зв’язки між ними.

При виконанні схем використовуються наступні терміни.

Елемент схеми – складова частина схеми, яка виконує певну функцію у виробі та не може бути розділена на частини, що мають самостійне призначення (резистори, трансформатори, діоди, транзистори і т.д.).

Пристрій – сукупність елементів, що являє собою єдину конструкцію (блок, плата, шкаф, панель).

Функціональна група – сукупність елементів, що виконують у виробі певну функцію і не об’єднані в єдину конструкцію.

Функціональна частина – елемент, функціональна група, а також пристрій, що виконує певну функцію (підсилювач, фільтр).

Функціональне коло – лінія, канал, тракт певного призначення (канал звуку, відеоканал і т.д.).

Лінія взаємозв’язку – відрізок прямої, що вказує на наявність електричного зв’язку між елементами і пристроями.

Класифікацію схем по видах і типах встановлює ГОСТ 2.701-84. Види схем визначаються в залежності від елементів і зв'язків, що входять до складу виробу і позначаються буквами російського алфавіту.

Розрізняють десять видів схем: електрична – Э, гідравлічна – Г, пневматична – П, газова – Х, кінематична – К, вакуумна – В, оптична – Л, енергетична – Р, поділу – Е, комбінована – С.

Схеми поділу виробу на складові частини розробляють для визначення складу виробу. Комбіновані схеми виконують якщо до складу виробу входять елементи різних видів.

Схеми в залежності від призначення поділять на типи і позначаються арабськими цифрами.

Прийнято вісім типів схем: структурна – 1, функціональна – 2, принципова (повна) – 3, з’єднань (монтажна) – 4, підключення – 5, загальна – 6, розміщення – 7, об'єднана – 0.

На об'єднаній схемі поєднуються різні типи схем одного виду, наприклад, схема електрична з'єднань і підключення (рис.2.1).

Рис. 2.1 Зображення логічних елементів

Найменування і код схеми визначаються її видом і типом. Код схеми повинен складатися із буквенної частини, який визначає вид схеми та цифрової частини, яка визначає тип схеми.

Наприклад, схема електрична принципова Э3, схема гідравлічна з’єднань – Г4 і т.д.

В технічних документах, що розробляються при проектуванні, експлуатації і дослідженні електротехнічних пристроїв, застосовують всі типи схем, що перелічені вище. При цьому на стадіях ескізного і технічного проектування розробляють структурні і функціональні схеми, на стадії робочого проектування – принципові, з’єднань, підключення, загальні і розміщення. Загальна кількість схем, що входять в комплект конструкторської документації на виріб, вибирається мінімальним, але в сукупності вони повинні містити інформацію в достатньому об’ємі для проектування, експлуатації, контролю і ремонту виробу.

Загальні правила виконання схем встановлюють ГОСТ 2.701-84 і ГОСТ 2.702-75. Електричні елементи і пристрої на схемі показують в знеструмленому стані. Елементи і пристрої, які приводяться в дію механічно, показують в нульовому або відключеному положенні.

На електричних схемах елементи та пристрої показують у вигляді графічних позначень, лінії взаємозв’язків, буквенно-цифрові позначення, таблиці, наносять текстову інформацію, основний напис.

2.2 Графічі позначення

Для зображення на електричних схемах елементів і пристроїв застосовують умовні графічні позначення, що встановлені відповідними стандартами ЄСКД.

Розміри умовних графічних позначень елементів схеми наведені у відповідних стандартах. Лінійні та кутові розміри, які вказані в стандартах, дозволяється в окремих випадках пропорційно збільшувати або зменшувати. Розміри умовних графічних позначень збільшують при необхідності:

- графічно виділити (підкреслити) особливе або важливе значення відповідного елемента;

- помістити всередині умовного графічного позначення кваліфікуючий символ і додаткову інформацію.

Умовні графічні позначення елементів, що використовуються як складові частини позначень інших елементів, дозволяється зображати зменшеними в порівнянні з іншими елементами, наприклад, фоторезистор, фотодіод та ін.

Умовні графічні позначення елементів показують на схемі в тому положенні, в якому вони приведені у відповідних стандартах або повернутими на кут, що кратний 90⁰, а також дзеркально повернутими (рис.2.2).

Рис. 2.2 Зображення електричних елементів за допомогою графічних позначень

Основні умовні графічні позначення, що використовуються в схемах наведені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 – Умовні графічні позначення

Найменування	Позначення
Котушка індуктивності
Резистор
Конденсатор
Діод, загальне позначення
Транзистор типу р-n-р

Продовження таблиці 2.1 – Умовні графічні позначення

Найменування	Позначення
Транзистор типу n-p-n
Струм постійний
Струм змінний
Струм постійний і змінний (позначення використовується для пристроїв, що працюють на постійному і змінному струмі)
Полярність від’ємна
Полярність додатня
Імпульс прямокутний додатній
Імпульс прямокутний від’ємний
Лінія електричного зв’язку. Провід, кабель, шина
Обрив лінії електричного зв’язку (Примітка. На місці знаку х вказують необхідні дані про продовження лінії на схемі)
Заземлення
Лінія електричного зв’язку з одним розгалуженням
Лінія електричного зв’язку з двома розгалуженнями
Контакт на замикання комутаційного пристрою
Контакт на розмикання комутаційного пристрою

Продовження таблиці 2.1 – Умовні графічні позначення

Найменування	Позначення
Контакт на переключення комутаційного пристрою
Вмикач кнопковий з контактом на замикання
Вмикач кнопковий з контактом на розмикання

2.3 Загальні правила побудови схеми

Графічне позначення елементів (пристроїв, функціональних груп) і ліній взаємозв'язку, які їх з'єднують потрібно розміщувати на схемі таким чином, щоб забезпечити найкраще представлення про структуру виробу і взаємодію його складових частин. Встановлюється віддаль між сусідніми лініями умовного позначення не менше 1 мм; між окремими умовними графічними позначеннями не менше 2 мм; між сусідніми паралельними лініями взаємозв’язку не менше 3 мм.

Лінії повинні складатися із горизонтальних і вертикальних відрізків і мати якнайменше згинів і взаємних пересікань (рис.2.3).

Рис. 2.3 Зображення ліній зв’язку:

а – нераціональне, б – раціональне

В окремих випадках, для спрощення графіки схеми, допускається застосовувати нахильні ділянки ліній на невеликій ділянці схеми.

Допускається на схемі графічно виділяти пристрої, функціональні групи, частини схеми, що відносяться до певних постів, приміщень, а також частини схеми, які безпосередньо не належать до виробу, але зображені для кращого розуміння схеми. Такі фрагменти виділяють штрихпунктирною лінією у формі прямокутника або фігури неправильної форми (рис.2.4).

Рис. 2.4 Фрагмент схеми “Плата”

Для зменшення кількості паралельних ліній, що направлені в одному напрямі та мають велику протяжність, застосовують однолінійне подання таких ліній за наступними правилами:

- замість всіх ліній показують тільки одну з вказівкою кількості ліній числом або міткою (рис.2.5);

- при порушенні порядку розташування ліній повинні бути нанесені відповідні мітки (рис. 2.6);

- група ліній зв’язку, що мають розгалуження, показується так, як показано на рис. 2.7.

Рис. 2.5 Однолінійне подання ліній зв’язку

Рис. 2.6 Зображення сходження і розгалуження ліній зв’язку

Рис. 2.7 Зображення групи ліній зв’язку з розгалуженнями

Елементи і пристрої на схемі зображають сумісним і рознесеним способами.

При сумісному способі складові частини елементів або пристроїв зображають на схемі близько один до одного і присвоюють буквенно-цифрове позначення один раз всьому пристрою або елементу.

При рознесеному способі складові частини елементів і пристроїв або окремі елементи пристроїв зображають на схемі в різних місцях таким чином, щоб окремі кола виробу були показані більш наглядніше. При цьому буквенно-цифрові позначення присвоюють всім частинам пристрою або елемента, який зображений рознесеним способом. На рис.2.8 приведено позначення пристрою А3, зображеного рознесеним способом. Якщо поле схеми розбите на зони, то справа від позиційного позначення елемента або пристрою або під ним показується позначення зон, в яких зображені інші складові частини.

Рис. 2.8 Зображення пристрою рознесеним способом

На рис.2.9 котушка реле К1 (позначення К1.1) показана в зоні 4В. Під позначенням показано, що його контакти К1.2 і К1.3 розташовані в зонах 5А і 3А, контакти вимикача S1 (S1.1, S1.2, S1.3) – в зонах 5В, 4А, 3В.

Рис. 2.9 Позначення елементів на кресленні, що розбите на зони

Для спрощення схеми при наявності в ній декількох однакових елементів (пристроїв, функціональних груп), які з’єднані паралельно, дозволяється замість зображення всіх гілок паралельного з’єднання зображати лише одну гілку, вказавши кількість гілок за допомогою позначення розгалуження (рис.2.10).

Рис.2.10 Зображення однакових елементів, які з’єднані послідовно:

а – розгорнуте; б – спрощене; в – рекомендовані розміри

При наявності у виробах трьох або більше однакових елементів (пристроїв, функціональних груп), які з’єднані послідовно, дозволяється замість зображення всіх послідовно з’єднаних елементів (пристроїв, функціональних груп) зображати лише перший і останній елементи, показуючи зв’язок між ними штриховими лініями (рис.2.11). Над штриховою лінією вказують загальну кількість однакових елементів.

Рис.2.11 Зображення однакових елементів, які з’єднані послідовно:

а – розгорнуте; б – спрощене

2.4 Текстова інформація

На схемі можуть бути показані різні категорії даних, що мають текстову та символічну форми. Ці дані в залежності від змісту можуть бути розміщені:

- поряд з графічними позначеннями (буквенно-цифрові позначення, позначення сигналів, форми імпульсів, технічні параметри та ін.);

- всередині графічних позначень (найменування пристроїв, функціональних груп, умовні позначення потужності резисторів та ін.);

- поряд з лініями (позначення ліній зв’язку, кваліфікуючі символи);

- на вільному місці схеми.

Текстова інформація, що наведена на вільному полі схеми, може мати наступні форми запису:

- суцільний текст (технічні вимоги, пояснення);

- таблиці (перелік елементів, позначення вхідних і вихідних кіл, таблиці з’єднань та ін.).

Текстові дані, що відносяться до ліній, орієнтують паралельно горизонтальним ділянкам відповідних ліній. При великій щільності схеми допускається вертикальна орієнтація даних.

Технічні параметри резисторів і конденсаторів показують так, як показано на рис. 2.12, при цьому застосовують спрощений спосіб позначення одиниць вимірювання.

Рис. 2.12 Умовне позначення технічних параметрів

Для резисторів:

· від 0 до 999 Ом – одиниці вимірювання не вказуються;

· від 1× 10³ до 999× 10³ Ом – в кілоомах з позначенням одиниці вимірювання маленькою буквою “к”;

· від 1× 10⁶ до 999× 10⁶ Ом – в мегаомах з позначенням одиниці вимірювання великою буквою “М”;

· більше 1× 10⁹ Ом – в гігаомах з позначенням одиниці вимірювання великою буквою “Г”.

Для конденсаторів:

· від 0 до 9999× 10^-12 Ф – в пікофарадах, одиниці вимірювання не вказуються;

· від 1× 10^-8 до 9999× 10^-6 Ф – в мікрофарадах з позначенням одиниці вимірювання маленькими буквами “мк”.

Буквенно-цифрові позначення елементів і функціональних груп повинні забезпечувати взаємозв’язок документів в комплекті документації на об’єкт, повинні бути однаковими на всіх документах комплекта.

Дані про елементи повинні бути записані в перелік елементів. Перелік елементів оформляють у вигляді таблиці по формі, яка показана на рис. 2.13 і розміщують на першому листі схеми або виконують у вигляді самостійного документа. Якщо перелік елементів розміщують на першому листі схеми, то його розташовують над основним написом на відстані не менше 12 мм. Продовження переліку розміщують зліва від основного напису, повторюючи шапку таблиці.

Перелік елементів у вигляді самостійного документа виконують на формату А4. Перелік елементів, що виконаний у вигляді самостійного документа присвоюють код П і в основному написі вказують найменування виробу і конструкторського документа “Перелік елементів”.

Рис. 2.13 Форма таблиці переліку елементів:

а – поле розбите на зони; б – поле схеми на зони не розбите

В графах переліку заносять наступні дані:

- в графі “Поз. позначення” – позиційне буквенно-цифрове позначення елемента, пристрою чи функціональної групи;

- в графі “Найменування” – найменування елемента чи пристрою, тип і позначення документа, на основі якого цей елемент чи пристрій застосовані;

- в графі “Примітка” – технічні дані, що не містяться в позначенні типу елемента, значення параметрів, які підбираються регулюванням та ін.

Зв’язок переліку з графічними позначеннями здійснюється через позиційне позначення. Елементи в перелік записуються групами в алфавітному порядку буквенних позиційних позначень. В межах кожної групи, яка має однакові буквенні позиційні позначення, елементи розміщують по зростанню порядкових номерів. Дозволяється залишати декілька незаповнених рядків між групами елементів. Елементи одного типу з однаковими електричними параметрами записують в перелік в один рядок, при цьому в графі “К-ть” вказують загальну кількість однакових елементів.

При записі однакових по найменуванню елементів рекомендується об’єднувати їх в групи, виконувати загальний заголовок і записувати в графі “Найменування” тільки тип і документ, на основі якого цей елемент застосований. Дозволяється позначення документів, на основі яких застосовані елементи, записувати в загальному найменуванні (заголовку). Якщо продовження переліку перенесено на наступний лист або вільне поле схеми, заголовок групи елементів повторюють.

Якщо у виріб входять декілька однакових функціональних груп або пристроїв, то елементи, які входять в такі групи і пристрої, записуються в перелік елементів окремо в межах кожного пристрою або функціональної групи. Запис елементів, які входять до кожного пристрою (функціональної групи), починають з найменування пристрою або функціональної групи, яке записують в графі “Найменування”. Нижче найменування пристрою залишають один вільний рядок, вище – не менше одного вільного рядка. При цьому на схемі виробу існують елементи, що не входять до пристрою (функціональної групи). В такому випадку, спочатку записуються ці елементи без заголовка, а потім – пристрої, котрі не мають самостійних принципових схем та функціональні групи з елементами, що входять до них. Якщо виріб має декілька пристроїв або функціональних груп, то в переліку вказують кількість елементів, що входять в один пристрій. Загальна кількість однакових пристроїв вказується в графі “К-ть” на одному рядку з заголовком (рис.2.14).

Рис.2.14 Приклад заповнення переліку елементів

3 Підготовка до виконання роботи

3.1 Ознайомитись з інструкцією.

3.2 Опрацювати теоретичний матеріал за темою роботи.

3.3 Дати відповіді на контрольні запитання вхідного контролю.

3.4 Продумати методику виконання роботи.

3.5 Підготувати бланк звіту.