Практикум по электрическим схемам учебнометодическое пособие
 Скачать 1.55 Mb.
|
|
Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Инженерная графика машиностроительного профиля» Кафедра «Тракторы» П.В. ЗЕЛЁНЫЙ В.В. РАВИНО Ч.И. ЖДАНОВИЧ ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА. ПРАКТИКУМ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СХЕМАМ Учебно-методическое пособие Минск БНТУ 2012 Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Инженерная графика машиностроительного профиля» Кафедра «Тракторы» П.В. ЗЕЛЁНЫЙ В.В. РАВИНО Ч.И. ЖДАНОВИЧ ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА. ПРАКТИКУМ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СХЕМАМ Учебно-методическое пособие Рекомендовано учебно-методическим объединением высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в области транспорта и транспортной деятельности Минск БНТУ 2012 УДК 744:621 (076.5) ББК 30.11я7 З-48 Р е ц е н з е н т ы: доцент кафедры «Инженерная графика» Белорусского государственного технологического университета, канд. техн. наук Н.И. Жарков; профессор кафедры «Строительные и дорожные машины» Белорусского национально технического университета, д-р техн. наук В.В. Яцкевич З-48 Зеленый, П.В. Инженерная графика. Практикум по электрическим схемам: учебно- методическое пособие/ П.В. Зелёный, В.В. Равино, Ч.И. Жданович. – Минск: БНТУ, 2012. – 95 с. ISBN 978-985-525-766-1. Практикум дает подробное представление о схемах как графи- ческих конструкторских документах, требованиях к их выполнению и оформлению в соответствии с седьмой классификационной груп- пой ЕСКД. Приведены термины и определения, общие для всех схем, виды и типы схем, правила их выполнения основные сведения об электрических схемах различных типов. Предлагается методика изучения правил выполнения и оформления электрических принципиальных схем как составной части конструк- торской документации. Приведены индивидуальные задания в 30 вари- антах для выполнения графических работ. Практикум может использоваться на практических занятиях при изучении темы «Чертежи и схемы по специальности», а также при самостоятельном изучении этой темы в курсе инженерной графики студентами технических специальностей всех форм обучения, а также при курсовом и дипломном проектировании. УДК 744:621 (076.5) ББК 30.11я7 ISBN 978-985-525-766-1 © Зелёный П.В., Равино В.В., Жданович Ч.И., 2012 © БНТУ, 2012 3 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О СХЕМАХ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 1.1. Определения и термины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 1.2. Виды и типы схем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1.3. Общие правила выполнения схем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 1.3.1. Требования к выполнению схем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.2. Особенности построения схем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 1.3.3. Графические обозначения и дополнительная информация на схемах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.1. Структурные электрические схемы, их назначение. . . . . . . . 37 2.2. Функциональные электрические схемы и указания на них. .38 2.3. Принципиальные электрические схемы, изображение отдельных элементов, заполнение перечня, обозначения и указания на схемах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 2.4. Электрические схемы подключения, условные графические обозначения на схемах. . . . . . . . . . . . . . . 42 2.5. Общие электрические схемы, расположение графических обозначений, указания на схемах. . . . . . . . . . . . . . . 44 2.6. Электрические схемы расположения, изображение составных частей и их расположение, указания на схемах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.7. Примеры условных изображений электрических схем. . . . . 47 3. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО СИНТЕЗУ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 4. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. . . . . . . . ..81 5.1. Учебные и справочные издания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 5.2. Технические нормативные правовые акты. . . . . . . . . . . . . . . 81 ПРИЛОЖЕНИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 Приложение 1. Общие правила оформления чертежей в соответствии со стандартами ЕСКД. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 Приложение 2. Методические указания по оформлению графических работ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 Приложение 3. Чертежные материалы, принадлежности и инструменты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 4 ВВЕДЕНИЕ Инженерная графика представляет собой учебную дисциплину, входящую в цикл общенаучных и общепрофессиональных дисци- плин подготовки специалистов с высшим образованием по боль- шинству направлений и групп специальностей. Она является объ- единительным курсом, предусматривающим согласно образова- тельным стандартам изучение следующих разделов: «Начертательная геометрия», «Проекционное черчение», «Маши- ностроительное черчение», «Инженерная компьютерная графика и моделирование». Инженерная графика несет основную нагрузку в графической подготовке инженера, являясь одним из важных ком- понентов и его общетехнической подготовки. Инженерная графика – это первая ступень обучения студентов основным правилам выполнения и чтения конструкторской доку- ментации и решения на чертежах инженерно-технических задач, получения для этого необходимых знаний, умений и навыков в со- ответствии с образовательными стандартами. Машиностроительное черчение – это раздел инженерной графики, в котором на учебных чертежах изучаются основные правила выпол- нения и оформления рабочей конструкторской документации в соот- ветствии со стандартами ЕСКД. Детальное изучение и закрепление знаний стандартов ЕСКД осуществляется в процессе выполнения индивидуальных графических работ, предусмотренных программой. Основная цель изучения раздела «Машиностроительное черче- ние» – это приобретение знаний и навыков выполнения и чтения конструкторской документации. Учебные задачи курса машиностроительного черчения заключа- ются в следующем: • дальнейшее развитие техники выполнения чертежей; • изучение стандартов ЕСКД по выполнению и чтению чертежей реальных машиностроительных деталей и изделий различного назначения с учетом технологий их получения; • усвоение правил пользования справочными материалами при вы- полнении чертежей; • усвоение правил нанесения размеров в соответствии со стандар- тами ЕСКД и с учетом основных положений конструирования и тех- нологии деталей машин; 5 • усвоение правил и приобретение навыков выполнения чертежей сборочных единиц в соответствии со стандартами ЕСКД (сборочного чертежа); • усвоение правил разработки рабочей конструкторской доку- ментации по чертежам общих видов изделий; • изучение правил выполнения и чтения чертежей и схем по обучаемой специальности. Глубина изучения отдельных тем машиностроительного черче- ния может быть различной, что устанавливается учебными про- граммами согласно стандарту специальности, в зависимости от направления и профиля специальности, количества часов, выделяе- мых на изучение дисциплины, ее расположения в учебном плане. Чтение и выполнение схем как графических конструктор- ских документов, усвоение требований к их выполнению и оформлению в соответствии с седьмой классификационной группой ЕСКД, усвоение терминов и определений, общих для всех видов и типов схем – обязательно к изучению в завершающей теме машино- строительного черчения «Чертежи и схемы по специальности». Студентам предлагается выполнять принципиальные кинематиче- ские, электрические, электронные, гидропневматические и другие схемы. Они облегчают изучение устройства и принципа действия изделия или системы. Одним из видов схем, изучаемых по целому ряду специально- стей на этапе изучении инженерной графики, являются электриче- ские схемы. Данное учебно-методическое пособие позволит озна- комить студента с правилами выполнения принципиальных элек- трических схем, с требованиями, предъявляемыми соответствую- щими стандартами к условным графическим обозначениям, с мето- дикой анализа и синтеза реальных электрических систем, а также с элементарными сведениями об устройстве и принципе действия со- ответствующих элементов. Изучение основывается на выполнении схемы устройства, содер- жащего знакомые, преимущественно со школьной скамьи, и другие легко узнаваемые элементы. При этом предлагается самостоятельно включить в схему недостающие элементы электрической цепи, вы- брав их в соответствии с вариантом задания из таблицы. 6 При оформлении графических работ необходимо соблюдать тре- бования действующих государственных стандартов ЕСКД (прил. 1). В прил. 2 приведены методические указания по оформлению графических работ. Графические работы согласно приведенным образцам следует вы- полнять на стандартных листах белой чертежной бумаги формата A3. В прил. 3 приведено описание чертежных материалов, принад- лежностей и инструментов, рекомендуемых при оформлении гра- фических работ. 7 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О СХЕМАХ 1.1. Определения и термины Схема – это графический конструкторский документ, на котором составные части изделия или системы изделий и связи между ними показываются условными обозначениями и изображениями. Явля- ясь составной частью конструкторской документации, схема со- держит необходимые данные для проектирования, регулировки, контроля, ремонта и эксплуатации изделия, разъясняет основные принципы действия и последовательность процессов при работе механизма, прибора, устройства, сооружения и т. п. Виды и типы схем, общие требования к их выполнению регламентируются соот- ветствующими стандартами седьмой классификационной группы ЕСКД, содержащей следующие термины и определения: Элемент схемы – составная часть схемы, которая выполняет опре- деленную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное функциональное назначение (например, трансформатор, резистор, диод и т. п.). Устройство – совокупность элементов, представляющих собой единую конструкцию (например, плата). Функциональная группа – совокупность элементов, выполняю- щих в изделии определенную функцию и не объединенных в еди- ную конструкцию. Функциональная часть – элемент, функциональная группа и устройство, выполняющие определенную функцию. Функциональная цепь – линия, канал, тракт определенного назначения. Линия взаимосвязи – отрезок линии, указывающий на наличие связи между функциональными частями изделия. Установка – условное обозначение объекта в энергетических сооружениях, на которое выпускается схема. 1.2. Виды и типы схем ГОСТ 2.701–84 устанавливает виды и типы схем изделий всех отраслей промышленности и общие требования к выполнению этих схем, а также электрических схем энергетических сооружений. 8 В зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия, схемы подразделяют на следующие виды, обозначаемые буквами: электрические – Э; гидравлические – Г; кинематические – К; оптические – Л; вакуумные – В; газовые – Х; энергетические – Р; деления изделия на составные части – Е; комбинированные – С. В зависимости от основного назначения схемы подразделяют на следующие типы, обозначаемые цифрами: структурные – 1; функциональные – 2; принципиальные (полные – для электрических схем) – 3; соединений (монтажные для электрических схем) – 4; подключения – 5; общие – 6; расположения – 7; объединенные – 0. Наименование схемы определяется ее видом и типом (например, схема электрическая принципиальная). Структурная схема определяет основные функциональные ча- сти изделия, их назначение и взаимосвязи. Функциональные части изображают в виде прямоугольников. Допускается отдельные части показывать в виде условных графических обозначений. Если элементы схемы изображают в виде прямоугольников, то наименование, обозначения (номера) или типы (шифры) элементов устройств вписывают внутрь прямоугольников. При обозначении функциональных частей схемы номерами или кодами последние должны быть расшифрованы на поле схемы в таблице произволь- ной формы. На линиях взаимосвязей направление хода процессов обознача- ют стрелками в соответствии с ГОСТ 2.721–74, причем построение схемы должно давать представление о ходе рабочего процесса в направлении слева направо. 9 Структурные схемы разрабатывают при проектировании изделий на стадиях, предшествующих разработке схем других типов, и ис- пользуют их для общего ознакомления с изделием. Функциональная схема разъясняет определенные процессы, про- текающие в отдельных функциональных цепях или в изделии в це- лом. Она используется при изучении принципов работы изделий, а также при их наладке, контроле и ремонте. На схеме изображают функциональные части изделия, участву- ющие в определённом процессе, и связи между этими частями. При этом рекомендуется приводить на схеме технические характеристи- ки функциональных частей (рядом с графическим обозначением или на свободном поле схемы), поясняющие надписи, диаграммы. Принципиальная схема (полная) определяет полный состав эле- ментов и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы изделия. Она служит основанием для разработки других конструкторских документов, например схем соединений (монтажных) и чертежей. Используется схема для изучения прин- ципов работы изделий, а также при их наладке, контроле и ремонте. Схема соединений (монтажная) показывает соединения состав- ных частей изделия и определяет провода, жгуты, кабели, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода. Схема используется при разработке других конструкторских документов, в первую очередь чертежей, определяющих прокладку и способы крепления проводов, жгутов, кабелей в изделии (уста- новке), а также для осуществления присоединений и при контроле, эксплуатации и ремонте изделий (установок). На схеме изображают все устройства и элементы, входящие в со- став изделия, их входные и выходные элементы (разъемы, платы, зажимы и т. п.) и соединения между ними. Устройства показывают в виде прямоугольников или внешними очертаниями. В последнем случае внутри устройств допускается помещать условные графиче- ские обозначения элементов. Схема подключения показывает внешние подключения изделий. Она используется при разработке других конструкторских докумен- тов, а также для осуществления подключений изделий и при их экс- плуатации. 10 На этой схеме изображают изделие, его входные и выходные элементы (разъемы, зажимы и т. п.) и подводимые к ним концы проводов и кабелей внешнего монтажа, около которых помещают данные о подключении изделия (характеристики внешних цепей, адреса). Изделия и их составные части показывают в виде прямо- угольников, а входные или выходные элементы – в виде условных графических обозначений. Общая схема определяет составные части комплекса и соедине- ния их между собой на месте эксплуатации. Она используется при ознакомлении с комплексом, а также при его контроле и эксплуата- ции. На схеме показывают в виде прямоугольников устройства и элементы, входящие в данный комплекс, провода, жгуты и кабели, соединяющие их. Входные и выходные элементы изображают в ви- де условных графических обозначений с учетом их действительного расположения внутри устройств. Около элементов и устройств по- мещают их наименование и тип. Схема расположения определяет относительное расположение составных частей изделия, а при необходимости, также проводов, жгутов кабелей. Используется при эксплуатации и ремонте. На схе- ме изображают составные части изделия и, при необходимости, свя- зи между ними, конструкцию на которой расположены эти части. Последние показывают в виде внешних очертаний или условных графических обозначений. Наименования и типы устройств и эле- ментов помещают около их изображений, или при большом количе- стве составных частей изделия эти сведения записывают в перечень элементов и присваивают этим частям позиционные обозначения. Объединенная схема может быть выполнена по усмотрению разра- ботчика в виде совмещения на одном конструкторском документе схем разных типов, например принципиальной и соединений, соеди- нений и подключения. При этом должны быть соблюдены правила, установленные для схем соответствующих типов. Наименование тако- го объединенного документа определяется видом и объединяемыми типами схем, например, схема электрическая принципиальная и со- единений. Комбинированная схема разрабатывается тогда, когда в состав изделия входят элементы разных видов, из-за чего на изделие тре- буется разработать несколько схем одного типа. Эти схемы можно заменить одной комбинированной схемой. Наименование такой 11 схемы определяется соответствующими видами скомбинированных схем и типом схемы (например, схема электрогидравлическая принципиальная). Схемы прочих видов и типов допускается разрабатывать, если в связи с особенностями изделия объем сведений, необходимых для его проектирования, регулировки, контроля, ремонта и эксплуата- ции, не может быть передан в комплекте документации в схемах установленных видов и типов. Номенклатура, наименования и ко- ды схем прочих видов и типов устанавливаются в отраслевых стандартах. |