Проектування електромеханічних виробів

Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України Державний вищий навчальний заклад

«Чернівецький індустріальний коледж»

НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ ВИРОБІВ Чернівці

Розділ 1. Основні вимоги до технічної документації при проектуванні електроустановок

1.1Основні принципи конструювання Список абревіатур ПКД — проектно-кошторисна документація; СЕП — системи електропостачання; ТЕР — територіальні єдині розцінки; ФОП — фонд оплати праці; МДБ — методична документація в будівництві; БМР — будівельно-монтажні роботи; СПДБ — система проектної документації для будівництва; ЕСКД — єдина система конструкторської документації; РД — робоча документація; АСКОЕ — автоматизована система контролю й обліку електроенергії; ТФЗМ — трансформатор струму в фарфоровому кожусі, заповнений трансформаторним маслом з ланковою первинною обмоткою; ПС — проектовані підстанції; ПП — перемикальні пункти; РП — розподільні пристрої; КЗ — коротке замикання; АРЧП — автоматичне регулювання частоти й потужності; АРН — автоматичне регулювання напруги; ПЛ — повітряна лінія; ВН — висока напруга; СН — середня напруга; НН — низька напруга; КРПЕ — комплектний розподільний пристрій з елегазовим заповненням; КРПН — комплектний розподільний пристрій зовнішньої установки; ОПН — обмежувач перенапруги нелінійний; КРП — комплектний розподільний пристрій; ЗРП — закритий розподільний пристрій; ЗПК — загальнопідстанційний пункт керування; ОПС — оперативний постійний струм; АБ — акумуляторна батарея; ЗПА — зарядно-підзарядний агрегат; АСКТП — автоматичні системи керування технологічними процесами; ОАПВ — однофазне автоматичне повторне включення; ТН — трансформатор напруги; КТПБ (М) — комплектна трансформаторна блокова модернізована підстанція; МЕК — міжнародна електротехнічна комісія; ЗКТП — закриті комплектні трансформаторні підстанції; ТВП — трансформатор власних потреб; МКП — вимикач масляний баковий із пружинним приводом; У — посилена ізоляція; ПВН — повітряний вимикач зовнішньої установки; ПВ — повітряний вимикач; ПВБ — повітряний вимикач із ізоляцією по категорії Б; ПВД — повітряний вимикач із ізоляцією по категорії Д; ВНВ — вимикач навантаження вакуумний; ППІ - просочена паперова ізоляція; ЗПЕ — зшитий полиетилен; ПВХ — полівінілхлоридний; ТЕО — техніко-економічне обґрунтування (проект).

Основні принципи конструювання Прогресивність — досягнення більш високих параметрів, що характеризують апарат, технічна досконалість конструкції, найбільша відповідність її заданим вимогам.

Конструктивність — досягнення гранично можливої простоти й доцільності деталей апарата, максимальної компактності й мінімальних мас і габаритів, раціонального розміщення складальних одиниць і деталей, що забезпечує простоту зборки й експлуатації, застосування нормалізованих складальних одиниць і деталей.

Технологічність — забезпечення простоти виготовлення й зборки деталей, складальних одиниць й апарата в цілому; використання по можливості існуючої технології виробництва.

Економічність — висока економічна ефективність у виготовленні й експлуатації апарата, одержання мінімальної собівартості при виготовленні апарата й мінімальних витрат при експлуатації.

Надійність — безвідмовна робота апарата за увесь час його експлуатації, підвищення чіткості роботи як у нормальних, так і в аварійних режимах, простота й безпека монтажу й обслуговування, збільшення в реальних межах терміну служби апарата.

Серійність — створення конструкції, на базі якої можна випускати цілий ряд аналогічних апаратів такого ж призначення, але з іншими основними параметрами, що характеризують даний апарат, з максимальним використанням складальних одиниць і деталей базового апарата.

Гармонійність — дотримання співмірності основних елементів конструкції, її зовнішній вигляд, естетичне оформлення апарата.

З викладеного видно, що всі принципи конструювання нерозривно зв’язані між собою й взаємно доповнюють один одного. Вдале конструктивне рішення неминуче впливає й на підвищення надійності й на поліпшення технологічності й економічності апарата, має на увазі його серійність.

Основні шляхи до рішення задачі створення розробленої конструкції електричного апарата можна розбити на чотири напрямки:

1. Застосування нових, матеріалів, що з’являються в промисловості, у тому числі нових синтетичних ізоляційних матеріалів, і впровадження матеріалів, ще недостатньо розповсюджених, хоча й недефіцитних.

Технологічні заходи, наприклад застосування методів точного лиття, штампування й ін., що дозволяють одержувати досить складні деталі без подальшої обробки або об'єднати кілька деталей в одну.

Конструктивні заходи, наприклад впровадження профілів як для конструктивних, так і для струмоведучих деталей (останнє особливо важливо на змінному струмі); застосування литої й пресованої ізоляції замість шаруватої, потребуючої великої витрати праці; штучне повітряне й навіть водяне охолодження для апаратів великої потужності, що дозволяє для того самого апарата підвищити номінальний струм в 3 — 5 разів; використання електродинамічного ефекту для компенсації сил відштовхування в контактах або, навпаки, для прискорення процесу відключення; максимальна стандартизація й уніфікація як окремих деталей конструкції, так і цілих складальних одиниць.

Використання нових принципів, заснованих на останніх досягненнях науки й техніки.

При використанні нових матеріалів у конструкції необхідно мати на увазі, що в початковий період освоєння таких матеріалів їхня ціна, як правило, досить висока. Але це не повинно служити перешкодою для впровадження нових матеріалів, тому що їхня вартість у міру збільшення споживання обов’язково знижується.

1.1.1 Методи проектування. Типи й методи розрахунку Розглянемо методи, за допомогою яких при створенні конструкції вирішуються поставлені задачі. У цей час умовно їх можна розділити на наступні:

Пошуковий, або інтуїтивний, метод звичайно застосовують при розробці принципово нових конструкцій, і він є методом послідовного підбору, наближення до поставленої мети. Пошуковий метод припускає творчу, засновану на інтуїції роботу конструктора й, звичайно, може базуватися тільки на доброму знанні справи, досить великому досвіді конструкторської роботи, на знанні теоретичних основ електротехніки й електроапаратобудування. Звичайно при цьому методі розробляється ряд варіантів і виготовляється кілька макетів проектованого апарата, які потім випробовуються в лабораторії. На підставі результатів випробувань виконується необхідна доробка конструкції й вибір оптимального варіанта. Таким чином, пошуковий метод звичайно передує експериментальному.

Експериментальний метод може бути не тільки продовженням пошукового методу, його перевіркою, але він нерідко має й самостійне значення, тому що в багатьох випадках тільки експеримент— проведення досліду — може дати напрямок або основу для конструкторської розробки окремого функціонального вузла або апарата. Це буває, якщо відсутня достатня теоретична база для створення конструкції і її розрахунку. Однак такі експериментальні дані є, як правило, досить наближеними й використовувати їх треба критично. Результати експерименту обов’язково повинні бути обґрунтовані теоретично, і вкрай бажаним є їхнє підтвердження аналітичним шляхом. Більш повноцінним є результат випробувань не макета, а реального апарата в умовах, максимально наближених до експлуатаційних. Однак у лабораторії звичайно неможливо передбачити всі випадки й режими, які можуть виникнути при експлуатації, тому навіть результати випробувань реального зразка треба враховувати критично. Нерідко буває, що коли апарат, що показав дуже гарні результати при лабораторних випробуваннях, виявляється досить посереднім, а то й просто непридатним в експлуатації. Знання .умов експлуатації, відомостей про роботу апаратів є абсолютно необхідним при будь-якому методі проектування.

Метод аналогії звичайно є розрахунковим методом і застосовується при наявності зразка, подібного за призначенням, параметрами і компонуванню до проектованого апарату. При цьому методі не потрібно принципово нових рішень, а задача конструктора зводиться лише до деякого збільшення або зменшення деталей або складальних одиниць, тобто до створення модифікації відомого апарату або до створення його нового типорозміру.

Метод подоби практично не відрізняється від методу аналогії, але застосовується там, де є зовсім певний закон подоби, як, наприклад, в електромагнітах однієї й тієї ж конструкції, але різних розмірів: всі величини змінюються пропорційно зміні геометричних розмірів електромагніта.

Необхідно відмітити, що як метод аналогії, так і метод подоби звичайно застосовуються при конструюванні серії апаратів, тобто апаратів, однакових за призначенням й конструкцією, але відмінних один від одного параметрами (струмом, напругою й іншими параметрами), і вимагають експериментальної перевірки.

Як видно з розгляду методів проектування, елементи розрахунків є невід'ємними й обов’язковими для будь-якого методу. У свою чергу, методика розрахунку, застосування того або іншого типу розрахунку залежать від призначення апарата, його функціональних вузлів і фізичних принципів, на основі яких працює окремий функціональний вузол або весь апарат.

За своїм призначенням електричні апарати можна підрозділити на комутаційні, струмообмежуючі, регулюючі і пускорегулюючі, контролюючі і захищаючі.

По розташуванню в електричній схемі конкретної установки електричні апарати можна підрозділити на наступні види: головного (силового) ланцюга, ланцюга керування, допоміжного ланцюга, сигнального ланцюга. Хоча методика розрахунків і не залежить від класифікації електричних апаратів, однак апарати захисту повинні мати більші конструктивні запаси в порівнянні з регулюючими апаратами, так само як апарати головного ланцюга в порівнянні з апаратами допоміжного ланцюга при всіх інших рівних умовах і параметрах.

Деталі й складальні одиниці електричного апарата, у свою чергу, відповідно до їх призначення можна підрозділити на наступні групи:

- активні, що несуть крім механічної ще електричні або магнітні навантаження, — група А;

- конструктивні, що несуть тільки механічне навантаження (до, них відносяться й кріпильні деталі), — група К.

Активні частини можуть підрозділятися на струмоведучі (шини, проводки, обмотки), у тому числі контактні й струмоведучі кріпильні - Т; магнітні - М; ізоляційні - І, дугогасильні пристрої - Д; електричні опори — С.

Конструктивні частини можуть підрозділятися на корпусні (підставки, рами, каркаси, оболонки й ін.), деталі механізмів — Мх; пружини — П; кріплення — В.

Наведена класифікація частин електричного апарата є умовною, тому що нерідко та сама деталь виконує кілька функцій і може відноситися одночасно як до декількох підгруп, так і до обох груп, А чи К.

За класифікацією деталей електричного апарата проводиться класифікація основних розрахунків: струмоведучих частин: контактні; магнітні й електромагнітні; ізоляційні; дугогасні пристрої; електричні опори, механічні (у тому числі кінематичні).

З іншого боку, розрахунки електричних апаратів можна підрозділяти за фізичними процесами, що відбуваються в частинах електричного апарата: на нагрівання; електродинамічні; дугогасіння; електромагнітні; механічні.

У зв’язку з багатьма явищами, що впливають на плин основного фізичного процесу, які при розрахунках практично неможливо повністю врахувати, точність розрахунку електричного апарата не є дуже високою. Звичайно ця точність перебуває в межах 10—30%, а іноді розрахунок (особливо електромагнітний) є лише якісний, що визначає порядок розрахункової величини.

В електроапаратобудуванні знаходять застосування як аналітичний, так і графічний методи розрахунку, особливо широко розповсюджений графо-аналітичний метод, а в аналітичних розрахунках — метод послідовних наближень. Це обумовлено тим, що при конструюванні й розрахунку конструкції доводиться вирішувати рівняння з багатьма невідомими, а тому частиною їх необхідно задаватися заздалегідь. У ході рішення задачі прийняті орієнтовні значення спочатку уточнюються грубо, а при повторних розрахунках — більш точно.

1.1.2 Етапи проектування електроустановок Проектування виконують у дві стадії: проект і робоча документація або в одну стадію: робочий проект.

У робочій документації даються таблиці вихідних даних і результати розрахунків у вигляді додатків до пояснювальної записки.

Розробка завдання й проектування являють собою складові частини процесу інвестування й капітальних вкладень.

Процес розробки завдання й проектування є складовою частиною процесу вкладень (підготовка й освоєння капіталовкладень). Він являє собою інтеграційний процес, що характеризується окремими послідовними в часі етапами, що відрізняються:

ступенем повноти розробленого рішення;

розробкою пропозицій протягом різних етапів з погляду координації виконання окремих елементів системи (будівельна частина, устаткування, вимірювальна техніка, техніка керування й регулювання) по ступенях до остаточного рішення.

Установлено наступні етапи реалізації капіталовкладень:

Попереднє ухвалення рішення про реалізацію капітальних вкладень. На цьому попередньому етапі передбачається розробка ескізів, спрямованих на пошук оптимального техніко-економічного рішення, у результаті чого складаються документація з оцінкою витрат і принципові технічні пропозиції на основі даних про основне устаткування, обраному типовому рішенні.

Принципове рішення, що відповідає етапу проектування, на якому розробляються більш докладні пропозиції про принципи дії установки й необхідному основному устаткуванні, що визначає витрати. Результатом цього етапу є документація з точними технічними даними про основне устаткування й необхідних для замовлення готових окремих елементах електроустановок.

Проект і робочі креслення. На цьому етапі розробляються детальні пропозиції про конструктивні рішення й технологічні методи виконання електроустановок й її елементів. Складаються документація з конструктивними кресленнями, документація про електричний монтаж з точним описом процесів з'єднань, а також виробляються пропозиції про поставку, транспортування й зберігання устаткування, мережеві графіки робіт з детальними строками й переліками робіт.

Складові частини процесу проектування Проектування електроустановок виконується в наступній послідовності:

1. Аналіз електроспоживачів за потужністю, напругою, надійністю, виробничо-технологічними залежностями, територіальному розташуванню й т.д. Результатом цього процесу є:

конкретизація постановки завдання;

визначення груп споживачів як передумови для встановлення варіанта мережі (проект структури).

2. Визначення оптимального рішення про мережі, що включає:

складання варіантів мережі;

технічну й економічну оцінку (включаючи надійність основних ознак кожного варіанта, тобто визначення витрат). Визначальним показником вибору оптимального варіанта при однакових технічних рішеннях є мінімізація витрат. Цей варіант є основою подання істотних технічних зв’язків загальної електроустановки і технічної координації окремих установок;

детального проектування окремих установок;

подальшої реалізації й експлуатації електроустановки.

3. Встановлення технічних параметрів при виборі конкретного електроустаткування, яке необхідно замовити й урахувати при складанні специфікації, а також детальна розробка взаємозв'язків конструктивної частини, підготовки кабельних трас, технології монтажу, процесу керування й т.п.

Техніко-економічні розрахунки — економічна оцінка матеріальних і монтажних витрат. Цей процес передбачає складання відповідних кошторисів.

Розрахунки по визначенню параметрів електроустановок на підставі необхідних методів з урахуванням техніко-економічних вимог.

Контроль правильності і якості рішення за допомогою відповідних засобів і методів.

Координація для реалізації організаційних міжгалузевих зв’язків у процесі обґрунтування й проектування.

Процеси 1, 2, 3 й 4 мають пряму часову послідовність й утворюють головну лінію процесу проектування, а процеси 5, 6 й 7 взаємозалежні з усіма іншими процесами.

Результатом процесу проектування є документація, що містить всі необхідні дані для опису прийнятих технічних рішень.

Незалежно від ступеня раціоналізації розумової праці в процесі проектування велике значення мають наступні засоби проектування:

- діючі загальнодержавні нормативні матеріали для прийняття типових рішень, обмеження;

- технологічні норми проектування й нормалі, які систематизують процеси пошуку рішень, формування комплексів устаткування й зберігання уніфікованої проектної документації;

- типові проекти з повним повторним застосуванням (типові проектні рішення підстанцій, центрів живлення й т.д.) або частковим повторним застосуванням (такі типові елементи електроустановок, як автоматизовані приводи, установки керування підстанціями, найпростіші підстанції й т.д.);

- базисні основні рішення (проекти й частина проектів) з уніфікованим використанням матеріалу, але з урахуванням місцевих умов (наприклад, освітлення вулиць, установки електропостачання будівництва й ін.).

- уніфікація рішень взаємозалежно з раціоналізацією процесу виготовлення, монтажу (серійне виготовлення, автоматизація процесів виготовлення, монтажу й випробування).

1.2 Різновиди технічної документації

1.2.1 Комплектування та зміст проектної документації

Документація повинна містити наступні найбільш суттєві дані:

* подання функції (принципова електрична схема, технічні пояснення дій, результати розрахунків) і її технічної реалізації (конструктивне виконання, виготовлення окремих елементів, монтаж і введення в експлуатацію);

* реалізацію капіталовкладень, а також їхнього підрозділу на устаткування, монтаж, проектування, оплату виконавцям замовлень, введення в експлуатацію й т.д. Ці дані представляються у вигляді кошторисної вартості.

В сучасній практиці проектування й при реалізації проектів поки ще зберігаються наступні нераціональні дії:

- має місце використання інженерно-технічних сил для обробки частин, досить трудомістких питань;

- занадто тривала обробка матеріалів на окремих етапах процесу проектування;

- відсутність зв’язку між проектуванням і технологічною підготовкою (за змістом і у часі);

- недостатнє інформаційне забезпечення;

- зниження ефективності через багаторазове повторення робіт у процесі проектування;

- слабка спеціалізація, типізація й дослідницька робота в області проектування.

Проектувальник повинен виключити, по можливості, у своїй діяльності названі недоліки.

Раціоналізація й автоматизація проектування по обробці трудомістких питань за допомогою комп’ютерів повинні в значній мірі звільнити інженерних працівників для творчого визначення й забезпечення взаємозв'язків електроустановок, підготовки більш прогресивних рішень і планомірного впровадження їх на практиці.

Основною передумовою раціоналізації технічної підготовки електроустановок є ідентифікація взаємодій між проектуванням і технологічними процесами, а також їхнє координування. При цьому необхідно розглядати наступні процеси:

розробка електроенергетичних установок, що включає проект і пропозиції по оптимальному рішенню конкретно поставлених завдань;

проектування необхідної документації для технічного рішення на основі наявних установок, зокрема на базі комплектного великоблочного устаткування;

конструктивне виконання — розробка необхідних документів по конструкціях з урахуванням пристосування типового устаткування для виробництва й монтажу.

Відповідно до розробок групи вітчизняних і закордонних учених, передумовою послідовної й широкої раціоналізації процесу розробки й виконання проекту за допомогою комп’ютерів є можливість формалізації процесу проектування електроустановок. Результати всієї діяльності, від постановки завдання й до одержання проектної документації, необхідно привести в детермінований алгоритм, а закономірності, що описують процес проектування й функцію електроустановок — математично моделювати. Однак при цьому виникають наступні труднощі:

? процес проектування математично ще недостатньо описаний, що зарудняє розробку алгоритмів;

? методи математичного формулювання способу дії електроустановок використовують тільки для постійних електричних процесів;

? відсутня єдина цілісна теорія наукової побудови процесу розробки завдання й проектування електроустановок.

Створення будь-яких виробів промисловості починається з розробки конструкторської документації. Рівень її виконання значною мірою впливає на скорочення строків створення й освоєння виробів, зниження трудомісткості їх виготовлення, підвищення надійності та якості. Одним із факторів, які суттєво впливають на розв’язання цих завдань, є стандартизація.

Усі конструкторські документи оформляють відповідно до вимог діючих стандартів, що забезпечує єдину технічну мову і термінологію, взаємообмін конструкторською документацією між підприємствами без її переоформлення, використання цієї документації у системах автоматизованого проектування.

На території України чинні такі нормативні документи (НД):

міждержавні стандарти, настановні документи, рекомендації;

державні стандарти України;

республіканські стандарти колишньої УРСР, затверджені Держпланом колишньої УРСР до 1 серпня 1991 р.;

настановні документи та рекомендації Держстандарту України;

державні класифікатори;

галузеві стандарти (ГСТ) та технічні умови (ТУ) колишнього СРСР, затверджені до 1 січня 1992 р. і термін чинності яких не закінчився, якщо вимоги НД не суперечать чинному законодавству України;

галузеві стандарти України (ГСТ колишнього СРСР, утримувачами оригіналів яких є організації України, ГСТУ, зареєстровані в УкрНДІСС);

технічні умови, зареєстровані територіальними органами Держстандарту України.

Позначення нормативної документації мають такі індекси:

ДСТУ — державні стандарти, затверджені Держстандартом України;

ДСТУ 180 — державні стандарти, через які запроваджено стандарти Міжнародної організації зі стандартизації (ISO). Номер стандарту відповідає номеру міжнародного стандарту. За таким самим принципом позначаються державні стандарти з прямого впровадження публікацій Міжнародної електротехнічної комісії (ІЕС) чи стандартів, прийнятих спільно цими організаціями (наприклад, з індексом ISO / ІВС (ІВС — міжнародна організація, яка займається стандартизацією в галузі електротехніки, радіоелектроніки і зв’язку). Якщо позначення державного стандарту — містить індекс ГОСТ чи ГОСТ ISO, то такий державний стандарт України прийнятий Міждержавною Радою як міждержавний і використовується державами-учасниками угоди, що приєднались до цього стандарту, як державний стандарт цих держав;

3) РСТ УРСР — республіканські стандарти колишнього СРСР;

ДК — державні класифікатори;

ГСТУ — галузеві стандарти України.

Під час розробки конструкторської документації використовується ДСТУ 3321−96 і тимчасово діючі стандарти класу 2 раніше діючої ЄСКД, що складають комплекс стандартів — СКД. СКД — це комплекс державних стандартів, який встановлює взаємопов'язані правила та положення щодо порядку розроблення, оформлення й обігу конструкторської документації.

Види конструкторської документації

До конструкторських документів належать графічні і текстові документи, які визначають склад та будову виробу і мають необхідні відомості для його розробки або виготовлення, контролю, експлуатації та ремонту.

При визначенні комплектності конструкторських документів слід розрізняти: основний конструкторський документ; основний комплект конструкторських документів; повний комплект конструкторських документів.

Основними конструкторськими документами вважають:

1) для деталей — креслення деталі;

2)для складальних одиниць, комплексів і комплектів — специфікацію.

Основний комплект конструкторських документів виробу об'єднує конструкторські документи, які мають відношення до всього виробу в цілому (наприклад, креслення складальне, схему електричну принципову, технічні умови, експлуатаційні документи).

Залежно від стадії розробки документи поділяють на проектні (технічна пропозиція, ескізний проект, технічний проект) та робочі (робоча документація).

Таблиця 1.1Комплектність конструкторської документації

Примітка: хдокумент обов’язковий, о — документ складають залежно від характеру, призначення і умов виготовлення виробу.

Повний комплект конструкторських документів виробу складається з основного комплекту конструкторських документів на даний виріб і сукупності основних комплектів конструкторських документів на всі складові частини цього виробу (табл. 1.1).

Розглянемо основні положення цих конструкторських документів.

Проектна конструкторська документація Технічна пропозиція — документ, до якого належать:

1. креслення загальних виглядів із варіантами можливих рішень;

2. відомість технічної пропозиції (перелік документів);

3. пояснювальна записка.

4. Документи, що містять техніко-економічне обґрунтування необхідності розробки документації, порівняльну оцінку різних варіантів.

Таким документам присвоюється літера «П».

Ескізний проект — документ, до якого належать:

1) креслення загальних виглядів, які містять зображення виробу (вигляди, розрізи, перерізи), текстову частину і написи, необхідні для розуміння конструктивної будови виробу та принципу його дії. Позначення складових частин виробу виконують на поличках ліній-виносок або в таблиці на тому ж аркуші, де зображено виріб. Форма таблиці стандартом не встановлена;

відомість ескізного проекту (перелік документів);

пояснювальна записка.

Таким документам присвоюють літеру «Е». Ці документи містять принципові конструкторські рішення, що дають загальне уявлення про принцип роботи виробу і його будову, порівняльну оцінку варіантів, які розглядаються, та вибір оптимального варіанта.

Технічний проект — документ, до якого належать:

креслення загальних виглядів із позначенням посадок, покриття, технічних характеристик виробу;

відомість технічного проекту;

пояснювальна записка.

Документи містять остаточне технічне рішення, яке дає повне уявлення про конструкцію виробу і форму його складових частин, що необхідно для розробки робочої документації. Документам присвоюється літера «Т» .

1.2.2 Комплектування, зміст та вимоги до виконання робочої документації

До складу робочої конструкторської документації належать креслення деталей, складальні креслення, специфікації, а, якщо необхідно, — габаритне, монтажне креслення та інші документи.

Послідовність розробки робочої документації:

розробляються креслення дослідного зразка. Проводяться заводські випробування дослідного зразка і корекція документації за результатами випробувань. Документам присвоюється літера «О»;

виготовляється і випробовується установча серія. Проводиться корекція конструкторської документації за результатами випробувань. Документам присвоюється літера «А»;

виготовляється і випробовується головна серія. Проводиться корекція конструкторської документації за результатами випробувань головної серії. Документам присвоюється літера «Б».

Конструкторські документи з літерою «Б» містять усі дані для виготовлення і контролю виробу.

Конструкторським документам присвоюються шифри:

кресленню загального вигляду — ВО;

складальному кресленнюСВ;

монтажному кресленнюМЧ;

схемі - за ГОСТ 2.701−84;

пояснювальній записці - ПЗ.

Робоче креслення деталі та специфікація шифрів не мають.

Схеми Схема — це конструкторський документ, в якому у вигляді умовних зображень або позначень показані складові частини виробу, а також зв’язки між ними.

Згідно з ГОСТ 2.701−84 схеми залежно від видів елементів і зв’язків, які входять у склад виробу, поділяються на види, перелік яких подано в табл. 1.2.

Таблиця 1.2

Кожній схемі присвоюють шифр. Він складається з літери, яка визначає вид схеми, і цифри, яка визначає тип схеми (табл. 1.2). Наприклад, схема електрична принципова — ЕЗ, схема гідравлічна структурна — Г1. Цей шифр обов’язково вказується в основному написі креслення.

Схема електрична принципова — це конструкторський документ, який виконується без збереження масштабу, і на якому показуються у вигляді умовних графічних позначень усі електричні елементи та пристрої виробу, а також електричні зв’язки між ними. Причому дійсне просторове розташування складових частин виробу, як правило, не враховується.

Принципові схеми використовують для вивчення принципу роботи виробів, а також при їх налагодженні, контролі та ремонті. Вони є основою для розробки інших конструкторських документів, наприклад, схем з'єднань (монтажних) і креслень.

Таблиця 1.3 Типи схем

Елементи електричних схем Рис. 1.1. Розташування умовних графічних позначень Елементами електричних схем можуть бути резистори, конденсатори, котушки індуктивності, трансформатори, напівпровідникові вироби (діоди, транзистори, тиристори, мікросхеми), лампи, а також елементи комутаційних і контактних з'єднань (вимикачі, контакти, реле).

Елементи електричних схем зображуються на схемі у вигляді умовних графічних позначень, встановлених відповідними стандартами. Дозволяється також зображати їх поверненими на кут 90°, 180° та 270°. Розміри умовних графічних позначень теж задаються відповідними стандартами. Електричні з'єднання між елементами зображуються лініями електричного зв’язку, розташованими у вигляді горизонтальних та вертикальних відрізків з найменшою кількістю зламів і взаємних перетинів.

Приклад розташування умовних графічних позначень елементів на схемі подано на рис. 1.1.

Умовні графічні позначення елементів і лінії їх електричного зв’язку виконуються на схемах однією і тією ж самою товщиною лінії -0,2…1 мм. Кожний елемент, який входить у склад виробу, повинен мати літерно-цифрове позиційне позначення. Воно складається з двох частин, які записуються без розділових знаків і пропусків.

Перша частина — літерний код елементів, який визначає його вид згідно з ГОСТ 2.710−81 (одна чи кілька літер латинського алфавіту), наприклад, R — резистор, VT — транзистор, VD — діод або стабілітрон та ін.

Друга частина — порядковий номер елементів (одна або кілька арабських цифр). Порядкові номери присвоюють елементам одного і того ж виду, яким присвоєний однаковий літерний код, наприклад, R1, R2, VT1, VТ2. Порядковий номер присвоюється елементам, починаючи з одиниці, і далі згідно з послідовністю розташування елементів на схемі - зліва направо і зверху донизу (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Нанесення літерно-цифрових позиційних позначень Написи К1, VT1 та інші слід писати зверху або праворуч від умовних графічних позначень елементів. Для них застосовують креслярський шрифт одного й того ж розміру (рис. 1.2).

Характеристики вхідних і вихідних кіл Рис. 1.3. Таблиці вхідних і вихідних даних Замість умовних графічних позначень елементів зовнішньої комутації на схемі виконують таблицю вхідних і вихідних даних. Кожній такій таблиці присвоюють позиційне позначення елемента, замість якого вона введена. Це позиційне позначення записується над таблицею і включається в перелік елементів, наприклад, Х1… Х13. Розміри таблиці, а також приклад її заповнення подані на рис. 1.3.

Оформлення переліку елементів

Інформацію про елементи схеми записують у перелік елементів — таблицю, яка виконується згідно зі стандартом. Розміри таблиці переліку елементів подані на рис. 1.4.

Як правило, перелік елементів розміщують на першому аркуші схеми над основним написом, причому відстань між ними не повинна бути меншою за 12 мм. У разі необхідності продовження таблиці його можна розміщати ліворуч від неї.

У таблиці переліку елементів вказують такі дані:

у графі «Поз. позн.» — позиційне позначення елемента;

у графі «Найменування» — назву елемента, його номінальні параметри і номер стандарту або ТУ;

Рис. 1.4. Таблиця переліку елементів у графі «Кільк.» — кількість елементів;

у графі «Примітка» — у разі необхідності вказують додаткові дані елемента.

Елементи записуються у перелік групами в алфавітному порядку літерно-цифрових позначень. У межах кожної групи з однаковим літерним кодом елементи вказують за зростанням їх порядкових номерів.

Умовності та спрощення на схемах Розглянемо деякі умовності та спрощення, які дозволяється робити під час виконання схем.

Якщо у виробі є кілька однакових елементів (за найменуванням, типом і номіналом), з'єднаних паралельно, можна замість зображення всіх розгалужень зобразити лише один елемент, вказавши їх кількість за допомогою позначення розгалуження (рис. 1.5).

а б Рис. 1.5. Зображення кількох паралельно з'єднаних однакових елементів:а — дійсне; б — умовне У разі послідовного з'єднання однакових елементів можна зобразити перший і останній з них, показавши електричний зв’язок між ними штриховою лінією. Над штриховою лінією вказують кількість однакових елементів (рис. 1.6).

Якщо потрібно записати кілька елементів, які мають однакову першу частину позиційного позначення і назву, можна записати загальні відомості про елемент у вигляді спільного заголовка. Цей заголовок підкреслювати не потрібно.

Згідно зі стандартом перелік елементів можна оформляти окремим документом. Тоді він оформляється на окремих аркушах формату А4 (ГОСТ 2.301−68) з основним написом за формою 2 і 2а (ГОСТ 2.104−88). В основному напису після назви виробу потрібно вказати назву документа — «Перелік елементів», а після позначення виробу — шифр документа — «ПЕЗ» (рис. 1.8). Можна залишати один чи декілька вільних рядків між окремими групами елементів.

Рис. 1.6. Зображення кількох однакових елементів, які з'єднані послідовно: а — дійсне; б — умовне Приклад виконання креслення схеми показаний на рис. 1.7.

Приклади запису деяких елементів схем подані в табл. 1.4.

Рис. 1.7. Приклад виконання схеми електричної принципової

Оформлення текстової документації

Текстові документи поділяються на документи, що складаються переважно з суцільного тексту (технічні описи, розрахунки, пояснювальні записки тощо), та документи, що складаються з тексту, розділеного на графи (специфікації, відомості, таблиці та ін.). Усі текстові документи виконуються на форматах, встановлених відповідними стандартами ЄСКД.

У цьому розділі розглядаються загальні вимоги до текстових документів, що складаються із суцільного тексту. Ці вимоги повинні бути враховані при оформленні пояснювальних записок до курсових робіт та курсових і дипломних проектів (ГОСТ 2.105−79, ГОСТ 2.106−68). Вимоги до текстових документів, що складаються з тексту, розділеного на графи, розглядаються на прикладі специфікації (ГОСТ 2.108−68) — обов’язкового текстового документа комплекту робочої документації на складальні одиниці, комплекси і комплекти. Крім того, розглянемо вимоги до текстової частини креслень (ГОСТ 2.316−68).

Таблиця 1.4

Умовні графічні позначення у схемах Примітка: зображення корпусів транзисторів у вигляді кола діаметром 14 мм для безкорпусних транзисторів не обов’язкове.

Текстова частина креслення Вона складається з технічних вимог, напису на кресленні, таблиці тощо. Правила оформлення текстової частини регламентовані ГОСТ 2.316−68:

всі написи на полі креслення розміщують паралельно основному напису;

написи до зображень можуть складатися не більш як із двох рядків, які розміщують над поличкою лінії-виноски і під нею;

лінію-виноску, яка перетинає контур зображення і не відводиться від будь-якої лінії, закінчують потовщенням у вигляді крапки.

лінію-виноску, яка відводиться від лінії видимого і невидимого контурів, а також від ліній, які позначають поверхні, закінчують стрілкою;

на кінці лінії-виноски, яка відводиться від усіх інших ліній, не повинно бути ані стрілки, ані точки;

лінії-виноски і їх полички виконують суцільною тонкою лінією. Вони повинні не перетинатись між собою, не бути паралельними лініям штрихування (якщо проходять по заштрихованому полю) і, якщо можливо, не перетинати розмірні лінії і зображення, до яких не належить розміщений на поличці напис. Дозволяється виконувати лінії-виноски з одним зламом;

технічні вимоги на кресленні розміщують над основним написом у вигляді колонки шириною не більше 185 мм. Дозволяється розміщувати їх у дві і більше колонок (для форматів АЗ і більших); пункти технічних вимог повинні мати наскрізну нумерацію. Кожен пункт записують з нового рядка. Заголовок «технічні вимоги» не пишуть.

Специфікація Згідно з ГОСТ 2.102−68 специфікація — основний конструкторський документ для складальних одиниць, комплексів і комплектів. Вона визначає їх склад і необхідна для виготовлення, комплектування конструкторських документів та планування запуску об'єктів у виробництво.

Рис. 1.8. Приклад виконання переліку елементів до схеми на окремому форматі

Форму та порядок заповнення специфікації встановлює ГОСТ 2.108−68. Специфікація складається на окремих аркушах формату А4. Заголовний аркуш виконується за формою 1 (рис. 1.8), наступні аркуші - за формою 1а (рис. 1.10). На заголовному аркуші основний напис виконується за формою 2, а на наступних — 2а. У загальному випадку специфікація складається з розділів, які розміщуються в такій послідовності: «Документація», «Комплекси», «Складальні одиниці», «Деталі», «Стандартні вироби», «Інші вироби», «Матеріали», «Комплекти». Наявність вказаних розділів у специфікації даного виробу визначається його складом. Назву кожного розділу вказують у вигляді заголовка в графі «Назва» і підкреслюють тонкою лінією. Нижче кожного заголовка слід залишати вільний рядок.

У розділі «Документація» записують конструкторські документи в послідовності, в якій вони перелічені у ГОСТ 2.102−68 (див. табл. 1.1).

У розділах «Комплекси», «Складальні одиниці» та «Деталі» вказують назву виробів у міру збільшення цифр, які входять до класифікаційної характеристики виробу.

Рис. 1.9. Виконання ліній-виносок У назвах виробів, які складаються з кількох слів, на першому місці розміщують іменник, наприклад: «Колесо зубчасте», «Кришка передня». Для деталей, на які креслення не виконані, вказують назву, розміри, необхідні для їх виготовлення, та матеріал, на який вказує відповідний стандарт.

У розділі «Стандартні вироби» записують назву і позначення виробів відповідно до стандарту на ці вироби в такому порядку: за міждержавними, державними та галузевими стандартами.

У межах кожної категорії стандартів запис виконують за групами виробів певного функціонального призначення (підшипники, кріпильні вироби, електротехнічні вироби та ін.) у алфавітному порядку; у межах кожної назви — в порядку збільшення позначень стандартів, у межах кожного стандарту — в порядку збільшення основних параметрів або розмірів виробу.

У розділі «Інші вироби» записують назви та умовні позначення виробів відповідно до документів на їх поставку, вказуючи позначення цих документів, наприклад, за технічними умовами. Запис виробів виконують за однорідними групами аналогічно запису стандартних виробів.

Запис в специфікацію складових частин, які є елементами електричної принципової схеми, виконують відповідно до вказаних раніше вимог, враховуючи такі доповнення й зміни:

їх записують на початку відповідного розділу групами в порядку розміщення літерно-цифрових позиційних позначень, наведених у ГОСТ 2.710−81;

Рис. 1.10

всередині групи складових частин їх записують у порядку збільшення основних параметрів.

У розділі «Матеріали» вказують позначення матеріалу, встановлені в стандартах або в технічних умовах на ці матеріали. Матеріали записують у такій послідовності: метали чорні, метали магнітоелектричні та феромагнітні; метали кольорові, благородні й рідкоземельні; кабелі, проводи та шнури; пластмаси та прес-матеріали; паперові і текстильні матеріали; гумові та шкіряні матеріали; керамічні й скляні матеріали; лаки та фарби; інші матеріали.

В межах кожної групи матеріали записують в алфавітному порядку назв, а в межах кожної назви — в порядку збільшення розмірів або інших технічних параметрів.

У розділ «Матеріали» не записують матеріали, необхідну кількість яких не може визначити за розмірами елементів виробу конструктор і в зв’язку з цим визначає технолог. До цих матеріалів належать лаки, фарби, клей, замазки, припої, електроди. Вказівки щодо їх використання дають у технічних вимогах на полі креслення.

У розділ «Комплекти» вносять відомість експлуатаційних документів, відомість документів для ремонту, використані згідно з конструкторськими документами комплекти та упаковку.

Графи специфікації заповнюють у такій послідовності:

1) у графі «Формат» вказують формати документів, позначення яких записують у графі «Позначення». Для деталей, на які не виконані креслення, у графі вказують БЧ (без креслення). У розділах «Стандартні вироби», «Інші вироби» та «Матеріали» графу не заповнюють;

у графі «Зона» вказують позначення зони, в якій знаходиться номер позиції тієї складової частини виробу, що записується (при розподілі поля креслення на зони відповідно до ГОСТ 2.104−68);

у графі «Позиція» вказують порядкові номери складових частин, які безпосередньо входять до складу виробу, в послідовності їх запису в специфікації. У розділах «Документація» та «Комплекти» графу не заповнюють;

Рис 1.12 Приклад заповнення специфікації

у графі «Позначення» вказують позначення конструкторських документів і виробів відповідно до ГОСТ 2.201−80. У розділах «Стандартні вироби», «Інші вироби» та «Матеріали» графу не заповнюють;

5) у графі «Кількість» вказують: для складових частин виробу, що записані в специфікації, — їх кількість на один специфікований виріб; у розділі «Матеріали» — загальну кількість матеріалів на один виріб з позначенням одиниць фізичних величин. Дозволяється одиниці фізичних величин записувати у графі «Примітки» безпосередньо біля графи «Кількість». У розділі «Документація» цю графу не заповнюють;

6) у графі «Примітки» наводять додаткові дані, які стосуються записаних у специфікації виробів, матеріалів та документів, наприклад, для деталей, на які не виконані креслення. Для електротехнічних виробів, що є елементами принципової схеми, — їх літерно-цифрові позиційні позначення відповідно до ГОСТ 2.710−81.

Приклад заповнення специфікації до складального креслення показаний на рис. 1.12.

Дозволяється суміщати специфікацію зі складальним кресленням, якщо їх можна розмістити на одному аркуші формату А4. У цьому разі специфікацію розміщують над основним написом.

Інші випадки суміщення специфікації зі складальним кресленням обумовлені ГОСТ 2.108−68. У разі суміщення специфікації зі складальним кресленням останній набуває статусу основного документа, і в його позначенні індекс СК не використовується.

Позначення креслень ГОСТ 2.201−80 встановлює таку структуру позначення виробу.

Перші чотири знаки загальної структури позначення креслення визначають індекс організації-розробника. Цей індекс може складатися з літер або ж з літер і цифр.

Наступні шість знаків відповідають класифікаційній характеристиці виробу, що визначається за класифікатором. Перші два знаки цієї характеристики вказують клас виробу певної галузі техніки за предметно-галузевим принципом. Третій знак визначає підклас, наступні - групу, підгрупу і вид виробу. Підкласи прийнято позначати так: цифрою «0» позначають документацію, цифрою «1» — комплекси, «2…6» — складальні одиниці і комплекти, цифрами «7…9» — деталі.

Рис. 1.13. Позначення креслень Позначення кожного конкретного виробу визначається трьома останніми знаками, що вказують реєстраційний номер виробу. Цей номер проставляється підприємством-виробником. Для креслень деталей і специфікацій до складальних одиниць — 13 знаків. Для інших конструктивних документів — 15 знаків.

Для вказаних конструкторських документів (крім креслень деталей і специфікацій) додатково проставляють шифр документа, наприклад: «СК» — складальне креслення, «ЕЗ» — схема електрична принципова і т. ін.

Для навчальних креслень прийнято індекс організації-розробника заміняти номером академічної групи без знака «-», класифікаційну характеристику — шифром дисципліни, номером варіанта, теми і т. ін., порядковий реєстраційний номер — порядковим номером роботи по темі.

Пояснювальна записка Пояснювальна записка виконується на папері формату А4 (297×210) за формами 5 та 5а (ГОСТ 2.106−68). Ці форми передбачають рамку на відстані 5 мм від краю аркуша зверху, знизу і справа і на відстані 20 мм на підшивку — зліва. У нижній частині форма має основний напис за ГОСТ 2.104−68 розмірами 185×40 для першого аркуша та 185×15 — для наступних аркушів.

Відстань від рамки до межі тексту зліва — не менше 5 мм, справа — не менше 3 мм, зверху і знизу — не менше 10 мм. Текст виконують машинописним способом або рукописним — основним креслярським шрифтом з висотою літер і цифр не менше 2,5 мм за ГОСТ 2.304−81 чорною тушшю.

Текст документа розділяють на розділи й підрозділи. Номери розділів позначають арабськими цифрами з крапкою. Назву розділів записують у вигляді заголовка (симетрично до тексту) великими літерами. Крапку в кінці заголовка не ставлять. Переноси слів не дозволяються.

Підрозділи повинні мати нумерацію в межах кожного розділу. Номери підрозділів складаються з номерів розділу і підрозділу, відокремлених крапкою. Назви підрозділів записують у вигляді заголовків (з абзацу) малими літерами (крім першої великої).

Відстань між заголовками і текстом — 15 мм. Якщо в тексті є якийсь перелік, його позначають арабськими цифрами з дужкою, наприклад: 1), 2), 3) і т. д.

Текст документа повинен бути коротким, чітким і не допускати різних тлумачень, у ньому повинні використовуватися загальноприйняті в науково-технічній літературі терміни. Перед позначенням параметра слід давати його пояснення, наприклад, «глибина свердловини Н». Числа з одиницями фізичних величин записують цифрами, а без одиниць — словами, наприклад, «відстань 10 мм», «розрахунки виконані два рази» .

У тексті документа не дозволяється:

використовувати для визначення одного й того самого поняття різні слова, близькі за змістом (синоніми);

користуватися скороченими позначеннями фізичних величин, якщо вони записуються без цифр;

використовувати скорочення слів, крім тих, що встановлені стандартами;

використовувати в тексті математичний знак «мінус» (-). Замість знака треба писати слово «мінус» ;

користуватися математичними знаками без цифр, такими як <, >, =, №, %;

6) використовувати індекси стандартів (ГОСТ, ГСТ та ін.) без реєстраційного номера.

У формулах слід використовувати позначення, встановлені стандартами. Значення символів і коефіцієнтів, що входять до неї, повинні бути наведені безпосередньо під формулою після слова «де» без двох крапок після нього.

Всі формули нумерують арабськими цифрами в межах розділу.

Номер формули складається з номера розділу і порядкового номера формули, які відокремлюються крапкою. Номер вказують справа від формули в круглих дужках, наприклад,

(5)

Дозволяється нумерація формул у межах всього документа. Якщо в тексті посилаються на формулу, її номер записують у дужках, наприклад, «…у формулі (6.3)» .

Рис. 1.14. Оформлення таблиці

Ілюстрації нумерують у межах розділу арабськими цифрами. Номер ілюстрації складається з номера розділу і порядкового номера ілюстрації, відокремлених крапкою, наприклад: Рис. 4.1, Рис. 4.2. Посилання на ілюстрації дають так: «рис. 4.1» або «рис. 4.2». Посилання на попередньо згадані ілюстрації дають зі скороченим словом «дивись», наприклад, «див. рис. 3.2». Дозволяється нумерація ілюстрацій в межах всього документа.

Ілюстрації можуть мати назву і пояснювальні дані. Назви розміщують над ілюстрацією, пояснювальні дані - під нею. У такому випадку номер ілюстрації розміщують нижче цих даних. При посиланні в тексті на окремі елементи деталей (отвори, пази, канавки та ін.) їх позначають великими літерами українського алфавіту.

Цифровий матеріал оформляється у вигляді таблиць. Таблиця складається з головки, рядків, боковика та граф (рис. 1.14).

Заголовок таблиці записують малими літерами (крім першої великої) і розміщують над таблицею посередині. Таблиці нумерують у межах розділу арабськими цифрами. Номер таблиці складається з номера розділу та порядкового номера таблиці, відокремлених крапкою. Дозволяється нумерація таблиць у межах всього документа. Номер таблиці вказують так: «Таблиця 2.1». Цей напис розміщують над правим верхнім кутом таблиці вище заголовка. В тексті посилання на таблицю виконується так: «…у табл. 2.1» .

Якщо рядки або графи таблиці виходять за формат аркуша, таблицю поділяють на частини, які переносять на інші аркуші або розміщують на тому самому аркуші поряд, або ж одну під одною. При переносі частини таблиці заголовок і слово «Таблиця» з порядковим її номером розміщують лише над першою частиною таблиці, над наступними частинами роблять такий напис: «Продовження табл. З». Якщо частини таблиці розміщені поряд, то в кожній частині повторюють головку; при розміщенні частин таблиці одна під одною — повторюється боковик.

При оформленні таблиць слід мати на увазі: діагональний поділ головки не допускається. Висота рядків таблиці повинна бути не меншою 8 мм. Графу «№ п/п» у таблицю не вносять. При необхідності нумерації даних порядкові номери вказують у боковику перед їх назвою. Нумерація граф дозволяється в окремому рядку головки.

Якщо цифрові дані в графах таблиці виражені в різних одиницях, їх вказують у заголовку кожної графи. Якщо ж усі параметри в таблиці виражені в одних і тих самих одиницях фізичних величин (наприклад, у міліметрах), скорочене позначення розміщують над таблицею. Слова «більше», «не менше» та інші слід розміщувати поряд з назвою відповідного параметра в боковику таблиці або в заголовку графи. Для скорочення тексту заголовків і підзаголовків граф окремі поняття можна замінювати позначеннями відповідних літер, якщо вони пояснені в тексті або наведені на ілюстраціях, наприклад, D — діаметр, Н — висота, L — довжина.