Инженерная графика теория для экзамена

Здравствуйте, на этой странице я собрала полный курс лекций по предмету «Инженерная графика».

Лекции подготовлены для студентов любых специальностей и охватывает полный курс предмета «инженерная графика».

В лекциях вы найдёте основные законы, теоремы, правила и примеры.

Инженерная графика – это выполнение чертежей по правилам, определяемым комплексом государственных стандартов (ГОСТ), например, в России – по «Единой системе конструкторской документации» (ЕСКД), составленной по правилам и нормам международных стандартов. wikipedia.org/wiki/Инженерная_графика

Если что-то непонятно — вы всегда можете написать мне в WhatsApp и я вам помогу!

Введение в инженерную графику

Учебная дисциплина «Инженерная графика» является общепрофессиональной, формирующей базовые знания, необходимые для усвоения специальных дисциплин, выполнения студентами курсовых, дипломных проектов и для последующей профессиональной деятельности. Данная дисциплина является основой графической грамотности, которая приобретает особое значение в условиях современного производства, оснащенного станками с программным управлением, робототехникой и системами автоматизированного проектирования.

Отличие чертежа от рисунка и фотографии заключается в том, что на чертеже предметы изображают по особым правилам. Рисунок предмета передает его длину, высоту и ширину так, как видит его рисующий, т. е. одним изображением. Однако на рисунке отдельные части предмета изображаются с некоторым искажением. Например, цилиндрические отверстия изображаются на рисунке в виде овальных, прямые углы — в виде тупых и острых, а прямоугольные поверхности — в виде параллелограммов. Такими же недостатками обладает и фотография. Вследствие искаженной передачи форм и размеров предметов на рисунках и фотографиях ими пользуются в технике только как вспомогательными средствами изображения.

На чертеже форму предмета передают, как правило, несколькими изображениями. Каждое изображение на чертеже дается только с одной какой-либо стороны предмета. Чтобы представить себе, рассматривая чертеж, форму предмета в целом, надо мысленно объединить его отдельные изображения.

По чертежу с проставленными размерами можно изготовить изображенный на нем предмет.

Чертежом называется графическое изображение объекта (например, изделия) или его части на плоскости (чертежной бумаге, экране монитора и др.), передающее с определенными условностями в выбранном масштабе его геометрическую форму и размеры. В техническом черчении, объектами которого являются изделия и сооружения, применяются различные виды чертежей, представляющие собой отдельные конструкторские документы. Правила выполнения основных видов этих чертежей регламентируются государственными стандартами.

Знание инженерной графики позволяет специалисту выполнять и читать чертежи так же, как знание азбуки и грамматики позволяет человеку читать и писать тексты. Инженерная графика является таким предметом, при изучении которого студенты знакомятся с широким кругом технических понятий. Знание этого предмета облегчает изучение многих других общетехнических и специальных дисциплин.

Правила выполнения чертежей

Инженерная графика представляет собой учебную дисциплину,
изучающую вопросы изображения предмета на плоскости.

Основные цели инженерной графики следующие:

1. Ознакомление с теоретическими основами построения изображения точек, прямых, плоскостей и отдельных видов линий и поверхностей, включая аксонометрические проекции.
2. Ознакомление с решением задач на взаимную принадлежность
   и взаимное пересечение геометрических фигур, а также на определение натуральной величины отдельных геометрических фигур.
3. Изучение способов построения изображений (включая прямо-
   угольные изометрическую и диметрическую проекции) простых предметов и относящихся к ним условностей в стандартах ЕСКД.
4. Умение определять геометрические формы простых деталей по
   их изображениям и навыки выполнять эти изображения (с натуры и по чертежу сборочной единицы).
5. Ознакомление с изображением основных видов соединений
   деталей.
6. Умение читать чертежи сборочных единиц и 10–15 простых де-
   талей, а также выполнять эти чертежи, учитывая требования стандартов ЕСКД.

Впервые общие правила построения изображения предметов на
плоскости были сформулированы в конце 18-го века французским
ученым Гаспаром Монжем. Далее эти правила были развиты и на их
основе создана техническая дисциплина инженерная графика. Занятия по инженерной графике развивают способность к пространственному воображению. Изучение этой технической дисциплины только тогда дает наилучшие результаты, когда студент хорошо представляет себе в пространстве все геометрические построения, которые он производит на бумаге.

Знания, умения и навыки, приобретенные в курсе инженерной
и машинной графики, необходимы для изучения общепринятых и
специальных технических дисциплин, а также в последующей инженерной деятельности. В наше время сложно отыскать вид человеческой деятельности, где бы ни приходилось прибегать к помощи чертежей.

«Черчение является языком техники» – говорил один из создателей начертательной геометрии Гаспар Монж.

Овладение чертежом как средством выражения технической мыс-
ли и как производственным документом происходит на протяжении
всего процесса обучения в вузе. Этот процесс начинается с изучения
инженерной и машинной графики, а затем развивается и закрепляется в ряде общеинженерных и специальных дисциплин.

Любая машина, прибор состоят из деталей, соединенных между
собой. Детали могут отличаться друг от друга формой, размерами и
технологическим процессом их изготовления. Одни детали изготовляют из листового материала, другие – из сортаментного и фасонного проката, третьи получают литьем, горячей штамповкой и т. д.

Применяют самые различные способы соединения деталей: разъемные – соединения на резьбе (болтовые, винтовые, шпилечные,
свинчиванием), шпоночные и неразъемные – соединения на заклепках, а также полученные методами пайки, сварки, запрессовки, опрессовки, склеивания, сшивания и др.

Собирая или разбирая какую-нибудь машину, легко заметить, что
одни детали можно просто отвернуть, другие – разъединить при снятии крепежных изделий, например болтов или винтов, третьи – снять в виде целой группы деталей (соединенных между собой сборочными операциями), представляющей сборочную единицу. Если соединение деталей разъемное, то сборочную единицу, в свою очередь, можно разобрать на отдельные детали.

Изготовление всех деталей, как простых, так и сложных, а также
сборочных единиц и изделий в целом выполняется по технологическим и операционным картам, составленным на основе чертежей.

Без чертежей невозможно современное производство. Для изготовления даже самой простой детали потребовалось бы подробное словесное описание ее формы и размеров, шероховатости поверхностей и т. д. Такое описание значительно сократится и станет яснее, если мы добавим наглядное изображение этой детали.

Прочитать современный рабочий чертеж изделия (детали, узла) –
значит получить полное представление о форме, размерах и технических требованиях к готовому изделию, а также определить по чертежу все данные для его изготовления и контроля.

По чертежу детали выясняют форму и размеры всех ее элементов,
назначенный конструктором материал, форму и расположение по-
верхностей, ограничивающих деталь, и другие данные.

При чтении сборочного чертежа изделия выясняют взаимное расположение составных частей, способы их соединения и другие данные для выполнения сборочных операций.

Единая система конструкторской документации

Современное производство невозможно без тщательно разработанной конструкторской документации. Она должна, не допуская произвольных толкований, определять, что необходимо изготовить (наименование, величина, форма, внешний вид, используемые материалы и др.). Такое большое значение конструкторской документации потребовало создания правил ее разработки, одним из видов которых является Единая система конструкторской документации (ЕСКД) – комплекс стандартов, устанавливающий правила по разработке и оформлению конструкторской документации.

Чертежи должны быть выполнены грамотно и с хорошей техникой оформления. Под грамотностью необходимо понимать целесообразное и правильное применение положений стандартов для передачи конструктивных и технологических требований, которые должны быть отражены на чертежах.

Под техникой оформления понимают графическую аккуратность,
четкость и соответствие стандартам всех линий, условных обозначений и надписей чертежа.

Единообразие графического оформления чертежей регламентируется стандартами:

1. линии – ГОСТ 2.303–68;
2. форматы – ГОСТ 2.301–68;
3. шрифты чертежные – ГОСТ 2.304–81;
4. основные надписи – ГОСТ 2.104–68;
5. масштабы – ГОСТ 2.302–68.

Возможно эта страница вам будет полезна:

Линии чертежа

ГОСТ 2.303–68 устанавливает начертание и основное назначение
линий, применяемых при выполнении чертежей (табл. 1.1). Толщина сплошной основной линии выбирается в пределах в зависимости от величины и сложности изображения, а также от формата чертежа.

Крупные изображения, вычерчиваемые на больших форматах, выполняются более толстыми линиями и наоборот. Выбранная толщина линий должна быть одинаковой для всех изображений, вычерчиваемых в одинаковом масштабе на данном чертеже. На учебных чертежах толщину сплошной основной линии следует принимать равной

Длину штрихов в штриховых и штрихиуиктирных линиях следует выбирать в зависимости от величины изображения. Для большинства изображений, выполняемых в учебных чертежах, длину штрихов штриховой линии принимают равной , а промежуток между ними — .

Длину штрихов в штрихпунктирной линии, применяемой в качестве осевой или центровой, принимают равной , а промежутков между ними — . Штрихи в линии должны быть одинаковой длины, промежутки между ними также должны быть равны. Штрихпунктирные линии пересекаются и заканчиваются штрихами, а не точками (рис. 1.1).

Центр окружности изображают пересечением штрихов, а не точкой. Если диаметр окружности или размеры других геометрических фигур в изображении менее , в качестве центровых применяются сплошные тонкие линии. Осевые и центровые линии выходят за контур изображения на (рис. 1.1).

Форматы

Чертежным форматом называют размер конструкторского документа. Форматы листов определяются размерами внешней рамки, выполняемой сплошной тонкой линией (рис. 1.2).

За основной принят формат с размерами , площадь которого равна , а также меньшие форматы, получаемые делением каждого предыдущего формата на две равные части линией, параллельной меньшей стороне. Обозначение и размеры основных форматов приведены в табл. 1.2.

Пример разбиения формата дан на рис. 1.3. При необходимости допускается применять формат с размерами .

Внутри внешней рамки сплошной линией, равной по толщине основной линии, принятой для обводки чертежа, проводят внутреннюю рамку. Сверху, справа и снизу расстояние между линиями, ограничивающими внутреннюю и внешнюю рамки, принимается равным , слева — .

Дополнительные форматы образуются увеличением сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. Обозначение производного формата составляется из обозначения основного формата и его кратности, согласно табл. 1.3.

Выполнение чертежа начинается с определения необходимого формата и его оформления. Формат следует выбирать так, чтобы чертеж был ясным, четким, изображения достаточно крупными, надписи и условные обозначения удобочитаемыми.

Не следует надписи и изображения приближать к рамке формата ближе чем на .

Формат не должен быть излишне велик. Значительные пустоты не допускаются. Исходя из общих требований к оформлению чертежей, можно рекомендовать такую последовательность определения оптимального формата для чертежа:

1. Выбрать масштаб изображения, определить число изображений (виды, сечения, разрезы) и их расположение, а также учесть место для основной надписи, расстановку размеров, расположение технических требований и технической характеристики.
2. Определить рабочее поле чертежа, т. е. той части формата чертежа, которая отводится непосредственно для изображений. Расчет рабочего поля заключается в определении охватывающего изображения контура. Необходимо, чтобы рабочее поле составляло площади всего чертежа.

Шрифты

На всех чертежах и в других технических документах применяют стандартные шрифты русского, латинского и греческого алфавитов, арабские и римские цифры и специальные знаки. Параметры этих шрифтов определяются ГОСТ 2.304-81. Эти шрифты отличаются четкостью, простотой исполнения и обеспечивают высокое качество получения копий. Начертание букв должно соответствовать рис. 1.4.

Размер шрифта характеризуется высотой прописных букв в миллиметрах. Установлены следующие его размеры: 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40.

На чертежах, выполненных карандашом, размер шрифта должен быть не менее . Можно использовать шрифты или без наклона, или с наклоном около к основанию строки. В последнем случае размер шрифта измеряется также по перпендикуляру к основанию строки.

Перед нанесением надписей рекомендуется выполнить на чертеже разметку в виде сетки из тонких параллельных линий, проведенных на расстоянии (высоты шрифта) друг от друга, и нескольких линий, задающих наклон шрифта, т. е. расположенных под углом к первым линиям.

Расстояние между словами должно быть не менее ширины одной буквы шрифта данного размера. Толщина обводки букв и цифр должна составлять примерно (половину толщины основной линии).

Пример выполнения надписей чертежным шрифтом дан на рис. 1.5.

Принятые размеры надписей должны быть одинаковыми для данного чертежа.

Основная надпись чертежа

Основную надпись помещают в правом нижнем углу чертежа. На форматах она может быть расположена только вдоль короткой стороны листа, на других форматах — как вдоль короткой, так и вдоль длинной стороны листа.

ГОСТ 2.104-68 устанавливает формы основных надписей на чертежах. В частности, для чертежей и схем применяется форма 1 (рис. 1.6), а для текстовых конструкторских документов первого и заглавного листа — форма 2. Для последующих листов чертежей и схем используют форму 2а.

В основной надписи (номера граф даны в скобках) указывается:

• графа 1 — наименование изделия (например, Вал);
• графа 2 — обозначение технического документа (например, БГТУ 010203. 004);
• графа 3 — обозначение материала, данную графу заполняют только для чертежей деталей (например, Сталь 20 ГОСТ 1050-88);
• графа 4 — литера, присвоенная данному документу по ГОСТ 2.103-68 (графу заполняют последовательно, начиная с крайней левой клетки. Например, литера О означает «опытный образец», «опытная партия», литера У — «учебный чертеж»; при этом заметим, что литера У стандартом не предусмотрена, но широко используется в технических учебных заведениях);
• графа 5 — масса изделия (например, );
• графа 6 — масштаб изображения предмета на чертеже (например, ); проставляется в соответствии с ГОСТ 2.302-68;
• графа 7 — порядковый номер листа (например, 1); если чертеж выполнен на одном листе, то графа не заполняется;
• графа 8 — общее количество листов документа (графу заполняют только на первом листе);
• графа 9 — наименование предприятия, выпустившего данный чертеж.

Пример выполнения основной надписи приведен на рис. 1.7.

Для учебных чертежей графа 3 может не заполняться.

Масштабы

Масштабом называется отношение линейных размеров изображения предмета на чертеже к его действительным размерам.

На чертеже детали предпочтительно изображать в натуральную величину, поскольку по такому изображению легко представить их форму и действительные размеры. Но не все детали на чертеже могут быть представлены в натуральную величину. Одни детали по своим размерам очень велики, а другие — очень малы, поэтому изображения одних деталей на чертежах приходится уменьшать в определенное число раз по отношению к их действительной величине, а изображения других деталей — увеличивать, т. е. применять масштабное изображение.

ГОСТ 2.302-68 устанавливает масштабы изображений и их обозначение на чертежах:

• масштабы уменьшения: 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1 15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:100;
• натуральная величина: 1:1;
• масштабы увеличения: 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1.

На чертеже проставляют те размеры, которые имеет изделие в натуральную величину, независимо от того, вычерчено оно в масштабе уменьшения или увеличения.

Если все проекции на чертеже выполнены с применением одного масштаба, то он записывается в основной надписи и обозначается по типу 1:1, 2:1 и т. д.

Если какое-либо изображение на чертеже выполнено в масштабе, отличающемся от указанного в основной надписи, то над этим изображением указывают его условное обозначение, а в скобках записывают значение масштаба.

Общие сведения о размерах

Чертежи дают представление лишь о форме изображаемой детали и не позволяют судить о ее размерах. Правила нанесения размеров на чертежах устанавливает ГОСТ 2.307-68. Размеры указываются с помощью выносных и размерных линий, а также размерных чисел.

Выносные линии определяют границы отдельных элементов и в целом изображения. Размерные линии графически определяют размеры и положение отдельных элементов изображения (отверстий, выступов, впадин и т. д.), а также размеры изображения в целом. Размерные числа показывают натуральные размеры предмета независимо от масштаба и точности изображений.

Начертание размерных и выносных линий и цифр определяется стандартом. Толщина выносных и размерных линий составляет от до ( — толщина основной линии). Размерные числа наносятся на чертежах высотой . Расстояние между цифрами одного числа равно примерно двум толщинам линии цифр соответствующего шрифта.

Числа 6, 86, 9 и т. п. в перевернутом или наклонном положении меняют свое значение. Поэтому при наклонном расположении размерных линий такие числа следует записывать над горизонтальной полкой линии-выноски (рис. 1.8).

Размерные линии чаще всего на концах снабжаются стрелками, в некоторых случаях они имеют только одну стрелку. Величины элементов стрелок размерных линий выбираются в зависимости от толщины линии видимого контура. Форма стрелок показана на рис. 1.9.

Минимальное расстояние между линией контура изображения и размерной линией должно быть , а между параллельными размерными линиями — . Эти расстояния выбираются в зависимости от размеров изображения и насыщенности чертежа. Выносные линии должны выходить за концы стрелок примерно на (рис. 1.10).

Размерные числа наносятся над размерной линией параллельно ей с просветом по возможности ближе к середине (рис. 1.11). Предпочтительно размерные линии и размерные числа наносить вне контура изображения, чтобы они не перекрывали изображение и хорошо читались. Размерные и выносные линии следует располагать так, чтобы они по возможности не пересекались.

В местах нанесения размерных чисел осевые, центровые линии (рис. 1.11), а также линии штриховки (рис. 1.12) прерываются, поскольку каждый штрих посторонней линии в цифрах может показаться единицей или цифрой 8 (при пересечении цифр 2, 3, 5, 6, 9 и 0).

Все данные чертежа находятся в зависимости от его назначения. Рабочие чертежи снабжаются исчерпывающими данными о размерах, необходимых для изготовления и контроля детали. Сборочные чертежи снабжаются всеми размерами, необходимыми для сборки и контроля изделий.

Размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования им, называются справочными. Справочные размеры отмечаются на чертеже звездочкой (рис. 1.13), а в технических требованиях записывают: Размеры для справок.

Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах без обозначения единиц измерения, но если размер приводится в тексте, то единицы измерения указываются. Например: Внешние радиусы сгибов . Если на чертеже размеры необходимо указать не в миллиметрах, а в других единицах измерения (сантиметрах, метрах и т. д.), то единицу измерения следует указывать (например, ). Проставляются размеры только в виде целых чисел и десятичных дробей.

Размерные числа линейных размеров при наклонных размерных линиях должны наноситься так, чтобы при мысленном повороте размерной линии до ближайшего горизонтального положения цифры не оказались перевернутыми. На рис. 1.14 показаны примеры простановки наклонных размеров. При наклоне размерной линии под углом от вертикали менее размерные числа наносят над полкой линии-выноски. Способ нанесения размерного числа при различных положениях размерных линий определяется наибольшим удобством чтения чертежа.

Выносные линии для одного линейного размера всегда параллельны и, как правило, перпендикулярны к размерной линии. Размерные линии для прямолинейных участков изображения проводятся параллельно прямым линиям этого участка.

При нанесении размера дуги окружности размерную линию проводят концентрично дуге, а выносные линии — параллельно биссектрисе угла, над размерным числом наносят знак (рис. 1.15). В тех случаях, когда между стрелками размерной линии места для размерного числа недостаточно, оно выносится за выносные линии (по возможности вправо). Примеры правильного нанесения размеров показаны на рис. 1.16, 1.17.

Если на размерной линии недостаточно места для нанесения стрелок, то стрелки наносят на ее продолжении. Если нет места и для расположения стрелок, то их заменяют точками или засечками, наносимыми под углом к размерным линиям (рис. 1.17).

Угловые размеры на чертежах наносятся с указанием единиц измерения — градусов, минут и секунд, которые выражаются целыми числами. Наклонные угловые размеры следует наносить над размерной линией так, чтобы при перемещении их по дуге до ближайшего вертикального положения цифры не оказались перевернутыми.

Здесь необходимо использовать правило: в области, расположенной выше горизонтальной осевой линии, размерные числа помещают над размерными линиями со стороны их выпуклости; в области ниже горизонтальной осевой линии — со стороны вогнутости размерных линий.

Размерное число располагается над средней частью размерной линии. Для углов малых размеров при недостатке места размерные числа помещают на полках линий-выносок (рис. 1.17).

Обозначение диаметра. При указании размера диаметра перед размерным числом наносят знак , который представляет собой окружность, пересеченную прямой линией. Высота этой прямой соответствует высоте размерных чисел, а угол наклона ее к основанию строки составляет . Для шрифта типа размер окружности равен высоты размерных чисел чертежа, для шрифта типа — . Нанесение знака диаметра позволяет уменьшить количество изображений детали (рис. 1.18).

Знак диаметра и размерное число наносят над размерной линией (рис. 1.19) или над полкой линии-выноски (рис. 1.20).

Размерную линию допустимо проводить с обрывом независимо от того, изображена ли окружность полностью или частично (рис. 1.19). При этом обрыв размерной линии делается дальше центра окружности.

Если деталь имеет несколько одинаковых цилиндрических отверстий, то их размер наносится на чертеже на одном из отверстий с указанием их общего количества (рис. 1.20). Отметим, что одинаковыми считаются отверстия, имеющие одинаковые диаметр и глубину (длину).

На рис. 1.21 приведены примеры упрощенного нанесения размеров по ГОСТ 2.318-81. Такие упрощения допускается применять в трех случаях:

• диаметр отверстия на изображении и менее;
• отсутствует изображение в разрезе (сечении вдоль оси);
• нанесение размеров отверстий по общим правилам усложняет чтение чертежа.

Поверхности, имеющие цилиндрическую форму неполной окружности, обозначаются знаком диаметра или радиуса. Если длина дуги цилиндрической поверхности больше , то всегда наносится знак диаметра. Если же дуга меньше , то иногда наносится знак диаметра, а иногда — радиуса. Знак диаметра наносится для поверхностей, образованных при помощи режущего инструмента, имеющего форму тел вращения (фрезы, сверла), а для поверхностей, полученных литьем, наносится знак радиуса.

Обозначение радиуса. Перед размерным числом, указывающим величину радиуса, наносится прописная буква латинского алфавита
.

Высота этой буквы и размерного числа, а также их наклон должны быть одинаковыми.

На рис. 1.22 приведены примеры нанесения наружных и внутренних радиусов скруглений.

Радиусы скруглений, размеры которых в масштабе чертежа 1 мм и менее, на чертеже не изображают, и их размеры наносят, как показано на рис. 1.23, а. Размеры одинаковых радиусов допускается указывать на общей полке линии-выноски (рис. 1.23, б).

При проведении нескольких радиусов из одного центра размерные линии любых двух радиусов не должны располагаться на одной прямой (рис. 1.24). Здесь необходимо отметить, что при совпадении центров нескольких радиусов, размерные линии радиусов можно не доводить до их центра, кроме крайних (рис. 1.24). Допускается условно приближать центр к дуге и размерную линию показывать с изломом под углом (рис. 1.25), если не требуется указывать размеры, определяющие положение центра.

Если радиусы скруглений на всем чертеже одинаковы или какой-либо из них является преобладающим, то вместо нанесения размеров радиусов на изображении рекомендуется в технических требованиях делать записи следующего вида: Радиусы скруглений ; Неуказанные радиусы и т. д.

Обозначение сферы. Перед размерным числом диаметра или радиуса сферы указывают знак или без нанесения знака сферы (рис. 1.26). Знак сферы необходимо ставить в тех случаях, когда на чертеже трудно отличить сферу от других поверхностей, например .

Обозначение дуги. При нанесении размера длины дуги окружности надразмерным числом ставится знак дуги, например Читают эту запись так: длина окружности равна .

Обозначение фасок. Фасками называют скошенные (притуплённые) кромки стержня, бруска, листа, отверстия. Фаска задается двумя линейными размерами (рис. 1.27) или одним линейным и одним угловым (рис. 1.28). Размер фаски с углом наклона наносится двумя цифрами через знак.

Первое число размера фаски, выполненной на поверхности вращения, указывает на высоту усеченного конуса в миллиметрах, второе — на угол наклона образующей конуса к его оси в градусах. Фаски малых линейных размеров ( и менее), выполненные под углом , допускается не изображать. Размеры таких фасок указывают над полкой линии-выноски, проведенной от грани (рис. 1.29).

Если на чертеже имеется несколько одинаковых фасок с углом , то обозначения наносятся на одну из них с указанием общего количества фасок (рис. 1.28). Каждая фаска, выполненная под углом, отличным от , указывается линейным и угловым размерами или двумя линейными (рис. 1.30).

Обозначение конусности. Перед размерным числом, характеризующим конусность, наносят знак (рис. 1.31), острый угол которого должен быть направлен в сторону вершины конуса.

Знаки и размерные числа наносятся над осью конической поверхности или на полке линии-выноски, расположенной параллельно оси конуса.

Обозначение уклона. Перед размерным числом, определяющим уклон, ставят знак (рис. 1.32), острый угол которого должен быть направлен в строну уклона.

Знак и размерные числа уклона наносятся над полкой линии выноски или у изображения поверхности уклона. Линия знака уклона, которая располагается ближе к полке линии-выноски или поверхности уклона, должна быть параллельна им. Размерность уклона указывается в виде соотношения или в процентах.

Обозначение квадратов. На элементы деталей, имеющие в поперечном сечении форму квадрата, размеры наносятся одним числом и знаком . Высота знака должна быть равна высоте размерных чисел на чертеже. Плоские грани (поверхности детали, предусматривающиеся обычно под гаечный ключ) могут быть отмечены на чертежах пересекающимися тонкими линиями (рис. 1.33).

Обозначение резьбы. Перед размерными числами резьбы (рис. 1.34) наносится условное обозначение профиля резьбы: — метрическая, — трапецеидальная, — упорная, — трубная цилиндрическая, или — трубная коническая. Исключение составляет прямоугольная резьба, которая является нестандартной, и все ее размеры задаются конструктором.

Дюймовая резьба (резьба Витворта) предназначена для крепежных соединений. Она стандартизирована (ОСТ НКТП 1260), но применяется лишь при ремонте изделий. В условных обозначениях на размерных линиях указывается число дюймов, которое имеет размер наружного диаметра резьбы. В обозначении метрический резьбы с мелким шагом, а также резьб трапецеидальной и упорной кроме размера диаметра указывается еще и шаг резьбы.

Методы проекций. Центральное и параллельное проецирование. Основные свойства прямоугольного проецирования. Точка, прямая, плоскость на эпюре монжа

Начертательная геометрия, являясь одной из ветвей геометрии, имеет ту же цель, что и геометрия вообще, а именно: изучение форм предметов окружающего нас мира и отношений между ними, установление соответствующих закономерностей и использование их при решении конкретных задач.

Начертательную геометрию выделяет то, что она для решения задач использует графический путь, при котором геометрические свойства фигур изучаются непосредственно по чертежу. В других ветвях геометрии чертеж является вспомогательным средством (в основном с помощью чертежа иллюстрируются свойства фигур).

Для того чтобы чертеж стал геометрически равноценным изображением предмета, он должен быть построен по определенным законам. В начертательной геометрии чертеж строится с использованием проецирования, поэтому чертежи, применяемые в начертательной геометрии, носят название проекционных чертежей.

Таким образом, содержанием начертательной геометрии является:

• исследование способов построения проекционных чертежей;
• решение геометрических задач, относящихся к пространственным фигурам;
• приложение способов начертательной геометрии к исследованию практических и теоретических вопросов науки и техники.

Начертательная геометрия возникла из потребностей практической деятельности человека. Задачи строительства различных сооружений, крепостных укреплений, жилья, храмов требовали предварительного их изображения. От примитивных рисунков, передававших приближенные геометрические формы сооружений, постепенно совершался переход к составлению проекционных чертежей, отражавших геометрические свойства изображаемых на них объектов.

Выдающуюся роль в развитии начертательной геометрии как науки сыграл французский геометр и инженер Гаспар Монж, который систематизировал и обобщил накопленный к тому времени опыт и теоретические познания в области изображения пространственных фигур на плоскости. В своем труде «Начертательная геометрия», изданном в 1798 г., Г. Монж дал первое научное изложение общего метода изображения пространственных фигур на плоскости.

Впервые в России курс начертательной геометрии начал преподаваться в 1810 г. в Институте корпуса инженеров путей сообщения в Санкт-Петербурге учеником Г. Монжа французским инженером К. Потье, который издал в 1816 г. курс начертательной геометрии на французском языке. С 1818 г. преподавание начертательной геометрии стал вести профессор Севастьянов Яков Александрович, который перевел курс начертательной геометрии К. Потье на русский язык. В 1821 г. Я. А. Севастьянов написал собственный курс лекций по начертательной геометрии.

Высокому уровню преподавания начертательной геометрии способствовали курсы лекций преемников Я. А. Севастьянова — Н. И. Макарова, В. И. Курдюмова, Е. С. Федорова, Н. Ф. Четверухина, В. О. Гордона и др.

Методы проецирования

Очень часто изображения, с которыми приходится встречаться, отличаются большим разнообразием, вследствие чего и требования, предъявляемые к ним, различны. Если в областях искусства и литературы основным требованием является наглядность изображения, то в технических изображениях наглядность обычно отступает на второй план, главным требованием их является возможность получить по изображению точное представление о форме и размерах предмета.

В основе всех методов изображения положен единый принцип построения — метод проекций. Сущность его заключается в том, что предмет изображается (проецируется) на плоскость с помощью пучка прямых линий.

Существует два метода проецирования: центральный и параллельный.

Центральное проецирование (перспектива) заключается в построении изображения (проекции) точки точки путем проведения через точку и точку (центр проекций) прямой , называемой проецирующей прямой, до пересечения с плоскостью , называемой плоскостью проекций (рис. 2.1).

Метод центрального проецирования точек пространства на плоскость проекций я, можно записать с помощью следующего символического равенства:

т. е. — точка пересечения плоскости с прямой . Проецирование можно выполнить для любой точки пространства, за исключением точек, лежащих в плоскости, проходящей через центр проекций и параллельной плоскости проекций (несобственные точки).

На рис. 2.1 показано построение проекций точек и , различно расположенных относительно плоскости проекций и центра проекций .

Изображение предметов при помощи центрального проецирования обладает большой наглядностью, но достаточно сложно и значительно искажает форму и размеры оригинала, так как не сохраняет параллельность прямых и отношения отрезков. Поэтому на практике чаще пользуются методом параллельного проецирования (в частности, ортогонального проецирования).

Параллельное проецирование предполагает заданными плоскость проекций и направление проецирования , не параллельное плоскости проекций (рис. 2.2). При построении проекции какой-либо точки необходимо провести через точку проецирующую прямую, параллельную направлению проецирования , до пересечения с плоскостью .

Проекцией точки является точка.

Проекцией прямой линии является прямая линия.
Все прямые, проецирующие точки данной прямой , лежат в одной плоскости (называемой проецирующей плоскостью), проходящей через прямую и параллельной направлению проецирования . Данная плоскость пересекает плоскость проекций по прямой линии, которая, согласно определению проекции фигуры как совокупности проекций всех ее точек, и является проекцией прямой . Эти свойства будем называть свойствами прямолинейности.

Проекцией точки, лежащей на некоторой прямой, является точка, лежащая на проекции данной прямой. Это свойство, называемое свойством принадлежности, непосредственно следует из определения проекции фигуры как совокупности проекций всех точек.

Рассмотренные три свойства имеют место и при центральном проецировании.

Проекциями параллельных прямых являются параллельные прямые.

Если прямые и параллельны, то и проецирующие их плоскости будут параллельны как содержащие по паре пересекающихся соответственно параллельных прямых . Отсюда следует, что как прямые пересечения параллельных плоскостей третьей плоскостью. Это свойство называется свойством сохранения параллельности.

Отношение проекций отрезков, лежащих на параллельных прямых или на одной и той же прямой, равно отношению самих отрезков.

Пусть и — отрезки, лежащие на параллельных прямых и , а и — их проекции на плоскости .

Проведем в проецирующих плоскостях отрезки и , соответственно параллельные отрезкам и . Очевидно, что треугольники и подобны, так как их соответственные стороны параллельны .

Проекция фигуры не меняется при параллельном переносе плоскости проекций.

В качестве проецирующей фигуры возьмем треугольник и спроецируем его по направлению на плоскости и параллельную ей плоскость (рис. 2.3).

Так как отрезки параллельны и равны между собой, то четырехугольники и являются параллелограммами. Поэтому у треугольников и соответственные стороны равны и, следовательно, эти треугольники равны между собой.

Ортогональное проецирование является частным случаем параллельного проецирования, когда направление проецирования перпендикулярно плоскости проекций что упрощает построение чертежа (рис. 2.4).

При ортогональном проецировании нетрудно установить соотношение между длиной натурального отрезка и длиной его проекции :

Ортогональное проецирование получило наибольшее применение в технических чертежах. Рассмотренные методы проецирования позволяют однозначно решать прямую задачу, т. е. по данному оригиналу строить его проекционный чертеж, и не позволяют решать обратную задачу по воспроизведению оригинала.

Комплексный чертеж точки

Наибольшее применение в технической практике получил чертеж, составленный из двух или более связанных между собой ортогональных проекций изображаемого оригинала. Такой чертеж называется комплексным чертежом в ортогональных проекциях или комплексным чертежом.

Принцип образования такого чертежа состоит в том, что данный оригинал проецируется ортогонально на две взаимно перпендикулярные плоскости проекций, которые затем соответствующим способом совмещают с плоскостью чертежа. Одна из плоскостей проекций располагается горизонтально и называется горизонтальной плоскостью проекций, другая — вертикально и называется фронтальной (рис. 2.5). Прямую пересечения плоскостей называют осью проекций и обозначают буквой .

Спроецируем ортогонально на плоскости и какую-нибудь точку и получим две ее проекции: — горизонтальную на плоскость и — фронтальную на плоскость . Проецирующие прямые и определяют проецирующую плоскость , перпендикулярную к обеим плоскостям проекций и к оси . Прямые и , являющиеся проекциями проецирующей плоскости на плоскостях проекций и , также перпендикулярны оси .

Чтобы получить плоский чертеж, совместим плоскость с плоскостью , вращая плоскость вокруг оси в направлении, указанном на рис. 2.5. В результате получаем комплексный чертеж (рис. 2.6), состоящий из двух проекций и точки , лежащих на одной прямой линии связи.

Изображение, полученное при совмещении плоскостей проекций с плоскостью чертежа, называется эпюром (от французского слова epure — чертеж).

На эпюре — расстояние от точки до плоскости , -расстояние от точки до плоскости , что свидетельствует о том, что проекции точки на две взаимно перпендикулярные плоскости проекций определяют ее положение в пространстве.

На рис. 2.7 показана прямая общего положения . Проекции прямой ( и ) находятся при помощи проекций точек А и В, лежащих на ней. Поэтому на комплексном чертеже (рис. 2.8) всякая прямая может быть задана проекциями и точек, ей принадлежащих. Вместе с тем учитывая, что всякая параллельная проекция обладает свойствами прямолинейности и принадлежности, прямую на комплексном чертеже можно задать и ее проекциями и , проходящими через точки и .

На комплексном чертеже проекции восходящей прямой ориентированы одинаково, а нисходящей — противоположно.

Для деления отрезка в заданном отношении одну из проекций отрезка достаточно разделить в этом отношении, а затем спроецировать делящие точки на другую проекцию отрезка.

На рис. 2.9 для деления отрезка в соотношении 2:5, проведена произвольная линия , на которой отложены 7 равных отрезков. Конечная точка линии соединяется с проекцией , а из точки М0′, отстоящей от точки на два деления, проведена прямая , параллельная отрезку Проведем из точки вертикальную линию связи до пересечения с проекцией и найдем проекцию .

Воспроизведение оригинала, у которого имеются профильные элементы, и в частности профильные прямые или плоскости, становится проще, когда помимо двух основных проекций имеется еще одна проекция на третью плоскость.

В качестве такой плоскости проекций применяется плоскость, перпендикулярная к обеим основным плоскостям и , называемая профильной плоскостью проекций; ее обозначают (рис. 2.10).

Линия (ось ) пересечения плоскостей проекций и называется осью абсцисс, плоскостей и (ось ) — осью ординат, плоскостей и (ось ) — осью аппликат.

На рис. 2.10 изображены находящаяся в пространстве некоторая точка А и ее проекции на плоскости проекций и . Точка называется профильной проекцией точки .

Совместив плоскости проекций поворотом плоскостей и на угол , получим эпюр точки в системе , и . При этом ось как бы раздваивается: одна ее часть с плоскостью опускается вниз, а вторая с плоскостью уходит вправо.

Следует обратить внимание на то, что на эпюре фронтальная и горизонтальная проекции точки всегда лежат на одном перпендикуляре к оси (линии связи ), фронтальная и профильная проекции точки — на одном перпендикуляре к оси (линия связи ), при этом проекция точки находится на таком же расстоянии от оси , как и проекция точки от оси .

При построении профильной проекции точки можно использовать постоянную преломления (постоянную Монжа), которая является биссектрисой прямого угла и наклонена к вертикальным и горизонтальным линиям проекционной связи под углом .

Положение точки в пространстве может быть определено также при помощи ее прямоугольных (декартовых) координат.

Координаты точки — это числа, выражающие расстояние от нее до плоскостей проекций, называемых плоскостями координат.

Зная координаты точки и приняв оси координат за оси проекций, можно построить эпюр точки по заданным координатам. Из начала координат откладывают координату (положительную влево, отрицательную вправо). Через полученную точку проводят вертикальную линию связи, на которой откладывают координату (положительную вниз, отрицательную вверх), и определяют горизонтальную проекцию точки , а затем координату (положительную вверх, отрицательную вниз) и находят фронтальную проекцию точки . Профильная проекция точки находится с использованием линии связи и постоянной Монжа.

Способы задания плоскости на эпюре Монжа

На эпюре Монжа плоскость может быть задана проекциями геометрических элементов, определяющих ее (рис. 2.11):

Положение прямой и плоскости на эпюре Монжа

Прямая и плоскость на эпюре Монжа могут занимать различное положение относительно плоскостей проекций.

Прямые и плоскости, наклонные ко всем основным плоскостям проекций , называются прямыми и плоскостями общего положения.

На рис. 2.12 приведен пример эпюра прямой общего положения, а на рис. 2.13 и 2.14 — плоскости общего положения, заданной треугольником .

Прямые и плоскости, перпендикулярные либо параллельные плоскости проекций, называются прямыми и плоскостями частного положения.

Прямые и плоскости частного положения разделяются на проецирующие прямые и плоскости, перпендикулярные к плоскости проекций, и на прямые и плоскости уровня, параллельные плоскости проекций.

Прямая, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций , называется горизонтально проецирующей прямой (рис. 2.15). Она проецирует все свои точки на горизонтальную плоскость проекций в одну точку, являющуюся ее горизонтальной проекцией. Фронтальная и профильная проекции прямой параллельны оси аппликат . Отрезок горизонтально проецирующей прямой параллелен плоскостям и и проецируется на эти плоскости без искажения .

Прямая, перпендикулярная к фронтальной плоскости проекций , называется фронтально проецирующей (рис. 2.16). Фронтальная проекция этой прямой проецируется в точку, а горизонтальная и профильная проекции параллельны оси и проецируются на плоскости и без искажения .

Прямая, перпендикулярная профильной плоскости проекций , проецируется на эту плоскость в виде точки и называется профильно проецирующей прямой (рис. 2.17). Горизонтальная и фронтальная проекции этой прямой располагаются параллельно оси и проецируются на плоскости и без искажения .

Плоскость, перпендикулярная к горизонтальной плоскости проекций, называется горизонтально проецирующей плоскостью (рис. 2.18). Эта плоскость проецирует все свои точки на горизонтальную плоскость проекций в одну прямую линию, которая и является ее проекцией. Углы и , которые образует горизонтальная проекция горизонтально проецирующей плоскости с горизонтальной и вертикальной линиями связи, определяют ее наклон к плоскостям и .

Плоскость, которая перпендикулярна к фронтальной плоскости проекций, называется фронтально проецирующей. Фронтальная проекция данной плоскости является прямой линией, а углы и определяют наклон данной плоскости к плоскостям проекций и .

Плоскость, перпендикулярная к профильной плоскости проекций, называется профильно проецирующей (рис. 2.19). Профильная проекция плоскости является прямой линией, а углы и определяют наклон данной плоскости к плоскостям проекций и .

Прямая, параллельная какой-нибудь плоскости проекций, называется прямой уровня.

Прямая уровня , параллельная горизонтальной плоскости проекций (рис. 2.20), называется горизонталью.

Прямая уровня , параллельная фронтальной плоскости , называется фронталью (рис. 2.21).

Профильная прямая также является прямой уровня по отношению к плоскости проекций , которой она параллельна (рис. 2.22).

На комплексном чертеже фронтальная и профильная проекции горизонтали совпадают с одной и той же горизонтальной линией связи. Горизонтальная и профильная проекции фронтали на комплексном чертеже перпендикулярны соответственно вертикальным и горизонтальным линиям связи. У профильной прямой уровня горизонтальная и фронтальная проекции совпадают с одной и той же вертикальной линией связи.

Отметим, что проецирующие прямые также являются прямыми уровня. Так, горизонтально проецирующая прямая является вместе с тем фронталью и профильной прямой, фронтально проецирующая прямая — горизонталью и профильной прямой, а профильно проецирующая — горизонталью и фронталью.

Прямые уровня проецируются без искажения на параллельную им плоскость проекций. Поэтому на плоскости проекций не искажаются горизонтали, на плоскости — фронтали, а на плоскости — профильные прямые.

Одновременно с этим на поле можно измерить углы и наклона горизонтали к плоскостям проекций и , на поле — углы и наклона фронтали к плоскостям и , а на поле — углы и наклона профильной прямой к плоскостям проекций и .

В плоскости общего положения можно провести бесчисленное множество горизонталей, фронталей и профильных прямых, при этом все горизонтали будут параллельны между собой, точно также будут параллельны между собой фронтали и профильные прямые.

Плоскость, параллельная какой-нибудь плоскости проекций, называется плоскостью уровня, так как все точки этой плоскости одинаково удалены от плоскости проекций.

Плоскость , заданная треугольником, параллельная горизонтальной плоскости проекций , называется горизонтальной плоскостью уровня (рис. 2.23).

Та же плоскость, параллельная фронтальной плоскости проекций , называется фронтальной плоскостью уровня (рис. 2.24).

Плоскость, параллельную профильной плоскости , называют профильной плоскостью уровня (рис. 2.25).

Каждая плоскость уровня является в то же время проецирующей плоскостью.

Так, горизонтальная плоскость является вместе с тем фронтально и профильно проецирующей плоскостью, фронтальная плоскость уровня является горизонтально и профильно проецирующей, а профильная плоскость уровня является горизонтально и фронтально проецирующей плоскостью.

Плоскости уровня на комплексном чертеже задаются одним следом: горизонтальная — фронтальным; фронтальная — горизонтальным; профильная — горизонтальным или фронтальным.

Все фигуры, лежащие в плоскостях уровня, проецируются без искажения на плоскость, которой они параллельны.

Определение натуральной величины отрезка прямой

Натуральная величина отрезка может быть определена следующими способами:

• способом прямоугольного треугольника;
• вращением вокруг оси, перпендикулярной плоскости проекций;
• переменой плоскостей проекций.

Способ прямоугольного треугольника. Расстояние между двумя точками и определяется длиной отрезка прямой, заключенного между этими точками (рис. 2.26).

Из свойств прямоугольного проецирования известно, что проекция отрезка будет равна (конгруэнтна) оригиналу лишь в том случае, когда он параллелен плоскости проекций:

Во всех остальных случаях отрезок проецируется на плоскость с искажением. При этом проекция отрезка всегда меньше его длины.

Для установления зависимости между длиной отрезка прямой и длиной его проекции рассмотрим рис. 2.26. В прямоугольном четырехграннике (углы при вершинах и прямые) боковыми сторонами являются отрезок и его горизонтальная проекция , а основаниями — отрезки и , по величине равные удалениям концов и отрезка от горизонтальной плоскости проекций .

Проведем в плоскости прямоугольного четырехгранника через точку прямую , параллельную горизонтальной проекции

отрезка . Получим прямоугольный треугольник , у которого катет равен , а катет равен разности аппликат концов отрезка:

Гипотенуза этого треугольника равна длине отрезка :

Зависимость между длиной отрезка и его фронтальной проекцией может быть установлена с помощью треугольника , в котором гипотенуза равна длине отрезка, один из катетов — фронтальной проекции отрезка, а другой — разности удалений концов отрезка от фронтальной плоскости проекций:

На рис. 2.27 отрезок прямой представлен на эпюре проекциями и . Для нахождения натуральной величины отрезка из любой точки ( или ) на любой проекции проводятся линии, перпендикулярные к последней, и на них откладываются отрезки (если построение осуществляется на горизонтальной проекции) или (если построение осуществляется на фронтальной проекции). На рис. 2.27 рассматриваемые линии проведены из проекций точек и . и — натуральные величины отрезка .

Способ вращения вокруг оси, перпендикулярной к плоскости проекций, заключается в том, что заданная точка, линия или плоская фигура, расположенные перед плоскостями проекций , и , вращаются вокруг оси, перпендикулярной к одной из плоскостей проекций, до требуемого положения относительно одной из них. При вращении каждая точка будет перемещаться по соответствующей траектории.

Рассмотрим вращение простейшего геометрического элемента — точки (рис. 2.28). Ось вращения будет перпендикулярна к плоскости . При вращении около оси точка перемещается по окружности, лежащей в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. Точка пересечения этой плоскости с осью вращения называется центром вращения.

Так как окружность, по которой движется точка , расположена в плоскости, параллельной плоскости то горизонтальная проекция этой окружности является ее действительным видом, а фронтальная проекция — отрезком прямой, параллельной оси (рис. 2.29). Вращение отрезка прямой около оси, перпендикулярной к плоскости проекций, можно рассматривать как вращение двух точек этого отрезка.

Построение на комплексном чертеже упрощается, если ось вращения провести через какую-либо конечную точку вращаемого отрезка прямой. В этом случае достаточно повернуть только одну точку отрезка, так как другая точка, расположенная на оси вращения, остается неподвижной.

Пусть требуется определить способом вращения действительную длину отрезка прямой общего положения (рис. 2.30). Через конец отрезка проведем ось вращения , перпендикулярную к плоскости . Вращаем вокруг этой оси второй конец отрезка — точку . Чтобы получить на комплексном чертеже действительную длину отрезка, надо повернуть его так, чтобы он стал параллелен плоскости . После вращения горизонтальная проекция отрезка занимает положение, параллельное оси .

Из точки радиусом описываем дугу окружности до пересечения ее с прямой, проведенной из точки параллельно оси . Точка пересечения — новая горизонтальная проекция точки . Фронтальную проекцию находим при помощи проекционной линии связи, проведенной из точки , при ее пересечении с прямой, проведенной из точки параллельно оси . Соединив точки и , получим действительную длину отрезка .

Способ перемены плоскостей проекций. На комплексном чертеже (рис. 2.31) новая плоскость проведена параллельно горизонтальной проекции отрезка или ее можно провести параллельно фронтальной проекции .

Плоскость в пересечении с плоскостью проекций образует новую ось проекций . Из точек и проводятся новые линии проекционной связи, перпендикулярные к оси , которые пересекают последнюю в точках и . Из данных точек на проведенных линиях откладываем отрезки и (см. фронтальную проекцию) и получаем точки и . Отрезок является натуральной величиной отрезка .

Анализ построения видов. построение геометрического образа по заданным условиям. Использование плоскостей частного положения для выполнения разрезов и сечений

Изображения предметов на чертежах выполняют по методу прямоугольного (ортогонального) проецирования, при этом предмет находится между наблюдателем и соответствующей плоскостью проекций.

Правила изображения предметов на чертежах установлены ГОСТ 2.305-68. За основные плоскости проекций принимают шесть граней пустотелого куба, предмет располагается внутри него. Предмет проецируют на внутренние стороны граней куба.

Разрезая куб по ребрам, совмещают его грани вместе с полученными на них изображениями с задней гранью куба — фронтальной плоскостью проекций (рис. 3.1).

В результате получают чертеж, на котором проекции предмета на внутренних сторонах граней куба оказываются расположенными в закономерной последовательности, которая показана на рис. 3.2.

Изображение на фронтальной плоскости проекций принимается на чертеже в качестве главного. Для получения неискаженных изображений основные размеры предмета (длину, ширину, высоту) располагают параллельно основным плоскостям проекций.

Изображения на чертеже в зависимости от их содержания делятся на виды, разрезы, сечения. Количество изображений (видов, разрезов, сечений) должно быть минимальным, но обеспечивающим полное представление о предмете.

Виды

Видом называется ортогональная проекция обращенной к наблюдателю видимой части предмета. На видах для уменьшения количества изображений допускается показывать внутреннее строение предмета при помощи штриховых линий. Таким образом, вид является проекцией предмета на соответствующую плоскость (например, главный вид — фронтальная проекция и т. д.). По содержанию виды разделяются на основные, дополнительные и местные.

Основными называются виды, получаемые проецированием на шесть основных плоскостей проекций.

Главным видом называется изображение предмета на фронтальной плоскости проекций, дающее наиболее полное представление о его форме и размерах. Для получения такого изображения необходимо соответствующим образом расположить предмет относительно фронтальной плоскости проекций. Остальные основные виды размещаются относительно главного вида.

Виды следует располагать в проекционной связи так, как они размещены на рис. 3.2. В этом случае названия видов надписывать не следует.

Надписи над основными видами выполняются в следующих случаях:

1) при нарушении проекционной связи, т. е. когда виды сверху, слева, справа, снизу, сзади смещены относительно главного изображения, например, как на рис. 3.3;

2) если виды сверху, слева, справа, снизу, сзади отделены от главного изображения другими изображениями или расположены не на одном листе с ним, например вид А на рис. 3.3, отделенный от главного вида разрезом.

Обозначение на чертеже изображений (видов, разрезов, сечений) выполняют прописными буквами русского алфавита в алфавитном порядке без повторения и, как правило, без пропусков, независимо от количества листов чертежа. Исключение составляют буквы И, О, X, Ъ, Ы, Ь.

Размер шрифта буквенных обозначений должен быть больше размера шрифта размерных чисел, применяемых на том же чертеже, примерно в два раза. В большинстве чертежей размерные числа подписываются шрифтом 5, тогда размер шрифта буквенных обозначений — 10. Буквенные обозначения наносят около стрелок, указывающих направление взгляда (направление проецирования). Стрелки должны быть поставлены у соответствующего изображения, связанного с выполняемым видом (рис. 3.3).

Размер стрелки, указывающей направление взгляда, приведен на рис. 3.4. Когда отсутствует изображение, на котором можно показать направление взгляда, название вида подписывают (рис. 3.5).

Дополнительным видом называют изображение видимой части поверхности предмета на плоскостях, которые не параллельны ни одной из основных плоскостей проекций. Дополнительные виды применяются в том случае, когда какую-либо часть предмета невозможно показать на основных видах без искажения формы и размеров, поскольку она наклонена к основным плоскостям проекций и проецируется на них с искажением. Чтобы достигнуть неискаженного изображения, наклоненные к основным плоскостям элементы предмета проецируют на дополнительную плоскость, параллельную им и совмещенную с плоскостью чертежа, т. е. применяют способ замены плоскостей проекций.

На рис. 3.6 изображена деталь, элемент которой наклонен к горизонтальной плоскости проекций и проецируется на нее с искажением. Для получения неискаженного изображения взамен плоскости введена дополнительная плоскость а, параллельная наклонному элементу и перпендикулярная к плоскости (рис. 3.6, б). Дополнительный вид построен в системе ,

Когда дополнительный вид расположен в непосредственной проекционной связи с соответствующим изображением, над ним не наносят надписи и не указывают стрелкой направление взгляда (рис. 3.6, а). В остальных случаях дополнительный вид должен быть отмечен на чертеже надписью типа «Б», а у связанного с дополнительным видом изображения предмета должна быть поставлена стрелка, указывающая направление взгляда, с соответствующим буквенным обозначением. Так, на рис. 3.7 направление взгляда указано стрелкой, обозначенной буквой Б, над дополнительным видом поставлена та же буква. Дополнительный вид может быть расположен по одному из предложенных вариантов.

Дополнительный вид можно поворачивать, но с сохранением положения, принятого для данного предмета на главном изображении; при этом к надписи добавляется значок О (повернуто) (рис. 3.8).

Местным видом называется изображение отдельного ограниченного места поверхности предмета (рис. 3.9).

Местный вид может быть ограничен линией обрыва (А) по возможности в меньшем размере или не ограничен (Б).

Местный вид вне проекционной связи должен быть обозначен на чертеже подобно дополнительному виду.

При вычерчивании видов применяют следующие условности и упрощения.

Если вид представляет собой симметричную фигуру, допускается вычерчивать половину изображения или немного более половины с проведением в последнем случае линии обрыва (рис. 3.10).

Если предмет имеет несколько одинаковых равномерно расположенных элементов, на изображении полностью показывают один-два таких элемента, а остальные дают упрощенно или условно.

На изображениях с уклоном или конусностью, отчетливо не выявленными из-за наличия промежуточной поверхности вращения (цилиндрической, тора и др.), проводят только одну линию (сплошную тонкую), соответствующую меньшему размеру элемента с уклоном или меньшему основанию конуса (рис. 3.11, а, б). Допускается незначительную конусность или уклон изображать с увеличением.

Воображаемые линии перехода изображаются сплошной тонкой линией (рис. 3.10). Плавный переход от одной поверхности к другой показывается условно или совсем не показывается (рис. 3.11, в).

Пластины, а также элементы деталей (отверстия, фаски, пазы, углубления и т. д.) размером (или разницей в размерах) на чертеже и менее изображаются с отступлением от масштаба, принятого для всего изображения, в сторону увеличения.

Возможно эта страница вам будет полезна:

Образование разрезов

Разрезы применяются для изображения внутренних, невидимых наблюдателю, поверхностей предметов. Для выявления этих поверхностей предмет условно рассекают плоскостью, называемой секущей, и удаляют часть предмета, находящуюся перед секущей плоскостью. Таким образом становятся видимыми внутренние очертания предмета.

Разрез — ортогональная проекция предмета, мысленно рассеченного полностью или частично одной или несколькими плоскостями для выявления его невидимых поверхностей. На разрезе изображается то, что находится в секущей плоскости в результате ее пересечения с поверхностями предмета (сечение, входящее в состав разреза) и что расположено за ней.

На рис. 3.12 показано образование разреза детали. Для выяснения внутренней формы деталь целесообразно рассечь фронтальной секущей плоскостью, проходящей через выемки, расположенные в основании этой детали. Сечение получено в результате пересечения этой плоскости с поверхностями, ограничивающими деталь.

На рис. 3.12 изображены передняя, находящаяся перед секущей плоскостью, мысленно удаляемая и оставшаяся (проецируемая) части детали. Разрез расположен на фронтальной плоскости проекций, параллельной секущей плоскости, и представляет собой ортогональную проекцию оставшейся части детали.

Для получения неискаженных изображений секущая плоскость всегда должна быть параллельна плоскости изображения, иначе для достижения параллельности следует применять способы преобразования чертежа.

Мысленное рассечение предмета секущей плоскостью относится только к данному разрезу и не влечет за собой изменения других изображений (видов, разрезов) того же предмета. Виды сверху и слева не изменились от того, что на месте главного вида выполнен разрез.

Рассмотрим образование еще одного разреза той же детали, выполненного независимо от первого новой секущей плоскостью (профильной), проходящей через ось горизонтального цилиндрического отверстия (рис. 2.13). Разрез расположен на профильной плоскости проекций, параллельной секущей плоскости. На рис. 2.13, б выполнен чертеж детали с рассмотренными выше разрезами.

Необходимость выполнения того или иного разреза диктуется формой изображаемого предмета. Положение секущей плоскости выбирается таким, чтобы на разрезе получались неискаженные изображения интересующих нас элементов внутренней формы — выемок, пазов, отверстий, полостей и т. д. Количество разрезов должно быть наименьшим, но обеспечивающим полную ясность внутренней формы изображаемого предмета.

При выполнении разрезов отпадает необходимость проведения штриховых линий, однако полностью от них не отказываются. Штриховые линии проводятся после выполнения всех видов, разрезов, сечений в том случае, если они способствуют прояснению формы и уменьшению количества изображений.

На разрезах можно изображать не все, что расположено за секущей плоскостью, если в этом нет необходимости для понимания конструкции предмета. Обычно это относится к элементам, которые проецируются с искажением, вызывают дополнительные трудности в процессе выполнения чертежа и затрудняют его чтение (рис. 3.14).

Классификация и обозначение разрезов

В зависимости от положения секущей плоскости относительно плоскостей проекций разрезы разделяются на горизонтальные, вертикальные и наклонные.

Горизонтальными называются разрезы, выполненные горизонтальной секущей плоскостью.

Вертикальными называют разрезы, выполненные секущей плоскостью, перпендикулярной к горизонтальной плоскости проекций. Если вертикальный разрез выполнен фронтальной секущей плоскостью, его называют фронтальным, профильной секущей плоскостью — профильным.

Наклонными называются разрезы, у которых секущая плоскость составляет с плоскостями проекций угол, отличный от прямого.

В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются на простые и сложные. Простые разрезы выполняются одной секущей плоскостью, сложные — несколькими.

Разрезы делятся на продольные и поперечные в зависимости от положения секущей плоскости относительно измерений самого предмета.

Продольными называются разрезы, секущие плоскости которых направлены вдоль длины или высоты предмета (рис. 3.17).

Поперечные — разрезы, у которых секущие плоскости направлены перпендикулярно к длине или высоте предмета (рис. 3.16, 3.18).

Положение секущей плоскости на чертеже указывают разомкнутой линией. Зная положение проецирующих плоскостей, легко понять, что для горизонтальных разрезов линия сечения указывается на главном виде или виде слева, для фронтальных — на виде сверху или слева, для профильных — на главном виде или виде сверху.

Для простых разрезов вычерчиваются начальный и конечный штрихи (рис. 3.13, б), а для сложных — начальный, у перегибов и конечный штрихи (рис. 3.24, а). Начальный и конечный штрихи линии сечения не должны пересекать контур соответствующего изображения. На этих штрихах перпендикулярно к ним следует ставить стрелки, указывающие направление взгляда. Стрелки наносятся на расстоянии 2-3 мм от конца штриха (рис. 2.15). У начала и конца линии сечения, а при необходимости и у перегибов этой линии (для сложных разрезов) ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита. Буквы наносят около стрелок, указывающих направление взгляда, и в местах перегиба (в случае необходимости) со стороны внешнего угла, образованного линией сечения и стрелкой.

Располагают их параллельно основной надписи чертежа. Разрезы простые и сложные отмечаются надписью типа «А-А» теми же буквами, что и у линии сечения, написанными над разрезом через тире. Их также располагают параллельно основной надписи чертежа. Размер шрифта буквенных обозначений соответствует параметрам обозначения вида.

Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом (его наружной и внутренней формы), а соответствующие изображения расположены на одном и том же листе в непосредственной проекционной связи и не разделены какими-либо другими изображениями, на простых горизонтальных, фронтальных и профильных разрезах не отмечают положение секущей плоскости и разрез надписью не сопровождают.

Во всех остальных случаях указывают положение секущей плоскости и разрез подписывают.

На рис. 3.3 обозначено положение фронтальной секущей плоскости (Г-Г) и надписан фронтальный разрез, т. к. данная плоскость не является плоскостью симметрии предмета в целом за счет внутренней формы.

Примеры разрезов, не требующих надписей, приведены на рис. 3.9, 3.19.

Простые разрезы

Горизонтальные разрезы могут быть расположены на месте видов сверху или снизу в том случае, если эти виды не нужны для выяснения формы наружных очертаний предметов. Если эти виды необходимы, горизонтальный разрез следует располагать на свободном месте поля чертежа в соответствии с направлениями, указанными стрелками. В этом случае отмечают положение секущей плоскости и подписывают разрез.

Так, на рис. 3.16 вид сверху необходим для выяснения формы верхнего фланца детали, поэтому горизонтальный разрез помещен на свободном месте поля чертежа и подписан (А-А).

На рис. 3.17 горизонтальный разрез расположен на месте вида сверху, что не нарушило представления о наружной форме детали и дало возможность выполнить чертеж с наименьшим количеством изображений.

Секущая плоскость, которой выполнен горизонтальный разрез, не является плоскостью симметрии данной детали (верхняя, условно удаленная часть несимметрична оставшейся проецируемой части). Из чертежа видно, что фронтальная проекция секущей плоскости (линия сечения А-А) не является осью симметрии изображения. В этом случае следует отметить положение секущей плоскости и над разрезом выполнить надпись, что и показано на рис. 3.17.

На рис. 3.18 горизонтальные разрезы расположены на месте вида сверху (разрез А-А) и вида снизу (разрез Б-Б). Если горизонтальный разрез нерационально располагать на виде снизу, его можно дать на свободном месте поля чертежа и строить по направлению, указанному стрелками (рис. 3.16).

Фронтальные разрезы могут быть расположены на месте главного вида (реже — вида сзади). В том случае, если эти виды являются необходимыми для выявления формы наружных очертаний предмета, разрезы помещают на свободном поле чертежа.

Выполненный на рис. 3.19 фронтальный разрез помещен на месте главного вида. Положение его секущей плоскости не отмечено и сам разрез не подписан, так как в данном случае секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии детали, а разрез расположен в непосредственной проекционной связи с остальными изображениями.

Действительно, вид сверху имеет горизонтальную ось симметрии, которая является горизонтальной проекцией фронтальной плоскости симметрии детали, с ней совпадает горизонтальная проекция фронтальной секущей плоскости.

Профильный разрез может быть расположен на месте вида слева, вида справа или на свободном месте поля чертежа.

Для выяснения формы детали, изображенной на рис. 3.20, выполнено два профильных разреза. Разрезы расположены на месте вида слева (Б-Б) и вида справа (А-А).

В случаях, подобных приведенному, стрелки, указывающие направление взгляда, наносятся на одной линии.

Вертикальный разрез, когда секущая плоскость непараллельна фронтальной или профильной плоскости проекций, а также наклонный разрез должны строиться и располагаться в соответствии с направлением, указанным стрелками на линии сечения. Необходимость выполнения таких разрезов продиктована формой предмета, элементы которого наклонены к основным плоскостям проекций.

Для получения неискаженных изображений наклонные и вертикальные (когда секущая плоскость непараллельна плоскостям проекций) разрезы строят на дополнительных плоскостях проекций, расположенных параллельно секущей плоскости и совмещенных с плоскостью чертежа в любом его свободном месте (т. е. применяют способ замены плоскостей проекций).

Так, при выполнении вертикального разреза детали, изображенной на рис. 3.21, для получения неискаженного сечения фронтальную плоскость заменяют дополнительной плоскостью. Дополнительная плоскость перпендикулярна к горизонтальной плоскости проекций и параллельна секущей плоскости, отмеченной линией сечения А-А.

Построение натуральной величины сечения начинают с проведения в свободном месте чертежа линии, параллельной горизонтальной проекции секущей плоскости. Эта линия является линией пересечения секущей плоскости с плоскостью основания детали, принадлежит сечению и является в данном случае базой отсчета размеров. Подобные разрезы, а также наклонные допускается располагать с поворотом до положения, соответствующего принятому для данного предмета на главном изображении. В этом случае к надписи должен быть добавлен символ «повернуто» (О).

Наклонный разрез детали, изображенной на рис. 3.22, выполнен фронтально- проецирующей плоскостью, составляющей с горизонтальной плоскостью угол, отличный от прямого. Построение истинного вида сечения следует начинать с проведения оси, параллельной линии сечения.

На рис. 3.23 изображен корпус подшипника, наклоненный к горизонтальной плоскости проекций. Для выявления его формы выполнен наклонный разрез фронтальнопроецирующей плоскостью (линия сечения А-А).

Наклонный разрез размещен на свободном месте поля чертежа и подписан. Секущая плоскость разрезает одно ребро детали вдоль длинной стороны (оно не заштриховано), второе — поперек (оно заштриховано).

Местным разрезом называется разрез, служащий для выявления контуров предмета лишь в отдельном, ограниченном месте. Местные разрезы применяются в тех случаях, когда для выяснения внутренней формы предмета целесообразно показывать разрез лишь на некоторой части проекции, вскрывая интересующие нас выемки, отверстия и т. д. Местный разрез выделяется на виде сплошной волнистой линией. Эта линия не должна совпадать с какими-либо другими линиями изображения.

На рис. 3.23 для изображения цилиндрических отверстий детали выполнены местные разрезы.

Сложные разрезы

Выполнение сложных разрезов дает возможность уменьшить количество изображений, так как на одном изображении при помощи нескольких секущих плоскостей можно выявить внутреннюю форму предмета в разных его местах.

В зависимости от взаимного положения секущих плоскостей сложные разрезы делятся на ступенчатые и ломаные.

Ступенчатые разрезы выполняются параллельными секущими плоскостями. Они могут быть горизонтальными, фронтальными, профильными и наклонными.

На рис. 3.24 изображен фронтальный ступенчатый разрез детали, выполненный двумя фронтальными секущими плоскостями. При построении разреза секущие плоскости совмещаются в одну плоскость, параллельную плоскости изображения. На разрезе не отражается то, что он выполнен несколькими секущими плоскостями.

Переход от одной секущей плоскости к другой осуществляется плоскостью, перпендикулярной к секущим плоскостям, так называемой плоскостью перехода. При выполнении ступенчатых разрезов рекомендуется, чтобы сечения в местах перехода этой плоскости к секущим плоскостям были одинаковыми (один массив).

В некоторых случаях переход от одной секущей плоскости к другой выполняют плоскостью, проходящей по оси симметрии отверстия, как это показано на рис. 3.25. На рис. 3.26 выполнен наклонный ступенчатый разрез.

Ломаные разрезы выполняются пересекающимися секущими плоскостями (их линия сечения является ломаной линией).

Для получения неискаженных изображений секущие плоскости этих разрезов способом вращения вокруг проецирующих прямых (линии пересечения секущих плоскостей) совмещаются в одну плоскость, параллельную плоскости изображения. Если совмещенные секущие плоскости окажутся параллельными одной из основных плоскостей проекций, ломаный разрез помещают на месте соответствующего вида. Выбор плоскости совмещения зависит от заданных условий (конструктивных особенностей предмета, удобства размещения и т. д.).

На рис. 3.27 изображен ломаный разрез, образованный двумя пересекающимися горизонтально проецирующими плоскостями, одна из которых фронтальная. Для построения разреза левую наклонную секущую плоскость вместе с расположенным в ней сечением поворачивают вокруг линии ее пересечения (горизонтально проецирующей прямой) с фронтальной секущей плоскостью до совмещения с последней.

В данном примере направление совмещения секущей плоскости (поворота ее) совпадает с направлением взгляда (направлением проецирования), указанным стрелкой на линии сечения (у буквы А).

Направление взгляда может и не совпадать с направлением поворота секущих плоскостей до совмещения их в одну плоскость, как это выполнено на рис. 3.28 (левый наклонный участок линии сечения), где направления совмещения и стрелки у буквы А противоположны. На левом наклонном участке чертежа секущие плоскости смещены друг относительно друга по цилиндрической поверхности.

При построении ломаных разрезов следует обращать внимание на изображение элементов предмета, расположенных за секущей плоскостью.

При повороте секущей плоскости элементы предмета, расположенные за ней, поворачивать не следует. Их вычерчивают так, как они проецируются на соответствующую плоскость, до которой производится совмещение. Так спроецирован выступ детали на рис. 3.27, расположенный за секущей горизонтально проецирующей плоскостью; он не участвует в повороте.

Исключением являются случаи, когда секущая плоскость пересекает какой-нибудь элемент предмета и часть этого элемента расположена за нею (рис. 3.28, 3.29). В таких случаях элементы предмета, расположенные за секущей плоскостью, проецируют на нее (по направлению , перпендикулярно секущей плоскости), вместе с нею поворачивают до совмещения с соответствующей плоскостью и проецируют на плоскость разреза.

Условности и упрощения, применяемые при выполнении разрезов

Для уменьшения количества изображений целесообразно во многих случаях соединять часть вида и часть соответствующего разреза. Это сочетание дает возможность при наименьшем количестве изображений получить полное представление о внешней и внутренней форме изображенного предмета.

Соединение части вида с частью соответствующего разреза выполняется на изображениях, расположенных на местах основных видов (в проекционной связи). Часть вида и часть соответствующего разреза допускается соединять, разделяя их сплошной волнистой линией. Такое соединение выполняется для несимметричных фигур. Сплошная волнистая линия проводится там, где это необходимо для выявления формы.

Если соединяются половина вида и половина разреза, каждый из которых является симметричной фигурой, разделяющей линией служит ось симметрии — штрихпунктирная тонкая линия, что таким образом подтверждает условность разреза (проведение сплошной основной линии свидетельствовало бы о том, что вырез сделан реально). Разрезы рекомендуется располагать справа и снизу от оси симметрии.

Для выявления наружных и внутренних очертаний детали, изображенной на рис. 3.30, разрезы выполнены в соединении с соответствующими видами, что обусловлено формой данной детали.

На представленных изображениях соединяются половина вида и половина разреза, каждый из которых является симметричной фигурой.

Действительно, на главном виде имеется ось симметрии, которая является фронтальной проекцией профильной плоскости симметрии этой детали. Изображение на профильной проекции имеет ось симметрии, которая является профильной проекцией фронтальной плоскости симметрии детали. Горизонтальные проекции названных плоскостей симметрии проходят через оси симметрии (вертикальную и горизонтальную) изображения на горизонтальной проекции. Таким образом, если изображение, на котором предполагается выполнить разрез, является симметричной фигурой (относительно наружной и внутренней форм), разрез можно выполнять, если в этом есть необходимость, в соединении с соответствующим видом, разделяя их штрих-пунктирной тонкой линией.

На половине вида не следует проводить штриховых линий проекций внутренних очертаний предмета (они изображены на разрезе), а на половине разреза не стоит повторять штриховыми линиями изображения наружных очертаний предмета, так как они показаны на половине вида.

Рассмотрим секущие плоскости разрезов, представленных на рис. 3.30. Фронтальный разрез выполнен фронтальной секущей плоскостью, совпадающей с фронтальной плоскостью симметрии детали. Разрез простой, расположен на месте главного вида в проекционной связи с другими изображениями, поэтому он не подписывается и положение его секущей плоскости не отмечается. Профильный разрез выполнен профильной плоскостью, совпадающей с профильной плоскостью симметрии детали; он также не подписывается. Горизонтальный разрез выполнен горизонтальной плоскостью, проходящей через ось отверстия детали. Эта плоскость не является плоскостью симметрии предмета в целом, поэтому ее расположение отмечено на чертеже линией сечения, а горизонтальный разрез надписан.

Сложные разрезы, как и простые, можно выполнять в соединении с видами. Так, для детали, представленной на рис. 3.31, выполнен горизонтальный ступенчатый разрез, который соединен с видом сверху.

Если линия оси симметрии изображения совпадает со сплошной основной линией, принадлежащей проекции предмета (например, ребра), следует соединять части вида и разреза, разделяя их сплошной волнистой линией. Сплошную волнистую линию можно проводить снизу или сверху от горизонтальной проекции ребра в зависимости от того, что необходимо показать на виде и на разрезе. На рис. 3.32, 3.33 показано, что проекцию ребра рекомендуется изображать как для наружных, так и для внутренних поверхностей.

Для деталей (например, цилиндрических втулок), проецирующихся в виде симметричных фигур, но имеющих весьма простые наружные очертания, рекомендуется выполнять только разрезы, так как размеры и другие данные удобнее наносить на разрезе, а простые наружные очертания их не требуют дополнительных изображений. Допускается разделение разреза и вида штрихпунктирной тонкой линией, совпадающей со следом плоскости симметрии не всего предмета, а лишь его части, если она представляет собой тело вращения.

Так, цилиндрическая часть кронштейна, изображенного на рис. 3.34, выполнена с разрезом в соединении с видом. Разрез соединен с видом штрихпунктирной линией, совпадающей с проекцией плоскости симметрии его цилиндрической части.

Такие детали, как винты, заклепки, шпонки, непустотелые валы, при продольном разрезе показывают нерассеченными (рис. 3.35), при поперечном — рассеченными. Шарики всегда изображают нерассеченными. Как правило, показываются нерассеченными на сборочных чертежах гайки и шайбы.

Такие элементы, как спицы маховиков, шкивов, зубчатых колес, тонкие стенки типа ребер жесткости, показывают разрезанными, но незаштрихованными, если секущая плоскость направлена вдоль их оси или длинной стороны. Эти элементы отделяются от остальной части разреза сплошной основной линией. Если в подобных элементах детали имеется отверстие или углубление, выполняют местный разрез, как показано на рис. 3.36.

Ребра, которые пересекаются секущей плоскостью поперек длинной стороны, заштриховываются.

Отверстия, расположенные на круглом фланце, допускается выполнять в разрезе, когда они не попадают в секущую плоскость, чем сокращается количество изображений (рис. 3.37).

Для этой же цели, как показано на рис. 3.37, допускается изображать штрихпунктирной линией непосредственно на разрезе часть предмета, находящуюся между наблюдателем и секущей плоскостью.

Сечения

Сечение — ортогональная проекция фигуры, получающейся в одной или нескольких плоскостях или поверхностях при мысленном рассечении проецируемого предмета.

В отличие от разреза в сечении показывается только то, что расположено непосредственно в секущей плоскости, а все, что расположено за ней, не изображается.

На рис. 3.38 показано различие между сечением и разрезом.

Сечения в зависимости от расположения их на чертеже делятся на наложенные и вынесенные.

Вынесенным называется сечение, расположенное на чертеже вне контура вида предмета. Его допускается располагать в разрыве между частями одного и того же вида. Вынесенные сечения предпочтительнее наложенных, которые затемняют чертеж. Контур вынесенного сечения изображают сплошными основными линиями.

Наложенным называется сечение, расположенное непосредственно на виде предмета. Контур наложенного сечения изображают сплошными тонкими линиями, причем контур изображения в месте расположения наложенного сечения не прерывают. При симметричной фигуре сечения, если ось симметрии сечения совпадает с положением секущей плоскости, вынесенное сечение можно располагать так, чтобы его ось симметрии была продолжением проекции секущей плоскости (рис. 3.39, а). В этом случае положение секущей плоскости указывают штрихпунктирной тонкой линией без обозначения буквами и стрелками и разомкнутую линию сечения не показывают. То же относится и к симметричному наложенному сечению (рис. 3.39, б). На рис. 3.39, в симметричное сечение расположено в разрыве между частями одного и того же вида.

Во всех остальных случаях для линии сечения применяют разомкнутую линию с указанием стрелками направления взгляда, обозначают ее одинаковыми прописными буквами русского алфавита. Сечение сопровождают надписью по типу «А-А» (рис. 3.40). Размеры букв, величина стрелок и другие данные такие же, как и для разрезов.

Построение и расположение сечения должны соответствовать направлению, указанному стрелками. Допускается размещать сечение на любом месте поля чертежа.

Для несимметричных сечений, помещенных в разрыве или наложенных (рис. 3.40 б, в), линию сечения проводят со стрелками, но буквами не обозначают.

Для нескольких одинаковых сечений, относящихся к одному предмету, линию сечения обозначают одной буквой и вычерчивают одно сечение (рис. 3.41).

Допускается располагать сечение с поворотом, добавляя символ (повернуто) (рис. 3.41, б). Если при этом секущие плоскости направлены под различными углами, символ не наносят (рис. 3.41, в).

Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, контур отверстия или углубления показывают полностью, как на разрезе. На рис. 3.42 контур призматического отверстия (шпоночного паза) показан не полностью, а контуры цилиндрических отверстий и конического углубления — полностью.

Секущие плоскости следует выбирать так, чтобы получать нормальные (нераспадающиеся) поперечные сечения. Если элементы предмета наклонены к плоскостям проекций, секущие плоскости для получения нормальных сечений, состоящих из простых фигур, следует располагать перпендикулярно к этим элементам (рис. 3.41, б).

Если секущая плоскость проходит через некруглое отверстие и сечение состоит из отдельных самостоятельных частей, следует применять разрезы (рис. 3.43). Допускается в качестве секущей применять цилиндрическую поверхность, развертываемую затем в плоскость (рис. 3.44).

Выносные элементы

Выносной элемент — дополнительное отдельное изображение (обычно увеличенное) части предмета, требующей графического и других пояснений в отношении формы, размеров и иных данных.

Выносной элемент может и отличаться от соответствующего изображения по содержанию, например, изображение может быть видом, а выносной элемент — разрезом (рис. 3.45), и содержать подробности, не указанные на изображении (рис. 3.46).

При применении выносного элемента соответствующее место отмечают на виде, разрезе или сечении замкнутой сплошной тонкой линией (окружностью, овалом) с обозначением прописной буквой русского алфавита выносного элемента на полке линии-выноски.

Поверхность. Способы задания поверхности. Многогранники. поверхности вращения. Точки и линии на поверхности

Поверхность — это множество всех последовательных положений движущейся линии. Эта линия, называемая образующей, при движении может сохранять или изменять свою форму. Движение образующей может быть подчинено какому-либо закону или быть произвольным. В первом случае поверхность будет закономерной, а во втором — случайной (незакономерной).

Закон движения образующей обычно определяется другими линиями, называемыми направляющими, по которым скользит образующая при своем движении, а также характером движения образующей. Например, поверхность на рис. 4.1 — поверхность, образованная перемещением образующей по неподвижным направляющим линиям .

В некоторых случаях одна из направляющих может превращаться в точку (вершина у конической поверхности) или находиться в бесконечности (цилиндрическая поверхность).

Способы задания поверхности

Поверхность может быть получена различными способами. Например, цилиндрическая поверхность (рис. 4.2) может быть получена в результате движения прямолинейной образующей по кривой направляющей параллельно некоторому наперед заданному положению (ось ) или движением кривой направляющей по прямолинейной образующей. Могут быть и другие способы образования цилиндрической поверхности. В практике из всех возможных способов образования поверхности за основной принимают наиболее простой. Например, для цилиндрической поверхности за образующую принимают прямую линию.

В итоге для каждой поверхности необходимо знать некоторую совокупность данных, однозначно ее определяющих. К этим данным относятся как геометрические элементы поверхности (форма образующей, форма направляющих), так и закон перемещения образующей. Совокупность геометрических элементов, определяющих поверхность, называют определителем поверхности, учитывая, что закон перемещения образующей определяется названием поверхности.

В зависимости от формы образующей и закона ее перемещения в пространстве поверхности можно разделить на следующие группы:

• линейчатые — поверхности, образующей которых является прямая линия;
• нелинейчатые — поверхности с криволинейной образующей;
• поверхности вращения, образуемые вращением произвольной образующей вокруг неподвижной оси;
• поверхности, образованные поступательным движением образующей, например, призматические и цилиндрические, называемые также поверхностями переноса.

Поступательным называют такое движение, при котором все точки движущегося предмета перемещаются параллельно некоторому заданному направлению и имеют одинаковую скорость.

Гранные поверхности и многогранники

Гранные поверхности — поверхности, образованные перемещением прямолинейной образующей по ломаной линии, например пирамидальные и призматические поверхности.

Пирамида — многогранник, имеющий основание, грани и ребра (линии пересечения боковых граней), пересекающиеся в одной точке (вершина пирамиды).

Пирамидальная поверхность — поверхность, образованная движением прямолинейной образующей по ломаной направляющей, при этом одна точка образующей неподвижна (рис. 4.3).

Элементы пирамидальной поверхности: образующая, направляющая, вершина, грань и ребра (линии пересечения смежных граней).

Определитель пирамидальной поверхности включает вершину и направляющую. Зная их положение, можно провести любую образующую пирамидальной поверхности.

Призма — многогранник, у которого две грани (основания) одинаковые и взаимно параллельные, а остальные грани (боковые) — параллелограммы. Призма называется прямой, если ее ребра перпендикулярны к плоскости основания, и наклонной — если не перпендикулярны.

Призматическая поверхность — поверхность, образованная движением прямолинейной образующей по ломаной направляющей, при этом образующая перемещается параллельно некоторому наперед заданному направлению (рис. 4.4).

Элементы призматической поверхности: образующая, направляющая, грани и ребра (линии пересечения граней).

Определитель призматической поверхности включает образующую и направляющую. Зная их положение, можно провести любую дополнительную образующую.

Если призматические поверхности перпендикулярны к плоскости проекций, то такую поверхность называют проецирующей.

Из числа гранных поверхностей выделяют группу замкнутых поверхностей, образованных некоторым количеством граней — многогранников.

Поверхности вращения

Поверхности вращения — поверхности, образованные вращением линии (образующей) вокруг прямой (оси вращения).

При образовании поверхности вращения любая точка образующей описывает в пространстве окружность. Эти окружности называют параллелями. Плоскости параллелей всегда перпендикулярны к оси вращения. Параллель наименьшего диаметра называется горлом, а наибольшего — экватором. Линии пересечения поверхности вращения с плоскостью, проходящей через ось вращения, называются меридианами.

Если у поверхности вращения образующая — прямая линия, то получаем линейчатую поверхность вращения, например коническую, а если кривая, то нелинейчатую, например сферу.

Цилиндрическая поверхность вращения (рис. 4.5) — поверхность, образованная вращением прямолинейной образующей вокруг параллельной ей прямой — оси.

Коническая поверхность вращения (рис. 4.6) — поверхность, образованная вращением прямолинейной образующей вокруг пересекающейся с ней прямой — осью.

Сфера (рис. 4.7) — поверхность, образованная вращением окружности вокруг ее диаметра.

Точки и линии на поверхности

Для нахождения недостающей проекции точки, принадлежащей многограннику или кривой поверхности, необходимо построить ка-кую-либо линию на заданной поверхности, проходящую через заданную проекцию точки, построить проекцию вспомогательной линии, а затем построить искомую проекцию точки. В качестве таких линий могут быть выбраны образующие, параллели, меридианы и др.

В ряде случаев, если поверхность тела проецирующая, т. е. перпендикулярна к одной из плоскостей проекций, отсутствующие на чертеже проекции точек могут быть найдены без дополнительных построений, так как поверхность обладает собирательным свойством.

Рассмотрим примеры построения точек, расположенных на пирамиде, призме, цилиндрической и конической поверхностях, а также сфере.

Условимся, что поверхность не имеет толщины, а точки и линии, лежащие на поверхности, не могут войти внутрь поверхности и выйти за ее пределы.

Поэтому все точки, расположенные на поверхностях призмы и цилиндра, на горизонтальной проекции поверхности распределяются по периметру основания (многогранника или окружности) с учетом их видимости. Видимая на фронтальной проекции часть поверхности расположена на горизонтальной плоскости ниже оси симметрии, невидимая — выше оси симметрии. С учетом видимости, проводим от проекций точек на фронтальной плоскости линии проекционной связи до пересечения с линиями основания призмы или цилиндра на горизонтальной плоскости проекций.

При нахождении проекций точек, расположенных на поверхности пирамиды или конуса, необходимо пользоваться одним из рассмотренных ниже способов.

Способ образующих. Проводим из вершины пирамиды или конуса образующую через проекцию точки до ее пересечения с основанием пирамиды или конуса на фронтальной проекции точки (рис. 4.3, 4.6). Затем с учетом видимости находим горизонтальную проекцию точки в месте пересечения линии связи с основанием пирамиды или конуса на горизонтальной проекции. Через проекции вершины и точки проводим горизонтальную проекцию образующей . Из точки опускаем линию проекционной связи до пересечения с линией . Точка пересечения линии связи с проекцией образующей и будет искомой точкой.

Способ плоскостей уровня. В зависимости от вида поверхности (пирамида — рис. 4.5, конус — рис. 4.6 или сфера — рис. 4.7) в сечении образуется многогранник или окружность. Проекция искомой точки лежит на одной из сторон многогранника или окружности (учитывается фактор видимости точки).

Рассмотрим пример нахождения горизонтальной проекции точки В на трех перечисленных поверхностях.

Пересечение пирамиды (рис. 4.5) горизонтальной плоскостью уровня, проведенной через проекцию точки , в сечении образуется пятигранник, стороны которого на горизонтальной проекции будут параллельны сторонам основания пирамиды, а вершины (а следовательно, и размер стороны многогранника в сечении) определяются как точки пересечения вертикальной линии связи, проведенной из точки (точка пересечения плоскости уровня с гранью пирамиды), и ребер пирамиды. Из точки проводится линия, параллельная основанию пирамиды, а из точки — вертикальная линия связи. Точка пересечения этих линий и будет искомой проекцией . Если точка невидима, то линия, параллельная основанию пирамиды, проводится из точки .

При пересечении конуса (рис. 4.6) и сферы (рис. 4.7) плоскостями уровня в сечении образуются окружности. Радиус окружности равен расстоянию от оси конуса или сферы до точки пересечения плоскости с образующей (точка ). На горизонтальной проекции поверхностей указанным радиусом проводится дуга (вычерчивать всю окружность нет необходимости) выше или ниже горизонтальной оси (с учетом видимости точек). Из фронтальных проекций точки проводятся вертикальные линии связи до пересечения с дугами. Точка пересечения дуги и линии связи и будет искомой проекцией . Невидимые проекции точек заключены в круглые скобки ( — на конусе, — на сфере).

Прямые линии на поверхности многогранников остаются отрезками прямых на всех его проекциях. Нахождение проекций этих линий заключается в нахождении проекций крайних точек отрезка.

Прямые линии, проведенные на одной из проекций поверхности вращения, на других проекциях превращаются в кривые линии. Для их построения обычно используются промежуточные точки (чем их больше, тем точнее будут построены проекции). Найденные проекции точек соединяются с помощью лекала плавными линиями.

Аксонометрические проекции. Стандартные виды аксонометрических проекций. Прямоугольные изометрические и диметрические проекции

Прямоугольные (ортогональные) проекции не дают пространственного изображения предмета. Чтобы по ортогональным проекциям детали представить ее вид, надо «прочитать» чертеж. Иногда при составлении технических чертежей возникает необходимость наглядного представления предмета, когда предмет изображается на чертеже в трех измерениях, а не в двух, как это делается в прямоугольных проекциях. Для таких изображений применяют метод аксонометрического проецирования (аксон — ось, метрео — измерение).

Сущность метода аксонометрического измерения заключается в том, что данный предмет вместе с осями прямоугольных координат, к которым он отнесен в пространстве, пучком лучей проецируется на некоторую плоскость так, что ни одна из его координатных осей не проецируется на нее в точку, а значит сам предмет спроецируется на эту плоскость в трех измерениях.

На рис. 5.1 на некоторую плоскость спроецирована находящаяся в пространстве система координат . Проекции осей координат на плоскость называются аксонометрическими осями.

На осях координат в пространстве отложены равные отрезки . Как видно из чертежа, их проекции на плоскость в общем случае не равны самим отрезкам и не равны между собой. Это значит, что размеры предмета в аксонометрических проекциях по всем трем осям искажаются.

Коэффициенты искажений:

Эти коэффициенты отражают искажение отрезков по осям. Величина показателей искажения и соотношение между ними зависят от расположения плоскости проекций и от направления проецирования.

Возможны три варианта соотношения показателей искажения размеров по осям:

• показатели искажения по всем трем осям одинаковы — изометрическая аксонометрия;
• показатели искажения по двум осям равны между собой, а третий не равен — диметрическая проекция;
• показатели искажения по всем трем осям не равны между собой — триметрическая аксонометрия.

В зависимости от направления проецирования по отношению к плоскости проекций аксонометрические проекции подразделяются на:

• прямоугольные — проецирующие лучи составляют с плоскостью проекций прямой угол;
• косоугольные — направление проецирующих лучей произвольное.

Показатели искажения и направление проецирования связаны

между собой следующей зависимостью:

где — угол наклона проецирующих лучей к плоскости проекций.

В случае прямоугольного проецирования, когда и , имеем:

метрические оси, на которых могут быть выбраны любые показатели искажения лишь бы сумма их квадратов была не меньше двух, а сумма квадратов двух любых из них была не меньше единицы.

Стандартные виды аксонометрических проекций

Аксонометрические проекции применяются в чертежах всех отраслей промышленности. ГОСТ 2.317-69 установливает пять видов аксонометрических проекций:

• прямоугольная изометрическая;
• прямоугольная диметрическая;
• косоугольная фронтальная изометрическая;
• косоугольная горизонтальная изометрическая;
• косоугольная фронтальная диметрическая.

Прямоугольные аксонометрические проекции

Прямоугольная изометрическая проекция. Изометрическую проекцию выполняют с равными искажениями по осям т. е. принимают коэффициенты искажения равными: а следовательно .

Решив приведенное выше уравнение, получаем . Это означает, что в прямоугольной изометрии все размеры изображаемого предмета изменяются в 0,82 раза (рис. 5.2).

Так как , то , из чего следует — .

Равенство углов говорит о том, что отрезки равны между собой, а следовательно и углы также равны между собой и каждый из них равен . Положение аксонометрических осей приведено на рис. 5.3. На практике, при построении изометрической проекции не применяют показатель искажения равный 0,82, а заменяют приведенными показателями, равными единице ().

Прямоугольная диметрическая проекция. Положение аксонометрических осей приведено на рис. 5.4.

В прямоугольной диметрии искажения по осям и одинаковы, т. е. . Третий показатель может иметь бесконечное множество значений, однако он принимается равным 0,5 от .

Имеем:

Следовательно:

На практике приведенные коэффициенты искажения по осям и принимают, в соответствии с ГОСТ 2.317-69, равными 1,0, а по оси — 0,5.

Расчетный угол между горизонтальной линией и осью равен (соотношение 1:8), а между горизонтальной линией и осью (соотношение 7:8).

Косоугольные аксонометрические проекции

Фронтальная косоугольная изометрическая проекция. Положение аксонометрических осей приведено на рис. 5.5. Угол наклона оси к горизонтальной линии обычно принимается равным . Стандарт допускает проведение оси к горизонтальной линии под углом или . Ее выполняют без искажения по осям .

Горизонтальная косоугольная изометрическая проекция. Положение аксонометрических осей приведено на рис. 5.6. Угол наклона оси к горизонтальной линии обычно равен . Допускается проводить ось под углом или , сохраняя угол между осями и . Горизонтальную косоугольную изометрическую проекцию выполняют без искажения по осям .

Фронтальная диметрическая проекция. Положение аксонометрических осей приведено на рис. 5.7. Угол наклона оси к горизонтальной линии должен быть равен . Стандарт допускает возможность проведения оси под углом или . Приведенный коэффициент искажения по оси равен 0,5, а по осям и — 1,0.

Построение окружности в прямоугольной изометрической проекции

В практике построения аксонометрических проекций деталей приходится строить аксонометрические проекции окружностей. В большинстве случаев плоскости окружностей бывают параллельными какой-либо плоскости проекций ( или ).

Рассмотрим варианты построения окружности в изометрических аксонометрических проекциях (рис. 5.8).

Чтобы иметь более наглядное представление о расположении и величине осей эллипсов, в которые проецируются окружности, последние вписаны в грани куба. Точки касания эллипсов находятся на середине ребер куба. Кроме этих четырех точек можно указать еще четыре точки, принадлежащие концам большего и меньшего диаметров эллипса (большая и меньшая оси).

В прямоугольных изометрических проекциях направления больших осей эллипсов перпендикулярны к свободным аксонометрическим осям — в горизонтальной плоскости к оси , во фронтальной плоскости к оси , в профильной плоскости к оси , а малые оси эллипсов совпадают по направлению со свободными аксонометрическими осями.

В практике, учитывая определенные сложности в построении эллипса, вместо него вычерчивают овал, что незначительно влияет на точность изображения.

На рис. 5.9 и 5.10 представлены два способа построения овала.

Способ построения овала по промежуточным точкам. При рассмотрении прямоугольной изометрической проекции установлено (рис. 5.9), что большая ось овала равняется ( — диаметр окружности), а меньшая ось — .

Так как в горизонтальной плоскости большая ось перпендикулярна оси , то она расположена горизонтально, меньшая ось совпадает по направлению с осью . Откладываем на горизонтальной линии отрезок, равный , а на оси — отрезок . Таким образом, находим четыре точки будущего овала. Остальные четыре точки расположены на осях и . Расстояние между ними равно диаметру окружности . Соединив найденные восемь точек плавной кривой, получим искомый овал.

Способ построения овала с помощью дуг окружности. Диаметрами, равными (размер большой оси) и (размер меньшей оси), проведем две окружности (рис. 5.10). Через центр этих окружностей проведем оси .

Из точек пересечения окружности диаметра (большой окружности) с вертикальной осью как из центров проводим дуги радиусом, равным расстоянию от этих точек до дальних точек пересечения окружности радиусом (малой окружности) с вертикальной осью, до их пересечения с осями Ох и Оу (точки 7, 2, 3 и 4).

Затем из точек пересечения малой окружности с горизонтальной осью как из центров радиусом, равным разности радиусов большой и малой окружностей, проводим дуги до их пересечения в точках 1,2,3, 4 с осями и , т. е. до сопряжения с ранее проведенными дугами, и получаем искомый овал.

Примеры построения геометрических тел в прямоугольной изометрической проекции

Построение многоугольников. Многоугольники, представляющие собой основания призм и пирамид, изображаются на аксонометрических проекциях также в виде многоугольников. Построим правильный шестиугольник в прямоугольной изометрии (рис. 5.11).

Построение многоугольника на аксонометрической плоскости сводится к построению всех его вершин по их координатам. Те линии, которые проходят параллельно координатным осям, должны быть параллельны соответственно и аксонометрическим осям.

Проведем на заданной проекции шестигранника через центр координатные оси и (рис. 5.11, а). На свободном поле чертежа проведем аксонометрические оси и , под углом (рис. 5.11, б). Вершины и будут находиться на оси на расстоянии , от точки . Точки пересечения координатной оси со сторонами шестиугольника и обозначим цифрами 1 и 2. Перенесем эти точки на аксонометрическую ось с таким же расстоянием от точки и проведем через них прямые, параллельные оси (так как отрезки и параллельны координатной оси ). По обе стороны отмеченных точек и отложим отрезки, равные половине стороны шестиугольника. Полученные таким образом вершины шестиугольника последовательно соединяются между собой прямыми (рис. 5.11, в).

Построение призмы. Отметим на заданных проекциях правильной шестиугольной призмы центр и координатные оси (рис. 5.12, а).

Далее на свободном поле чертежа проведем аксонометрические оси под углом (рис. 5.12, б). Перенесем все точки вершин основания призмы на аксонометрические оси. Затем через каждую вершину шестиугольника проведем линии, параллельные оси , отложим на них высоту призмы и полученные точки соединим между собой. Цилиндрическое отверстие призмы изобразится в виде эллипса, который можно заменить овалом.

Построение пирамиды. На заданных горизонтальной и фронтальной проекциях правильной шестиугольной пирамиды проведем координатные оси под углом (рис. 5.13, а).

На свободном поле чертежа проведем аксонометрические оси под углом (рис. 5.13, б). На аксонометрической оси от точки отложим высоту пирамиды , а на осях и построим основания пирамиды. Полученные вершины основания соединим последовательно прямыми между собой и с вершиной пирамиды (рис. 5.13, в).

Построение цилиндра. Для построения цилиндра проведем аксонометрические оси под углом (рис. 5.14, а). На оси отложим высоту цилиндра и построим два основания цилиндра диаметром с отверстием, равным диаметру (рис. 5.14, б). В данном примере окружности этих цилиндров спроецируются в эллипсы, которые можно заменить овалами. Закончим построение цилиндра проведением касательных прямых (контурных образующих) к этим овалам (рис. 5.14, в).

Построение конуса. Для построения конуса проведем аксонометрические оси под углом (рис. 5.15, б) и на оси отложим высоту цилиндра . Основание конуса спроецируется в эллипс, который можно заменить овалом. Построение конуса закончим проведением из точки касательных прямых (контурных образующих) к овалу (рис. 5.15, в).

Построение шара. Построение шара в изометрии сводится к тому, что проводятся аксонометрические оси под углом и из точки описывается окружность диаметром , где — диаметр шара (рис. 5.16, б). Заметим, что шар на всех плоскостях проекций (ортогональных и аксонометрических) при прямоугольном проецировании изображается в виде окружности (рис. 5.16, б, в).

Внутреннюю форму предметов в аксонометрии показывают с помощью разрезов. Разрезы выполняются двумя и более секущими плоскостями, которые должны совпадать с координатными осями или быть им параллельны (рис. 5.17, 5.18).

Разрезы, выполненные в прямоугольных проекциях, могут не совпадать с разрезами аксонометрических изображений.

При нанесении линий штриховки следует руководствоваться схемами, приведенными на рис. 5.19 для прямоугольной изометрии и на рис. 5.20 для косоугольной диметрии. Линии штриховки следует наносить параллельно одной из диагоналей проекций квадратов, которые лежат в соответствующих координатных плоскостях и стороны которых параллельны аксонометрическим осям.

В аксонометрических проекциях ребра жесткости, спицы и другие тонкостенные элементы деталей, в отличие от прямоугольных проекций, штрихуются на разрезах.

На рис. 5.18 приведен пример изображения резьбы в аксонометрии.

Винтовые линии и их применение в технике. Винтовые поверхности. образование резьб. Разъемные и неразъемные соединения деталей

Из пространственных кривых в технике находят широкое применение винтовые линии, в основе которых заложено винтовое движение какой-либо точки, в простейшем случае это результат ее равномерного поступательного движения вдоль оси с одновременным равномерным вращением вокруг нее. Если подобное движение совершает какая-либо линия, то образуется винтовая поверхность. Винтовые линии и поверхности являются основой для множества деталей, машин и механизмов в различных отраслях промышленности, науки и техники.

В основе машин и механизмов, используемых нами, лежат соединяемые между собой отдельные детали и узлы. Соединения деталей машин могут быть разъемными, позволяющими выполнять их многократную сборку и разборку, и неразъемными, разборку которых можно произвести только с частичным разрушением некоторых деталей, входящих в соединение. Разъемные соединения осуществляют резьбовыми изделиями, шпонками, шлицами, штифтами и др. Неразъемные соединения деталей получают клепкой, сваркой, пайкой, склеиванием, сшиванием, запрессовкой и т. д.

Винтовые линии и поверхности

Наиболее распространенными видами винтовых линий являются цилиндрические и конические винтовые линии, хотя винтовая линия может быть построена на любой поверхности вращения.

Цилиндрическая винтовая линия — это линия, описываемая точкой, совершающей равномерное движение вдоль образующей цилиндра, которая, в свою очередь, вращается с постоянной угловой скоростью вокруг оси цилиндра.

На рис. 6.1 показано построение проекций цилиндрической винтовой линии и ее развертки (справа). Фронтальной проекцией цилиндрической винтовой линии является синусоида, горизонтальной -окружность.

Винтовые линии бывают правые и левые. Если подъем винтовой линии осуществляется против часовой стрелки, будет левая винтовая линия, по часовой — правая. На рис. 6.1 изображена правая винтовая линия.

У винтовой линии различают следующие элементы: виток, шаг и угол подъема. Виток — это часть винтовой линии, описываемая точкой за один оборот образующей вокруг оси цилиндра. Шаг () — расстояние между начальной и конечной точками витка, измеренное вдоль образующей цилиндра. Угол подъема () винтовой линии — это угол, определяемый выражением: , где — шаг винтовой линии; — диаметр окружности основания цилиндра.

Развертка цилиндрической винтовой линии представляет собой прямую. Угол между винтовой линией и образующими цилиндра для данной винтовой линии остается постоянным.

Винтовая поверхность образуется при движении прямолинейной образующей по двум направляющим, одна из которых винтовая линия, другая — ось винтовой линии, которую образующая пересекает под постоянным углом.

Основные используемые в технике винтовые поверхности образуются прямыми и косыми геликоидами; винтовым торсом; эвольвентным геликоидом; конволютным геликоидом и винтовым цилиндроидом.

Образование резьб

Резьба — поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. Форма плоского контура, образующего поверхность резьбы или винтовой выступ, является одной из основных характеристик резьбы и может быть различной.

В зависимости от формы профиля резьбу называют треугольной, прямоугольной, трапецеидальной, круглой.

Часть резьбы, образованную при одном повороте профиля вокруг оси, называют витком, при этом все точки производящего профиля перемещаются параллельно на одну и ту же величину, называемую ходом резьбы. Различают резьбу правую и левую в зависимости от того, какая винтовая линия лежит в основе резьбы — правая или левая.

Если ось наружной резьбы расположить вертикально перед наблюдателем, то у правой резьбы видимая часть витков поднимается слева направо, у левой резьбы — справа налево (рис. 6.2).

Если профиль перемещается по поверхности цилиндра вращения, резьбу называют цилиндрической (наиболее широко применяемая в технике), по конической поверхности вращения — конической, по поверхности гиперболоида вращения — глобоидной.

Резьба может быть выполнена на стержне (наружная резьба -рис. 6.3) и в отверстии (внутренняя — рис. 6.4).

Резьбу, образованную движением одного профиля, называют од-нозаходной, образованную движением двух, трех и более одинаковых профилей — многозаходной (двух-, трехзаходной и т. д.). В связи с этим введено понятие шаг резьбы (обозначается прописной латинской буквой ) — расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между соседними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси вращения (ГОСТ 1708-82).

Очевидно, что для многозаходной резьбы , где — число заходов. У однозаходных резьб ход равен шагу. Под шагом одноза-ходной резьбы подразумевают ход — расстояние, на которое переместится деталь с резьбой (винт при неподвижной гайке или гайка при неподвижном винте) за один оборот.

Резьбу изготовляют режущим инструментом с удалением слоя материала, накаткой — путем выдавливания винтовых выступов, литьем, прессованием, штамповкой в зависимости от материала (металл, пластмасса, стекло) и других условий. В силу устройства резьбонарезающего инструмента (например, метчика, рис. 6.5), плашки (рис. 6.6) или при отводе резца при переходе от участка с резьбой полного профиля (участки ) к гладкой поверхности образуется участок, на котором резьба как бы сходит на нет (участки ), — образуется сбег резьбы (см. рис. 6.3).

Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей доводить инструмент до упора к ней, то образуется недовод резьбы (рис. 6.7). Сбег и недовод образуют недорезрезьбы.

Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбообразующего инструмента делают проточку, диаметр которой для наружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы (рис. 6.7, г), а для внутренней резьбы -немного больше наружного диаметра резьбы (рис. 6.8)

В начале резьбы делают, как правило, коническую фаску, предохраняющую крайние витки от повреждений и служащую направляющей при соединении деталей с резьбой (рис. 6.3, 6.6). Фаску выполняют до нарезания резьбы. Размеры фасок, сбегов, недорезов и проточек стандартизированы по ГОСТ 10549-80.

Условное изображение и обозначение резьбы будет рассмотрено в следующей лекции.

Разъемные соединения

Шпоночные соединения

Благодаря простоте и надежности шпоночные соединения широко применяются в машиностроении и состоят из вала, втулки (зубчатое колесо, муфта, шкив, звездочка и т. п.) и шпонки.

В отверстие на валу вставляют шпонку и на выступающую из вала часть шпонки надевают втулку так, чтобы паз во втулке попал на выступающую из вала часть шпонки. Для напряженного неподвижного соединения применяют клиновые шпонки, выполненные в виде клина с незначительным уклоном. Напряженное состояние достигается за счет забивания шпонок в отверстия между валом и деталью, благодаря чему и создается натяг. Для ненапряженного состояния применяются сегментные и призматические шпонки. Соединения клиновой шпонкой вычерчиваются в двух видах: один — вид спереди с местным разрезом, другой — разрез А-А (рис. 6.9). В продольном разрезе шпонка не заштриховывается.

Соединение призматической и сегментной шпонками выполняется в том же порядке (рис. 6.10, 6.11).

Размеры сечений призматических шпонок и соответствующих им пазов определяются диаметром вала, на котором устанавливается шпонка, и регламентируются стандартом.

Например, шпонка для вала диаметром должна иметь ширину сечения и высоту . Размеры пазов для выбранной шпонки характеризуются величинами — для вала и — для втулки.

На чертеже вала обычно наносят размер а на чертеже втулки колеса всегда . Необходимая длина шпонки в зависимости от условий работы и действующих на шпоночное соединение сил вы-бирается по ГОСТ 22360-78 из ряда длин, находящихся в интервале от до .

Пример условного обозначения шпонок:

Шпонка ГОСТ 22360-78.

Шлицевые соединения

Шлицевые соединения (рис. 6.12) применяются для передачи больших крутящих моментов, а также в конструкциях, в которых происходит перемещение деталей вдоль оси вала. Благодаря большому количеству зубьев (шлицев) шлицевое соединение может передавать большие мощности. Кроме того, при шлицевом соединении получается лучшее центрирование соединяемых деталей.

Наиболее распространены шлицевые соединения с прямобочной, эвольвентной и треугольной формами зубьев (шлицев).

Прямобочные соединения (ГОСТ 1139-80). Профиль прямобочно-го шлицевого соединения строится таким образом, чтобы толщина зубьев в сечении вала приблизительно равнялась их толщине по дуге делительной окружности.

Число зубьев обычно принимается четным, что облегчает изготовление и контроль шлицевых валов и отверстий. Наиболее часто применяются соединения с 6 и 10 зубьями.

Эволъвентное соединение (ГОСТ 6033-51). В эвольвентном соединении боковые стороны профиля зубьев очерчиваются эвольвентой (рис. 6.13).

Треугольные соединения (не стандартизированы). Эти соединения применяются для передачи незначительных крутящих моментов (рис. 6.14).

В соответствии с ГОСТ 2.409-74 на чертежах шлицевые соединения и их элементы изображают следующим образом (рис. 6.15):

• окружность и образующую поверхность вершин зубьев на валу и в отверстии показывают сплошной основной линией, а впадины -сплошной тонкой;
• в продольном разрезе сплошной основной линией изображают образующие поверхностей как вершин, так и впадин. В поперечном разрезе окружность впадин вычерчивается сплошной тонкой линией;
• границу между зубьями полного профиля и сбегом, а также между шлицевой и нешлицевой поверхностью вычерчивают тонкой линией;
• при изображении шлицевого соединения на плоскости, перпендикулярной его оси, изображают профиль одного зуба (выступа) и двух его впадин без фасок, канавок и закруглений;
• на изображении зубчатых валов, полученных проецированием на плоскость параллельно оси, показывают дину зубьев полного профиля до сбега .

На сборочных чертежах допускается показывать на полке линии-выноски условное обозначение шлицевого соединения, в которое для прямоугольных шлицевых соединений входят: обозначение поверхности центрования ; число зубьев вала или число впадин отверстия ; номинальный (расчетный) размер наружного диаметра , внутреннего .

Клиновые соединения

Соединения клином применяют в тех случаях, когда требуется быстро разбирать и собирать соединяемые детали, а также когда надо регулировать зазоры между стягиваемыми деталями.

Так, например, изображенное на рис. 6.16 соединение клином осуществляет одновременно и стягивание деталей, обеспечивая достаточное натяжение и быструю замену детали. В зависимости от назначения конструкции и характера действующих сил уклон клина может быть равен 1/50- 1/40.

Штифтовые соединения

Штифты выполняют в виде гладких стержней цилиндрической или конической формы (рис. 6.17, а), а также в виде разрезных цилиндрических трубок (рис. 6.17, б). Штифты применяют как для соединения деталей, передающих крутящие моменты, так и в качестве установочных, а также предохранительных при перегрузках.

Цилиндрические штифты применяют в качестве крепежных, когда соединение неразъемное. При этом необходимо конец штифта закернить (рис. 6.18).

Конические штифты устанавливают в соединения, которые часто демонтируют (рис. 6.19).

Сплошные цилиндрические штифты изготовляют с размерами по ГОСТ 3128-70, конические с конусностью 1:50 — по ГОСТ 3129-70.

На чертежах такие штифты имеют следующие условные обозначения:

• цилиндрические: Штифт 10×60 ГОСТ 3128-70где 10 — диаметр, 60 — длина штифта в миллиметрах;
• конические: Штифт 6×25 ГОСТ 3129-70 где 6 — наименьший диаметр, 25 — длина штифта в миллиметрах.

Неразъемные соединения

Заклепочные соединения

Соединения деталей заклепками применяют во многих конструкциях, например фермах мостов и кранов, самолетах, ковшах экскаваторов.

Заклепка имеет форму цилиндрического стержня с головкой. Головка может быть сферической или полукруглой (ГОСТ 10299-69), конической или потайной (ГОСТ 10300-68) и другой формы.

Заклепочные соединения имеют швы двух типов: внахлестку и встык с накладками.

Наибольшее распространение имеют стандартные заклепки нормальной точности изготовления со сферической (полукруглой) головкой (рис. 6.20). Пример их условного обозначения на чертежах: Заклепка 6Ч2Ь ГОСТ 10299-68, где 6 — диаметр стержня заклепки в миллиметрах, 24 — длина стержня в миллиметрах.

Для соединения деталей из сравнительно мягких материалов (картона, полимерных материалов, кожи и др.) применяют стандартные пустотелые (трубчатые) заклепки по ГОСТ 12638-67 — 12644-67 (рис. 6.21).

Соединения сваркой

Соединения деталей путем сварки широко распространены в современном машиностроении. Сварка заменяет соединения заклепками, упрощает и уменьшает трудоемкость технологических процесс-сов. С помощью сварки можно получить изделия сложной формы из деталей стандартного прокатного профиля (листа, уголка, швеллера, тавра и т. д.).

Сварка — процесс получения неразъемного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого (ГОСТ 2601-74 «Сварка металлов. Основные понятия. Термины и определения»).

Классификация способов сварки приведена в ГОСТ 19521-74. В соответствии с этим стандартом виды сварки классифицируют по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

К физическим признакам относят:

• форму энергии для образования сварного соединения (определяет класс сварки);
• вид источника энергии (определяет вид сварки).

Классификация сварки по физическим признакам:

• термический класс (сварка плавлением с использованием тепловой энергии): дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, ионно-лучевая, тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая, термитная, плазменно-лучевая, литейная сварка;
• термомеханический класс (сварка с использованием тепловой энергии и давления): контактная, диффузионная, индукционно-прес-совая, газопрессовая, термокопрессионная, дугопрессовая, шлако-прессовая, термитно-прессовая, печная сварка;
• механический класс (сварка с использованием механической энергии): холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, магнитно-импульсная сварка.

По техническим признакам сварку классифицируют:

• по способу защиты металла в зоне сварки (в воздухе, в вакууме, в защитных газах — активных, инертных, под флюсом, в пене и др.);
• по непрерывности процесса (непрерывная, прерывистая);
• по степени механизации (ручная, механизированная,

Условные изображения и обозначения стандартных швов сварных соединений. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений устанавливает ГОСТ 2.312-72.

Сварной шов независимо от способа сварки изображают на чертеже соединения: видимый — сплошной основной линией и невидимый — штриховой линией. От изображения шва проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой (рис. 6.22). При точеной сварке видимую одиночную сварную точку изображают знаком «+». Невидимые точки не изображают.

ГОСТ 5264-80 определяет типы швов сварных соединений деталей из углеродистых сталей, выполненных ручной дуговой сваркой.

Сварные соединения деталей из сплавов алюминия выполняют по ГОСТ 14806-69. Сварные швы для соединения деталей из полимеров (винипласта и полиэтилена) регламентируются ГОСТ 16310-70.

В зависимости от расположения свариваемых деталей различают следующие виды сварных соединений:

1) стыковое, обозначаемое букой С, при котором свариваемые детали соединяются

своими торцами (рис. 6.23); Рис- 6 23

2) угловое (У), при котором свариваемые детали располагаются под углом, чаще всего равным , и соединяются по кромкам (рис. 6.24, в)

3) тавровое (Т), при котором торец одной детали соединяется с боковой поверхностью другой детали;

4) нахлесточное (НХ), при котором боковые поверхности одной детали частично перекрывают боковые поверхности другой (рис. 6.24, а, б, г).

По характеру расположения швы делятся на односторонние и двусторонние (рис. 6.23). Швы могут быть сплошные (рис. 6.24, а, 6) и прерывистые (рис. 6.24, г). Прерывистые швы определяются длиной провариваемых участков с шагом (рис. 6.24, в, г). Прерывистые швы, выполненные с двух сторон, могут располагаться своими участками в шахматном (рис. 6.24, г) или цепном порядке (рис. 6.24, б).

Швы в поперечном сечении выполняются нормальными с усилением величиной g (рис. 6.24, в). Многие типы швов (тавровые, угловые и нахлесточные) характеризуются величиной катета К треугольного поперечного сечения шва. Условное буквенно-цифровое обозначение стандартного шва будет иметь вид: CI, С2, …, У1, У2 …, Т1, Т2, …, HI, Н2 и т. д.

На изображении сварного шва различают лицевую и оборотную стороны. За лицевую сторону одностороннего шва принимают ту, с которой производится сварка. Лицевой стороной двустороннего шва с несимметричной подготовкой (скосом) кромок будет та, с которой производят сварку основного шва (см. рис. 6.22). Если же подготовка кромок симметричная, то за лицевую сторону принимают любую.

На чертежах сварного соединения каждый шов имеет определенное условное обозначение, которое наносят над либо под полкой линии-выноски, проводимой от изображения шва. Условное обозначение лицевых швов наносят над полкой линии-выноски.

Условное обозначение оборотных швов наносят под полкой линии-выноски. Это обозначение по ГОСТ 2.312-72 имеет следующую структуру (рис. 6.25):

1. Обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений.
2. Буквенно-цифровое обозначение шва по стандарту на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений.
3. Условное обозначение способа сварки по стандарту на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений (допускается не указывать).
4. Знак и размер катета согласно стандарту на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений.
5. Для прерывистого шва — размер длины провариваемого участка, знак (для цепного шва) или (для шахматного шва) и размер шага.

Для одиночной сварки — размер расчетного диаметра точки.

Для шва контактной точечной сварки или электрозаклепочного -размер расчетного диаметра точки или электрозаклепки; знак или и размер шага.

Для шва контактной роликовой сварки — размер расчетной ширины шва.

Для прерывистого шва контактной роликовой сварки — размер расчетной ширины шва, знак умножения, размер длины провариваемого участка, знак и размер шага.

Вспомогательные знаки:

— шов по незамкнутой линии;

— наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу;

— усиление шва снять;

— шов по замкнутой линии;

— шов выполнить при монтаже изделия.

После вспомогательных знаков, если указана последующая механическая обработка шва, ставят обозначение шероховатости поверхности обработанного шва. Вспомогательные знаки выполняют тонкими сплошными линиями, они должны быть одинаковой высоты с цифрами, входящими в обозначение шва.

Примеры условных обозначений представлены на рис. 6.22. Так как условное обозначение стандартного шва дает его полную характеристику, то на поперечных сечениях швов подготовку кромок, зазор между кромками и контур сечения шва не указывают. При этом смежные сечения свариваемых деталей штрихуют в разных направлениях.

Условное обозначение стандартного сварного шва, показанное на полке линии-выноски на рис. 6.22, а, расшифровывается так: шов таврового соединения (буква ), без скоса кромок (цифра 5), прерывистый с шахматным расположением элементов, выполненный ручной электродуговой сваркой в защитных газах неплавящимся металлическим электродом по замкнутой линии (Р„3 — обозначение способа сварки); катет сечения шва — 6 мм; длина каждого проваренного участка — , шаг — .

Для швов с нестандартной формой и размерами структура условного обозначения более простая (см. рис. 6.23).

При выполнении эскизов или рабочих чертежей сварных изделий многие данные конструктивной характеристики швов не указывают (например, условное обозначение способа сварки, некоторые вспомогательные знаки). Обозначение стандартных швов упрощается: например, наносят только буквенно-цифровое обозначение шва, размер катета его поперечного сечения и номер стандарта, как показано на рис. 6.26.

Если в сварном соединении есть швы, одинаковые по типу и поперечному сечению, и к ним предъявляются одни и те же технические требования, то их условное обозначение на чертеже наносят только у одного шва.

На наклонной части линии-выноски этого шва указывают число швов и номер, присвоенный этой группе швов, а от остальных одинаковых швов проводят только линии-выноски с полками. Порядковый номер, присвоенный всем одинаковым швам, размещают над или под полкой линии-выноски, проведенной от изображения сварного шва.

Если все швы на данном чертеже одинаковы и изображены с одной стороны, допускается их не обозначать порядковыми номерами, проводя только одни линии-выноски без полок. В подобных случаях при симметричном изображении соединения разрешается отмечать швы линия-ми-выносками на одной из симметричных частей изделия (рис. 6.26).

Соединения пайкой и склеиванием

Пайка, как и сварка, осуществляется различными способами. Существует, например, высокотемпературная и низкотемпературная, капиллярная, контактно-реактивная, диффузионная пайка и др. (ГОСТ 17325-79 «Пайка. Термины и определения»).

Швы неразъемных соединений, получаемые пайкой или склеиванием, изображают условно по ГОСТ 2.313-68. Припой или клей в разрезах и на видах изображают линией в два раза толще сплошной основной линии (рис. 6.27).

Для обозначения пайки или склеивания применяют условные знаки, которые наносят на наклонном участке линии-выноски сплошной основной линией (обозначение пайки — рис. 6.27, а, б, обозначение склеивания — рис. 6.27, в, г).

Типы резьб. Изображение и обозначение резьб на чертеже. Рабочие чертежи и эскизы деталей

Деталью называется изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Основным конструкторским документом для детали является чертеж.

Рабочим чертежом детали называется документ, содержащий изображение детали и другие данные, то есть все сведения о ее форме, размерах, материале, оформляемые в виде графического или текстового материала (технические требования и т. д.), необходимые для ее изготовления и контроля.

Эскизом называется чертеж, предназначенный для разового использования, который может быть выполнен от руки без использования чертежных инструментов, в глазомерном масштабе, при котором должны обеспечиваться пропорции детали и ее элементов на всех изображениях.

Построение точного изображения витков резьбы на рабочих чертежах деталей или эскизах требует много времени, поэтому его применяют в редких случаях. В основном резьбу изображают условно в соответствии с требованиями стандартов.

Изображение и обозначение резьб на чертеже

Согласно ГОСТ 2.311-68, на чертежах резьбу изображают условно, независимо от профиля резьбы: на стержне — сплошными основными линями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими — по внутреннему на всю длину резьбы, включая фаску (рис. 7.1). На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, равную окружности и разомкнутую в любом месте. На изображении резьбы в отверстии сплошные основные и сплошные тонкие линии как бы меняются местами.

Сплошную тонкую линию наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии, но не более шага резьбы.

Штриховку в разрезах доводят до линии наружного диаметра резьбы на стержне (рис. 7.1, г) и до линии внутреннего диаметра в отверстии (рис. 7.1, б).

Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стрежня или отверстия, не изображают (рис. 7.1).

Границу резьбы на стрежне и в отверстии проводят в конце полного профиля резьбы (до начала сбега) основной линией (или штриховой, если резьба изображена как невидимая, рис. 7.1, г), доводя ее до линий наружного диаметра резьбы.

Резьбу, показываемую как невидимую, изображают штриховыми линиями одной толщины по наружному и внутреннему диаметрам (рис. 7.2).

При необходимости сбег резьбы изображают тонкими линиями, проводимыми примерно под углом к оси (рис. 7.3).

Длиной резьбы называют длину участка детали, на котором образована резьба, включая сбег и фаску. Обычно на чертежах указывают только длину резьбы с полным профилем (рис. 7.3). Если имеется проточка, наружная или внутренняя, то ее ширину также включают в длину резьбы.

На разрезах резьбового соединения в изображении на плоскости, параллельной его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (рис. 7.4).

Профили и обозначения стандартных резьб

Различают резьбы общего назначения и специальные, применяемые на изделиях определенных типов; крепежные, предназначенные, как правило, для неподвижного разъемного соединения составных частей изделия, и ходовые — для передачи движения.

Преимущественно применяют правые резьбы, к обозначению левых резьб добавляют .

В обозначениях многозаходных резьб указывают ход, а в скобках — шаг и его значение.

Метрическую резьбу наиболее широко используют в технике. Профиль резьбы (рис. 7.5) установлен ГОСТ 9150-81. Вершины выступов и впадин профиля срезаны по прямой или дуге окружности, что облегчает изготовление резьбы, уменьшает концентрацию напряжений и предохраняет резьбу от повреждений при эксплуатации.

Метрическую резьбу выполняют с крупным (единственным для данного диаметра резьбы) или мелким (для данного диаметра может быть несколько) шагом. Например, для диаметра резьбы крупный шаг всегда равен , а мелкий может быть равен 2; 1,5; 1; и . Поэтому в обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывают, а мелкий указывают обязательно.

Пример обозначения наружной резьбы (на стержне): Пример обозначения многозаходной резьбы: Обозначение всех резьб, кроме канонической и трубной цилиндрической, относят к наружному диаметру, как показано на рис. 7.6.

Резьбу трубную цилиндрическую по ГОСТ 6357-81 применяют на водогазопроводных трубопроводах, частях для их соединения (муфтах, угольниках, крестовинах и т. д.), трубопроводной арматуре (задвижках, клапанах) и т. д.

Профиль (рис. 7.7), общий для наружной и внутренней резьб, имеет скругления вершин и впадин, что делает резьбу более герметичной, чем метрическая.

В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква , размер резьбы в дюймах и длина свинчивания, если она превосходит нормальную, установленную стандартом. Пример: .

Если для метрической резьбы указываемый в обозначении размер диаметра соответствует его действительному размеру, то в трубной резьбе указываемый в ее обозначении размер в дюймах приблизительно равен условному проходу трубы (номинальному внутреннему диаметру, по которому рассчитывают ее пропускную способность), переведенному в дюймы. Например, обозначает размер трубной резьбы, нарезанной на наружной поверхности трубы, имеющей условный проход в , т. е. примерно равный одному дюйму. Фактический наружный диаметр резьбы равен , т. е. больше на две толщины стенки трубы.

Поэтому обозначение размера трубной резьбы наносят на полке линии-выноски, как показано на рис. 7.8 соединения водогазопроводных труб с условными проходами 20 и 10 переходной муфтой.

Резьбу трубную коническую по ГОСТ 6211-81 применяют в соединениях труб при больших давлениях и температуре, когда требуется повышенная герметичность соединения, например в горловинах газовых баллонов. Угол профиля — , конусность — 1:16 (рис. 7.9).

Наружная резьба обозначается буквой , например внутренняя — , например , левые — и соответственно (рис. 7.10).

Совпадение в основной плоскости размеров трубной конической резьбы с размерами трубной цилиндрической позволяет соединять внутреннюю трубную цилиндрическую резьбу с наружной трубной конической. Пример обозначения такого соединения: — .

Дюймовая резьба представлена на рис. 7.11. Она характеризуется ОСТ НКТП 1260.

Резьбу коническую дюймовую (угол профиля °, конусность 1:16) по ГОСТ 6111-81 (рис. 7.12) применяют в соединениях топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов машин и станков при невысоких давлениях. Пример обозначения, наносимого на полке-выноске: КЗ А» ГОСТ 6111-81.

Резьба метрическая коническая с углом профиля конусностью 1:16 (рис. 7.13) по ГОСТ 25218-82 имеет в основной плоскости общие размеры с метрической резьбой ГОСТ 9150-81.

Среди крепежных резьб:

• резьба Эдиссона круглая (рис. 7.14) для цоколей и патронов электрических ламп и подобных изделий (пример обозначения: EU ГОСТ 60А2-83);

• резьба круглая для санитарно-технической арматуры (для шпинделей вентилей смесителей и туалетных водопроводных кранов), изготовляемая по ГОСТ 13536-78 (рис. 7.15).

Из ходовых резьб наиболее употребительны:

• резьба трапецеидальная, применяемая на винтах, передающих возвратно-поступательное движение. Профиль резьбы (рис. 7.16) определяет ГОСТ 9484-81. Пример обозначения: .

резьба упорная, применяемая на винтах, подверженных односторонне направленным усилиям, например в домкратах. Ее профиль (рис. 7.17) и основные размеры определяет ГОСТ 10177-82. Пример обозначения: , где 80 — номинальный диаметр, 20 — ход;

• резьба прямоугольная (квадратная), применяемая в соединениях, где не должно быть самоотвинчивания под действием приложенной нагрузки (профиль не стандартизирован) (рис. 7.18).

Рабочие чертежи и эскизы деталей машин

Основные требования к выполнению рабочих чертежей деталей устанавливает ГОСТ 2.109-73, требующий каждую деталь выполнять на отдельном формате по ГОСТ 2.301-68.

Рабочий чертеж должен содержать:

• минимальное, но достаточное число изображений (видов, разрезов, сечений, выносных элементов), полностью раскрывающих форму детали;
• необходимые размеры;
• сведения о материале;
• технические требования.

Поле чертежа должно быть заполнено изображениями и надписями на .

Процесс выполнения эскизов деталей (эскизированыя) можно условно разбить на этапы. В качестве примера приведем эскизирова-ния детали «Корпус» (рис. 7.19, а).

1. Ознакомление с деталью. При ознакомлении с деталью определяется форма детали и ее основных элементов. По возможности выясняется назначение детали, сведения о материале, из которого она изготовлена, и т. п.
2. Выбор главного вида и других необходимых изображений. Главный вид следует выбирать так, чтобы он давал наиболее полное представление о форме и размерах детали.

Существует значительное количество деталей, ограниченных поверхностями вращения: валы, втулки, гильзы, колеса, диски, фланцы и т. д. При изготовлении таких деталей в основном применяется обработка на токарных станках.

Изображения этих деталей на чертежах располагают так, чтобы на главном виде ось детали была параллельна основной надписи. Такое расположение главного вида облегчит использование чертежа при изготовлении по нему детали.

По возможности следует ограничить количество линий невидимого контура, которые снижают наглядность изображений. Следует уделять особое внимание применению разрезов и сечений.

1. Выбор формата листа и масштабов. Формат листа выбирается по ГОСТ 2.301-68 в зависимости от того, какую величину должны иметь изображения, выбранные при выполнения второго этапа. Величина и масштаб изображения должны позволять четко отразить все элементы и нанести необходимые размеры и условные обозначения.
2. Подготовка листа. Вначале следует ограничить выбранный лист внешней рамкой и внутри нее провести рамку чертежа заданного формата. Расстояние между этими рамками должно составлять 5 мм, а слева необходимо оставить поле шириной 20 мм для подшивки листа. Затем наносится контур рамки основной надписи.
3. Компоновка изображений на листе. Выбрав глазомерный масштаб изображений, устанавливают «на глаз» соотношение габаритных размеров детали. После этого на эскизе наносят тонкими линиями «габаритные прямоугольники» будущих изображений (рис. 7.19, а). Прямоугольники располагают так, чтобы расстояния между ними и краями рамки были достаточными для нанесения размерных линий и условных знаков, а также для размещения технических требований.
4. Нанесение изображений элементов деталей. Внутри «габаритных прямоугольников» наносят тонкими линиями изображения элементов детали (рис. 7.19, б). При этом необходимо соблюдать пропорции их размеров и обеспечивать проекционную связь всех изображений, проводя соответствующие осевые и центровые линии
5. Оформление видов, разрезов и сечений. В процессе оформления на всех видах (рис. 7.19, в) уточняют подробности, не учтенные при выполнении этапа 6 (например, скругления, фаски и т. п.), и удаляют вспомогательные линии построения. В соответствии с ГОСТ 2.305-68 оформляют разрезы и сечения, затем наносят графическое обозначение материала (штриховка сечений и разрезов) и производят обводку изображений соответствующими линиями по ГОСТ 2.303-68.
6. Нанесение размерных линий и условных знаков. Размерные линии и условные знаки, определяющие характер поверхности (диаметр, радиус, квадрат, конусность, уклон, тип резьбы и т. д.) наносят по ГОСТ 2.307-68 (рис. 7.19, в).
7. Нанесение размерных чисел. При помощи измерительных инструментов определяют размеры элементов и наносят размерные числа на эскизе. Если у детали имеется резьба, то необходимо определить ее параметры и указать на эскизе соответствующее обозначение резьбы (рис. 7.19, г).
8. Окончательное оформление эскиза. При окончательном оформлении заполняется основная надпись. В случае необходимости приводятся технические требования и выполняются пояснительные надписи (рис. 7.19, г). Затем производится окончательная проверка выполненного эскиза и вносятся необходимые уточнения и исправления.

Выполняя эскиз детали с натуры, следует внимательно относиться к форме и расположению отдельных ее элементов. Так, например, дефекты литья (неравномерность толщин стенок, смещение центров отверстий, неровные края, асимметрия частей детали, необоснованные приливы и т. д.) не должны изображаться на эскизе. Стандартизированные элементы детали (проточки, фаски, глубина сверления под резьбы, скругления и т. п.) должны иметь оформление и размеры, предусмотренные соответствующими стандартами.

Рабочие чертежи деталей разрабатываются по снятым с натуры эскизам или по соответствующим чертежам (чертежам общего вида, сборочным чертежам).

В отличие от эскиза рабочий чертеж детали выполняют чертежными инструментами и в определенном масштабе.

Рабочие чертежи рекомендуется выполнять в два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительный этап:

1. Ознакомиться с конструкцией детали, расчленить ее на простейшие геометрические фигуры.
2. Установить наименование детали, материал, из которого она изготовлена, назначение, рабочее положение.
3. Выбрать положение детали для построения главного вида, дающего наиболее полное представление о ее форме и размерах.
4. Определить необходимое число изображений — видов, разрезов, сечений, выносных элементов.

Основной этап:

1. Выбрать масштаб изображения.
2. Провести осевые и центровые линии, нанести контуры изображений детали и конструктивных элементов (фасок, проточек и др.). При наличии стандартных элементов используют их стандартные изображения.
3. Нанести выносные и размерные линии, причем рекомендуется размеры внешних элементов наносить со стороны вида, а внутренних — со стороны разреза.
4. Выполнить штриховку разрезов и сечений детали.
5. Выполнить необходимые надписи (названия изображений, технические требования и т. д.).
6. Заполнить основную надпись.

Текстовая часть включается в чертеж в тех случаях, когда содержащиеся в нем сведения невозможно или нецелесообразно выразить графически или условными обозначениями.

Текстовая часть состоит из технических требований и технических характеристик изделия, надписи с обозначением изображений, таблицы с различными параметрами.

Содержание текста и надписей должно быть кратким и точным. Сокращения слов, за исключением общепринятых и указанных в приложении к ГОСТ 2.316-68, не допускаются.

Текст на поле чертежа, таблицы, надписи с обозначением изображений и надписи, связанные непосредственно с изображением, как правило, располагают параллельно основной надписи чертежа. Надписи, относящиеся непосредственно к изображению и содержащие не более двух строк, располагаются над полкой линии-выноски и под ней (ГОСТ 2.316-68).

Чертеж должен содержать основную надпись, выполненную в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104-68. В ней приводятся сведения, характеризующие изображенную деталь: наименование детали, материал и др. Наименование детали должно быть кратким и соответствовать принятой терминологии. Оно записывается в именительном падеже единственного числа. Если наименование состоит из нескольких слов, то на первом месте помещают имя существительное, например: Колесо зубчотое, Вал веломый.

Графическое и текстовое обозначение материалов

В основной надписи чертежа детали в графе «Материал» указывают обозначение материала, содержащее наименование материала, его марку и номер стандарта или технических условий.

Графическое обозначение материала (в сечениях) на чертежах является общим для групп однородных материалов. В основной надписи чертежа указывают не более одного вида материала, например: Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Если в условное обозначение материала входит его сокращенное наименование Cm, СЧ, Бр и т. д., то полное наименование Сталь, Чугун, Бронза и др. не указывается, например СтЗ ГОСТ 380-71. Для детали, изготовленной из сортового материала, материал детали записывают в соответствии с присвоенным ему в стандарте на сортамент обозначением.

Рассмотрим наиболее распространенные материалы и их обозначения на чертежах.

1. Серый чугун (ГОСТ 1412-79).

Пример обозначения: СЧ 18-36 ГОСТ К12-79.

В обозначении марки чугуна первые две цифры — предел прочности при растяжении, вторые две цифры — предел прочности при изгибе.

1. Сталь углеродистая обыкновенного качества (ГОСТ 380-71).

Выпускаются марки: СтО, Ст1, …, Ст7, причем марки стали расположены в порядке возрастания содержания в них углерода. Цифры в обозначении марок стали не выражают его количественного содержания, а указывают порядковый номер стали.

Пример обозначения: СтЗ ГОСТ 380-71.

1. Сталь качественная конструкционная углеродистая (ГОСТ 1050-88).

Выпускается марок: 08, 10, 15, 20 и других с нормальным содержанием марганца или 15Г, 20Г, ЗОГ и других с повышенным содержанием марганца.

Двузначные цифры в маркировке стали обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процентах. Буква Г означает приблизительное содержание марганца, когда минимальное содержание его выше 1%.

Пример обозначения: Сталь 20 СОСТ 1050-88 или Сталь 65Г С ОСТ 1050-88.

1. Сталь конструкционная легированная (ГОСТ 4543-71).

Применяется для изготовления деталей машин, к которым предъявляются требования повышенной прочности, износостойкости, жаропрочности, сопротивления коррозии и т. д.

Наиболее распространенные марки легированных сталей: хромистые — 20Х, ЗОХ; хромованадиевые — 20ХФ; хромомарганцовистые-35ХГ2; хромоникелевые — 20ХН, 40ХН.

В марке стали двузначные цифры слева указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, а цифры справа от букв означают процентное содержание соответствующего элемента.

1. Латунь (ГОСТ 17711-80 и 15527-70) — сплав меди с цинком, применяется для деталей арматуры подшипников, втулок, нажимных гаек и т. д.

Пример обозначения: ЛАЖМц66-8-3-2 СОСТ 17711-80, где Л — латунь, А — алюминий, Ж — железо, Мц — марганец, число 66 указывает процентное содержание меди, 8 — алюминия, 3 — железа, 2 — маргнаца, остальное — цинк.

1. Бронза — многокомпонентный сплав на медной основе, содержащий олово, цинк, свинец и другие металлы.

Бронзы оловянистые литейные (ГОСТ 613-79). Их применяют для изготовления арматуры, для антифрикционных деталей и др. Пример обозначения: БрОЦСЗ-12-5 СОСТ 613-79 — сплав, содержит 3% олова, 12% цинка, 5% свинца, остальное — медь.

Бронзы безоловянистые (ГОСТ 18175-78). Выпускаются следующие марки: БрА5, БрАМц9-2, БрАМц9-2Л, БрАЖ9-4, БрАЖМцЮ-З-1,5, БрАЖН10-4-4Л и др. В этих марках: А — алюминий, Ж — железо, Мц — марганец, Н — никель, Ф — фосфор.

Употребляется для изготовления втулок, червячных колес, вкладышей подшипников и др.

Пример обозначения: БрАМцЮ-2 СОСТ 18175-78.

1. Алюминиевые сплавы, обрабатываемые давлением (ГОСТ 4784-74).

Применяются для ответственных деталей двигателей, поршней и др. Выпускаются марки: с основой алюминий — магний — АЛ8, АЛ 13, АЛ22 и др., алюминий — кремний — АЛ2, АЛ4, АЛ4В и др., алюминий — медь — АЛ7, АЛ7В и др. Для указанных сплавов для литья после

начальной буквы А ставится J1. Для сплавов, предназначенных для проката, штамповки ставится буква К.

Сплав алюминия с кремнием предназначен для изготовления деталей сложной формы, например карбюраторов.

Пример обозначения силумина: А/12 ГОСТ 2685-75 где 2 — номер силумина.

Сплав алюминия с магнием и медью носит название дуралюмин, он очень прочен и хорошо штампуется.

Пример обозначения: Алюминий 18 ГОСТ А78Ь-74-.

1. Пластмассы — полимерные материалы (ГОСТ 5689-79).

Применение неметаллических материалов как заменителей ме-

таллосплавов имеет все возрастающее значение, а металлополимер-ные материалы (пластмассы с армированием их металлосплавами) оказались весьма эффективными.

Пример обозначения:

• волокнит — В/1-2 ГОСТ 5689-79;
• текстолит — ПТ-3, сорт 1 ГОСТ 5-78.

1. Материалы, характеризуемые сортаментами. Для деталей, изготовленных из материала определенного размера и профиля (проволока, лист, лента, трубы и т. п.), должны указываться: наименование материала, обозначение (марка, типоразмер) сортового материала, ГОСТ сортамента, марка материала.

Примеры обозначений представлены ниже.

Полоса обозначение расшифровывается:

в числителе — толщина 10 мм, ширина 70 мм, сортамент по ГОСТ 103-76, в знаменателе — сталь СтЗ, поставляемая по техническим требованиям ГОСТ 535-79.

Продолоко 2,2-10 ГОСТ 17306-71. Это обозначение расшифровывается: 2,2 — диаметр проволоки, сталь марки 10, по сортаменту ГОСТ 17305-71.

Труба 100-5000 ГОСТ 3262-75. Это обозначение расшифровывается: условный проход 100 мм, длина 5000 мм, обычной точности изготовления. ГОСТ 3262-75.Уголок-. Это обозначение расшифровывается: угловая неравнополочная сталь размером 63x40x4 мм по ГОСТ 8510-72, марки СтЗ по ГОСТ 380-71, обычной точности прокатки (Б), поставляемой по техническим требованиям ГОСТ 535-7.

Чертежи сборочных единиц. Позиции. Основная надпись. Размеры. Технические требования. Спецификация

К конструкторским документам относят графические и текстовые документы, которые определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, эксплуатации и ремонта.

В зависимости от содержания стандарт устанавливает различные виды документов, среди которых чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж общего вида, спецификация и т. д.

Все конструкторские документы в зависимости от стадии разработки разделяют на проектные и рабочие. К проектным относят документы технического предложения, эскизного и технического проектов, к рабочим — чертеж детали, сборочный чертеж, спецификацию и др.

Чертеж общего вида

Одним из обязательных проектных документов является чертеж общего вида, выполняемый на стадии технического проекта. Чертеж общего вида — документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных составных частей и поясняющий принцип работы изделия. Он служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации.

Чертеж общего вида должен содержать:

1. изображения изделия и его составных частей, выполненные при минимальном и достаточном количестве изображений (видов, сечений, разрезов) с достаточной полнотой, отображающей их форму;
2. размеры с предельными отклонениями, проверяемыми при сборке;
3. указания о предусмотренной обработке деталей в процессе сборки и после сборки;
4. указания о характере сопряжений, способе их исполнения;
5. габаритные, установочные и присоединительные размеры;
6. движущиеся механизмы в крайних (предельных) положениях;
7. технические требования к готовому изделию, основные характеристики изделия (число оборотов, мощность и т. д.);
8. основную надпись;
9. спецификацию.

Сборочный чертеж

Сборочный чертеж является документом, содержащим изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления и контроля).

Такими данными являются:

1. изображения сборочной единицы, дающие представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых по данному чертежу;
2. сведения, обеспечивающие возможность сборки и контроля сборочной единицы;
3. размеры и другие параметры и требования, которые должны быть проконтролированы или выполнены по сборочному чертежу;
4. указания о характере сопряжения и методах его осуществления, если точность сопряжения обеспечивается при сборке (подбор деталей, их пригонка и т. п.);
5. указания о способе выполнения неразъемных соединений (сварных, паяных и т. д.);
6. номера позиций составных частей, входящих в изделие;
7. основные характеристики изделия (при необходимости);
8. габаритные размеры, определяющие предельные внешние или внутренние очертания изделия; установочные размеры, по которым изделие устанавливается на месте монтажа; присоединительные размеры, по которым изделие присоединяется к другим изделиям, и другие необходимые для сборки размеры.

Допускается включать в сборочные чертежи данные о функциях изделия и о взаимодействии его частей. В связи с этим на сборочных чертежах часто приводятся данные построения, которые разъясняют конструкцию и принцип действия изделия, например:

1. стрелки, показывающие направление вращения валов;
2. модуль, число зубьев, угол наклона и направление зубьев зубчатых колес;
3. размеры диаметров делительных окружностей зубчатых колес;
4. межосевые расстояния зубчатых передач;
5. указания о левой резьбе () обозначение резьбы, если она не определена в спецификации или технических требованиях;
6. изображение профиля специальной резьбы (на местном разрезе) и пр.

Число изображений и их содержание на сборочном чертеже зависят от необходимости выявить форму и взаимное расположение деталей сборочной единицы.

Изображения и штриховка сечений и разрезов выполняются согласно правилам, изложенным в ГОСТ 2.305-68 и ГОСТ 2.306-68. Изображения желательно располагать в проекционной связи, что облегчает чтение чертежа. Однако отдельные изображения могут быть размещены на свободном месте поля чертежа и вне проекционной связи, если это ведет к уменьшению формата чертежа.

Основная надпись сборочного чертежа выполняется по ГОСТ 2.104-68.

Наименование изделия и обозначение сборочного чертежа при этом должны быть одинаковыми с наименованием и обозначением в спецификации, с добавлением шифра СБ.

Все составные части изделия на сборочном чертеже нумеруют в соответствии с номерами позиций, указанных в спецификации. Номера позиций наносят на чертеже на полках линий-выносок, проведенных от изображений составных частей изделия. Линии-выноски должны пересекать контур изображения и заканчиваться точкой. Номера позиций указывают на тех изображениях, на которых соответствующие составные части проецируются как видимые.

Линии-выноски не должны пересекаться и не должны по возможности пересекать изображения других составных частей изделия и размерные линии, а также не должны быть параллельны линиям штриховки. Номера позиций наносят, как правило, один раз, но допускается повторно указывать номера позиций одинаковых составных частей.

Полки номеров позиций должны быть параллельны основной надписи и сгруппированы в колонку или строку. Шрифт номеров позиций должен быть на один-два номера больше шрифта размерных чисел чертежа.

Для группы крепежных деталей, относящихся к одному месту крепления, допускается проводить общую линию-выноску. При этом полки номеров позиций надо располагать в колонку, позиции размещать на конце.

Пример сборочного чертежа представлен на рис. 8.1.

Условности и упрощения при выполнении сборочных чертежей

При выполнении сборочного чертежа по ГОСТ 2.109-73 рекомендуется применять ряд упрощений и условностей (рис. 8.2, 8.3).

1. Профиль нестандартной резьбы показывают на местном разрезе (рис. 8.2).
2. На сборочном чертеже допускается не изображать:

а) фаски, скругления, углубления (рис. 8.2), выступы, насечки и другие мелкие элементы;

б) зазоры между стержнем и отверстием;

в) крышки, кожухи, маховики и прочее, если необходимо показать закрытые ими составные части изделия. Над изображением делают соответствующую надпись, например: Лет. поз. 7, 15 не показаны, и эти детали вычерчивают отдельно на поле чертежа с надписью, например дет. поз. 15.

1. Сварное, паяное, клееное изделие в сборе с другими изделиями в разрезах и сечениях штрихуют как монолитное тело в одну сторону, изображая границы между деталями такого изделия сплошными толстыми линиями (рис. 8.2).

Составные части изделия, на которые выполняются самостоятельные чертежи, изображают на разрезах нерассеченными, например масленки (рис. 8.2).

Разрешается на видах или в плоскости разреза показывать не все крепежные детали, если они однотипны: изображается одно крепежное изделие или отверстие, а вместо остальных наносятся лишь осевые линии (рис. 8.2).

1. При изображении пружин с числом витков более четырех рекомендуется показывать с каждого конца пружины один-два витка (рис. 8.2).
2. В разрезе вдоль оси показывают нерассеченными стандартные детали: болты, винты, шпильки, гайки, шайбы (рис. 8.2), а также детали типа полнотелых валов, рукояток, стержней, шпонок и т. п. Шарики всегда показывают нерассеченными.

Такие элементы деталей, как зубья зубчатых колес в разрезе плоскостью, проходящей через ось колеса, спицы маховиков, также показывают нерассеченными.

1. Крепежные детали в соединениях рекомендуется изображать упрощенно.
2. Крепежное соединение на круглых фланцах, не попавшее в разрез, может условно вводиться в плоскость разреза.
3. Изделия из прозрачного материала показывают непрозрачными.
4. Шлицы на головках винтов следует изображать одной сплошной основной линией (утолщенной) (рис. 8.3).

На виде, перпендикулярном к оси винта, линию проводят под углом к рамке чертежа (рис. 8.3, б). Если линия шлица, проведенная под углом к рамке, совпадает с центровой линией или близка к ней, то линия шлица проводится под углом к центровой линии (рис. 8.3, в).

1. Клапанные устройства (в вентилях, задвижках и т. п.) показывают в рабочем положении (закрытом). Краны трубопроводов принято изображать в открытом положении.
2. Подшипники качения изображают упрощенно без фасок, радиусов, скругления, сепараторов или условно.
3. Линии пересечения поверхностей на сборочных чертежах вычерчивают упрощенно, заменяя лекальные кривые дугами окружностей или прямыми линиями.
4. Допускается изображать перемещающиеся части изделия в крайнем или промежуточном положении штрихпунктирной тонкой линией.

Размеры на сборочных чертежах

Сборочные чертежи могут содержать следующие типы размеров:

1) габаритные, характеризующие величину изделия по высоте, ширине, длине; размеры, характеризующие крайние положения перемещающихся частей изделия;

2) установочные и присоединительные (размеры внешней связи), определяющие установку изделия или присоединение к нему других изделий;

3) размеры, не подлежащие выполнению по чертежу и указываемые для большего удобства, называемые справочными; их на чертеже снабжают знаком *, а в технических требованиях записывают * Размеры для справок.

К справочным размерам относят:

а) размеры, по которым определяют предельное положение деталей;

б) размеры, перенесенные с чертежей деталей и используемые в качестве присоединительных и установочных;

в) габаритные размеры, которые перенесены с чертежей деталей.

Если все размеры на сборочном чертеже оказались справочными,

звездочка не наносится над каждым размерным числом, а в технических требованиях пишут Все размеры для справок.

Обозначение составных частей изделия

Каждая деталь изделия имеет свое обозначение — свою позицию.

Независимо от принятой нумерации чертежей чертеж детали и изображение этой детали на сборочном чертеже имеют одно и то же обозначение.

На всех сборочных чертежах на полках линий-выносок указываются номера позиций деталей, а также других составных частей изделия.

В спецификации для каждой детали выделяются две графы. В одной указывается номер детали в соответствии с нумерацией, принятой в спецификации, а в другой — обозначение этой детали. На полках линий-выносок сборочного чертежа ставятся только порядковые номера деталей по спецификации (графа «Позиция»). В графе «Обозначение» указывают номер чертежа, на котором эта деталь вычерчена.

Порядковые номера деталей следует указывать на тех проекциях, на которых данная деталь проецируется как видимая, при этом отдавать преимущество желательно главному виду.

Полки линий-выносок для указания порядковых номеров деталей необходимо располагать параллельно основной надписи чертежа. Порядковый номер детали, как правило, наносят на чертеже один раз. Номера позиций рекомендуется располагать так, чтобы их возрастание по абсолютной величине было только в одном направлении.

На сборочном чертеже полки следует располагать вне контуров проекций. Линии-выноски не должны пересекаться между собой, быть параллельны линиям штриховки (если выноска проходит по заштрихованному полю) и по возможности не должны пересекать проекции других деталей.

Размер цифр для указания номеров позиций должен быть на один-два номера больше размера шрифта размерных чисел на данном чертеже.

Допускается применять ломаные линии-выноски, но не более чем с одним изломом.

Толщина линии-выноски должна быть такая же, как толщина размерных и выносных линий на чертеже.

Одним концом линия-выноска должна заходить на проекцию указываемой составной части изделия и заканчиваться точкой, а другой конец линии-выноски следует помещать на конце полки.

Допускается общая линия-выноска для крепежных деталей с резьбой (например, для группы болт — шайба — гайка), относящихся к одному и тому же месту крепления (см. рис. 8.2).

Спецификация

Спецификация — документ, определяющий состав сборочной единицы. Пример спецификации для сборочного чертежа (рис. 8.1) показан на рис. 8.4.

Спецификация необходима для изготовления сборочной единицы, комплектования конструкторских документов и планирования запуска в производство данного изделия.

Спецификацию выполняют на каждую сборочную единицу на отдельных листах формата А4 по формам, которые приведены на рис. 8.5 и 8.6.

Содержание основной надписи на текстовых конструкторских документах несколько отличается от основной надписи чертежей. На первом листе спецификации выполнятся основная надпись по форме 2 (рис. 8.5), а на втором и последующих — по форме 2а (рис. 8.6).

В спецификацию вносят все составные части изделия и все конструкторские документы, относящиеся к данному изделию и к его не-специфицируемым составным частям.

Спецификации заполняются сверху вниз и состоят из разделов, которые располагают в такой последовательности:

• документация;
• комплексы;
• сборочные единицы;
• детали;
• стандартные изделия;
• прочие изделия;
• материалы;
• комплекты.

Наличие данных разделов определяется составом специфицируемого изделия.

Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают сплошной тонкой линией.

После каждого раздела спецификации оставляют несколько свободных строчек для дополнительных записей. Допускается резервировать и номера позиций, проставляя их у резервных строк.

В раздел «Документация» вносят документы, составляющие основной комплект конструкторских документов специфицируемого изделия, кроме его спецификации (см. ГОСТ 2.102-68).

В разделы «Комплексы», «Сборочные единицы», «Детали» вносят соответственно комплексы, сборочные единицы (неразъемные) и детали, входящие в специфицируемое изделие. Запись указанных изделий производится в алфавитном порядке сочетания начальных букв наименования и далее в порядке возрастания цифр, входящих в обозначение (на учебных чертежах).

В раздел «Стандартные изделия» записываются изделия, применяемые по государственным стандартам (ГОСТ), отраслевым стандартам (ОСТ), республиканским стандартам (РСТ) и стандартам предприятий (СТП).

В пределах каждой категории стандартов запись производят по одноименным группам; в пределах каждой группы — в алфавитном порядке наименований изделий; в пределах каждого наименования — в порядке возрастания обозначений стандартов; в пределах каждого обозначения стандарта — в порядке возрастания размеров изделия или его основных параметров.

В раздел «Прочие изделия» вносят изделия, применяемые не по основным конструкторским документам (это изделия, получаемые в готовом виде, т. е. покупные, за исключением стандартных). Запись производят аналогично записи в разделе «Стандартные изделия».

В раздел «Материалы» вносят все материалы, непосредственно входящие в специфицируемое изделие. При этом материалы записывают по видам в следующем порядке.

1. Металлы черные.
2. Металлы магнитоэлектрические и ферромагнитные.
3. Металлы цветные, благородные и редкие.
4. Кабели, провода и шнуры.
5. Пластмассы и пресс-материалы.
6. Бумажные и текстильные материалы.
7. Лесоматериалы.
8. Резиновые и кожевенные материалы.
9. Минеральные, керамические и стеклянные материалы.
10. Лаки, краски, нефтепродукты и химикаты.
11. Прочие материалы.

В пределах каждого вида материалы записывают в алфавитном порядке наименований, а в пределах каждого наименования — по возрастанию размеров или других параметров.

В раздел «Материалы» не записывают материалы, необходимое количество которых не может быть определено конструктором и устанавливается технологом. К таким материалам относят: лаки, краски, клей, припой, замазку, смазку, электроды. Указания о применении этих материалов дают в технических требованиях чертежа.

В раздел «Комплекты» вносят комплекты, которые входят в специфицируемое изделие, и записывают их в следующем порядке:

• комплект монтажных частей;
• комплект сменных частей;
• комплект запасных частей;
• комплект инструментов и принадлежностей;
• комплект укладок;
• комплект тары;
• прочие комплекты.

Графы спецификации заполняют следующим образом:

1. В графе «Формат» указывают форматы документов, обозначения которых записаны в графе «Обозначение». Если документ выполнен на нескольких листах различных форматов, то в графе проставляют «звездочку», а в графе «Примечание» перечисляют все форматы. Графу не заполняют для документов, записанных в разделы «Стандартные изделия», «Прочие изделия», «Материалы». Для документов, изданных типографским, литографским и подобными способами, в графе ставят прочерк. В графе указывают «БЧ» для деталей, на которые чертежи не выпускают.
2. В графе «Зона» указывают обозначение зоны, в которой находится записываемая составная часть (при разбивке поля чертежа на зоны).
3. В графе «Поз.» указывают порядковые номера составных частей специфицируемого изделия в соответствии с последовательностью записи их в спецификацию. Номера позиций не присваивают документам, записанным в разделе «Документация».
4. В графе «Обозначение» указывают:

• в разделе «Документация» — обозначение записываемых документов;
• в разделах «Комплексы», «Сборочные единицы», «Детали», «Комплекты» — обозначения основных конструкторских документов на записываемые в эти разделы изделия;
• в разделах «Стандартные изделия», «Прочие изделия», «Материалы» графу не заполняют.

1. В графе «Наименование» указывают:

• в разделе «Документация» — наименование документов, например: Чертеж общего вида, Сборочный чертежи т.п.;
• в разделах «Комплексы», «Сборочные единицы», «Детали», «Комплекты» — наименование изделий в соответствии с основной надписью на основных конструкторских документах этих изделий. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, указывают наименование и материал, а также размеры, необходимые для их изготовления;
• в разделе «Стандартные изделия» — наименования и обозначения изделий в соответствии со стандартами на эти изделия;
• в разделе «Прочие изделия» — наименования и условные обозначения изделий в соответствии с документами на их поставку и с указанием этих документов;

• в разделе «Материалы» — обозначения материалов, установленные в стандартах на эти материалы.

1. В графе «Кол.» указывают:

• в разделе «Документация» графу не заполняют;
• в разделе «Материалы» — общее количество материалов с указанием единиц измерения;
• в остальных разделах — количество составных частей на одно специфицируемое изделие.

1. В графе «Примечание» указывают дополнительные сведения для планирования и организации производства, а также другие сведения, относящиеся к записываемым в спецификацию изделиям, материалам и документам. Для документов, выпущенных на двух и более листах различных форматов, указывают обозначение форматов, перед перечислением которых проставляют «звездочку», например: A3.

На учебных чертежах эту графу рекомендуется использовать для сокращенного указания материала детали по типу: Сталь, Бронза и т. п.

Спецификацию сборочных единиц, выполненных на листах формата А4, допускается совмещать со сборочным чертежом (рис. 8.7). При этом спецификацию заполняют так же, как и при выполнении ее на отдельных листах. Сборочному чертежу, совмещенному со спецификацией, шифр не присваивают.

Чтение и деталирование сборочных чертежей

Прочитать сборочный чертеж — значит ответить на назначении, устройстве, принципе действия изображенного изделия, а также получить представление о взаимном расположении, способе соединения, взаимодействии, назначении и форме его деталей.

Наименование изделия, указанное в основной надписи чертежа, спецификация, определяющая состав сборочной единицы, и конструкторские документы в виде схем, паспорта, пояснительной записки позволяют получить ответ на указанные вопросы. Номера позиций составных частей, внесенных в спецификацию, дают возможность отыскать изображение составных частей на чертеже.

Определив изображение детали, на котором указан номер ее позиции, следует затем отыскать все остальные ее изображения, приведенные на данном чертеже как на основных видах и разрезах, так и на вынесенных значениях, выносных элементах, дополнительных видах. Проекционная связь отдельных изображений детали, положения секущих плоскостей, при помощи которых выполнены разрезы и сечения, направления, по которым даны местные и дополнительные виды, правила нанесения штриховки в разрезах и сечениях позволяют представить внешнюю форму детали и внутренне ее устройство.

Ознакомившись с основной надписью, спецификацией и приведенными изображениями изделия, можно составить представление об устройстве и принципе действия узла.

Выполнение рабочих чертежей деталей по сборочному чертежу называется деталированием.

Рекомендуется следующий порядок деталирования сборочного чертежа:

1. прочитать чертеж общего вида (сборочный чертеж);
2. определить размеры деталей. Масштабной линейкой и измерительным циркулем производят измерения изображений детали на чертеже, учитывая при этом масштаб изображений.
3. назначить необходимое число изображений детали, выбрать главное изображение.
4. выбрать стандартный масштаб изображения;
5. скомпоновать изображения на листе стандартного формата;
6. вычертить изображения детали;
7. нанести выносные и размерные линии; поставить размерные числа;
8. заполнить графы основной надписи чертежа;
9. выполнить текстовую часть чертежа;

Кстати остальная теория из учебников тут, надеюсь она вам поможет.

Автоматизация проектно-конструкторских работ. Современные технические средства систем машинной графики

На Белорусских промышленных предприятиях в различных отраслях промышленности при проектировании сложных технических объектов уже несколько десятков лет успешно идет процесс внедрения САПР. На Западе более 40 лет назад созданы и внедрены САПР с развитыми средствами машинной графики в различных отраслях науки и техники.

Понятие «инженерная машинная графика» (ИМГ) охватывает графические системы, ориентированные на потребности пользователя и предназначенные для формирования, преобразования и представления информации в наглядной форме в процессе проектирования работ любой сложности, в том числе курсовых и дипломных проектов.

Начало средствам ИМГ положили работы сотрудника Массачу-сетского технологического института А. Сазерленда по проекту «Sketchpad» в 1963 г. В данном проекте впервые была реализована возможность формирования изображения на экране ЭВМ и манипулирования им в реальном масштабе времени.

В конце 60-х гг. появилось несколько поставщиков систем графического моделирования, наиболее крупными из которых являются фирмы Calma (1968 г.) и Applicon and Computervision (1969 г.).

В течение 70-х и 80-х гг. развитие систем ИМГ происходило по следующим направлениям: увеличение количества программных функций, необходимых пользователю; переход от двумерного черчения к трехмерному (3D); переход к твердотельному моделированию.

В 1982 г. была основана компания Autodesk, которая занялась разработкой систем для персональных компьютеров под названием AutoCAD. В 1981 г. была создана первая версия системы AutoCAD фирмы Autodesk. В 1982 г. разработана версия AutoCAD, предназначенная для персональных компьютеров. К 1987 г. было продано 100 тыс. копий AutoCAD (в 2002 г. это число превысило 4 млн.).

Среди систем САПР с середины 90-х гг. присутствуют отечественные разработки (КОМПАС, T-Flex и др.), уровень которых практически не уступает уровню соответствующих зарубежных систем. Многие предприятия отечественной промышленности приобретают лицензионные версии систем всех уровней. В ряде случаев предприятия используют несколько различных систем ИМГ.

Уровни систем ИМГ

В зависимости от имеющихся функций, требований к оборудованию и цен, все системы ИМГ могут быть условно разделены на следующие уровни: сверхнизкий, низкий, средний и высокий. Ниже приведены краткие описания систем каждого уровня.

Программы сверхнизкого уровня служат для выполнения простых двумерных чертежей без возможностей сложного геометрического моделирования. Как правило, эти программы используются в качестве дополнения с более «тяжелыми» системами для создания набросков, эскизов, презентационной графики и простой деталировки. В данную группу могут быть отнесены: Autodesk AutoCAD LT для Windows/Windows 98, Intergraph Imagineer Technical для Windows 98, TopSystems T-Flex CAD для DOS.

К системам низкого уровня до последнего времени можно было отнести практически все системы, работавшие на персональных компьютерах. Они служат для выполнения почти всех работ с двумерными чертежами. С помощью этих систем выполняются порядка 90% всех работ по проектированию. Имеющиеся ограничения делают их не всегда довольно удобными. Область их работы — создание чертежей отдельных деталей. В данную группу могут быть отнесены: AutoCAD (версии до 13 включительно), T-Flex CAD 3D для Windows 98/NT.

По своим возможностям они полностью охватывают системы предыдущих уровней и позволяют работать со сборками. По некоторым параметрам они уже не уступают системам высокого уровня, а в удобстве работы даже превосходят. В данную группу могут быть отнесены: Autodesk Mechanical Desktop, SolidWorks и Solid Edge.

Для систем высокого уровня наиболее характерно использование рабочих станций IBM, Hewlett-Packard, DEC, Sun Microsystems, в меньшей мере (в силу недавнего появления на рынке) Digital Alpha АХР. В качестве операционной системы наиболее часто используется Unix, а в последнее время — Windows 2000/ХР.

Эти системы применяются для решения наиболее трудоемких задач — моделирования поведения сложных механических систем в реальном масштабе времени, оптимизирующих расчетов с визуализацией результатов и т. д. Обычно в состав системы входят как чисто графические, так и модули для проведения расчетов и моделирования, постпроцессоры для станков с ЧПУ.

Тяжелых систем осталось всего три: Unigraphics NX компании EDS, CATIA французской фирмы Dassault Systemes (совместно с IBM) и Pro/Engineer от РТС (Parametric Technology Corp.).

Особенности системы AutoCAD

В 1999 г. началось внедрение 15-й версии AutoCAD, которая известна как AutoCAD 2000. Вслед за ней, с интервалом в один год, выходили AutoCAD 2000i и AutoCAD 2002. Все они связаны между собой единым форматом хранения данных. В марте 2003 г. появилась версия AutoCAD 2004 (внутренний номер — 16). Работоспособность этой версии в средах Windows 95 и Windows 98 уже не гарантируется. Для установки версии рекомендуется одна из следующих операционных систем: Windows 2000; Windows ХР; Windows NT 4.0. Система AutoCAD 2004 может использоваться в локальном или сетевом варианте.

Большим преимуществом системы AutoCAD как средства рисования является возможность последующего формирования электронного архива чертежей. Каждый из созданных таким образом файлов рисунков легко редактируется, что позволяет быстро получать черте-жи-аналоги по чертежам-прототипам.

Для облегчения процесса выпуска проектной документации можно разрабатывать «библиотеки стандартных элементов». В качестве стандартных элементов могут выступать как целые файлы, так и их отдельные части.

Начиная с AutoCAD 2002, в систему включены специальные средства для контролирования стандартов предприятий, позволяющих управлять слоями, стилями и т. п.

Уже десятая версия AutoCAD позволяла выполнить достаточно сложные трехмерные построения в любой плоскости пространства и отобразить их на разных видовых экранах с различных точек зрения. Поэтому она стала также инструментом и трехмерного моделирования. Механизм пространства листа и видовых экранов дал возможность разрабатывать чертежи с проекциями трехмерных объектов или сооружений. В системе AutoCAD по одной модели можно получить несколько листов чертежного документа.

Персональный компьютер, на котором может быть установлена система AutoCAD 2004, должен удовлетворять определенным минимальным требованиям. Этим требованиям соответствует компьютер не ниже Pentium III с процессором 500 МГц, оперативной памятью 256 Мбайт, винчестером (жестким диском) 2 Гбайта — на винчестере надо иметь свободными 350 Мбайт под программное обеспечение и не менее 250 Мбайт для временных файлов, которые система образует во время сеансов работы. И конечно, на винчестере должно оставаться место для хранения создаваемых файлов чертежей. На компьютере должна быть установлена одна из выше перечисленных операционных систем.

Особенности системы КОМПАС

Основная задача, решаемая системой КОМПАС 3D V8 (компания «АСКОН», Россия), — моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство. Эти цели достигаются благодаря возможностям: быстрого получения конструкторской и технологической документации, необходимой для выпуска изделий (сборочных чертежей, спецификаций, деталировок и т. д.), передачи геометрии изделий в расчетные пакеты, передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, создания дополнительных изображений изделий (например, для составления каталогов), создания иллюстраций к технической документации и т. д.

В основные компоненты КОМПАС 3D V8 включены собственно система трехмерного твердотельного моделирования, чертежно-графический редактор, а также модуль проектирования спецификаций.

Система трехмерного твердотельного моделирования предназначена для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.

Чертежно-графический редактор (КОМПАС ГРАФИК) предназначен для автоматизации проектно-конструкторских работ в различных отраслях деятельности. Он может успешно использоваться в машиностроении, архитектуре, строительстве, составлении планов и схем — везде, где необходимо разрабатывать и выпускать чертежную и текстовую документацию.

Совместно с любым компонентом КОМПАС 3D V8 может использоваться модуль проектирования спецификаций, позволяющий выпускать разнообразные спецификации, ведомости и прочие табличные документы.

Документ спецификация может быть ассоциативно связан со сборочным чертежом (одним или несколькими его листами) и трехмерной моделью сборки.

При разработке функций и интерфейса КОМПАС 3D V8 учитывались приемы работы, присущие машиностроительному проектированию.

Системные требования для установки систем ИМГ

Системные требования для установки 32-разрядного варианта AutoCAD 2012:

1. Операционная система Microsoft Windows7, Windows Vista (SP1), Windows XP Professional или Home edition (SP2).
2. Процессор Intel Pentium4 тактовой частотой 3 ГГц или двухъ-ядерный процессор с тактовой частотой 1,6 ГГц.
3. Наличие 2 ГБ оперативной памяти.
4. Свободные 1,8 ГБ памяти на жестком диске для установки.
5. Поддержка экранного разрешения 1024 х 768 и режима «true color».
6. Браузер Microsoft Internet Explorer 7.0 или более поздней версии.

Отличие системных требований для установки 64-разрядной версии AutoCAD 2012 от 32-разрядного варианта — наличие свободных 2 ГБ памяти на жестком диске для установки.

Системные требования для KOMIIAC-3D (KOMPAS-3D) VI3 RUS [Русский] [х32/х64]:

1. Операционная система: Windows XP/Vista/7.
2. Процессор Pentium III с тактовой частотой 800 МГц.
3. Оперативная память: 512 Мб HDD: 3 Гб

Инженерная графика является учебной дисциплиной, которая входит в цикл общеобразовательных научных и профессиональных дисциплин подготовки специалистов с высшим образованием по техническим специальностям.

Инженерная графика включает основные разделы начертательной геометрии и технического черчения. Цель страницы — дать знания, навыки и умения, необходимые для изучения последующих общеинженерных и специальных дисциплин.

Инженерная графика включает в себя основные разделы начертательной геометрии и технического черчения. Цель страницы — предоставить умения, знания и навыки, необходимые для изучения инженерных и специальных дисциплин.

Данный курс лекций охватывает все темы предмета «Инженерная графика» и сопровождается примерами с решением задач и выполнением заданий.

Содержание:

Введение в инженерную графику

Предметом инженерной графики является составление и чтение чертежей геометрических образов, лежащих в основе технических изделий и изображение самих изделий.

Основные задачи инженерной графики можно сформулировать следующим образом — отображение трехмерных фигур в двумерные образы и обратно.

Для этого необходимо:

• изучение теоретических основ построения изображений точек, прямых, плоскостей и поверхностей;
• изучение методов решения на плоскости пространственных метрических и позиционных задач;
• изучение способов построения изображений простых предметов в соответствии с системой стандартов ЕСКД (единая система конструкторской документации);
• ознакомление с изображением соединений деталей и схем;
• чтение чертежей сборочных единиц и выполнение этих чертежей, учитывая требования стандартов ЕСКД.

К задачам инженерной графики относится также ознакомление с принципами оформления графической документации, предусмотренной соответствующими стандартами. ЕСКД вводит единые правила оформления конструкторской документации (КД), устанавливает единую терминологию, используемую при проектировании.

Принятые условные обозначения и символы

В процессе изучения курса «Инженерная графика» мы будем пользоваться следующей системой обозначений:

Основные операции над геометрическими элементами (с использованием знаков алгебраической логики):

Правила построения изображений, излагаемые в инженерной графике, основаны на методе проекций. Всякое правильное изображение предметов на плоскости (например, лист бумаги, кран монитора) является проекцией его на эту плоскость.

Правильным мы называем изображение, построенное в соответствии с законами геометрической оптики, действующими в реальном мире. т.о., проекцией являются: технический рисунок, фотография, технический чертеж, тень, падающая от предмета, изображение на сетчатке глаза и т.д. Существуют изображения, выполненные с отклонением от этих законов. Таковыми, например, являются рисунки первобытных людей, детские рисунки, картины художников различных нереалистических направлений и т.д. Такие изображения не являются проекциями и к ним не могут быть применены методы геометрического исследования.

Латинская основа слова «проекция» означает «бросание вперед».

Инженерная графика рассматривает несколько видов проецирования. Основными являются центральное и параллельное проецирование.

Центральное проецирование

Для получения центральных проекций необходимо задаться плоскостью проекций и центром проекций

Центр проекций действует как точечный источник света, испуская проецирующие лучи. Точки пересечения проецирующих лучей с плоскостью проекций называются проекциями (рис. 1.1). Проекций не получается, когда центр проецирования лежит в данной плоскости или проецирующие лучи параллельны плоскости проекций.

Свойства центрального проецирования:

1. Каждая точка пространства проецируется на данную плоскость проекций в единственную проекцию.
2. В то же время каждая точка на плоскости проекций может быть проекцией множества точек, если они находятся на одном проецирующем луче(рис 1.)
3. Прямая, не проходящая через центр проецирования, проецируется прямой (проецирующая прямая — точкой).
4. Плоская (двумерная) фигура, не принадлежащая проецирующей плоскости, проецируется двумерной фигурой (фигуры, принадлежащие проецирующей плоскости, проецируются вместе с ней в виде прямой).
5. Трехмерная фигура отображается двумерной.

Глаз, фотоаппарат являются примерами этой системы изображения. Одна центральная проекция точки не дает возможность судить о положении самой Точки в пространстве, и поэтому в техническом черчении это проецирование почти не применяется. Для определения положения точки при данном способе необходимо иметь две ее центральные проекции, полученные из двух различных центров (рис. 1.2). Центральные проекции применяют для изображения предметов в перспективе. Изображения в центральных проекциях наглядны, но для технического черчения неудобны.

Параллельное проецирование

Параллельное проецирование — частный случай центрального проецирования, когда центр проецирования перемещен в несобственную точку, т.е. в бесконечность. При таком положении центра проекций все проецирующие прямые будут параллельны между собой (рис. 1.3). В связи с параллельностью проецирующих прямых рассматриваемый способ называется параллельным, а полученные с его помощью проекции — параллельными проекциями. Аппарат параллельного проецирования полностью определяется положением плоскости проецирования и направлением проецирования. Свойства параллельного проецирования:

1. При параллельном проецировании сохраняются все свойства центрального проецирования, а также возникают новые:
2. Для определения положения точки в пространстве необходимо иметь две ее параллельные проекции, полученные при двух различных направлениях проецирования (рис. 1.4).
3. Параллельные проекции взаимно параллельных прямых параллельны, а отношение длин отрезков таких прямых равно отношению длин их проекций.
4. Если длина отрезка прямой делится точкой в каком-либо отношении, то и длина проекции отрезка делится проекцией этой точки в том же отношении (рис 1.15).
5. Плоская фигура, параллельная плоскости проекций , проецируется при параллельном проецировании на эту плоскость в такую же фигуру.

Параллельное проецирование, как и центральное, при одном центре проецирования, также не обеспечивает обратимости чертежа.

Применяя приемы параллельного проецирования точки и линии, можно строить параллельные проекции поверхности и тела.

Параллельные проекции применяют для построения наглядных изображений различных технических устройств и их деталей.

Параллельное проецирование делится на косоугольное (проецирующие лучи расположены под любым углом к плоскости проекций) и прямоугольное или ортогональное (проецирующие лучи перпендикулярны к плоскости проекций).

В данном курсе рассматривается преимущественно прямоугольное проецирование.

Прямоугольное (ортогональное проецирование) проецирование

Частный случай параллельного проецирования, при котором направление проецирования перпендикулярно плоскости проекций, называется прямоугольным или ортогональным проецированием. Прямоугольной (ортогональной) проекцией точки называют основание перпендикуляра, проведенного из точки на плоскость проекций. Прямоугольная проекция точек показана на рисунке 1.5.

Наряду со свойствами параллельных (косоугольных) проекций ортогональное проецирование имеет следующее свойство:

-ортогональные проекции взаимно перпендикулярных прямых, одна из которых параллельна плоскости проекций, а другая не перпендикулярна ей, взаимно перпендикулярны.

Для определения положения точки в пространстве по ее параллельным проекциям необходимо иметь две параллельные плоскости , полученные при двух направлениях проецирования.

Т.к. через точку можно провести только одну прямую, перпендикулярную плоскости, то, очевидно, при ортогональном проецировании для получения двух проекций одной точки необходимо иметь две не параллельные плоскости проекций (рис. 1.6).

Ортогональное проецирование обладает рядом преимуществ перед центральным и параллельным проецированием. К ним в первую очередь следует отнести:

1. Простоту графических построений для определения ортогональных проекций точек.
2. Возможность при определенных условиях сохранить на проекциях форму и размеры проецируемой фигуры.

Отмеченные преимущества обеспечили широкое применение ортогонального проецирования в технике, в частности, для составления машиностроительных чертежей.

В машиностроении, для того чтобы иметь возможность по чертежу судить о форме и размерах изображаемых предметов, при составлении чертежей, как правило, пользуются не двумя, а несколькими плоскостями проекций.

Положение точки в пространстве, а, следовательно, и любой геометрической фигуры может быть определено, если будет задана какая-либо координатная система отнесения.

Плоскости проекции делят пространство на восемь частей — октантов. Их условно нумеруют римскими цифрами (рис. 1.7).

Наиболее удобной для фиксирования положения геометрической фигуры в пространстве и выявления ее формы по ортогональным проекциям является, декартова система координат, состоящая из трех взаимно перпендикулярных плоскостей проекций. В связи с тем, что начертательная геометрия призвана передавать результаты своих теоретических исследований для практического использования, ортогональное проецирование целесообразно рассматривать также в системе трех плоскостей проекций.

Для удобства проецирования в качестве трех плоскостей проекций выбирают три взаимно перпендикулярные плоскости (рис. 1.8). Одну из них принято располагать горизонтально — ее называют горизонтальной плоскостью проекций, другую — вертикально, параллельно плоскости чертежа, ее называют фронтальной плоскостью проекций и третью, перпендикулярную двум имеющимся -ее называют профильной плоскостью проекций. Эти плоскости проекций пересекаются по линиям, называемыми осями проекций.

У нас принята правая система расположения плоскостей проекций. При этом положительными направлениями осей считают: для оси (пересечение горизонтальной и фронтальной плоскостей проекций) — влево от начала координат, для оси (пересечение горизонтальной и профильной плоскостей проекций) — в сторону наблюдателя от фронтальной плоскости проекций, для оси (пересечение фронтальной и профильной плоскостей проекций) -вверх от горизонтальной плоскости проекций, противоположные направление осей считают отрицательными.

Проекцией точки является основание перпендикуляра, опущенного из точки на соответствующую плоскость проекций. Горизонтальной проекцией точки называют прямоугольную проекцию точки на горизонтальной плоскости проекций, фронтальной проекцией — соответственно на фронтальной плоскости проекций и профильной — на профильной плоскости проекций.

Пользоваться этим пространственным макетом для изображения ортогональных проекций геометрических фигур неудобно ввиду его громоздкости, а также из-за того, что на отдельных (горизонтальной и профильной) происходит искажение формы и размеров проецируемой фигуры. Поэтому вместо изображения на чертеже пространственного макета пользуются комплексным чертежом (эпюр Монжа) составленным из трех связанных между собой ортогональных проекций геометрической фигуры.

Преобразование пространственного макета в эпюр осуществляется путем совмещения горизонтальной и профильной плоскостей проекций с фронтальной плоскостью проекции (рис. 1.9).

Так как плоскости не имеют границ, в совмещенном положении (на эпюре) границы плоскостей не показывают, нет необходимости оставлять надписи, указывающие положение плоскостей проекций (рис. 1.10).

Перейдя к эпюру утратилась пространственная наглядность. Эпюр дает больше — точность и удобоизмереимость изображений, при простоте построений. Однако, чтобы представить пространственную картину требуется работа воображения.

Проецирование точки

Точка, как математическое понятие, не имеет размеров. Очевидно, если объект проецирования является нульмерным объектом, то говорить о его проецировании бессмысленно.

В геометрии под точкой целесообразно принимать физический объект, имеющий линейные измерения. Условно за точку можно принять шарик с бесконечно малым радиусом. При такой трактовке понятия точки можно говорить о ее проекциях.

При построении ортогональных проекций точки следует руководствоваться первым инвариантным свойством ортогонального проецирования: ортогональная проекция точки есть точка.

Положение точки в пространстве определяется тремя координатами: показывающие величины расстояний, на которые точка удалена от плоскостей проекций. Чтобы определить эти расстояния, достаточно определить точки встречи этих прямых с плоскостями проекций и измерить соответствующие величины, которые укажут соответственно значения абсциссы ординаты и аппликаты точки (рис. 1.10).

Проекцией точки является основание перпендикуляра, опущенного из точки на соответствующую плоскость проекций. Горизонтальной проекцией точки называют прямоугольную проекцию точки на горизонтальной плоскости проекций, фронтальной проекцией — соответственно на фронтальной плоскости проекций и профильной — на профильной плоскости проекций.

Прямые называются проецирующими прямыми. При этом прямую проецирующую точку на горизонтальную плоскость проекций, называют горизонтально- проецирующей прямой, соответственно: фронтально и профильно-проецирущими прямыми.

Две проецирующие прямые, проходящие через точку определяют плоскость, которую принято называть проецирующей.

При преобразовании пространственного макета, фронтальная проекция точки остается на месте, как принадлежащая плоскости, которая не меняет своего положения при рассматриваемом преобразовании. Горизонтальная проекция — вместе с горизонтальной плоскостью проекции повернется по направлению движения часовой стрелки и расположится на одном перпендикуляре к оси с фронтальной проекцией. Профильная проекция будет вращаться вместе с профильной плоскостью и к концу преобразования займет положение, указанное на рисунке 1.10. При этом — будет принадлежать перпендикуляру к оси проведенному из точки и будет удалена от оси на такое же расстояние, на какое горизонтальная проекция удалена от оси Поэтому связь между горизонтально и профильной проекциями точки может быть установлена с помощью двух ортогональных отрезков и сопрягающей их дуги окружности с центром в точке пересечения осей ( -начало координат). Отмеченной связью пользуются для нахождения недостающей проекции ( при двух заданных). Положение профильной (горизонтальной) проекции по заданным горизонтальной (профильной) и фронтальной проекциям может быть найдено с помощью прямой, проведенной под углом из начала координат к оси ( эту биссектрису называют прямой — постоянной Монжа). Первый из указанных способов предпочтителен, как более точный.

Из этого следует:

1. Точка в пространстве удалена: от горизонтальной плоскости

Из этого следует:

1. Точка в пространстве удалена: от горизонтальной плоскости

Из этого следует:

1. Точка в пространстве удалена:

2. Две проекции любой точки принадлежат одному перпендикуляру (одной линии связи):

3. Положение точки в пространстве вполне определяется положением ее двух ортогональных проекций. Из этого следует — по двум любым заданным ортогональным проекциям точки всегда можно построить недостающую ее третью проекцию .

Если точка имеет три определенные координаты, то такую точку называют точкой общего положения. Если у точки одна или две координаты имеют нулевое значение, то такую точку называют точкой частного положения.

На рисунке 1.11 дан пространственный чертеж точек частного положения, на рисунке 1.12 — комплексных чертеж (эпюр) этих точек. Точка принадлежит фронтальной плоскости проекций, точка — горизонтальной плоскости проекций, точка — профильной плоскости проекций и точка — оси абсцисс

Проецирование прямых общего положения

При построении проекций прямой следует исходить из инвариантного свойства ортогонального проецирования, что проекция прямой есть прямая.

При ортогональном проецировании на плоскость прямая, не перпендикулярная плоскости проекций, проецируется в прямую. Поэтому, для проецирования отрезка прямой достаточно найти проекции концов отрезка.

Наглядное (пространственное) изображение отрезка показано на рисунке 1.13 и его ортогональное проецирование на три плоскости проекций — на рисунке 1.14. Отрезок определяющий прямую, занимает произвольное (общее) положение по отношению к плоскостям проекций (углы наклона прямой к плоскостям проекций произвольные, но отличные от Такая прямая называется прямой общего положения.

Отметим, что если какая-либо точка принадлежит прямой, то ее проекции принадлежат соответственным проекциям данной прямой

Деление отрезка в заданном отношении

Чтобы разделить отрезок прямой в заданном отношении, достаточно разделить в этом отношении одну из проекций прямой.

Если точка на отрезке делит его длину в определенном отношении, то проекция точки делит длину одноименной проекции отрезка в том же отношении. Пример деления отрезка в отношении показан на рисунках 1.15

Следы прямой

Прямая общего положения пересекает все плоскости проекций. Точку пересечении (встречи) прямой с плоскостью проекции называют следом прямой. В зависимости от того, с какой плоскостью проекции происходит встреча прямой, следы обозначают:

На рисунке 1.16 показан пространственный чертеж прямой общего положения и ее горизонтальный и фронтальный следы. На рисунке 1.17 — построение проекций следов, кроме того, здесь же можно увидеть и сами сле-

Метод прямоугольного треугольника

Данный метод позволяет определить натуральную величину отрезка прямой общего положения и углов наклона его к плоскостям проекций.

На рисунках 1.13, 1.18 и 1.19 видно, что натуральная величина отрезка прямой общего положения является гипотенузой прямоугольного треугольника В этом треугольнике катет параллелен горизонтальной плоскости проекций и равен по длине горизонтальной проекции отрезка а величина второго катета равна разности расстояний точек до горизонтальной плоскости проекций

Нахождение натуральной величины и углов наклона отрезка прямой на комплексном чертеже показан на рисунке 1.19. В качестве одного катета принята горизонтальная (фронтальная) проекция длина другого катета -разность зетовых координат точек (разность игрековых координат точек Длина гипотенузы равна длине отрезка

Итак, натуральную величину отрезка определяют как гипотенузу прямоугольного треугольника, одним из катетов которого является горизонтальная (фронтальная) проекция отрезка, другим — разность координат концов отрезка до горизонтальной (фронтальной) плоскости проекций.

Угол между отрезком прямой линии и плоскостью проекций определяется как угол между прямой и ее проекцией на эту плоскость. На рисунке 1.19 таким углом между отрезком прямой и горизонтальной плоскостью проекций является угол

Величина угла (рис. 1.19) определяется из того же треугольника , что и натуральную величину отрезка Угол — угол наклона отрезка прямой к фронтальной плоскости проекций определяется из треугольника построенного на фронтальной проекции отрезка.

Возможно решение обратной задачи, когда задана натуральная величина отрезка и одна из ее проекций, либо одна из ее проекций и угол наклона отрезка к какой-либо плоскости проекций.

Проецирование прямых частного положения

Кроме рассмотренного общего случая, существуют частные случаи расположения прямой по отношению к плоскостям проецирования.

Прямые частного положения имеют важное значение. Необходимо усвоить положение проекций этих прямых на эпюре и уметь безошибочно определять положение таких прямых в пространстве.

Прямые уровня. Прямая, параллельная какой-либо из плоскостей проекций, называется прямой уровня.

Прямая, параллельная горизонтальной плоскости проекций (точки и удалены от горизонтальной плоскости проекций на одинаковое расстояние, т.е. называется прямой горизонтального уровня или горизонталью (рис. 1.20). Прямая, параллельная фронтальной плоскости — называется прямой фронтального уровня или фронталью (рис. 1.21).

Прямая, параллельная профильной плоскости — профильная прямая.

На комплексных чертежах данных прямых уровня, видны углы наклона прямых к плоскостям проекций.

Если прямая параллельна плоскости, то на эту плоскость она проецируется без искажения, т.е своей натуральной величиной. Горизонтальная проекция горизонтали равна длине самой горизонтали, ее фронтальная проекция параллельна оси Длина фронтальной проекции фронтали равна длине самой фронтали, ее горизонтальная проекция параллельна оси

Прямые перпендикулярные плоскости

Такие прямые называются проецирующими прямыми (рис. 1.22). -горизонтально-проецирующая прямая. На горизонтальную плоскость проекций такая прямая проецируется в точку, на фронтальную — в саму себя перпендикулярно оси — фронтально-проецирующая прямая, На фронтальную плоскость проекций она проецируется в точку, на горизонтальную в саму себя перпендикулярно оси (рис. 1.22).

Взаимное положение точки и прямой

Если точка принадлежит прямой, то ее проекции принадлежат соответствующим проекциям данной прямой и лежат на одном перпендикуляре к оси. На рисунке 1.15 точка принадлежит прямой на рисунках 1.16 и 1.17 точки принадлежат прямой

На комплексном чертеже (рис. 1.23 ) показана точка принадлежащая прямой точка находящаяся над прямой, — перед прямой.

Взаимное положение прямых

Прямые в пространстве могут быть параллельны, пересекаться и скрещиваться.

Параллельные прямые. Исходя из одного из инвариантных свойств ортогонального проецирования: их одноименные проекции параллельны между собой, если прямая параллельна прямой то, образуя вместе со своими проекциями плоскости перпендикулярные горизонтальной плоскости проекций, они дадут параллельно (рис. 1.24)

Однако и прямая (не параллельная также имеет своей проекцией совпадающей с (рис. 1.24). Следовательно, чтобы судить о параллельности прямых в пространстве необходимым должна быть параллельность их горизонтальных, фронтальных и профильных проекций между собой (рис. 1.25, 1.26).

Справедливо ли обратное заключение, т.е. будут ли параллельны две прямые в пространстве, если на комплексном чертеже их одноименные проекции параллельны? Да, если параллельность одноименных проекций соблюдается на трех плоскостях проекций.

Прямые параллельны, следовательно Прямая также имеет соей проекцией однако не параллельна (рис. 1.24). Следовательно, чтобы судить о параллельности прямых в пространстве по проекциям на одну плоскость не достаточно.

Т.о. заключение о параллельности прямых в пространстве можно сделать по двум проекциям для прямых общего положения (рис. 1.25). Если параллельные прямые в свою очередь параллельны какой-либо из плоскостей проекций, то судить о их параллельности между собой можно лишь имея три проекции данных прямых (рис. 1.26) или по чередованию буквенных обозначений.

На комплексном чертеже (рис. 1.26) можно сразу установить, что профильные прямые не параллельны между собой, не прибегая к построению третьей проекции, достаточно обратить внимание на чередование буквенных обозначений.

Если через данную точку требуется провести прямую, параллельную данной то достаточно через горизонтальную проекцию точки провести прямую параллельную а через — параллельную

На рисунке 1.27 дан комплексный чертеж параллельных прямых, лежащих друг над другом (прямые принадлежат одной плоскости, которая перпендикулярна горизонтальной плоскости проекций). На рисунке 1.28 — параллельных прямых, лежащих друг перед другом ( прямые также принадлежат одной плоскости, перпендикулярной фронтальной плоскости проекций).

Параллельные прямые лежат в одной плоскости.

Пересекающиеся прямые. Если прямые пересекаются, то они имеют одну общую точку (рис. 1.29).

Исходя из одного из инвариантных свойств ортогонального проецирования, если прямые в пространстве пересекаются, то их проекции пересекаются в точках, лежащих на одном перпендикуляре к оси (на одной проекционной линии связи их разделяющей). Это положение, безусловно только для прямых общего положения.

Т.к. прямые пересекаются, то точка — общая для двух прямых, а исходя из свойства принадлежности точки прямой, проекции точки должны лежать на одном перпендикуляре к оси ( рис. 1.30)

Судить о пересечении прямых в пространстве можно по двум проекциям в том случае, если обе прямые общего положения. Если одна из прямых находится в частном положении (параллельна какой-либо плоскости проекций), то судить о их пересечении можно имея третью проекцию (рис. 1.30, 1.31) или из условия деления отрезка в пропорциональном отношении (на рисунке 1.30 — прямые пересекаются).

На рисунке 1.31 дан комплексный чертеж прямых параллельна профильной плоскости проекций — профильная прямая) не пересекающихся между собой. Судить о положении данных отрезков прямых, можно построив третью проекцию, а также из условия деления отрезка в пропорциональном отношении. Отношение проекций отрезков на горизонтальной и фронтальных плоскостях не совпадают.

Пересекающиеся прямые, так же как и параллельные лежат в одной плоскости.

Скрещивающиеся прямые. Скрещивающиеся прямые не параллельны и не пересекаются между собой.

Проекции таких прямых могут пересекаться, но точки пересечения проекций не находятся на одном перпендикуляре к оси (рис. 1.32).

Точки пересечения проекций у скрещивающихся прямых называются конкурирующими. В действительности конкурирующие точки принадлежат разным прямым.

Конкурирующие точки дают возможность судить о положении прямых друг относительно друга в пространстве, а именно используются для определения видимости ребер гранных геометрических тел ( призм, пирамид ) на отдельных плоскостях проекций. Каждая проекция представляет собой проекции двух точек, из которых одна принадлежит первой прямой, а другая -второй.

Свойства проекций:

• а) точки пересечения проекций не лежат на одной линии связи,
• б) скрещивающиеся прямые, в отличии от параллельных и пересекающихся не лежат в одной плоскости,
• в) через две скрещивающиеся прямые можно провести две параллельные плоскости,
• г) расстояние между двумя скрещивающимися прямыми равно расстоянию между проведенными через них параллельными плоскостями.
• д) угол между скрещивающимися прямыми равен углу, стороны которого параллельны скрещивающимся прямым.

Определение видимости элементов грешного тела. На рисунке 1.33 с помощью конкурирующих точек определена видимость граней треугольной призмы. Точки 1 и 2, принадлежащие соответственно ребрам служат для определения видимости на фронтальной плоскости проекций. Обозначив их на фронтальной проекции ребер, находятся их горизонтальные проекции.

Точка 2, принадлежащая ребру имеет большую игрековую координату, нежели точка, следовательно, находится ближе к наблюдателю и вместе с ней и ребро — ребро на фронтальной плоскости видимо. Другая пара конкурирующих точек 3 и 4 служит для определения видимости на горизонтальной плоскости проекций. Точка 4, принадлежащая ребру находится выше точки 3 (у нее больше координата чем у точки 3 ), следовательно ребро на горизонтальной плоскости видимо.

Проецирование плоских углов

В общем случае плоский угол ни на одну из плоскостей проекций не будет проецироваться без искажения.

Любой плоский угол проецируется в натуральную величину, если обе его стороны параллельны какой-либо плоскости проекций угол лежит в плоскости, параллельной плоскости проекций) (рис. 1.34). Одно из инвариантных свойств ортогонального проецирования утверждает, что прямой угол проецируется в натуральную величину, если хотя бы одна из его сторон параллельна этой плоскости проекций.

Имеется несколько способов доказательства данного положения. Возьмем, пожалуй, самый простой. Прямой угол расположен так, что обе его стороны параллельны плоскости тогда угол — прямой. Возьмем на перпендикуляре любую точку и соединим ее с точкой Угол т.к. перпендикулярен плоскости Проекции углов совпадают, т.к. точки находятся на одном перпендикуляре к плоскости т.о.

Комплексный чертеж угла DBC , одна из сторон которого (ВС параллельна горизонтальной плоскости проекций) дан на рисунке 1.34.

Плоскость

Способы задания плоскости

Плоскостью является простейшая поверхность. Положение плоскости в пространстве однозначно определяется тремя различными точками не принадлежащими одной прямой. Поэтому для задания плоскости на эпюре Монжа (комплексном чертеже), (рис. 1.35 ) достаточно указать проекции:

1. трех различных, не принадлежащих одной прямой точек (рис. 1.35 а);
2. прямой и не принадлежащей ей точки (рис. 1.35 б);
3. двух параллельных прямых (рис. 1.35 в);
4. двух пересекающихся прямых (рис. 1.35 г);
5. проекциями любой плоской фигуры ( рис. 1.35 д).

Все эти способы задания плоскости равноценны. Нетрудно, имея одну комбинацию элементов перейти к любой другой.

Например, проведя через точки прямую, получим задание плоскости прямой и точкой. От него можно перейти к двум последующим или к последнему — быть заданной на чертеже любой плоской фигурой (треугольником, четырехугольником, кругом и т. д.).

В некоторых случаях, бывает целесообразным задавать плоскость не произвольными пересекающимися прямыми, а прямыми, по которым эта плоскость пересекает плоскости проекций.

Такой вариант задания плоскости называют заданием плоскости следами. На рисунке 1.36 показана плоскость Прямые, по которым плоскость пересекает плоскости проекций, называются следами плоскости:

Точки пересечения плоскости с осями проекций называются точками схода следов.

Чтобы построить след плоскости, необходимо построить одноименные следы двух прямых, лежащих в этой плоскости (рис 1.37).

Сопоставляя между собой наглядное изображение ( рис. 1.36) и его плоскостную модель — эпюр Монжа (рис. 1.37), мы видим, что задание плоскости следами обладает преимуществом перед другими вариантами. Ее изображение на эпюре:

• во-первых, сохраняет наглядность изображения, что позволяет легко представить положение плоскости в пространстве;
• во-вторых — при задании плоскости следами требуется указать только две прямые вместо четырех (рис. 1.35 в , 36г ), или шести (рис. 1.35д ).

Показанная на рисунках 1.36 и 1.37 плоскость занимает общее (произвольное) положение по отношению к плоскостям проекций (углы наклона этой плоскости к плоскостям проекций — произвольные, но отличные от Такая плоскость называется плоскостью общего положения.

На рисунке 1.37 видно, что на эпюре Монжа следы плоскости общего положения составляют с осью проекции также произвольные углы. Угол между следами плоскости на эпюре не равен углу, образованному ими в пространстве. Действительно, в точке схода следов находится вершина трехгранного угла, две грани которого совпадают с плоскостями проекций. Сумма двух плоских углов данного трехгранного угла больше третьего плоского угла.

Точка и прямая в плоскости

К числу основных позиционных задач, решаемых на плоскости, относят: проведение в плоскости прямой; построение в плоскости некоторой точки; построение недостающей проекции точки, лежащей в плоскости; проверка принадлежности точки плоскости. Решение этих задач основывается на известных положениях геометрии: прямая принадлежит плоскости, если она проходит через две точки, принадлежащие плоскости или если она проходит через одну точку этой плоскости параллельно прямой, лежащей в этой плоскости.

Пусть некоторая плоскость определена точками (рис. 1.38). Проведя прямые через одноименные проекции этих точек, получим проекции треугольника Точка взятая на прямой принадлежащей плоскости треугольника, тем самым принадлежит плоскости Проведя прямую через точку и через другую точку, заведомо принадлежащую этой плоскости (например, прилучаем одну и ту же плоскость.

На рисунке 1.39 дан комплексный чертеж плоскости общего положения, заданной следами. Точка принадлежит плоскости и кроме того принадлежит фронтальной плоскости проекций. Точка так же принадлежит заданной плоскости и принадлежит горизонтальной плоскости проекций. Точка не принадлежит заданной плоскости

На рисунке 1.38 показана прямая принадлежащая плоскости т.к две ее точки принадлежат заданной плоскости.

Т.о. точка принадлежит плоскости, если она принадлежит прямой принадлежащей данной плоскости.

Построение недостающей проекции точек

На рисунке 1.40 плоскость задана треугольником Принадлежащая этой плоскости точка задана фронтальной проекцией Требуется найти горизонтальную проекцию точки Ее строят с помощью вспомогательной прямой, принадлежащей плоскости и проходящей через точку Для этого проводим фронтальную проекцию прямой отмечаем на точку строим горизонтальную проекцию прямой и на ее продолжении находим горизонтальную проекцию точки

На рисунке 1.41 плоскость задана следами. Задана точка горизонтальной проекцией. Проведя через нее вспомогательную прямую и найдя ее фронтальную проекцию, находим на ней недостающую проекцию точки.

Проверка принадлежности точки плоскости

Для проверки принадлежности точки плоскости используют вспомогательную прямую, принадлежащую плоскости. Так на рисунке 1.42 плоскость задана параллельными прямыми точка — фронтальной проекцией и горизонтальной Проекции вспомогательной прямой проводят так, чтобы она проходила через одну из проекций точки. Например, горизонтальная проекция вспомогательной прямой проходит через горизонтальную проекцию точки — Построив фронтальную проекцию прямой убеждаемся, что фронтальная проекция точки не принадлежит прямой Следовательно, точка не принадлежит плоскости.

На рисунке 1.43 задана следами плоскость общего положения и точка Проведя через фронтальную проекцию точки фронтальную проекцию прямой и найдя ее горизонтальную проекцию, убеждаемся, что точка не принадлежит заданной плоскости

Частные случаи расположения плоскостей. Кроме рассмотренного общего случая, плоскость по отношению к плоскостям проекций может занимать следующие частные положения:

1. перпендикулярное к плоскости проекции,
2. параллельные плоскости проекции.

Плоскости, перпендикулярные к плоскостям проекций, называются проецирующими. При этом плоскость, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций, называется горизонтально-проецирующей (рис. 1.44), плоскость, перпендикулярная фронтальной плоскости проекций — фронталь-но-проецирующей (рис. 1.45).

Рисунки 1.44 и 1.45 дают наглядное представление о проецирующих плоскостях и их задании на эпюре Монжа, причем одна и та же горизонтально проецирующая плоскость задана следами и треугольником (рис. 1.44), и фронтально-проецирующую — следами и треугольником (рис. 1.45).

На ту плоскость проекций, к которой эта плоскость перпендикулярна, она проецируется в прямую линию. Эту проекцию можно рассматривать и как след плоскости. Кроме того, на эту плоскость проекций в натуральную величину проецируются углы наклона данной плоскости к двум другим плоскостям проекций.

Проецирующие плоскости обладают следующим важным свойством, называемым собирательным: если точка, прямая или фигура расположена в плоскости, перпендикулярной к плоскости проекций, то на этой плоскости их проекции совпадают со следом проецирующей плоскости.

Плоскости, параллельные плоскости проекций, называют плоскостями уровня

Плоскость (рис. 1.46), параллельную фронтальной плоскости проекций (эта плоскость одновременно перпендикулярна двум другим плоскостям проекций), называют плоскостью фронтального уровня или фронтальной. На горизонтальную плоскость проекций она проецируется в прямую, параллельную оси все что в ней находится (в данном случае треугольник проецируется в эту линию — ее горизонтальный след. На фронтальную плоскость проекций геометрические образы, находящиеся в этой плоскости, проецируются без искажения (в данном случае величина фронтальной проекции треугольника равна величине самого треугольника). Эта плоскость не имеет фронтального следа.

Плоскость (рис. 1.47), параллельную горизонтальной плоскости проекций, называют горизонтальной или плоскость горизонтального уровня или горизонтальной. На горизозонтальную плоскость проекций треугольник находящийся в плоскости фронтального уровня проецируется без искажения, а на фронтальную — в линию параллельную оси являющуюся фронтальным следом плоскости

Главные линии плоскости

Прямых, принадлежащих плоскости, множество. Среди них выделяют прямые, занимающие особое, частное положение в плоскости. К ним относят — горизонтали, фронтали, профильные прямые и линии наибольшего наклона к плоскостям проекций. Эти линии называют главными линиями плоскости.

Горизонталь — прямая, лежащая в плоскости и параллельная горизонтальной плоскости проекций (рис. 1.48).

Горизонтальная проекция горизонтали параллельна горизонтальному следу плоскости, которой она принадлежит. Фронтальная проекция горизонтали параллельна оси профильная — оси По имеющейся, например , фронтальной проекции легко найти горизонтальную, используя условие принадлежности точки плоскости.

Фронталь — прямая, лежащая в плоскости и параллельная фронтальной плоскости (рис. 1.48). Фронтальная проекция фронтали параллельна фронтальному следу плоскости, в которой она находится. Горизонтальная проекция фронтали, параллельна оси профильная — оси

Профильная прямая — прямая, принадлежащая плоскости и параллельна профильной плоскости проекций (рис. 1.48, 1.49, 1.50). На рисунках 1.50 и 1.52 дан комплексный чертеж главных линий, построенных в плоскости треугольника

Следы плоскостей являются частными случаями горизонтали, фронтали и профильной прямой. В проективной геометрии горизонтальный след, например, называется горизонталью нулевого уровня или нулевой горизонталью.

Следы плоскостей являются частными случаями горизонтали, фронта-ли и профильной прямой. В проективной геометрии горизонтальный след, например, называется горизонталью нулевого уровня или нулевой горизонталью. Аналогично фронтальный и профильные следы.

Главные линии применяются для решения задач по определению геометрических элементов в плоскости.

Из трех линий наибольшего наклона к плоскостям проекций отметим линию наибольшего наклона к горизонтальной плоскости проекций. Эту линию называют линией ската.

Линии ската — это прямая, лежащая в плоскости и перпендикулярная ее горизонтальному следу или ее горизонтали (рис. 1.51, 1.52). Линия ската перпендикулярна горизонтальному следу плоскости а в треугольнике — горизонтали. Из условия проецирования прямого угла горизонтальная проекция линии наибольшего наклона к горизонтальной плоскости проекций перпендикулярна горизонтальному следу плоскости (рис. 1.51), а в случае задания плоскости треугольником перпендикулярна горизонтальной проекции горизонтали (рис. 1.52). Линейный угол двухгранного, образованного заданной плоскостью и горизонтальной плоскость проекций можно определить методом прямоугольного треугольника, определив угол наклона прямой (линии ската) к горизонтальной плоскости проекций.

Соответственно, линия наибольшего наклона к фронтальной плоскости проекций перпендикулярна фронтали или фронтальному следу плоскости.

На комплексном чертеже используется правило проецирования прямого угла. Т.о для построения линии ската, в заданной плоскости строится горизонталь. Построение проекции линии ската выполняют с горизонтальной проекции, проводя ее перпендикулярно горизонтальной проекции горизонтали.

Следовательно, линия наибольшего наклона к плоскости может служить для определения угла наклона этой плоскости к соответствующей плоскости проекции. Величину углов наклона к соответствующим плоскостям проекций можно определить используя метод прямоугольного треугольника.

Линия наибольшего наклона определяет положение самой плоскости.

Построить плоскость возможно, используя заданную прямую наибольшего наклона как одну из пересекающихся прямых искомой плоскости, а за вторую принять горизонталь данной плоскости.

Таким образом, построив линию наибольшего наклона заданной в пространстве плоскости общего положения, можно, используя метод прямоугольного треугольника, определить угол наклона всей заданной плоскости к какой-либо плоскости проекций, взяв за исходную только одну линию наибольшего наклона.

Рассмотренные прямые особого положения в плоскости, главным образом горизонтали и фронтали, весьма часто применяются в различных построениях при решении задач на комплексном чертеже. Это объясняется значительной простотой построения указанных прямых, поэтому их весьма удобно применять в качестве вспомогательных.

Взаимное положение прямой и плоскости, двух плоскостей

Взаимное положение прямой и плоскости определяется количеством общих точек:

1. если прямая имеет две общие точки с плоскостью, то она принадлежит этой плоскости,
2. если прямая имеет одну общую точку с плоскостью, то прямая пересекает плоскость,
3. если точка пересечения прямой с плоскостью удалена в бесконечность, то прямая и плоскость параллельны.

Задачи, в которых определяется взаимное расположение различных геометрических фигур относительно друг друга, называются позиционными задачами.

Прямая принадлежащая плоскости рассматривалась ранее.

Прямая параллельна плоскости

Прямая параллельна плоскости, если она параллельна какой-нибудь прямой, лежащей в этой плоскости. Чтобы построить такую прямую, необходимо в плоскости задать любую прямую и параллельно ей провести требуемую.

Пусть через точку (рис. 1.53 ) необходимо провести прямую параллельную плоскости заданную треугольником Для этого через фронтальную проекцию точки точки проведем фронтальную проекцию искомой прямой параллельно фронтальной проекции любой прямой, лежащей в плоскости например, прямой Через горизонтальную проекцию точки параллельно проводим горизонтальную проекцию искомой прямой Прямая параллельна плоскости заданной треугольником

Из всех возможных положений прямой, пересекающей плоскость, отметим случай, когда прямая перпендикулярна плоскости. Рассмотрим свойства проекций такой прямой.

Прямая перпендикулярна плоскости

Прямая перпендикулярна плоскости (частный случай пересечения прямой с плоскостью) если она перпендикулярна какой-либо прямой, лежащей в плоскости. Для построения проекций перпендикуляра к плоскости, находящейся в общем положении, этого недостаточно без преобразования проекций. Поэтому вводят дополнительное условие: прямая перпендикулярна плоскости, если она перпендикулярна двум пересекающимся главным линиям (для построения проекций используется условие проецирования прямого угла). В этом случае: горизонтальная и фронтальная проекции перпендикуляра перпендикулярны соответственно горизонтальной проекции горизонтали и фронтальной проекции фронтали данной плоскости общего положения (рис. 1.54). При задании плоскости следами проекции перпендикуляра перпендикулярны соответственно: фронтальная — фронтальному следу, горизонтальная — горизонтальному следу плоскости (рис. 1.55).

Пересечение прямой с проецирующей плоскостью

Рассмотрим прямую, пересекающую плоскость, когда плоскость находится в частном положении.

Плоскость, перпендикулярная плоскости проекций (проецирующая плоскость), проецируется на нее в виде прямой линии. На этой прямой (проекции плоскости) должна находиться соответствующая проекция точки, в которой некоторая прямая пересекает эту плоскость.

На рисунке 1.56 дан комплексный чертеж построения проекций точки пересечения прямой с плоскостью горизонтального уровня Фронтальный след плоскости является ее фронтальной проекцией. Фронтальная проекция точки пересечения плоскости с прямой определятся в пересечении фронтальной проекции прямой и фронтального следа плоскости. Имея фронтальную проекцию точки пересечения, находим горизонтальную проекцию точки пересечения прямой с плоскостью

На рисунке 1.57 изображена плоскость общего положения, заданная треугольником и фронтально-проецирующая прямая пересекающая плоскость в точке Фронтальная проекция точки — совпадает с точками Для построения горизонтальной проекции точки пересечения проведем через точку в плоскости прямую (например, 1-2). Построим ее фронтальную проекцию, а затем горизонтальную . Точка является точкой пересечения прямых и 1-2. То есть точка одновременно принадлежит прямой и плоскости треугольника и, следовательно, является точкой их пересечения.

На рисунке 1.58 фронтальная проекция точки пересечения прямой с треугольником определяется в пересечении их фронтальных проекций, т.к. треугольник проецируется на фронтальную плоскость в виде прямой линии. Находим горизонтальную проекцию точки пересечения прямой с плоскостью ( она лежит на горизонтальной проекции прямой). Способом конкурирующих точек, определяем видимость прямой относительно плоскости треугольника на горизонтальной плоскости проекций.

На рисунке 1.59 изображена горизонтально-проецирующая плоскость и прямая общего положения Т.к. плоскость перпендикулярна горизонтальной плоскости проекций, то все, что в ней находится, на горизонтальную плоскость проекций проецируется на ее след, в том числе и точка ее пересечения с прямой Следовательно, на комплексном чертеже имеем горизонтальную проекцию точки пересечения прямой с плоскостью По принадлежности точки прямой, находим фронтальную проекцию точки пересечения прямой с плоскость Определяем видимость прямой на фронтальной плоскости проекций.

Пересечение двух плоскостей

Прямая линия пересечения двух плоскостей определяется двумя точками, каждая из которых принадлежит обеим плоскостям, или одной точкой, принадлежащей двум плоскостям, и известным направлением линии. В обоих случаях задача заключается в нахождении точки, общей для двух плоскостей.

Пересечение проецирующих плоскостей

Две плоскости могут быть параллельны между собой или пересекаться. Рассмотрим случаи взаимного пересечения плоскостей.

Прямая линия, получаемая при взаимном пересечении двух плоскостей, вполне определяется двумя точками, из которых каждая принадлежит обеим плоскостям, следовательно, необходимо и достаточно найти эти две точки, принадлежащей линии пересечения двух заданных плоскостей.

Следовательно, в общем случае для построения линии пересечения двух плоскостей необходимо найти какие-либо две точки, каждая из которых принадлежит обеим плоскостям. Эти точки и определяют линию пересечения плоскостей. Для нахождения каждой из этих двух точек обычно приходится выполнять специальные построения. Но если хотя бы одна из пересекающихся плоскостей перпендикулярна (или параллельна) к какой-либо

Если плоскости, заданны следами , то естественно искать точки, определяющие прямую пересечения плоскостей, в точках пересечения одноименных следов плоскостей попарно: прямая, проходящая через эти точки, является общей для обеих плоскостей, т.е. их линией пересечения.

Рассмотрим частные случаи расположения одной (или обеих) из пересекающихся плоскостей.

На комплексном чертеже (рис. 1.60) изображены горизонтально-проецирующие плоскости Тогда горизонтальная проекция их линии пересечения вырождается в точку, а фронтальная проекция — в прямую, перпендикулярную оси

На комплексном чертеже (рис. 1.61) изображены плоскости частного положения: плоскость перпендикулярна горизонтальной плоскости проекций (горизонтально-проецирующая плоскость) и плоскость — плоскость горизонтального уровня. В этом случая, горизонтальная проекция их линии пересечения совпадет с горизонтальным следом плоскости а фронтальная — с фронтальным следом плоскости

В случае задания плоскостей следами легко установить, что эти плоскости пересекаются: если хотя бы одна пара одноименных следов пересекается, то плоскости пересекаются между собой.

Изложенное относится к плоскостям, заданных пересекающимися следами. Если же обе плоскости имеют на горизонтальной и фронтальной плоскостях следы, параллельные друг другу, то эти плоскости могут быть параллельны либо пересекаться. О взаимном положении таких плоскостей можно судить, построив третью проекцию (третий след). Если следы обеих плоскостей на третьей проекции так же параллельны, то плоскости параллельны между собой. Если следы на третьей плоскости пересекаются, то заданные в пространстве плоскости пересекаются.

На комплексном чертеже (рис. 1.62) изображены фронтально-проецирующие плоскости, заданные треугольником Проекция линии пересечения на фронтальной плоскости проекций — точка, т.е. так как треугольники перпендикулярны фронтальной плоскости проекций, то и их линия пересечения так же перпендикулярна фронтальной плоскости проекций. Следовательно горизонтальная проекции линии пересечения треугольников (12) перпендикулярна оси Видимость элементов треугольников на горизонтальной плоскости проекции определяется с помощью конкурирующих точек (3,4).

На комплексном чертеже (рис. 1.63) заданы две плоскости: одна из которых треугольником общего положения, другая — треугольником перпендикулярна фронтальной плоскости проекций, т.е. находящийся в частном положении (фронтально-проецирующий). Фронтальная проекция линии пересечения треугольников находится исходя из общих точек, одновременно принадлежащих обоим треугольникам (все, что находится во фронтально- проецирующем треугольнике на фронтальной проекции выльется в линию — проекцию его на фронтальную плоскость, в том числе и линия его пересечения с треугольником По принадлежности точек пересечения сторонам треугольника находим горизонтальную проекцию линии пересечения треугольников. Способом конкурирующих точек определяем видимость элементов треугольников на горизонтальной плоскости проекций.

На рисунке 1.64 дан комплексный чертеж двух плоскостей, заданных треугольником общего положения и горизонтально-проецирующая плоскость заданной следами. Так как плоскость — горизонтально- проецирующая, то все, что в ней находится, в том числе и линия ее пересечения с плоскостью треугольника на горизонтальной проекции совпадет с ее горизонтальным следом. Фронтальную проекцию линии пересечения данных плоскостей находим из условия принадлежности точек 1,2 сторонам треугольника общего положения.

В случае задания плоскостей общего положения не следами, то для получения линии пересечения плоскостей последовательно находится точка встречи стороны одного треугольника с плоскостью другого треугольника. Если плоскости общего положения заданы не треугольниками, то линию пересечения таких плоскостей можно найти путем введения поочередно двух вспомогательных секущих плоскостей — проецирующих (для задания плоскостей треугольниками) или уровня для всех других случаев.

Пересечение прямой общего положения с плоскость общего положения

Ранее были рассмотрены случаи пересечения плоскостей, когда одна из них являлась проецирующей. На основе этого мы можем найти точку пересечения прямой общего положения с плоскостью общего положения, путем введения дополнительной проецирующей плоскости-посредника.

Прежде чем рассматривать пересечение плоскостей общего положения, рассмотрим пересечение прямой общего положения с плоскостью общего положения.

Для нахождения точки встречи прямой общего положения с плоскостью общего положения необходимо:

1. прямую заключить во вспомогательную проецирующую плоскость,
2. найти линию пересечения заданной и вспомогательных плоскостей,
3. определить общую точку, принадлежащую одновременно двум плоскостям (это их линия пересечения) и прямой.

На комплексном чертеже (рис. 1.65) изображен треугольник общего положения и прямая общего положения. Для нахождения точки пересечения прямой с плоскостью, заключим прямую во фронтально- проецирующую плоскость Найдем линию пересечения (12 ) плоскости- посредника и заданной плоскости При построении горизонтально проекции линии пересечения найдется общая точка одновременно принадлежащая двум плоскостям и заданной прямой Из принадлежности точки прямой находим фронтальную проекцию точки пересечения прямой с заданной плоскостью. Видимость элементов прямой на плоскостях проекций, определяем с помощью конкурирующих точек.

На рисунке 1.66 показан пример нахождения точки встречи прямой являющейся горизонталью (прямая параллельна горизонтальной плоскости проекций) и плоскости общего положения, заданной следами. Для нахождения точки их пересечения, прямая заключается в горизонтально- проецирующую плоскость Далее поступают, как и в выше изложенном примере.

Для нахождения точки встречи горизонтально-проецирующей прямой с плоскостью общего положения (рис. 1.67), через точку встречи прямой с плоскостью (ее горизонтальная проекция совпадает с горизонтальной проекцией самой прямой) проводим горизонталь (т.е. привязываем точку пересечения прямой с плоскостью в плоскость Найдя фронтальную проекцию проведенной горизонтали в плоскости отмечаем фронтальную проекцию точки встречи прямой с плоскостью

Для нахождения линии пересечения плоскостей общего положения, заданных следами достаточно отметить две общие точки, одновременно принадлежащие обеим плоскостям. Такими точками являются точки пересечения их следов (рис. 1.68).

Для нахождения линии пересечения плоскостей общего положения, заданных двумя треугольниками (рис. 1.69), последовательно находим точку встречи стороны одного треугольника с плоскостью другого треугольника. Взяв любые две стороны из любого треугольника, заключив их в проецирующие плоскости посредники, находятся две точки, одновременно принадлежащие обоим треугольникам — линия их пересечения.

На рисунке 1.69 дан комплексный чертеж треугольников и общего положения. Для нахождения линии пересечения данных плоскостей:

1. Заключаем сторону треугольника во фронтально- проецирующую плоскость (выбор плоскостей совершенно произвольный).
2. Находим линию пересечения плоскости и плоскости
3. Отмечаем горизонтальную проекцию точки встречи (общая точка двух треугольников) из пересечения 12 и и находим ее фронтальную проекцию на фронтальной проекции прямой
4. Проводим вторую вспомогательную проецирующую плоскость через сторону треугольника
5. Находим линию пересечения плоскости и треугольника -3 4.
6. Отмечаем горизонтальную проекцию точки являющейся точкой встречи стороны с плоскостью треугольника и находим ее фронтальную проекцию.
7. Соединяем одноименные проекции точек — линя пересечения плоскостей общего положения, заданных треугольниками и
8. Способом конкурирующих точек определяем видимость элементов треугольников на плоскостях проекций.

Параллельные плоскости

Две плоскости параллельны, если две пересекающиеся прямые одной плоскости параллельны двум пересекающимся прямым другой плоскости.

На рисунке 1.70 построена плоскость, проходящая через точку параллельная плоскости, заданной пересекающимися прямыми

Так как выше изложенное действительно и для главных линий параллельных плоскостей, то можно сказать, что плоскости параллельны, если параллельны их одноименные следы (рис. 1.71).

На рисунке 1.72 показано построение плоскости параллельной заданной и проходящей через точку В первом случае через точку проведена прямая (фронталь), параллельная заданной плоскости Тем самым проведена плоскость содержащая прямую параллельную заданной плоскости и параллельная ей. Во втором случае через точку проведена плоскость, заданная главными линиями из условия параллельности этих линий заданной плоскости

Взаимно-перпендикулярные плоскости

Если одна плоскость содержит хотя бы одну прямую, перпендикулярную другой плоскости, то такие плоскости перпендикулярны. На рисунке 1.73 показаны взаимно перпендикулярные плоскости. На рисунке 1.74 показано построение плоскости, перпендикулярной заданной через точку используя условие перпендикулярности прямой (в данном случае главных линий) плоскости.

В первом случае через точку проведена фронталь, перпендикулярная плоскости построен ее горизонтальный след и через него проведен горизонтальный след плоскости перпендикулярно горизонтальному следу плоскости Через полученную точку схода следов проведен фронтальный след плоскости перпендикулярно фронтальному следу плоскости

Во втором случае в плоскости треугольника проведены горизонталь и фронталь и через заданную точку задаем плоскость пересекающимися прямыми (главными линиями), перпендикулярную плоскости треугольника. Для этого проводим через точку горизонталь и фронталь. Горизонтальную проекцию горизонтали искомой плоскости проводим перпендикулярно горизонтальной проекции горизонтали треугольника, фронтальную проекцию фронтали новой плоскости — перпендикулярно фронтальной проекции фронтали треугольника.

Способы преобразования комплексного чертежа

Многие задачи решаются легко и просто, если прямые линии, плоские фигуры (основания, грани, ребра, оси) рассматриваемых геометрических тел находятся в частном положении. Такое частное, наивыгоднейшее взаимное расположение геометрического элемента и плоскостей проекций может быть обеспечено преобразованием чертежа.

Общая характеристика способа преобразования комплексного чертежа

Трудоемкость и, как следствие, точность графического решения задач часто зависит не только от сложности задачи, но и от того, какое положение занимают геометрические образы, входящие в условие задачи, по отношению к плоскостям проекций.

Для упрощения решения метрических и позиционных задач применяют различные методы преобразования ортогональных проекций. После таких преобразований новые проекции позволяют решать задачу минимальными графическими средствами.

Переход от общего положения геометрического образа к частному можно осуществить изменением взаимного положения проецируемого объекта и плоскости проекции. При ортогональном проецировании это может быть достигнуто двумя путями:

• во-первых — перемещением в пространстве проецируемого объекта так, чтобы он занял частное положение относительно плоскостей проекций, которые при этом не меняют своего положения в пространстве;
• во-вторых — выбором новой плоскости проекций, по отношению к которой проецируемый объект, не меняющий своего положения в пространстве, окажется в частном положении.

Первый способ лежит в основе метода вращения (и как частные случаи: совмещения и плоско-параллельного перемещения); второй — составляет теоретическую базу способа замены плоскостей проекций. Рассмотрим каждый из этих случаев в отдельности.

Метод перемены плоскостей проекций

Способ замены плоскостей проекций состоит в том, что одна из плоскостей проекций заменяется на новую. Эта плоскость выбирается перпендикулярно оставшейся плоскости проекций. Геометрический элемент при этом не меняет своего положения в пространстве. Новую плоскость располагают так, чтобы по отношению к ней геометрический элемент занимала частное положение, удобное для решения задачи.

Перемену плоскостей проекций можно производить несколько раз.

На рисунке 1.76 показано преобразование проекции точки из системы в систему в которой вместо фронтальной плоскости проекций введена новая вертикальная плоскость а горизонтальная плоскость проекций осталась неизменной. Получаем новую систему двух взаимно перпендикулярных плоскостей В новой системе горизонтальная проекция точки осталась неизменной. Проекция точки на новую плоскость находится от плоскости на том же расстоянии что и проекция точки на плоскости Это условие позволяет легко строить проекции точки на комплексном чертеже (рис. 1.76) на новой плоскости проекций.

Используя вышеизложенное сделаем заключение: расстояние от старой проекции точки до старой оси, равно расстоянию от новой Рис. 1.77

На рисунке 1.77 показано нахождение натуральной величины отрезка и углов наклона его к горизонтальной и фронтальной плоскостям проекций.

При замене фронтальной плоскости проекций на новую (она вводится перпендикулярной оставшейся горизонтальной плоскости проекций и параллельно отрезку новая ось проводится параллельно горизонтальной проекции отрезка Используя правило ортогонального проецирования (проекционные линии связи всегда перпендикулярны оси проекций) и условие получения новой проекции точки при замене плоскостей проекций, находим новую проекцию прямой

Полученная проекция по величине есть натуральная величина отрезка здесь же находится угол наклона отрезка к горизонтальной плоскости проекций.

При замене горизонтальной плоскости проекций (новая плоскость вводится параллельной отрезку в пространстве и перпендикулярно оставшейся фронтальной плоскости проекций), получаем опять-таки натуральную величину отрезка и угол наклона его к фронтальной плоскости проекций.

При замене последовательно горизонтальной и фронтальной плоскостей проекции получаем в новой системе плоскостей прямую в виде точки, т. е. в новой системе а прямая становится проецирующей.

На рисунке 1.78 показано нахождение натуральной величины плоской фигуры — треугольника и угол наклона его к горизонтальной плоскости проекций. Для этого фронтальная плоскость проекций заменена на новую (перпендикулярную оставшейся горизонтальной плоскости проекций и треугольнику Из условия перпендикулярности прямой и плоскости в треугольнике проведена горизонталь и новая ось проведена перпендикулярно горизонтальной проекции горизонтали Тогда на новую плоскость треугольник проецируется в линию и здесь же можно увидеть угол наклона треугольника к горизонтальной плоскости проекций. Далее заменив горизонтальную плоскость проекций на новую, перпендикулярную плоскости и параллельную плоскости треугольника, получим в новой системе плоскостей натуральную величину треугольника

Способ вращения

При применении способа вращения плоскости проекций остаются неизменными, а изменяется положение объекта в пространстве. Изменение положения объекта достигается вращением его вокруг некоторой оси. В качестве оси вращения обычно выбирают проецирующую прямую или прямую уровня, т.к. построение, выполняемые на комплексном чертеже при вращении вокруг этих прямых, значительно проще построений при вращении вокруг прямой общего положения.

При вращении вокруг какой-либо оси следует помнить, что вращающаяся точка описывает окружность, расположенную в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Центр этой окружности является основанием перпендикуляра, опущенного из вращаемой точки на ось вращения, или, иначе, точкой пересечения с осью вращения плоскости, в которой вращается точка. Совершенно очевидно, что все точки объекта поворачиваются на один и тот же угол.

Т.о. При вращении точки вокруг горизонтальной (фронтальной) проецирующей прямой горизонтальная (фронтальная) проекция точки перемещаетея по окружности, а фронтальная (горизонтальная) проекция — прямой параллельной оси.

Рассмотрим поворот отрезка прямой линии вокруг заданной оси. При этом, если ось вращения выбрать проходящей через один из концов отрезка, то построение упростится, так как точка, через которую проходит ось, будет неподвижной и для поворота отрезка надо построить новое положение проекций только одной точки — другого конца.

На рисунке 1.79 показан случай, когда для поворота отрезка выбрана ось вращения, перпендикулярная к горизонтальной плоскости проекций, и проходящая через точку При повороте вокруг такой оси можно, например, расположить отрезок параллельно фронтальной плоскости проекций. Горизонтальная проекция отрезка в своем новом положении параллельна оси Найдя точку и построив отрезок получаем фронтальную проекцию отрезка в его новом положении. Проекция выражает длину отрезка Угол равен углу между прямой и горизонтальной плоскостью проекций.

Многогранники

Гранной поверхностью называется поверхность, образованная перемещением прямолинейной образующей по ломаной направляющей. Гранные поверхности можно подразделить на два вида: пирамидальные и призматические.

Часть пространства, ограниченная со всех сторон поверхностью, называется телом.

Многогранником называется тело, ограниченное плоскими многоугольниками. Рассмотрение многогранников ограничим рассмотрением призм и пирамид.

Призмой называется многогранник, у которого одинаковые взаимно параллельные грани — основания, а остальные — боковые грани — параллелограммы. Если ребра боковых граней перпендикулярны основанию, то призму называют прямой. Для задания призмы достаточно задать одно ее основание и боковое ребро.

Пирамида представляет собой многогранник, у которого одна грань -произвольный многоугольник, принимающейся за основание, а остальные грани (боковые) — треугольники с общей вершиной, называемой вершиной пирамиды.

Сечение многогранников плоскостью

В сечении гранных поверхностей плоскостями получаются многоугольники, вершины которых определяются как точки пересечения ребер гранных поверхностей с секущей плоскостью.

Многоугольник сечения может быть найден двумя путями:

• — вершины многоугольника находятся как точки пересечения прямых (ребер) с секущей плоскостью;
• — стороны многоугольника находятся как линии пересечения плоскостей (граней) многогранника с секущей плоскостью.

В качестве примера построим сечение призмы фронтально-проецирующей плоскостью (рис. 1.80).

Секущая плоскость перпендикулярно фронтальной плоскости проекций, следовательно, все линии, лежащие в этой плоскости, в том числе и фигура сечения на фронтальной проекции, совпадут с фронтальным следом плоскости Таким образом, фронтальная проекция фигуры сечения Определяется при пересечении фронтальных проекций ребер призмы со следом Горизонтальная проекция фигуры сечения совпадает с горизонтальной проекцией призмы. Профильная проекция фигуры сечения находится по принадлежностям проекций точек 1,2,3 соответствующим ребрам призмы. Если считать что плоскость отсекает верх призмы, то фигура сечения на профильной плоскости видна, а если нет, то линия изобразится невидимой.

На рисунке 1.81 показано сечение четырехугольной пирамиды фронтально-проецирующей плоскостью

Секущая плоскость перпендикулярна фронтальной плоскости проекций, следовательно, все линии, лежащие в этой плоскости, в том числе и фигура сечения на фронтальной проекции, совпадут с фронтальным следом плоскости. Таким образом, фронтальная проекция фигуры сечения 1,2,3,4 определится при пересечении фронтальных проекций ребер пирамиды со следом плоскости. Горизонтальные проекции этих точек находим, проводя проекционные линии связи на горизонтальную проекцию соответствующих ребер. Если считать что плоскость отсекает верх пирамиды, то на фронтальной плоскости фигура сечения видна, если нет, то будут невидимы.

Призма с вырезом

В качестве примера построения сечения многогранника несколькими плоскостями рассмотрим построение призмы с вырезом, образованным треугольной призмой.

На фронтальной проекции отмечаем проекции точек встречи ребра заданной призмы с гранями призмы выреза: и точки пересечения ребер призмы выреза с гранями заданного тела: Находим горизонтальные проекции отмеченных точек. Все они находятся на горизонтальной проекции заданной призмы. По двум полученным проекциям точек находим их профильные проекции. С учетом видимости соединяем точки, принадлежащие соответствующим граням заданной призмы. В грани точки 3,2,8, в грани точки 3,5,7,8 и в грани 1,4,6,1.

Пирамида с вырезом

На рисунке 1.83 показано построение пирамиды с вырезом (как результат сечения пирамиды несколькими проецирующими плоскостями, образовавшими призматический вырез). Обозначаем на фронтальной проекции точки, одновременно принадлежащие заданной пирамиде и призматическому вырезу. По принадлежности точек ребрам заданной пирамиды находим их горизонтальные и профильные проекции. Точки (3) пересечения ребра призматического выреза с гранями заданной пирамиды можно найти двумя способами. Первый способ заключается в проведении через точки выреза плоскости параллельной основанию (след которой обозначается на комплексном чертеже). В сечении пирамиды этой плоскостью образуется треугольник подобный основанию, проходящий через точку Данному треугольнику принадлежат точки 3,1,6,7,5,4,3. Можно также найти точки на поверхности пирамиды проведением через них прямых, связывающих их с вершиной пирамиды и дальнейшим построением проведенных прямых на горизонтальной плоскости проекций и нахождением на них искомых точек. Полученные точки соединяют с учетом видимости в необходимой последовательности по соответствующим граням заданной пирамиды (чтобы две точки принадлежали одной секущей плоскости и одной грани пирамиды).

Тела вращения

Рассмотрим некоторые из многочисленных поверхностей вращения.

Поверхности, образованные вращением прямой линии. К таковым относятся цилиндр и конус.

Цилиндр вращения — поверхность, полученная вращением прямой вокруг параллельной ей оси и ограниченная двумя взаимно параллельными плоскостями.

Конус вращения — поверхность, образованная вращением прямой (образующая) вокруг пересекающейся с ней осью (направляющая).

Примером поверхностей, образованных вращением окружности вокруг неподвижной оси является сфера.

Сфера — поверхность, полученная вращением окружности вокруг ее диаметра.

Сечение цилиндра плоскостью

При сечении цилиндра вращения плоскостью, параллельной оси вращения, в сечении получается пара прямых (образующих). Если секущая плоскость перпендикулярна к оси вращения, в сечении получается окружность. В общем случае, когда секущая плоскость наклонена к оси вращения цилиндра, в сечении получается эллипс.

На рисунке 1.84 показан пример построения проекций линии сечения цилиндра фронтально проецирующей плоскостью когда в сечении получается эллипс.

Фронтальная проекция фигуры сечения в этом случае совпадает с фронтальным следом плоскости, а горизонтальная — с горизонтальной проекцией поверхности цилиндра — окружностью. Профильная проекция строится по двум имеющимся проекциям — горизонтальной и фронтальной, замеряя игрековые координаты точек относительно оси цилиндра и откладывая их на проекционных линиях связи соответствующих точек.

Сечение конуса плоскостью

В зависимости от положения секущей плоскости в сечении конуса вращения могут получиться различные линии, называемые линиями конических сечений.

Если секущая плоскость проходит через вершину конуса перпендикулярно его основанию, то в сечении получается пара прямых — образующих (треугольник — рис. 1.85а). В результате пересечения конуса плоскостью, перпендикулярной к оси конуса, получается окружность (рис. 1856). Если секущая плоскость наклонена к оси вращения конуса и не проходит через ее вершину, в сечении конуса могут получиться эллипс (секущая плоскость пересекает все образующие конуса — рис. 1.85в). Парабола образуется, если секущая плоскость параллельна одной из образующих конуса (рис. 1.85г). Гипербола образуется в случае, если секущая плоскость параллельна двум образующим конуса в зависимости от угла наклона секущей плоскости к основанию конуса (рис. 1.85д).

Известно, что точка принадлежит поверхности, если она принадлежит какой-либо линии этой поверхности. Для конуса графически наиболее простыми линиями являются образующие и окружности. Следовательно, если по условию задачи требуется найти горизонтальные проекции точек, принадлежащих поверхности конуса, то нужно через точки провести одну из этих линий.

На рисунке 1.86 дан пример построения проекций линии сечения конуса фронтально проецирующей плоскостью, когда в сечении получается эллипс.

Фигура сечения на фронтально плоскости совпадает со следом секущей плоскости. Обозначим характерные точки (точки, принадлежащие фронтальному очерку конуса — 1, 6 и 4, 5 — точки, принадлежащие профильному очерку конуса) и несколько промежуточных (чем больше будет отмечено таких точек, тем точнее получится фигура сечения — эллипс). Горизонтальные и профильные проекции точек 1,4,5,6, находятся без дополнительных построений, так как они принадлежат соответствующим очеркам конуса. Для точек 4 и 5 находятся их профильные проекции из условия принадлежности их профильному очерку конуса, а затем, измерив игрековую координату этих точек от оси конуса, отмечаются их горизонтальные проекции. Для нахождения проекций промежуточных точек можно воспользоваться методом проведения секущих плоскостей, параллельных основанию конуса или проведением через отмеченные точки образующих конуса с последующим нахождением горизонтальных проекций этих образующих и нахождением на них соответствующих точек. Далее по двум полученным проекциям строятся третью проекции отмеченных точек. Полученные проекции точек соединяются плавной кривой с учетом видимости (на примере верхняя часть конуса отсечена плоскостью и поэтому вся фигура сечения на профильной плоскости видна). Если такого отсечения не происходит, то на профильной проекции часть кривой сечения 465 изобразится невидимой линией.

Конус с вырезом

На рисунке 1.87 показан конус, в котором выполнен вырез, образованный тремя плоскостями частного положения, образующих призматический вырез. Фронтальная проекция фигуры сечения совпадает с очерком призматического выреза. Для нахождения горизонтально и профильной проекций выреза отмечаем ряд необходимых точек. Необходимо отметить характерные точки, принадлежащие очеркам конуса,точки перегиба плоскостей выреза и ряд промежуточных для точности построения определенных кривых. В данном случае отмечаются точки 5,6 и 11,12 принадлежащие профильному очерку конуса; точки 1, 2, 3, 4, 9,10, являющиеся ребрами (линии перегиба плоскостей выреза) призматического выреза. Для более точного построения части параболы необходимо отметить ряд точек (чем их будет больше, тем точнее получится кривая) находящихся между точками 3, 9 и 4, 10 (в данном случае это точки 7 и 8). Для построения части выреза, в результате которого образуется часть гиперболы, отмечаются точки, находящиеся между точками 1 и 3, 2 и 4 (в данном случае это точки 13 и 14). Их также необходимо взять достаточное количество.

Построив горизонтальные и профильные проекции отмеченных точек, фигуры проекций выреза соединяются с учетом видимости. На горизонтальной плоскости линии входа и выхода призматического выреза конуса видны. На профильной проекции видимость определяется по граничным точкам 5, 6 и 11, 12. Линия 5, 7, 9, 11 и 6, 8, 10, 12 на профильной проекции не видна, но, учитывая форму выреза, куски линии 5, 7 и 6, 8 до линий 3, 13 и 4, 14 будут видны.

Сечение шара плоскостью

Если шар пересекать плоскостью, то в сечении всегда получается окружность. Эта окружность может проецироваться:

• — в прямую, если секущая плоскость перпендикулярна к плоскости проекций;
• — в окружность с радиусом, равным расстоянию от оси вращения шара до очерка, если секущая плоскость параллельна какой-либо плоскости проекций;
• — в эллипс, если секущая плоскость не параллельна ни одной из плоскостей проекций.

Чтобы построить проекции точки, лежащей на поверхности шара, необходимо через нее провести секущую плоскость, параллельную какой-либо плоскости проекций, и построить окружность, на которой находится эта точка

На рисунке 1.88 показано построение проекций линии сечения шара фронтально проецирующей плоскость.

Построение начинаем с определения характерных точек. Точки 1 и 2 находятся на фронтальном очерке шара (главном меридиане). Эти точки -концы малой оси эллипса, а также самая высокая и самая низкая точки. Их горизонтальные и профильные проекции находятся на соответствующих окружностях шара, которые на горизонтальной и профильной плоскостях совпадают с осями. Точки 7 и 8 находятся на профильном очерке шара (профильном меридиане) и служат для определения видимости на профильной плоскости проекций. Горизонтальные проекции этих точек находятся по фронтальным и профильным. Точки 5 и 6 находятся на горизонтальном очерке шара (экваторе) и служат для определения видимости на горизонтальной плоскости проекций. Профильные проекции этих точек находим по горизонтальным и фронтальным проекциям. Для точного построения линии сечения необходимо найти несколько дополнительных точек. Для их построения используются вспомогательные секущие плоскости (например, плоскости горизонтального уровня которые в сечении дают окружность на горизонтальной плоскости. Полученные точки соединяют плавной кривой с учетом их видимости.

Шар с вырезом

На рисунке 1.89 показано построение проекций шара с вырезом, образованным тремя плоскостями частного положения, образующими призматический вырез.

Для построения проекций выреза отмечаем необходимые точки. Это точки, принадлежащие очеркам шара, точки перегиба плоскостей выреза, а также ряд промежуточных для более точного построения линий выреза.

Нахождение проекций характерных точек, принадлежащие очеркам шара, выполняется без дополнительных построений из учета принадлежности их определенным очеркам шара (точки 3, 4 и 11, 12 находятся на горизонтальном очерке шара, точки 7, 8 и 15, 16 — на профильном очерке). Проекции всех остальных точек находятся путем проведения через них дополнительных плоскостей уровня (горизонтального — как на данном примере или профильного). Например, при сечении шара плоскостью горизонтального уровня в сечении образуется окружность соответствующего радиуса. Горизонтальные проекции точек 1,2,15,16,13,14 находятся на горизонтальной проекции полученной окружности. Профильные проекции этих точек находятся по двум уже построенным фронтальным и горизонтальным. Кусочки линии сечения от этой плоскости с одной стороны шара: 1,15,13 и с другой -2,16,14. Куски линии сечения шара в пределах выреза от плоскости, находящееся меду точками 1, 9 и 2, 10 с одной стороны шара: 1,3,5,7,9 и с другой -2,4,6,8,10. Между точками 9, 13 и 10, 14 образуется часть окружности соответствующего радиуса, которая на горизонтальную плоскость проецируется в линию, а на профильную в окружность.

Полученные части линий проекций выреза соединяем с учетом видимости на горизонтальной и профильных плоскостях. Границей видимости на горизонтальной плоскости служат точки 3, 4 и 11, 12: на профильной плоскости — точки 5, 6 и 15, 16.

Основные правила оформления чертежей

Правила выполнения чертежей и других технических документов регламентированы Единой системой конструкторской документации (ЕСКД).

ЕСКД — комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения о порядке разработки, оформления и обращения конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями и предприятиями страны.

Единая система конструкторской документации. Стандарты ЕСКД

Основное значение стандартов ЕСКД — установить на предприятиях и в организациях единые правила выполнения, оформления и обращения конструкторской документации. Правила выполнения чертежей изложены в сборнике стандартов «Общие правила выполнения чертежей», а также в учебниках и справочниках по машиностроительному черчению.

Форматы

Различного вида чертежи и другие конструкторские документы всех видов промышленности выполняют на листах определенных форматов, размеры сторон которых установлены стандартом (ГОСТ 2.301 — Основные форматы приведены в таблице 1.

Формат листов определяется размерами внешней рамки чертежа. На листах любого формата проводят сплошной основной линией рамку чертежа. При этом расстояние с левой стороны листа — 20 мм (это поле чертежа, предназначенное для подшивки чертежа), а на остальных сторонах — 5 мм (рис. 2.1 и рис. 2.2).

На всех видах чертежей основные надписи располагают в правом нижнем углу формата (ГОСТ 2.104 — 68). На формате основная надпись располагается только вдоль короткой стороны листа. Основная надпись выполняется сплошными основными и тонкими линиями (рис. 2.3). В графах основной надписи указывают:

Масштабы

Масштабом изображения называют отношения размеров предмета, выполненные на чертеже без искажения его изображения, к их действительным значениям. Изображение может быть дано в натуральную величину, быть увеличенным или уменьшенным ГОСТ рекомендует выбирать масштабы из следующего ряда:

При выборе масштаба следует руководствоваться удобством пользования чертежом.

Масштаб указывается в графе основной надписи, имеющей заголовок «Масштаб». Масштаб изображения, отличающийся от указанного в основной надписи, помещают непосредственно над изображением вместе с надписью, относящейся к изображению. Например, для разрезов и сечений —

Линии

При выполнении чертежей, согласно используют несколько типов линий (рис. 2.4). Толщина сплошной основной линии применяется в пределах 0.5 — 1,4 мм, в зависимости от величины и сложности изображения, а также от формата чертежа. Толщина линии должна быть одинакова для всех изображений на данном чертеже, вычерчиваемых в одинаковом масштабе. Для выполняемых чертежей заданий толщина сплошной основной линии рекомендуется 0,8 — 1 мм.

Использующиеся в различных технических документах типы линий даны в приложении 1.

1. Сплошная основная — для нанесения видимого контура детали.
2. Сплошная тонкая — для нанесения размерных и выносных линий, линий штриховки, линий-выносок и полок линий-выносок, линий построения характерных точек или специальных построениях.
3. Сплошная тонкая волнистая — для нанесения линий обрыва и линии разграничения вида и разреза.
4. Штриховая — для нанесения линий невидимого контура.
5. Штрихпунктирная тонкая — для нанесения осевых и центровых линий.
6. Штриховая утолщенная — для нанесения обозначения поверхности, подлежащей термообработке.
7. Разомкнутая — для нанесения линий сечения.
8. Штрихпунктирные линии, применяемые в качестве центровых, заменяют сплошными тонкими, если диаметр окружности или размеры других геометрических фигур в изображении меньше 12 мм.
9. Сплошная тонкая с изломом — длинные линии обрыва.
10. Штрихпунктирная с двумя точками тонкая — линии сгиба на развертках, линии для изображения частей изделий в крайних или промежуточных положениях.

На рис. 2.4 приведены примеры использования выше указанных линий.

Стандарт устанавливает наименьшую толщину линий и наименьшее расстояние между смежными линиями в зависимости от формата чертежа, а также приводит некоторые указания по обводке изображений на чертежах:

• длину штрихов в штриховых и штрих пунктирных линиях следует выбирать в зависимости от размеров изображения;
• штрихи в линии должны быть приблизительно одинаковой длины;
• промежутки между штрихами в каждой линии должны быть приблизительно одинаковыми;
• штрихпунктирые линии должны пересекаться и заканчиваться штрихами;
• штрихпунктирные линии, применяемые в качестве центровых, следует заменять сплошными тонкими линиями, если диаметр окружности или размеры других геометрических фигур в изображении менее 12 мм.

Шрифты чертежные

Все надписи на чертежах и других технических документах выполняются чертежным шрифтом русского латинского и греческого алфавитов, а рабскими и римскими цифрами и специальными знаками (рис. 2.5).

Шрифтом называют графическое изображение всех букв, цифр и знаков алфавита в системе какого-либо языка. Чертежные шрифты для технических документов всех отраслей промышленности устанавливает ГОСТ 2.304-81.

Размер шрифта характеризуется высотой прописных букв в миллиметрах. Установлены следующие его размеры:

В зависимости от толщины линий установлены два типа шрифта:

Оба типа шрифта могут выполняться с наклоном около или без наклона (прямой шрифт).

При выполнении заданий по инженерной графике рекомендуется применят шрифт типа с наклоном

Шрифт типа

Изображения на технических чертежах

Изображение предметов (подразумеваются изделия и их составные части) должны выполняться по методу прямоугольного проецирования. Различают две его разновидности, но основным является метод первого угла (рис. 2.5), когда изображаемый предмет располагают между наблюдателем и соответствующей плоскостью проекций.

Прямоугольное проецирование на несколько плоскостей проекций

Шесть граней куба принимают за основные плоскости проекций, совмещаемые с плоскость чертежа (рис.2.6).

Согласно изображение на фронтальной плоскости проекций принимают на чертеже в качестве главного. Предмет располагают относительно фронтальной проекции так, чтобы изображение на ней (главное изображение) давало наиболее полное представление о форме и размерах предмета.

В зависимости от содержания изображения разделяют на виды, разрезы и сечения.

Виды

Вид — изображение обращенной к наблюдателю видимой части предмета.

Виды, получаемые на основных плоскостях проекций, являются основными и имеют следующие названия: 1 — вид спереди (или главный вид); 2 —вид сверху; 3 — вид слева; 4 — вид справа; 5 — вид снизу; 6 — вид сзади (рис. 2.6).

Если какой-либо вид расположен вне проекционной связи с главным изображением (вида или разреза) или отделен от него другими изображениями, указывают стрелкой направление проецирования, обозначаемое прописной буквой, той же буквой обозначают построенный вид (рис. 2.8).

Если какая-либо часть предмета не может быть показана ни на одном из основных видов без искажения формы и размеров, то применяют дополнительные виды, получаемые на плоскостях, не параллельных основным плоскостям проекций. Дополнительный вид также отмечают стрелкой и надписью (рис. 2.9 а, б). Допускается поворачивать дополнительный вид, при этом к надписи добавляют знак «повернуто» (рис. 2.9 б, рис. 2.9 ,).

Изображение ограниченного места поверхности предмета называют местным (частичным) видом. Он может быть ограничен линией обрыва (Вид рис. 2.10) или не ограничен. Местный вид отмечают на чертеже подобно дополнительному виду.

На рисунке 2.11 а приведены размеры стрелки, указывающей направление проецирования (три варианта), и знаков, заменяющих слова «повернуто» (рис. 2.11 в).

Разрезы

Разрез — изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями. На разрезе показывают то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней.

В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяют на простые — при одной секущей плоскости, и сложные — при двух и более секущих плоскостях.

Простые разрезы могут быть:

• горизонтальные — секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций (рис 2.14 а);
• вертикальные — секущая плоскость перпендикулярна горизонтальной плоскости проекций. Вертикальный разрез называют фронтальным (рис. 2.13 б), если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций и профильным, если секущая плоскость параллельна профильной плоскости проекций;
• наклонные — секущая плоскость наклонена к горизонтальной плоскости проекций (рис. 2.13 а).

Простые разрезы могут обозначаться или не обозначаться. Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом, а соответствующие изображения расположены на одном листе в непосредственной проекционной связи и не разделены какими-либо другими изображениями, разрезы не обозначаются положением секущей плоскости и разрез надписью не сопровождается (рис. 2.14 б). Таким образом: не указывают положение секущей плоскости, если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета и параллельна одной из основных плоскостей проекций. Непременные условия для этого случая — выполнение изображений методом правого угла и расположение в непосредственной проекционной связи, обеспечивающие однозначное понимание чертежа.

При симметричности изображения, выполняют совмещение половины вида с половиной соответствующего разреза. Если соединяют половину вида и половину разреза, каждый из которых — симметричная фигура, то разделяющей линией служит ось симметрии (рис. 2.14 а), за исключением случаев, когда на ось симметрии проецируется линия контура (рис.2.14 б). В этом случае увеличивается либо доля разреза (внутреннее ребро), либо доля вида (ребро, совпадающее с осью на внешней поверхности) и вид от разреза отделяется волнистой линией. При этом разрезы располагают справа от вертикальной или вниз от горизонтальной оси симметрии (рис. 2.14).

Наклонные — секущая плоскость наклонена к горизонтальной плоскости проекций (рис. 2.13 а). Наклонный разрез допускается изображать с поворотом. В этом случае к его обозначению добавляют тот же знак, что у повернутых видов (рис. 2.13 б).

Разрез, служащий для выяснения устройства детали лишь в отдельном ограниченном месте, называют местным (частичным) (рис. 2.15).

Его ограничивают на виде или волнистой линией, или линией с изломами. Эти линии не должны совпадать с какими-либо другими линиями изображения.

Для уменьшения количества изображений соответствующий разрез выполняется на месте соответствующего вида (рис. 2.12, 2.13, 2.14, 2.16, 2.17, 2.18).

Сложный разрез называют ступенчатым, если секущие плоскости параллельны (рис. 2.16), и ломаным, если секущие плоскости пересекаются под углом, большим (рис. 2.16). Допускается применять сложный ломаный разрез подобный разрезу на рисунке 2.17, когда направление проецирования не соответствует направлению поворота.

При повороте секущей плоскости элементы предмета, расположенные за ней, вычерчивают так, как они проецируются на соответствующую плоскость, до которой производится совмещение (шпоночная канавка и призматический выступ на рис. 2.18.

В общем случае, если секущая плоскость делит деталь на не симметричные части, обозначением разреза содержит указание положения секущей плоскости линией сечения (штрихами разомкнутой линии), указание направления проецирования (стрелками на начальном и конечном штрихах) и обозначение секущей плоскости и разреза одной и той же прописной буквой русского алфавита, начиная с без пропусков и повторений. Начальный и конечный штрихи не должны пересекать контур изображения. Буквы наносят около стрелок с внешней стороны. Размер шрифта — в 1,5…2 раза больший, чем принятый для цифр размерных чисел. Величина — по обстановке, желательно не менее 3 мм (рис. 2.19).

Сечения

Сечение — изображение фигуры, получающееся при мысленном рассечении предмета одной или несколькими плоскостями. На сечении показывают только то, что получается непосредственно в секущей плоскости.

Сечения, не входящие в состав разреза разделяют на вынесенные (рис. 2.22 ) и наложенные (рис. 2.21). Вынесенные сечения предпочтительны; допускается располагать их и в разрыве между частями вида (рис. 2.20 ).

Контур вынесенного сечения, а также сечения, входящего в состав разреза, изображают сплошными основными линиями, контур наложенного -сплошными тонкими, причем контур изображения в месте расположения наложенного сечения не прерывают (рис. 2.21).

Ось симметрии наложенного или вынесенного сечения указывают штрихпунктирной тонкой линией без обозначения буквами и стрелками и линию сечения не проводят.

Для несимметричных сечений, расположенных в разрыве или наложенных, линию сечения проводят со стрелками, но буквами не обозначают (рис. 2.20, 2.21). В общем случае положение секущей плоскости и надпись над сечением на чертежах указывают так же, как и для разрезов (рис. 2.21).

Допускается располагать сечение в любом месте поля чертежа, а также с поворотом с добавлением знака «повернуто» (рис. 2.24 б).

Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления в сечении показывают полностью (сопоставьте сечение с сечением на рисунке 2.22).

Если сечение получается состоящим из отдельных частей, то следует применить разрез (рис. 2.24).

Выносные элементы

Выносной элемент — изображение в более крупном масштабе какой-либо части предмета, содержащее подробности, не указанные на соответствующем изображении; он может отличаться от основного изображения по содержанию (например, изображение может быть видом, а выносной элемент — разрезом). Пример обозначения выносного элемента (рис. 2.25) — пояснение формы канавки для выхода шлифовального круга.

Условности и упрощения

При изображении предметов ГОСТ рекомендует применять определенные условности и упрощения.

Длинные предметы (или элементы), имеющие постоянное или закономерно изменяющееся поперечное сечение (валы, цепи, прутки и т.д.), изображать с разрывами (рис. 2.26).

Болты, винты, шпильки, шпонки и другие непустотелые детали, оси, рукоятки и аналогичные части деталей, тонкие стенки, ребра жесткости продольном разрезе показываются нерассеченными .

Сплошную сетку, плетенку, орнамент, рельеф, рифления и т.д. изображают частично, с возможными упрощениями (рис. 2.27).

Для выделения плоских поверхностей предмета проводят диагонали сплошными тонкими линиями (рис. 2.27).

Если вид, разрез или сечение — симметричная фигура, допускается вычерчивать половину или немного более половины изображения (рис. 2.28).

Если предмет имеет несколько одинаковых, равномерно расположенных элементов (отверстий, зубьев, пазов, спиц и т.д.), то на его изображении показывают один-два таких элемента, а остальные — упрощено или условно (рис. 2.29), а также отверстия, отмеченные только центровыми линиями с указанием их количества.

Упрощение изображений сокращает непроизводительное время на выполнение технической работы, ведет к сокращению сроков проектирования, повышению его качества.

Однако из-за упрощений чертеж не должен терять ясность. Определять, что необходимо и что излишне, должен сам исполнитель чертежа.

Графические обозначения материалов в сечениях

Материал, из которого должно быть изготовлено изделие, указывают соответствующим обозначением в основной надписи чертежа (см. заполнение основной надписи). Однако для удобства пользования чертежом в сечениях (в том числе и входящих в состав разрезов) наносят установленные графические обозначения материалов, характеризующие материал только в общих чертах. Некоторые из них, наиболее часто встречающиеся на чертежах в машиностроении, приведены в приложении З данного методического пособия.

Параллельные линии штриховки проводят под углом к линии рамки чертежа (рис. 2.30) или к оси вынесенного или наложенного сечения (рис. 2.31). Расстояние между линиями выбирается в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечение: от 1 до 10 мм (для учебных чертежей рекомендуется — 2…3 мм). Оно должно быть одинаковым для всех сечений данной детали, выполняемых в одном и том же масштабе, и с наклоном в одну и туже сторону.

При совпадении направления линий штриховки с контурными или осевыми линиями вместо угла наклона применяют угол (рис. 2.31).

Используются стандартные условные графические обозначения материалов, некоторые из них показаны на рисунке 2.32.

Нанесение размеров

Основанием для определения величины изображенного изделия и его элементов служат только числовые размеры, нанесенные на чертеже, независимо от масштаба и точности выполнения последнего. Исключение составляют случаи, когда величину изделий или его элементов определяют по изображениям, выполненным с соответствующей точностью.

Правила нанесения размерных чисел на чертежах и других технических документах на изделиях всех отраслей промышленности и строительства установлены Это очень важный стандарт. Пропуск или ошибка хотя бы в одном из размеров делают чертеж непригодным к использованию, так как определять пропущенные или ошибочные размеры путем обмера соответствующих мест на чертеже не допускается.

Поэтому простановка размеров — одна из наиболее ответственных стадий при изготовлении чертежа.

В этой операции принято различать: задание размеров — какие размеры, и с какой точностью необходимо задать на чертеже, чтобы изображенное на нем изделие, возможно, было изготовить (чертеж должен быть метрически определенным), нанесение размеров, как следует расположить их на чертеже.

Задание размеров зависит от многих факторов — конструктивных, прочностных, технологических и др. При выполнении первых учебных чертежей студенту нужно знать правила нанесения размеров с чертежа задания на выполняемый чертеж.

Различают размеры рабочие (исполнительные), каждый из которых используют при изготовлении изделия и его приемке (контроле), и справочные, указанные только для большего удобства пользования чертежом. Их использование для каких-либо измерений в процессе изготовления изделия не допускается. Справочные размеры отмечают знаком а в технических требованиях, располагаемых над основной надписью, записывают Размер (ры) для справки (вок)».

Не допускается повторять размеры одного и того же элемента на изображениях, в технических требованиях, основной надписи и спецификации.

Линейные размеры и их предельные отклонения на чертежах указывают в миллиметрах, без обозначения единицы, угловые — в градусах, минутах и секундах.

Размеры на чертежах указывают размерными числами и размерными линиями, ограниченными с одной или обоих концов стрелками или засечками. Размерные линии проводят параллельно отрезку, размер которого указывают, а выносные линии — перпендикулярно размерным (рис. 2.33), за исключением случаев, когда они вместе с измеряемым отрезком образуют параллелограмм (рис. 2.7).

На чертеже наиболее часто встречаются следующие условные знаки:

Минимальное расстояние между параллельными размерными линиями -7 мм, а между размерной и линией контура — 10 мм (рис 2.8).

Выносные и размерные линии, как правило, должны быть взаимно перпендикулярны. Однако, когда выносные линии составляют с контурными очень малый угол (рис. 2.34), выносные линии проводят не под прямым углом к размерным. При этом размерную линию проводят, как обычно, параллельно тому отрезку, размер которого указывают.

Необходимо избегать пересечения размерных линий, располагая их так, как показано на рисунке 2.36.

Выносные линии должны выходить за концы стрелок или засечек на 1…5 мм (рис. 2.35).

Размерные числа наносят над размерной линией возможно ближе к ее середине. При нанесении размера диаметра внутри окружности размерные числа смещают относительно середины размерных линий (рис. 2.23).

Над параллельными или концентричными размерными линиями размерные числа располагаются в шахматном порядке (рис. 2.36).

Размерные числа линейных размеров при различных наклонах размерных линий располагают, как показано на рисунке 2.37. Размерные числа нельзя пересекать или разделять какими бы то ни было линиями чертежа. Нельзя также допускать, чтобы размерное число касалось линии чертежа. При необходимости нанесения размерного числа на осевой линии или заштрихованном поле осевую линию и линии штриховки следует прерывать. Если необходимо указать размер в заштрихованной зоне, то размерное число наносят на полке линии-выноске (рис. 2.37) или заштрихованную зону убрать в месте простановке размерного числа (2.46). Величина стрелок размерных линий зависит от толщины линии видимого контура (рис. 2.11, для учебных чертежей рекомендуется 5-7 мм), высота размерных чисел 5 мм. Между цифрами и размерной линией оставляют промежутки в 0,5… 1мм (рис.2.9).

При нанесении на чертеже группы смежных малых размеров стрелки заменяют четко наносимыми точками, или штрихами на выносных линиях (рис. 2.39). Штрихи наносят под углом 45 градусов к размерной линиям. Точки и штрихи на контурных линиях ставить нельзя., и размеры в этом случае как на рисунке 2.40.

При недостатке места для стрелок из-за близкого расположения контурной линии последнюю можно прерывать (рис. 2.40).

На рисунке 2.41 показано, как надо наносить размеры угла, хорды и дуги окружности.

Угловые размеры наносят так, как показано на рис. 2.42, для углов малых размеров размерные числа помещают на полках линий-выносок любой зоне.

Если вид или разрез симметричного предмета или отдельных симметрично расположенных элементов изображают только до оси симметрии или с обрывом, то размерные линии, относящиеся к этим элементам, проводят с обрывом и обрыв размерной линии делают дальше оси или линии обрыва предмета (рис. 2.43).

При изображении изделия с разрывом размерную линию не прерывают (рис. 2.44).

Если для нанесения числа или стрелок недостаточно места, то их наносят по одному из способов, показанных на рис. 2.45. Выбор способа определяет обстановка.

Не рекомендуется разрывать линию контура для нанесения размерного числа и наносить размерные числа в местах пересечения размерных, осевых или центровых линий. Осевые, центровые линии и линии штриховки прерываются при простановке размерного числа (рис. 2.46).

Перед размерным числом радиуса помещают прописную букву Ее нельзя отделять от числа любой линией чертежа (рис. 2.48).

Если при нанесении размера радиуса дуги окружности необходимо указать размер, определяющий положение ее центра, то последний изображают в виде пересечения центровых или выносных линий, причем при большой величине радиуса центр допускается приближать к дуге. В этом случае равномерную линию радиуса показывают с изломом под углом

Если не требуется указывать размеры, определяющие положение центра дуги окружности, то размерную линию радиуса допускается не доводить до центра и даже смещать ее относительно центра (рис. 2.47).

Размеры радиусов наружных и внутренних скруглений наносят, как показано на рисунке 2.49.

Способ нанесения определяет обстановка. Так же, как и для диаметров, между знаком и размерным числом не ставят никаких добавочных знаков. Размерную линию радиуса наносят на том изображении, где дуга проецируется в истинном виде. Размерная линия радиуса должна располагаться в направлении истинного радиуса и оканчиваться одной стрелкой, примыкающей к контурной или соответствующей ей выносной линии. При величине радиуса (на чертеже) менее 6 мм стрелку рекомендуется располагать с внешней стороны дуги.

Дуги окружностей (скругления), величина радиуса которых (на чертеже) равна 1 мм и мене, на чертежах не изображают, а размеры наносят (рис. 2.50).

Размерные линии двух радиусов, проводимых из одного центра, но в противоположных направлениях, нельзя располагать по одной прямой (рис. 2.48).

При указании размера диаметра перед размерным числом наносят знак (рис.2.50.). Между знаком и размерным числом никаких добавочных знаков не ставят. Нельзя также делать пропуск между знаком и числом. В случаях, когда сферу трудно отличить от других поверхностей, перед размерным числом наносят слово «Сфера» или знак в виде окружности (рис. 2.51). Диаметр знака сферы равен размеру размерных чисел на чертеже.

Перед размерным числом, определяющим сторону квадрата, ставят знак квадрата, высота которого равна высоте размерных чисел на чертеже. Этот знак наносят, как правило, на том изображении, где квадрат проецируется в линию или где он спроецирован в натуральную величину (рис. 2.52). Высота знака «квадрат» равна высоте цифр размерных чисел на чертеже.

Размерные линии предпочтительно наносить вне контура изображения, располагая по возможности внутренние и наружные размеры детали по разные стороны изображения (внутренние — со стороны разреза, а внешние — со стороны вида) (рис.2.53). Однако размеры можно нанести внутри контура изображения, ели ясность чертежа от этого не пострадает.

Простановка размеров с невидимого контура не допускается, и делают это только в том случае, когда это позволит отказаться от вычерчивания дополнительного изображения (рис. 2.54).

Размеры, относящиеся к одному и тому же конструктивному элементу (пазу, выступу, отверстию и т.д.), рекомендуется группировать в одном месте. Располагают их на том изображении, на котором геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно (рис. 2.55, 2.56). Не допускается повторять размеры одного и того же элемента на разных изображениях. Допускается наносить количество одинаковых элементов и под полкой линии выноски или размерной линии (рис. 2.56).

Размеры двух симметрично расположенных элементов изделия (кроме отверстий и фасок) наносят один раз без указания их количества (рис. 2.57, 2.58).

При изображении детали в одной проекции размер ее толщины или длины наносят так, как показано на рис. 2.59 , 2.60.

При симметричности изображения размеры симметричных элементов и форм наносят от оси как от базы (рис. 2.58).

При расположении элементов предмета на одной оси размеры, определяющие их взаимное расположение, наносят следующим способом: от общей базы (рис. 2.61), от нескольких баз (рис. 2.62), цепочкой (рис. 2.63).

При расположении элементов предмета на одной оси размеры, определяющие их взаимное расположение, наносят следующим способом: от общей базы (рис. 2.61), от нескольких баз (рис. 2.62), цепочкой (рис. 2.63).

Скошенную острую кромку стержня, бруска, листа или отверстия называют фаской. При нанесении размеров конических фасок (рис. 2.65, 2.66) размерную линию проводят параллельно оси конуса. Первое число обозначения указывает высоту усеченного конуса, второе — угол наклона образующей конуса. Такое упрощение допускается лишь в том случае, если угол наклона образующей конуса равен 45 градусов (рис. 2.66), при любом другом значении угла указывают два размера линейный и угловой (рис. 2.65).

Плоские фаски (рис.2.64) задают двумя линейными размерами или линейным и угловым.

Дополнительные сведения о простановке размеров приводятся в последующих разделах.

Наглядные аксонометрические изображения

Прямоугольные проекции являются графически простыми и удобно измеряемыми, однако по ним не всегда легко представить предмет в пространстве. Необходим чертеж, дающий и наглядное представление. Он может быть получен при проецировании предмета вместе с осями координат на одну плоскость. В этом случае по одной проекции можно получить наглядное и метрически определенное изображение. Такие виды изображений называют аксонометрическими проекциями.

Способ аксонометрического проецирования состоит в том, что данная фигура вместе с осями прямоугольных координат, к которым она отнесена в пространстве, проецируется на некоторую плоскость, принятую за плоскость проекций (эту плоскость называют также картинной плоскостью).

Правила построения аксонометрических проекций предметов предусмотрены Из всех видов аксонометрических проекций указанный государственный стандарт рекомендует такие, которые меньше искажают натуральный вид предмета и наиболее удобны для построений.

Все виды аксонометрических проекций характеризуются двумя параметрами: направлением аксонометрических осей и коэффициентом искажения по этим осям, что образует определенную аксонометрическую систему.

Очевидно, проекции прямых, параллельных в натуре натуральным осям координат, параллельны соответствующим аксонометрическим. Именно в использовании этого свойства параллельных проекций и заключается простота построения параллельной аксонометрии

В зависимости от положения плоскостей проекций, плоскости аксонометрических проекций и направления проецирования в пространстве координаты точки будут проецироваться с различными искажениями

Из многих аксонометрических проекций, приведенных в применяем в учебных чертежах прямоугольные аксонометрические проекции: изометрическую и диметрическую.

Изометрическая проекция

В изометрической проекции коэффициенты искажения по всем осям одинаковые — 0,82. Для упрощения построений, как правило, их принимают равными 1. Получаемое при этом изображение предмета в изометрической проекции имеет несколько большие размеры, чем в действительности. Расположение осей изометрической проекции показано на рисунке 2.67. На рисунке 2.68 и показаны ортогональные и изометрические проекции точки

Пример построения шестигранной призмы в изометрии показан на рисунке 2.67.

Окружности в аксонометрии изображаются в виде эллипсов, их изображения приведены на рисунке 2.68.

Диметрическая проекция

Коэффициенты искажения в диметрической проекции по осям 0,94, а по оси у — 0,47. В целях упрощения построений, как и в изометрических проекциях, коэффициент искажения по осям принимают равным 1; по оси у коэффициент искажения равен 0,5. По осям или параллельно им все размеры откладываются в натуральную величину, по оси — размеры уменьшают вдвое.

Расположение осей в диметрической проекции показано на рисунке 2.69

Построение призмы с призматическим отверстием (рис. 5.6) показано на рисунке 2.71.

Для выявления внутренней формы детали аксонометрическая проекция выполняется с вырезом (угол, образованный секущими плоскостями, выполняется раскрытым). Так как деталь симметрична, начало координат (точку выбираем в центре призмы и строим оси (рис. 2.71).

Аксонометрическую проекцию строим в следующей последовательности.

Строим аксонометрические оси и плоские фигуры, полученные при сечении детали плоскостями (рис. 2.71 а).

Обозначаем вершины нижнего основания (точки 1,2,3,4) и строим аксонометрические проекции точек 2,3,4. Строим верхнее основание призмы, проводя из полученных точек отрезки, параллельные оси и откладываем на них высоту призмы (рис. 2.71 б).

В верхнем основании обозначим вершины призматического отверстия (точки 5,6,7,8) и строим аксонометрические проекции точек 6,7,8. Из этих точек проводим линии, параллельные оси и на них откладываем — глубину отверстия. Полученные точки соединяем тонкими линиями (рис. 2.71 в). Обводим видимые линии чертежа и убираем вспомогательные построения. Проводим линии штриховки (рис. 2.71 г).

Линии штриховки в аксонометрических проекциях наносят параллельно одной из диагоналей прекций квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях, стороны которых параллельны аксонометрическим осям (рис. 2.72 — для изометрии, рис. 2.73 — для диметрии).

Окружности в диметрической проекции изображаются также в виде эллипсов, их изображения в диметрической проекции показаны на рисунке 2.74

Деталирование

Деталирование — это выполнение рабочих чертежей деталей по чертежам общего вида и сборочным чертежам. Чертеж общего вида — это документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных частей и поясняющий принцип работы изделия. Сборочный чертеж — это документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля.

Деталью называется изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций, а также тоже изделие, подвергнутое покрытиям (защитным или декоративным) независимо от вида, толщины и назначения покрытия или изготовленное с применением местной сварки, пайки, склеиванию, сшивки и т.п.

Рабочие чертежи деталей выполняются по чертежу общего вида или сборочным чертежам.

Целью данного пособия является привитие навыков чтения сборочных чертежей, а также ознакомление с требованиями ГОСТов по оформлению чертежей деталей. В методических указаниях приведены рекомендации по самостоятельной работе по деталированию.

Содержание и объем работы

В данной работе необходимо выполнить рабочие чертежи одной-двух, указанных преподавателем, деталей.

Заданием к этой работе является учебный сборочный чертеж радиотехнического или электротехнического изделия со спецификацией и описанием сборочной единицы. Выполнение работы складывается из чтения сборочного чертежа и деталирования сборочного чертежа.

Чтение сборочного чертежа

Сборочные чертежи рекомендуется читать в такой последовательности.

• а) По наименованию сборочной единицы в основной надписи составить представление об ее назначении и принципе работы. Чертежи могут сопровождаться схемой и кратким описанием устройства и работы сборочной единицы.
• б) По спецификации определить, из каких сборочных единиц, оригинальных и стандартных деталей состоит изделие. Выяснить характер соединения составных частей (разъемные или неразъемные) и каждый элемент этого соединения. Уяснить габаритные размеры соединения.
• в) По чертежу представит форму, взаимное расположение деталей, способы их соединений и возможность относительного перемещения, т.е. представить, как взаимодействуют детали и как изделие работает.
• г) Определить последовательность сборки и разборки изделия, материалы, применяемые при сборке изделия.

Получив представление об устройстве и характере работы сборочной единицы, определяют, какими поверхностями ограничены элементы деталей. Для этого необходимо отыскать на сборочном чертеже и рассмотреть все изображения изучаемой детали, при этом уделить особое внимание дополнительным видам, разрезам, сечениям, так как на них дается изображение элементов детали, которые не выявляются на основных видах. В процессе изучения формы определяют назначение каждого элемента детали. При возникновении трудностей в представлении отдельных элементов детали чтение чертежа продолжают, рассматривая изображения смежных деталей. Это помогает выявить геометрию сопряженных элементов, вызывающих затруднение в представлении. Чтению сборочного чертежа помогает проекционная связь между изображениями, штриховка сечений одной и той же детали на разных изображениях в одном направлении и с одинаковым интервалом.

При чтении сборочного чертежа необходимо учитывать некоторые упрощения и условности изображений на чертежах, допускаемые ГОСТ Так, на видах и разрезах может быть изображено не все, что проецируется, а лишь необходимое в данном случае. Например, допускается не показывать крышки, щиты, кожухи, перегородки, если необходимо показать закрытые ими составные части изделия (при этом над изображением делают соответствующую надпись, например «крышка поз. 3 не показана»), видимые составные части изделия, расположенные за пружиной или сеткой, а также частично закрытые впереди расположенными составными частями.

Любую деталь на рабочем чертеже изображают в том виде, в котором она поступает на сборку, то есть при чтении сборочного чертежа определяют вид детали до выполнения таких операций как расклепывание, развальцовка, запрессовка, сверление при сборке и т.д. На рисунке 3.1 а показано соединение деталей развальцовкой. На рисунке 3.1,6 приведены те изображения этих деталей, которые должны быть при выполнении их рабочих чертежей.

На сборочных чертежах составные части изделий или их элементы, расположенные за прозрачными элементами (циферблаты и т.п.), допускается изображать как видимые.

На разрезах в сборочных чертежах отдельные части изделия, имеющие самостоятельные сборочные чертежи, допускается изображать не рассеченными. Элементы изделия или детали, не попавшие в плоскость разреза, допускается показывать рассеченными (выносить в плоскость разреза).

Допускается одинаковые, равномерно расположенные элементы, например, болты, винты, отверстия показывать не все, а только 1-2 из них.

Изображение детали считается изученным, если получено полное представление об ее форме, характере работы и назначении каждого составного элемента.

Конечной целью чтения сборочного чертежа является выполнение рабочего чертежа детали. Это и определяет основной этап чтения сборочного чертежа — выяснение геометрической формы каждой детали и ее размеров.

На сборочном чертеже (рис.3.2) изображена роликовая опора, что видно из основной надписи. Наименование сборочной единицы, а также изображения говорят о том, что ролик служит опорой ленты конвейера.

Сборочный чертеж содержит четыре изображения: вид спереди (главный вид), вид слева, вид сверху, выносной элемент 1.

На виде спереди и виде слева с целью выявления конструкции деталей выполнении местные разрезы. Выносной элемент позволяет подробнее изобразить мелкие детали — поз. 4, 5, 6. Число и наименование составных частей сборочной единицы определяются по спецификации.

В состав роликовой опоры входят сборочная единица — поз.1, оригинальные детали — поз. 2…6, стандартные изделия — поз. 7… 12.

При чтении чертежа необходимо мысленно выделить на изображениях рассматриваемую деталь или часть сборочной единицы.

Сборочная единица — ролик 1 на чертеже изображена на виде спереди, виде слева и на выносном элементе 1. Ролик имеет цилиндрическую форму и представляет собой неразъемное соединение.

Пример чтения чертежа

На рисунке 3.2 показан текстовый документ, представляющий собой спецификацию. Он содержит наименование деталей, входящий в сборочную единицу чертежа

Для учебных заданий в графе спецификации «Примечание» разрешается давать сокращенное наименование материала или его марку, например Ст. 3 (стали углеродистая обыкновенного качества). На рабочих чертежах деталей материалы обозначаются в соответствии со стандартами, например, и т.д.

На сборочном чертеже (рис. 3.3) изображена роликовая опора, что видно из основной надписи. Наименование сборочной единицы, а также изображения говорят о том, что ролик служит опорой ленты конвейера.

Сборочный чертеж содержит четыре изображения: вид спереди (главный вид), вид слева, вид сверху, выносной элемент 1.

На виде спереди и виде слева с целью выявления конструкции деталей выполнении местные разрезы. Выносной элемент позволяет подробнее изобразить мелкие детали — поз. 4, 5, 6. Число и наименование составных частей сборочной единицы определяются по спецификации.

В состав роликовой опоры входят сборочная единица — поз.1, оригинальные детали — поз. 2…6, стандартные изделия — поз. 7… 12.

При чтении чертежа необходимо мысленно выделить на изображениях рассматриваемую деталь или часть сборочной единицы.

Сборочная единица — ролик 1 на чертеже изображена на виде спереди, виде слева и на выносном элементе 1. Ролик имеет цилиндрическую форму и представляет собой неразъемное соединение.

Ось 4 на чертеже изображена на видах спереди, слева и на выносном элементе 1. Она имеет ступенчатую цилиндрическую форму и опирается на кронштейны 5. От вращения она удерживается лысками, выполненными на ее концах.

Кронштейны 5 на чертеже показаны на видах спереди, сверху и слева. Кронштейны изготовляются из листового материала и имеют цилиндрические отверстия для болтов и отверстия прямоугольной формы для фиксации оси 4.

Втулка 3 на чертеже изображена на виде спереди, на выносном элементе и ограничена цилиндрическими, торовыми поверхностями и плоскостями. Втулка фиксирует внутреннее кольцо подшипника 11 на цилиндрической ступени оси 4 с помощью кольца 9 и уплотни-тельного кольца 6.

Обойма 2 (чертеж изображена на виде спереди и на выносном элементе 1. Деталь ограничена цилиндрическими (наружной и внутренней) торовыми и плоскими поверхностями и служит для фиксации уплотнительного кольца 6. Обойма защищает подшипник от проникновения посторонних предметов.

Уплотнительное кольцо 6 (чертеж изображено на виде спереди и на выносном элементе 1. Оно ограничено цилиндрическими и плоскими поверхностями и служит для удержания смазки в подшипниках.

В такой же последовательности определяются назначение и принцип работы остальных деталей. Одним из важных элементов чтения чертежа является анализ последовательности монтажа сборочной единицы.

Кронштейны 5 прикреплены к угольникам с помощью болтов 7, гаек 8 и шайб 12. Опорный ролик монтируется на оси 4, которая свободно вставляется в отверстие кронштейнов. На ступени оси 4 надеты внутренние кольца подшипников 11, наружные кольца входят в стакан ролика 1.

Детали 2, 3, 6 уплотнительного устройства фиксируются стопорными кольцами 9, 10. Роликовая опора может быть легко установлена в кронштейны и заменена в процессе работы, что обеспечивается конструкцией кронштейнов.

Изучив форму всех деталей, входящих в сборочную единицу, объединяют их в группы:

1. группа стандартных деталей ( болты, винты, гайки, заклепки, штифты, шпонки и т.д.);
2. группа деталей со стандартными изображениями всей детали или отдельных ее элементов (зубчатые колеса, оптические изделия, пружины и т.п.);
3. группа оригинальных деталей, не принадлежащих к первым двум группам.

Группу стандартных деталей из деталирования исключают. Рабочие чертежи деталей со стандартным изображением ее или отдельных ее элементов выполняют в соответствии со стандартами четвертой группы, например, пружин — по ГОСТ 2.401-68, цилиндрических зубчатых колес — по ГОСТ 2.403-75 и т.п.

На оригинальные детали, как правило, выполняют рабочие чертежи.

Чертежи деталей

Чертеж детали — это документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Основные требования к чертежу

Чертеж должен читаться однозначно при наименьшем числе видов, разрезов и сечений (изображений), т.е. так, чтобы на основании данного чертежа можно было представить только одну геометрическую форму.

Размеры, необходимые для изготовления детали, должны полностью определять ее геометрию и проставляться технически грамотно, т.е. соответствовать конструкторскому назначению детали и простейшей технологии ее изготовления и контроля (см.

На чертеже детали обозначается шероховатость поверхности по ГОСТ наносятся надписи, определяющие отделку и термическую обработку по ГОСТ приводятся сведения о материале, а также другие данные.

Порядок выполнения и оформления чертежей

Прочитав сборочный чертеж, необходимо сделать следующее:

1. Выбрать главный вид вычерчиваемой детали — вид спереди. Он должен дать наиболее полное представление о форме и размерах детали. Вид спереди выбирается независимо от того, как деталь располагается на главном виде сборочного чертежа. Выбор главного вида обуславливается также рабочим положением детали при преимущественном положением ее при обработке. Обычно изображение вида спереди для детали типа корпуса, крышки, фланца соответствует ее рабочему положению.

Вид спереди детали, представляющей собой тело вращения (валик, ось, втулка и т.д.), должен быть вычерчен так, чтобы ее ось располагалась параллельно основной надписи чертежа.

2. Установить минимальное, но достаточное число изображений, необходимое для полного выявления формы вычерчиваемой детали.

Число, а также виды изображений — виды, разрезы, сечения — на сборочном чертеже и рабочем чертеже детали могут не соответствовать друг другу. Например, на сборочном чертеже симметричные относительно осей детали показывают в полном разрезе вместе с несимметричным корпусом, внутри которого они находятся. На рабочих чертежах таких деталей целесообразно представлять совмещенное изображение внешнего вида детали и разреза (правую или нижнюю половины).

3. Выбрать масштаб изображения по Для изображений на рабочих чертежах предпочтителен масштаб 1:1.

Крупные и несложные детали можно вычерчивать в масштабе уменьшения, мелкие — в масштабе увеличения, добиваясь четкости чертежа. Мелкие элементы деталей можно изображать отдельно, вынесенные в масштабе увеличения для уточнения их формы и возможности четкой простановки всех размеров (чертеж

4. Выбрать формат для чертежа. Формат выбирается в зависимости от размера детали, числа и масштаба изображений. Изображения и надписи должны занимать примерно рабочего поля формата. Рабочее поле формата ограничено рамкой и основной надписью.

После решении этих вопросов можно приступить к выполнению чертежа. Чертеж каждой детали выполняется как отдельный документ в такой последовательности:

1. На выбранном формате вычерчивают рамку, отступая 20 мм слева и по 5 мм со всех других сторон от границ формата, а также основную надпись и графу для обозначения чертежа. Основная надпись располагается в правом нижнем углу (на формате основная надпись располагается вдоль короткой стороны листа).

2. Производят компоновку чертежа. Для рационального заполнения поля формата при компоновке рекомендуется тонкими линиями наметить контуры выбранных изображений, а затем провести оси симметрии. Расстояние между контурами изображений и рамкой формата должны быть примерно одинаковыми со всех сторон. Они выбираются с учетом последующего нанесения выносных и размерных линий и соответствующих надписей.

3. Вычерчивают изображения. Вычерчивание необходимо начинать с проведения осевых линий. Не следует сразу вычерчивать изображение до конца, рекомендуется выполнять все изображения, переходя от одного к другому, постепенно выявляя особенности детали.

4. Наносят выносные и размерные линий в соответствии с

5. Выполнив тонкими линиями чертеж, проверяют его, удаляют лишние линий. После этого выбирают толщину основной линий и обводят изображения, соблюдая соотношение линий по Обводка должна быть четкой.

Штриховые линий на первой стадии работы не наносят, они проводятся одновременно с обводкой тонких линий изображения. В зависимости от толщины линий и качества бумаги используют карандаши различной твердости.

Линий чертежа обводят в такой последовательности: окружности и дуги, горизонтальные линий (начиная с верхних), вертикальные линий (начиная с левой стороны чертежа) и затем наклонные.

6. После обводки выполняют необходимые надписи и проставляют числовые значения размеров над размерными линиями, предпочтительно размером шрифта 5 по

Размеры деталей определяют по сборочному чертежу с учетом его масштаба.

Особое внимание обращают на увязку размеров сопряженных деталей.

При выборе числовых значений размеров руководствуются ГОСТ 6636-81.

7. Выполняют основную надпись.

Примеры выполнения чертежей

Пример 1. Ось 4 (чертеж ФВС1. 715000. ООО) ограничена поверхностями вращения. Такие детали на рабочем чертеже принято изображать на виде спереди в положении, соответствующем его обработке, т.е. осевая линия должна быть параллельна основной надписи. Чтобы полнее выявить форму оси кроме вида спереди, вычерчены сечения концов оси и выносной элемент канавки. Масштаб вида спереди и сечения выносного элемента Для выполнение рабочего чертежа этой детали необходим формат Вычертив рамку, ограничиваем поле чертежа. Вдоль нижней короткой стороны листа располагаем основную надпись, в левом верхнем углу — графу для обозначения чертежа. Намечаем расположение вида спереди, сечения и выносного элемента.

Приступаем к вычерчиванию. Выполняем тонкими линиями все изображения, наносим выносные и размерные линии.

Обозначаем шероховатость поверхностей. Ось изготавливается из прутка диаметром 20мм. Механической обработке подвергаются поверхности детали, входящие в соединения с другими деталями, наиболее тщательно обрабатываются опорные поверхности для внутренних колец подшипников 11 и колец 9.

Проверяем обводку чертежа и заполнение основной надписи.

Пример 2. Кронштейн 5 (чертеж ФВС1.734300.000) ограничен плоскими и цилиндрическими поверхностями.

За вид спереди принимаем изображение кронштейна, расположенного на виде слева сборочного чертежа, так как оно дает наибольшее представление о размерах детали, расположении и форме отверстий. Кроме вида спереди необходимо выполнить вид слева, вид сверху и развертку детали. Масштаб изображений формат

Вычерчиваем рамку. Намечаем расположение изображений. Выполняем тонкими линиями все изображения. Наносим выносные и размерные линии. При обозначении шероховатости учитываем, что механической обработке подвергают только отверстия и торцевые плоскости.

Выбор и нанесение размеров

Размер — числовое значение линейной величины (диаметр, длина и т.д.) в выбранных единицах измерения.

В машиностроении детали изготовляют по чертежу. Судить о величине детали можно только на основании размерных чисел, нанесенных на чертеже. Простановка размеров является наиболее ответственной частью работы над чертежами, так как неправильно проставленные и лишние размеры приводят к браку, а недостаток размеров вызывает задержки производства.

Выбор и простановка размеров зависит от многих факторов и, прежде всего, от назначения чертежа.

Основные положения:

Чтобы нанести размеры на чертеже, необходимо произвести анализ поверхностей детали, выбор базы отсчета, размеры, необходимые для простановки, и правильно нанести последние на чертеже. Правила нанесения размеров предусмотрены

Рассмотрим некоторые из этих правил.

Линейные размеры указываются в миллиметрах без обозначения единицы измерения. Каждый размер задается только один раз.

Размеры проставляют последовательно, переходя от одного элемента детали к другому. При этом учитывают следующее: размеры, относящиеся к одному и тому же элементу детали, по возможности наносят на одном изображении, там, где этот элемент показан наиболее полно (рис. 3.4)

Размеры на рабочих чертежах проставляются от линий видимого контура.

Размеры по возможности выносятся за пределы контура изображений детали.

Чтобы размерные и выносные линии не пересекались, размеры внешнего и внутреннего контуров располагают по разным сторонам изображений

детали. В случае соединения части вида с частью разреза размеры внутреннего контура показывают со стороны разреза.

Если выносная линия и линия внутреннего контура совпадает с линией внешнего контура, то внутренний размер наносят на изображении детали.

Для детали, ограниченной соосными поверхностями вращения, на изображениях ее в виде концентрических окружностей принято проставлять наибольший и наименьший диаметры (рис 3.5).

Особенности изготовления и контроля, не выполняемые на изображениях, записываются в технических требованиях.

Размеры на чертежах можно разделить на две группы:

1. Формообразующие. Размеры, определяющие форму любого элемента детали;
2. Координирующие. Размеры расположения элементов детали. Этими размерами являются расстояния между центрами отверстий, от торцов и кромок до центра отверстий, расстояния до стенок прорезей, пазов, канавок, проточек, выступов и других элементов.

Размеры, относящиеся к одному и тому же конструктивному элементу , рекомендуется группировать в одном месте, располагая их на том изображении, где геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно (рис. 3.6).

Если указывается размер ступенчатого отверстия (рис. 3.7 б), то его диаметры указываются там, где и глубина. Диаметр цилиндра указывается с образующих цилиндра, дающего данное отверстие (рис. 3.7 а).

Чтобы облегчить чтение чертежа, следует:

1. По возможности избегать нанесение размеров внутри контура изображений;
2. Не наносить размеры на невидимом контуре, за исключением случаев, когда при этом отпадает необходимость в вычерчивании дополнительных изображений;
3. Избегать взаимного пересечения размерных и выносных линий, а также пересечения этих линий с контурными;
4. Размеры внутренних и наружных элементов предмета располагать по разные стороны изображения (внутренние — со стороны разреза, внешние со стороны вида).

Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля. Не допускается повторять размеры одного и того же элемента на разных изображениях. Для удобства изготовления и контроля детали ее размеры должны быть указаны от определенных поверхностей, линий или точек, а все наносимые на чертеж размеры выбраны из ряда нормальных чисел, установленные гостами.

Нанесение размеров от баз

Детали имеют форму различных геометрических тел, размеры которых наносятся на чертеже (рис. 3.8).

Поверхности деталей разделяют на рабочие, участвующие в работе механизма, и нерабочие — свободные. Рабочие поверхности соприкасаются с рабочими поверхностями других деталей и изготовляются с повышенной точностью.

Элементы детали (поверхности, линии, или точка), определяющие положение ее в механизме или при изготовлении, от которых ведется отсчет размеров других элементов детали, принимают за базы отсчета (рис. 3.8, 3.9).

За базы принимают:

• — плоскости, которыми данная деталь соприкасается с другими деталями;
• — линии — оси симметрии и прямые линии кромок детали, которые могут служить осями координат для отсчета размеров (рис. 3.8, 3.9);
• — точка и ось (точка — полюс системы полярных координат, ось — база для отсчета углов).

Правила выбора баз для нанесения размеров стандартом не предусматривается, поэтому геометрию одного и того же элемента можно задать простановкой размеров от различных баз и различными способами.

По характеру расположения на чертеже различают цепной и координатный способы простановки размеров.

При цепном способе размеры проставляют последовательно один за другим и выполняют также последовательно. При этом на точность выполнения размера каждого элемента детали не влияют ошибки выполнения предыдущих размеров, но размер между элементами будет включать сумму ошибок выполнения размеров расположенными между этими элементами (рис. 3.10). Например, ошибка размера между плоскостями определится суммой ошибок размеров

Цепной способ заключается в последовательном нанесении размеров, образующих как бы цепочку (рис. 3.10), определяющую последовательность обработки отдельных частей детали. В этом случае каждый следующий размер определяется новой базой. Его применяют при указании межцентровых расстояний, размеров ступенчатых деталей при необходимости выдержать их на каждом отдельном элементе. Нанесение размеров в виде замкнутой цепи не допускается, за исключением случаев, когда один из размеров цепи указан как справочный.

Координатный способ заключается в нанесении размеров от одной базы (рис. 3.9). Он наиболее удобен при конструировании изделий. Размеры, назначаемые от одной базы, представляют собой координаты, указывающие расстояния от этой базы до плоскостей, линий и точек детали. Точность получения любого размера при этом способе зависит только от технологии изготовления детали и совершенно не зависит от точности других размеров.

Комбинированый способ заключается в сочетании цепного и координатных способов. В этом случае помимо основной размерной базы используют вспомогательные, от которых удобно наносить и проще контролировать размеры ряда элементов детали. Комбинированы способ нанесения размеров имеет наиболее широкое применении, особенно в деталях сложной формы. При любом способе цепочка размеров не должна быть замкнутой, так как в этом случае при изготовлении детали нельзя выдержать требуемой точности размеров. Если, например, при цепном способе на чертеже указывается габаритный размер, то одного из промежуточных размеров не должно быть. Чтобы повысить точность изготовления отдельных элементов детали, применяют одновременно цепной и координатный способы простановки размеров (рис. 3.12).

Размеры по своему назначению подразделяются на габаритные, присоединительные и установочные. Габаритные размеры определяют предельные внешние (или внутренние) очертания изделий. Такие размеры не всегда наносятся для определения геометрической формы детали, но их часто указывают для справок, особенно для крупных литейных деталей. Для изделий из листового материала и других форм проката габаритные размеры нужны для определения размеров заготовки.

Справочные размеры на чертежах указываются значком и на поле чертежа над основной надписью записывают Размеры для справок».

Справочный габаритный размер, если он замыкает размерную цепь, т.е. не является конструктивным, отмечается значком (рис. 3.13), а на поле чертежа над основной надписью делают запись Размер для справок». Габаритный размер не наносится на болтах и шпильках, где 1 (длина) является конструктивно определяющим рабочую длину болта (шпильки) и выбирается по стандартам.

Присоединительные и установочные размеры определяют величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на месте монтажа или присоединяют к другому. К таким размерам относятся высота центра подшипника от плоскости основания, расстояние между центрами отверстий, диаметр окружности центров, т.е. размеры между отдельными геометрическими элементами детали.

Группа конструктивных размеров, определяющих геометрию отдельных элементов детали, предназначенных для выполнения какой-либо функции, и группа размеров элементов деталей, таких, как фаски, проточки (наличие которых вызвано технологией обработки или сборки), выполняются с различной точностью, поэтому эти размеры не включают в одну размерную цепь (рис. 3.14, 3.15, 3.16).

Технология изготовления влияет и на разделение размерных цепей между поверхностями деталей, подвергаемыми механической обработке, и необрабатываемыми. Связь между такими размерными цепями рекомендуется устанавливать одним размером Точность выполнения размеров деталей и шероховатость поверхностей также зависит от способов изготовления.

Заполнение основной надписи

Обозначение, данное на предложенном сборочном чертеже общего вида, не учитываем. При присвоении обозначения каждой конкретной детали находимо найти ее классификационную характеристику по ее названию в приложении 18 методических указаний.

При заполнении основной надписи следует обратить внимание на следующее:

• в графе 1 (приложение 1) записывается название детали, которое берут из спецификации предлагаемого задания (шрифт №7);
• в графе 2 записывают обозначение чертежа из выписки классификатора наиболее часто встречающихся деталей данных в приложении 16 (шрифт №7);
• в графе 3 записывают название и марку материала, которые выбирают из спецификации предлагаемого задания. ГОСТ на материал выбирают из любого справочного пособия или из приложения 1 данного пособия (шрифт №5);
• в графе 4 — (учебный чертеж) (шрифт №5):
• в графе 6 — масштаб чертежа (шрифт №5):
• в графе 7 — порядковый номер листа (на заданиях, состоящих из одного листа, графу не заполняют):
• в графе 8 — общее количество листов задания (графу заполняют только на первом листе):
• в графе 9 — ТУСУР, название проверяющей кафедры, факультет, номер группы (шрифтом № 3,5);
• в графе 10 — фамилию студента; в графе
• 11 — фамилию преподавателя; в графе
• 12 — подпись студента; в графе
• 13 — дату выполнения чертежа.

Все остальные графы в учебных чертежах не заполняются.

Пример выполнения данного задания приводится в приложении 14 методических указаний. 5.4. Обозначение основного конструкторского документа

Обратите внимание на заполнение основной надписи (в предыдущем задании в учебных целях она заполнена несколько иначе).

В верхней графе основной надписи записывается обозначение основного конструкторского документа:

Классификатор изделий и конструкторских документов — классификатор ЕСКД представляет собой систематизированный свод наименований классификационных группировок объектов классификации — изделий основного и вспомогательного производства всех отраслей народного хозяйства, общетехнических документов и их кодов; является основной частью Единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации (ЕСКК ТЭИ).

В классификатор ЕСКД включены классификационные характеристики изделий: деталей, сборочных единиц, комплектов, комплексов ЕСКД), на которых разработаны и разрабатывается конструкторская документация по ЕСКД, в том числе стандартных изделий, а также общетехнических документов (нормы, правила, требования и т.д.) на изделия, входящие в классификатор ЕСКД.

Обозначение изделий и конструкторских документов устанавливается по ГОСТ 2.201-80 ЕСКД «Обозначение изделий и конструкторских документов». Обозначение основного конструкторского документа (чертежа детали или спецификации) включает:

• 1 — код организации разработчика (четыре знака);
• 2 — код классификационной характеристики (шесть знаков);
• 3 — код порядкового регистрационного номера три знака.

На учебных чертежах код организации разработчика записывается по аббревиатуре названия факультета, на котором обучается студент и номера курса студента ( например ФВС!).

Так, например, для обозначения корпуса в верхней графе основной надписи будет записано:

• ФВС1. 731000. 000

Классификационная характеристика является основной частью обозначения изделия и его конструкторского документа. Код классификационной характеристики присваивается по классификатору ЕСКД (краткая выписка из классификатора наиболее часто встречающихся названий деталей приведена в приложении 4 методического пособия), в шесть знаков которого входит обозначение класса, подкласса, подгруппы и вида изделия.

При заполнении основной надписи указывают:

1. наименование детали (сборочной единицы), которое берется из спецификации сборочного чертежа;
2. обозначение детали (сборочной единицы), которое берется из классификатора (см. приложение 2 данного пособия);
3. материал детали;
4. название университета, кафедры и номер группы студента.

Определение размеров детали по ее изображению с использованием углового графика масштабов

Для определения, например, размеров втулки, изображенной на рисунке 3.17 только с одним размером диаметра 70, на миллиметровой бумаге проводят две перпендикулярные линии. На горизонтальной прямой откладывают по линейке 70 мм., на вертикальной прямой — размер изображения с чертежа. Проведя через найденные точки линии, параллельные осям, определим точку Проведя через точку луч, получим возможность с помощью этого луча определить размер любого

Для определения второго внешнего диаметра втулки переносят циркулем размер его изображения на вертикальную прямую. Через полученную точку проводят прямую, перпендикулярную вертикальной оси, до пересечения с лучом в точке Перпендикуляр из этой точки к горизонтальной оси определит искомый внешний диаметр втулки, он равен 60 мм.

Можно построить линию пропорционального масштаба, например масштаба и т.д. Аналогично находят все другие размеры детали.

Соединения

Соединения деталей между собой в приборах, машинах установках весьма разнообразны по своему назначению, конструктивной форме, технологии изготовления.

Соединения подразделяют на разъемные и неразъемные.

Разъемными называют соединения, повторная сборка и разборка которых возможна без повреждения их составных частей. Такими соединениями являются резьбовые соединения, шпоночные, шлицевые, штифтовые и др.

По данному курсу рассматриваются резьбовые соединения и их конкретный случай — соединение винтом. Такой тип соединения относится к неподвижным разъемным соединениям, в которых детали не могут перемещаться одна относительно другой.

Резьбы

Резьба — это поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. При таком движении плоский контур образует винтовой выступ соответствующего профиля, ограниченный винтовыми цилиндрическими или коническими поверхностями.

Классификация резьб

Резьбы классифицируются по форме поверхности, на которой нарезана резьба (цилиндрические и конические); по форме профиля (треугольная, прямоугольная, круглая и т.д.); по направлению винтовой поверхности (правые и левые); по числу заходов (однозаходные и многозаходные), по расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия (внешние и внутренние); по назначению (крепежные, ходовые и т.д.).

Все резьбы делят на две группы: стандартные и нестандартные. У стандартных резьб параметры (профиль, шаг и диаметр) определены стандартами. У нестандартных или специальных резьб параметры резьб не соответствуют стандартам.

Основными параметрами резьб по ГОСТ 11708-82 являются:

• наружный — (номинальный) диаметр резьбы — диаметр воображаемого цилиндра или конуса, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы;
• внутренний диаметр резьбы — диаметр воображаемого цилиндра или конуса, описанного вокруг впадин наружной резьбы или вершин внутренней резьбы;
• профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось;
• угол профиля резьбы — угол между смежными боковыми сторонами профиля;
• шаг резьбы — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы;
• ход резьбы — расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы.

Изображение и обозначение резьб

Согласно ГОСТ 2.311-68, резьбы всех типов изображаются условно. Резьбу на стержне изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями по внутреннему диаметру (рис. 3.18). На изображениях, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега. На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную окружности, разомкнутую в любом месте (не замыкая на оси). Линию, определяющую границу резьбы, наносят в конце полного профиля резьбы (до начала сбега). Линию конца резьбы проводят сплошной основной линией до линии наружного диаметра резьбы (рис. 3.18). При изображении резьб величина меньшего диаметра резьбы составляет 0.85 от большего.

Резьбу в отверстии при выполнении разреза изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими по наружному (рис. 3.19). На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную окружности, разомкнутую в любом месте. Границу резьбы в отверстии показывают сплошной основной линией, проводя ее до линии наружного диаметра резьбы (рис. 3.19).

Линии штриховки в разрезах и сечениях проводят до линии наружного диаметра резьбы на стержне и до линии внутреннего диаметра в отверстии, т.е. в обоих случаях до сплошных основных линий (рис. 3.20).

Фаски на стержне и в отверстии с резьбами, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную к оси стержня или отверстия, не изображают (рис. 3.19 а).

Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают без сбега.

Глухое отверстие с резьбой называется гнездом. Гнездо заканчивается конусом, полученным при сверлении (сверло на конце имеет коническую заточку) (рис. 3.20 а). Если нет необходимости в точном изображении границы резьбы, то допускается изображать резьбу, доходящей до дна отверстия, а также не показывать коническую часть гнезда (рис. 3.20 б).

Условное обозначение резьб

Каждая из стандартных резьб имеет свое условное буквенное и цифровое обозначение.

Метрическая резьба имеет треугольный профиль с углом при вершине 60 градусов (ГОСТ 9150-81).

В условное обозначение метрической резьбы с крупным шагом входит буква и номинальный (наружный диаметр выступов на стержне и внутренний диаметр по впадинам в отверстии) (рис. 3.22) диаметр резьбы в миллиметрах. Например, обозначает, что резьба метрическая с крупным шагом с номинальным диаметром 56 мм.

В условном обозначении метрической резьбы с мелким шагом дополнительно указывается шаг резьбы в миллиметрах, например:

Правое обозначение резьбы не указывается. Если резьба имеет левое направление, то в условном обозначении указываются буквы например:

Пример условного обозначения метрической многозаходной резьбы: — трехзаходная метрическая резьба с номинальным диаметром 24мм, шагом 2мм, ходом 6 мм.

Резьбовое соединение

На разрезах резьбового соединения при изображении на плоскости, параллельные его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня, изображая резьбу на стержне выше указанными линиями (рис. 3.21).

Расчёт винтового соединения

В винтовое соединение входят винт и скрепляемые детали. Определяющими размерами служат: толщина присоединяемой детали и диаметр стержня винта равный наружному диаметру резьбы. Верхняя деталь имеет сквозное отверстие, равное форма которого зависит от головки винта. Нижняя деталь имеет глухое резьбовое отверстие. Соединение деталей винтами с различными конструкциями головок приведены в методических указаниях. На виде сверху шлица (прорезь под отвертку) изображают под углом к горизонтальной оси.

В качестве примера рассмотрим расчет рабочей длины винта и глухого сверленого отверстия под винт диаметром 12 мм с формой головки по ГОСТ 17473-80 (рис. 5.6).

Толщина верхней скрепляемой детали

Рабочая длина винта I складывается из суммы двух величин: толщины детали и глубины ввинчиваемого конца (рис. ). Величина ввинчиваемого конца имеет различные значения в зависимости от коэффициента величина которого определяется твердостью материала нижней детали (ГОСТ 22032-76 -ГОСТ 22040-76). Этот коэффициент может иметь значения: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5. Для всех вариантов заданий в учебной работе предлагается принять

Принимаем тогда

Метод проекций

Формообразующими элементами пространства являются основные геометрические фигуры — точка, прямая и плоскость, из которых состоят более сложные фигуры.

Инженерная графика — один из разделов геометрии, в котором геометрические фигуры изучаются по их проекционным изображениям.

Изображения объектов трехмерного пространства на плоскости получают методом проецирования.

Аппарат проецирования включает в себя проецирующие лучи, проецируемый объект и плоскость, на которой получается изображение объекта.

Проецирование заключается в проведении через каждую точку геометрического объекта и центра проецирования прямой называемой проецирующей прямой (рис. 1.1) Пересечение с некоторой плоскостью проекций даст точку называемую проекцией точки на плоскость

Мы рассмотрели решение прямой задачи — нахождение проекции точки по ее

оригиналу с использованием одной плоскости проекций. Такой чертеж не обладает свойством обратимости, т.е. по одной проекции невозможно восстановить оригинал.

Решение обратной задачи об определении положения точки в пространстве по ее проекции возможно при использовании двух плоскостей проекций двух центров проецирования (рис. 1.2).

В зависимости от положения центра проецирования и проецирующих лучей различают следующие способы проецирования:

• — центральное проецирование;
• — параллельное проецирование.

Параллельное проецирование разделяется на прямоугольное (ортогональное) и косоугольное проецирование.

При центральном проецировании все проецирующие лучи выходят из одной точки центра проецирования который расположен на определенном (конечном) расстоянии от плоскости проекций (рис. 1.3).

Параллельное проецирование (рис. 1.4) — проецирование, при котором все проецирующие лучи параллельны между собой — центр проецирования и задается только направление проецирования В зависимости от направления проецирующих лучей по отношению к плоскости проекций различают косоугольное и ортогональное проецирование.

Достаточная наглядность и возможность проводить измерения определили преобладание ортогонального проецирования при построении технических чертежей.

Чертеж, полученный при проецировании (центральном или параллельном), называется проекционным чертежом.

Эпюр Монжа

Основные требования к проекционному изображению объекта (чертежу) — обратимость, точность, наглядность и простота. Обратимость означает, что каждая точка, заданная на изображении, должна определять единственную точку на объекте, т.е. по изображению фигуры можно восстановить ее форму, размеры и положение в пространстве. По одной проекции нельзя судить о форме и размерах предмета, поэтому предмет проецируют на две и более плоскости проекций.

Наиболее распространенными системами отображения объектов, применяемыми в инженерном деле, является метод Г. Монжа (Приложение) — система прямоугольных проекций на две взаимно перпендикулярных плоскости и аксонометрия.

Рассмотрим образование эпюра Монжа на примере пространственной модели точки (рис. 1.5).

Плоскость располагают горизонтально и называют горизонтальной плоскостью проекций. Плоскость располагают вертикально и называют фронтальной плоскостью проекций — профильная плоскость проекций Считаем эти плоскости бесконечными и не прозрачными.

Линии пересечения плоскостей называют осями проекций (осями координат) и обозначают

— удаление точки от соответствующих плоскостей проекций.

Точка в трехмерном пространстве задается однозначно тремя координатами

Эпюр Монжа — это плоский чертеж с изображением объекта методом двух ортогональных проекций на две взаимно перпендикулярные плоскости (рис. 1.6).

Построение Эпюра Монжа:

Линии связи на Эпюре Монжа всегда перпендикулярны соответствующим осям проекций:

Каждая проекция точки на комплексном чертеже задается парой координат:

Положение точки в пространстве вполне определяются заданием на эпюре двух ее проекций, потому задать точку — это значит задать две ее проекции, соединенные линией связи.

Свойство комплексного чертежа: по двум проекциям точки можно построить третью.

Три взаимно перпендикулярные плоскости проекций делят окружающее пространство на 8 равных частей, называемых октантами. На рис. 1.7 приведены эпюры точек и знаки координат точек в октантах левой половины пространственного макета.

Основные свойства ортогонального проецирования

Опираясь на систему аксиом Д. Гильберта, принимаем следующие стереометрические аксиомы принадлежности:

• — две прямые, лежащие в одной и той же плоскости, имеют либо одну общую точку, либо не имеют ни одной;
• — две плоскости либо не имеют ни одной точки, либо имеют одну общую прямую и никаких других (не лежащих на этой прямой) точек;
• — плоскость и не лежащая на ней прямая либо не имеют общей точки, либо имеют одну общую точку.

Рассмотрим инвариантные (неизменные) свойства ортогонального проецирования.

Свойство 1. Проекция точки есть точка — (рис. 1.8).

Доказательство:

Свойство 2. Проекция прямой, если она не ортогональна плоскости, есть прямая — (рис. 1.9).

Доказательство: так как то и потому где — проекция прямой

Следствия:

• Точка, принадлежащая прямой, проецируется в точку, которая принадлежит проекции этой прямой.
• Общая точка двух прямых проецируется в точку пересечения проекций этих двух прямых.

Свойства 1 и 2 являются общими для центрального и параллельного (ортогонального) проецирования.

Свойство 3. Проекции параллельных прямых, которые не ортогональны плоскости проекций, — параллельные прямые (рис. 1.10).

Дано: проекции прямых на

Доказать:

Доказательство:

Возьмем точки построим проекции тогда так как и так как

Если две параллельные плоскости пересекаются третей, то прямые, полученные в результате пересечения, параллельны.

Свойство 4. Отношение проекций отрезков на проекции прямой равно отношению отрезков в пространстве (простое отношение трех точек при ортогональном проецировании сохраняется) (рис. 1.11).

Дано:

Доказать:

Доказательство:

Возьмем на прямой три точки и построим их проекции

Построим у которых

Эти треугольники подобны по двум углам поэтому по построению, и , что и требовалось доказать.

Свойство 5. Прямой угол проецируется на плоскость в натуральную величину тогда и только тогда, когда одна из его сторон параллельна плоскости проекций, а другая ей не перпендикулярна (рис. 1.12).

Дано:

Доказать:

Доказательство: Две прямые и задают плоскость так как линия пересечения двух плоскостей.

Докажем так как по условию так как откуда

Задание фигур на эпюре Монжа

Для задания геометрических фигур на эпюре Монжа введем два определения:

• — изображение является полным (обратимым), если относительно любой точки на эпюре Монжа можно решить — принадлежит она фигуре или нет;
• — базисом полного изображения фигуры называется минимальное множество проекций точек этой фигуры, которое обеспечивает полноту изображения.

Рассмотрим задание основных геометрических фигур на эпюре Монжа -точка, прямая, плоскость.

Точка. Ранее было показано, что положение точки в пространстве определяется положением двух ее ортогональных проекций. При этом пара проекций точки принадлежит одному перпендикуляру (линии связи) к координатной оси.

Точка считается заданной на проекционном чертеже при выполнении следующего условия: имеется пара ее проекций (базис) (рис. 2.1)

Прямая. В соответствии со вторым свойством ортогонального проецирования проекция прямой на плоскость проекций есть прямая.

Задать прямую линию на эпюре Монжа — значит задать пару проекций этой прямой (отрезок на рис. 2.2) или задать проекции двух ее точек.

В зависимости от своего положения в пространстве различают следующие виды прямых линий:

Следы прямой. Если прямая общего положения пересекает основные плоскости проекций то эти точки пересечения называются следами прямой. Точка пересечения прямой с плоскостью называется горизонтальным следом и обозначается буквой

Точка пересечения прямой с плоскостью называется фронтальным следом и обозначается буквой

Частные случаи расположения прямой линии в системе ортогональных проекций.

Горизонталь — прямая линия, параллельная горизонтальной плоскости проекций, обозначается (рис. 2.5). При этом:

— натуральная величина (н.в.) горизонтали;

Угол — натуральная величина угла наклона горизонтали к плоскости проекций (рис. 2.6).

Частный случай: — проецируется в точку (рис. 2.7).

Фронталь — прямая линия, параллельная фронтальной плоскости проекций, обозначается (рис. 2.8).

-натуральная величина фронтали.

Угол — натуральная величина угла наклона фронтали к плоскости проекций (рис 2.8-2.9).

Частный случай: — проецируется в точку (рис. 2.10).

Профильная прямая — прямая линия, параллельная профильной плоскости проекций, обозначается При этом —

Плоскость. Плоскость является простейшей поверхностью.

Если плоскость не перпендикулярна к плоскости проекций, изобразить ее невозможно, но ее можно задать на чертеже, изобразив совокупность элементов, определяющих плоскость в пространстве.

Плоскость на эпюре Монжа задается парами проекций геометрических элементов, которые задают плоскость (три точки, прямая и точка, пара параллельных или пересекающихся прямых, отсек плоскости и т.д.).

По аналогии с прямыми линиями плоскости разделяются:

Плоскость общего положения — плоскость (рис.2.11), занимающая произвольное положение относительно плоскостей проекций

Плоскости частного положении:

Плоскость проецирующая — плоскость перпендикулярная к одной из основных плоскостей проекций

Проецирующая плоскость (рис. 2.12) обладает собирательными свойствами, т.е. любая точка или фигура, лежащая на проецирующей плоскости, проецируются на ее проекцию — прямую линию — след плоскости.

Плоскость уровня — плоскость, параллельная к одной из основных плоскостей проекций На рис. 2.13 представлена горизонтальная плоскость уровня Фигура, лежащая в плоскости уровня, на параллельную плоскость проекций проецируется в конгруэнтную фигуру (натуральную величину), на другую плоскость проекций в прямую (след плоскости):

Конкурирующие точки

При решении ряда задач на взаимное расположение геометрических фигур возникает необходимость определения на плоскостях проекций видимых и невидимых участков геометрических элементов.

Задачи на определение видимости геометрических элементов решаются с помощью конкурирующих точек.

Конкурирующие точки — это точки, которые принадлежат разным геометрическим фигурам и лежат на одной линии связи. Поэтому на одной из плоскостей проекций их одноименные проекции совпадают, а на другой — нет.

На рис. 2.14 рассмотрим взаимное положение точек отрезка который перпендикулярен плоскости Фронтальные проекции точек совпадают а горизонтальные проекции лежат на одной линии связи. Стрелка показывает направление взгляда. Анализ горизонтальной проекции отрезка показывает, что точка на фронтальной плоскости проекций закроет точку так как точка имеет большую координату на оси чем у точки

На рис. 2.15 проекции точек горизонтально проецирующего отрезка на плоскости проекций совпадают а на фронтальной плоскости проекций располагаются на одной линии связи. Рассмотрим фронтальную проекцию отрезка Точка расположена выше точки (имеет большую координату поэтому при проецировании на плоскость точка видима и закрывает точку

На примере двух скрещивающихся прямых рассмотрим применение

На горизонтальной плоскости проекций выберем пару конкурирующих точек 7 и 2, где они совпадают На фронтальной плоскости проекций эти точки находятся на одной линии связи, причем точка 2 расположена выше, чем точка 1. Это означает, что точка 2 закрывает на горизонтальной плоскости проекций точку 7. Соответственно прямая перекрывает прямую

Выбор на фронтальной плоскости проекций другой пары точек 3 и 4 позволяет определить видимость прямых на этой плоскости проекций:

координата по оси точки 4 больше, чем у точки 3, т.е. точка 4 ближе к наблюдателю, и следовательно, на фронтальной плоскости прямая перекрывает прямую

Способы преобразования комплексного чертежа

В общем случае проецируемая фигура занимает по отношению к плоскостям проекций общее (произвольное) положение. Решение задач значительно упрощается, если мы имеем дело с частным положением геометрических фигур.

Частным положением проецируемой фигуры следует считать следующее:

• положение, перпендикулярное к плоскости проекций, — для решения позиционных задач (задачи на взаимную принадлежность и взаимное пересечение геометрических фигур);
• положение, параллельное плоскости проекций, — для решения метрических задач (задач на определения метрических параметров геометрических фигур).

Переход от общего положения фигуры к частному возможен двумя способами:

• перемещением в пространстве проецируемой фигуры так, чтобы она заняла частное положение относительно плоскостей проекций;
• введением новой плоскости проекций, по отношению к которой проецируемая фигура, не изменяя своего положения в пространстве, окажется в частном положении.

Способ замены плоскостей проекций

Переход от заданной системы плоскостей проекций к новой осуществляется путем введения новой плоскости проекций, обеспечивающей частное положение геометрической фигуры.

На пространственной модели (рис.2.17) показано введение новой плоскости проекций к исходной системе Рис. 2.18 иллюстрирует введение новой плоскости проекций на эпюре Монжа и построение проекции точки В символической форме процедура замены плоскостей проекций можно записать:

Основные правила при замене плоскостей проекций:

• новая плоскость проекций вводится перпендикулярно к одной из плоскостей «старой» системы;
• новая линия связи всегда перпендикулярна к новой оси;
• расстояние от новой проекции точки до новой оси равно расстоянию от заменяемой проекции до заменяемой оси.

Способ вращения

Способ вращения состоит в том, что систему точек вращают вокруг некоторой прямой — оси вращения. При вращении фигуры все ее элементы (точки, линии) изменяют свое положение относительно неподвижных элементов пространства — плоскостей проекций. Взаимное положение элементов фигуры сохраняется. Не меняется их положение и относительно самой оси вращения.

Рассмотрим (рис. 2.19) элементы процесса вращения точки вокруг некоторой оси:

Перемещение точки на заданный угол при использовании способа вращения на эпюре Монжа представлено на рис 2.20. Точка вращаясь вокруг оси описывает окружность, которая лежит в плоскости вращения, перпендикулярной этой оси.

Рис. 2.21 иллюстрирует преобразование чертежа способом вращения для определения натуральной величины отрезка

Отрезок на эпюре Монжа -отрезок общего положения. Путем вращения вокруг фронтально проецирующей оси проходящей через один из концов отрезка, например через точку переведем отрезок в положение линии уровня — горизонталь. При этом траектория перемещения точки на фронтальной плоскости проекций представляет собой окружность радиусом параллельная плоскости а на горизонтальной плоскости проекций -прямая, лежащая в плоскости. перпендикулярной оси вращения. Точка не изменит своего положения, так как лежит на оси вращения. После поворота проекции отрезка до положения, параллельного оси горизонтальная проекция будет представлять собой натуральную величину отрезка

Символьную запись этого преобразования чертежа можно представить в следующем виде:

Позиционные задачи

Под позиционными задачами понимаются задачи на определение взаимного расположения различных геометрических фигур относительно друг друга. К ним относятся задачи на взаимную принадлежность, например построение точки на поверхности и задачи на пересечение различных геометрических фигур, например построение точки пересечения прямой и плоскости, построение линии пересечения двух поверхностей и д.р. [2].

При рассмотрении позиционных и метрических задач определим общий алгоритм (план) графического решения задач в начертательной геометрии. Он включает в себя несколько этапов: анализ задачи, исследование способов решения задачи и графические построения.

На первом этапе решения задачи необходимо провести полный анализ исходных данных, т.е. необходимо определить, какие геометрические фигуры участвуют в задаче и какое положение они занимают в пространстве относительно плоскостей проекций и относительно друг друга. На этом этапе задача разбивается на составные части, путем логических рассуждений, опираясь на аксиомы и теоремы геометрии.

На этапе исследования задачи определяется возможность ее решения и количество этих решений.

Методы решения позиционных задач рассмотрим на примере простейших фигур — прямых линий и плоскости.

При решении позиционных задач будем использовать основные свойства ортогонального проецирования.

Методы решения позиционных задач

Пример №1

Построить точку, принадлежащую заданной прямой и удаленную от горизонтальной плоскости на фиксированное расстояние ( рис. 3.1)

Дано:

Построить:

Решение: Множество точек с координатой образуют плоскость параллельную плоскости проекций При этом след-проекция плоскости

Находим точку на прямой лежащую в плоскости как результат пересечения этой плоскости с заданной прямой — В соответствии со вторым свойством ортогонального проецирования точка, принадлежащая прямой, проецируется в точку, которая принадлежит проекции этой прямой.

Поэтому, чтобы построить точку на заданной прямой, необходимо из найденной проекции точки на фронтальной проекции прямой провести линию связи, перпендикулярную оси, до пересечения с горизонтальной проекцией этой прямой

Пример №2

Построить прямую линию, параллельную заданной прямой через заданную точку (рис. 3.2). Дано:

Построить:

Решение задачи следует из третьего свойства ортогонального проецирования, что проекции параллельных прямых, которые не ортогональны плоскости проекции, есть параллельные прямые, т.е. если причем

Пример №3

Через точку построить произвольную прямую которая пересекает заданную прямую в точке (рис. 3.3).

Дано:

Построить:

Для решения задачи воспользуемся следующими свойствами ортогонального

проецирования:

— проекция прямой, которая не ортогональна плоскости проекции, есть прямая;

— общая точка двух прямых проецируется в точку пересечения проекции этих двух прямых. Из чего можно заключить:

Пример №4

Построить горизонталь принадлежащую плоскости (рис. 3.4).

Дано:

Построить:

Принадлежность прямой линии плоскости определяется следующим свойством: если две точки прямой принадлежат плоскости, то такая прямая лежит в этой плоскости.

Решение задачи в символической форме можно записать в следующем виде:

Пример №5

Построить точку по заданной проекции, принадлежащую плоскости

Дано:

Построить:

Точка принадлежит плоскости, если она лежит на прямой, которая принадлежит этой плоскости.

Для того, чтобы построить в плоскости точку необходимо провести вспомогательную прямую принадлежащую этой плоскости и проходящую через фронтальную проекцию После построения горизонтальной проекции прямой находим горизонтальную проекцию точки удовлетворяющей условию

На рис. 3.5 представлено графическое решение задачи, алгоритм решения которой в символьном виде следующий:

Пример №6

Через точку на прямой построить плоскость перпендикулярную этой прямой (рис. 3.6).

Дано:

Построить:

Условие перпендикулярности прямой и плоскости сформулировано в курсе элементарной геометрии — прямая перпендикулярна плоскости, если она перпендикулярна двум пересекающимся прямым этой плоскости.

Применительно к комплексному чертежу с учетом свойства ортогонального проецирования о проецировании прямого угла признак перпендикулярности прямой к плоскости можно сформулировать следующим образом: прямая перпендикулярна плоскости, если она перпендикулярна двум пересекающимся линиям уровня, лежащими в этой плоскости. В качестве линий уровня при решении позиционных и метрических задач обычно используются фронтали и горизонтали.

Решение задачи в символической форме будет выглядеть следующим образом:

Пример №7

Построить через точку заданную фронтальной проекцией, перпендикуляр к произвольной прямой в точке

Дано:

Построить: прямую

1. Строим вспомогательную плоскость через точку перпендикулярную прямой линии

2. Если точка принадлежит этой плоскости то она должна лежать на прямой, принадлежащей этой плоскости. Построим произвольную прямую проходящую через заданную проекцию

По двум точкам 1 и 2 построим на которой с помощью линии связи находим Отрезок является перпендикуляром к прямой из точки что и требовалось построить:

Пример №8

Построить точку пересечения прямой общего положения и проецирующей плоскости. Определить видимость прямой относительно плоскости.

Дано:

Построить:

1. Следом фронтально-проецирующей плоскости является прямая.

2. Точка должна принадлежать прямой и заданной плоскости следовательно,

Горизонтальную проекцию точки находим с помощью линии проекционной связи

Пара конкурирующих точек 1 и 2 на горизонтальной плоскости проекций позволяет определить видимость прямой линии относительно плоскости

На горизонтальной плоскости проекций На фронтальной плоскости проекций точка 2, принадлежащая прямой расположена выше точки 1, лежащей на плоскости . Поэтому левая часть прямой до точки пересечения с заданной плоскостью будет на видима.

Пример №9

Построить точку пересечения плоскости общего положения и прямой общего положения (рис. 3.9). Определить их взаимную видимость.

Дано:

Построить:

Решение этой задачи возможно различными путями: способами преобразования проекционного чертежа или способом посредника (вспомогательной проецирующей плоскости).

Алгоритм решения позиционной задачи по нахождению точки пересечения поверхности (плоскости) и прямой с помощью посредников можно записать в следующем виде:

Построение в соответствии с алгоритмом решения имеет следующий вид:

1. через прямую проведем посредник — фронтально-проецирующую плоскость
2. вспомогательная плоскость пересекает заданную плоскость по линии пересечения т.е.
3. поскольку прямые лежат в одной плоскости то их точка пересечения и является искомой точкой:

Задачи на пересечение прямой и плоскости, как правило, требуют определения видимости прямой относительно пересекаемой плоскости, что выполняется способом конкурирующих точек.

Конкурирующие точки — точки, принадлежащие разным геометрическим элементам, лежащие на одной линии связи и на одной из плоскостей проекций их изображения, совпадают, а на другой — нет.

Для примера определим видимость прямой на плоскости проекции

Точки 1 и 3 принадлежат разным геометрическим фигурам как, прямой так и плоскости На плоскости точки являются конкурирующими. Рассмотрим положение названных точек на плоскости проекций На рис. 3.9 (стрелками показано направление взгляда наблюдателя) видно, что точка 3 закрывает точку 1, следовательно, точка 3, а значит, прямая слева от точки видна относительно плоскости справа относительно точки пересечения — нет.

На плоскости определяется взаимная видимость пересекающихся фигур с помощью другой пары конкурирующих точек 4 и 5 Точка 4 закрывает точку 5, так как расположена выше, поэтому на горизонтальной плоскости проекций в месте выбора конкурирующих точек плоскость закрывает прямую

Пример №10

Построить линию пересечения двух плоскостей общего положения.

Рассмотрим алгоритм решения этой позиционной задачи (рис. 3.10).

Линия пересечения двух плоскостей -прямая, для построения которой необходимо определить две точки этой прямой.

Для решения этой задачи без преобразования комплексного чертежа применяют способ вспомогательных плоскостей-посредников.

Две вспомогательной плоскости и как правило, проецирующие плоскости или плоскости уровня позволяют определить две точки искомой линии пересечении и Плоскости пересекаются в одной единственной точке которая принадлежит искомой линии пересечения двух заданных плоскостей. Введение второй вспомогательной плоскости позволяет построить вторую точку а значит и всю прямую, по которой пересекаются заданные плоскости. Алгоритм решения этой задачи:

На эпюре Монжа эта задача решается следующим образом. Дано:

Построить:

Выберем в качестве посредника произвольную фронтально проецирующую плоскость которая одновременно пересекает заданные плоскости и строим первую точку линии пересечения двух плоскостей:

Для построения второй точки линии пересечения двух плоскостей проводим вторую плоскость посредник Для удобства построений устанавливаем:

Отрезок — линия пересечения двух плоскостей

Метрические задачи

Метрическими называются задачи, связанные с определением действительных величин и формы геометрических фигур, расстояния между ними и другие характеристики по их метрически искаженным проекциям. Решение метрических задач базируется на том, что геометрическая фигура, лежащая плоскости, параллельной плоскости проекций, проецируется на нее в конгруэнтную ей фигуру. Поэтому при решении метрических задач широко используются способы преобразования комплексного чертежа или элементы -посредники.

Пример №11

Определение натуральной величины отрезка и углы его наклона к плоскостям проекций способом прямоугольного треугольника.

Дано :

Построить:

Способ прямоугольного треугольника применяется в метрических задачах, когда необходимо определить натуральную величину отрезка и углы наклона его к плоскостям проекций.

Длина отрезка определяется из прямоугольного треугольника или представленного на рис. 4.1,а.

Длина отрезка равна гипотенузе прямоугольного треугольника, один катет которого — это проекция отрезка на одной из плоскостей проекции, второй катет равен разности координат концов отрезка на второй плоскости проекций (недостающей координаты).

Рассмотрим построение прямоугольного треугольника на эпюре Монжа (рис. 4.1,6).

При решении этой задачи за катет прямоугольного треугольника может быть выбрана любая проекция отрезка.

Построим прямоугольный треугольник приняв за катет горизонтальную проекцию отрезка Второй катет по длине равен разности координат точек по оси На чертеже эта разница берется на другой плоскости проекций В построенном треугольнике гипотенуза — натуральная величина отрезка

Угол — угол наклона отрезка к плоскости равен углу между гипотенузой и проекцией отрезка на той же плоскости.

Если необходимо определить угол наклона отрезка к плоскости — угол прямоугольный треугольник строим на плоскости проекций При этом один катет — фронтальная проекция второй катет а гипотенуза треугольника — натуральная величина отрезка

Пример №12

Определение натуральной величины треугольника общего положения (рис. 4.2)

Дано:

Построить: Плоскость треугольника занимает общее положение относительно плоскостей проекций. Для определения его натуральной величины необходимо выполнить преобразование чертежа таким образом, чтобы треугольник был параллелен одной из дополнительных плоскостей проекций.

Графическое решение этой задачи способом замены плоскостей проекций сводится к последовательному осуществлению двух замен плоскостей проекций:

— первая замена — плоскость треугольника преобразуем в проецирующую плоскость, перпендикулярную новой плоскости проекций;

— вторая замена — плоскость треугольника преобразуем в плоскость уровня, параллельную новой плоскости проекций.

В символьной форме эти два преобразования чертежа можно записать:

Пример №13

Определение расстояния от прямой общего положения до точки

Дано:

Построить: -натуральную величину расстояния от точки до прямой

Кратчайшее расстояние от точки до прямой — перпендикуляр от

Проведя анализ задачи, представленной на рис. 4.3, можно — составить алгоритм ее решения с использованием плоскостей -посредников:

1. Необходимо провести из точки перпендикуляр к прямой

Для этого через точку проведем плоскость заданную двумя пересекающимися прямыми

2. Находим точку пересечения прямой и плоскости с помощью фронтально-проецирующей плоскости посредника

3. — кратчайшее расстояние от точки до прямой натуральную величину которого находим способом вращения:

Пример №14

Определение натуральной величины треугольника способом вращения вокруг линии уровня (рис. 4.4).

Дано:

Построить:

Для определения натуральной величины треугольника который является плоскостью общего положения, необходимо выполнить преобразование чертежа, чтобы эту плоскость перевести в частное положение.

Вращением вокруг линии уровня горизонтали (фронтали) повернем треугольник в положение плоскости уровня, параллельное плоскости проекции на которую он проецируется без искажения в конгруэнтную фигуру (натуральную величину).

В качестве оси вращения в плоскости выберем горизонталь Все необходимые построения (рис. 4.4) выполним по следующему алгоритму:

1. Точки не меняют своего положения в процессе вращения треугольника, так как они принадлежат оси вращения

2. Горизонтальные проекции точек перемещаются по прямым, перпендикулярным горизонтали, т.е. вращаются в горизонтально проецирующих плоскостях

3. Точка при вращении описывает окружность радиуса с центром в точке

4. Способом прямоугольного треугольника определяем натуральную величину радиуса вращения точки В прямоугольном треугольнике с катетами гипотенуза

5. Определяем положение точки после поворота треугольника в плоскость уровня путем пересечения дуги радиуса и плоскости

6. Неподвижная при вращении точка лежит на стороне поэтому отрезок продолжим до пересечения с для нахождения горизонтальной проекции точки

В результате вращения треугольник занял положение параллельное плоскости и проецируется на эту плоскость без искажений в натуральную величину. Фронтальная проекция треугольника после поворота — прямая линия, параллельная оси координат

Аксонометрические проекции

Прямоугольные проекции объектов на комплексном чертеже являются основным средством изображения в различных областях техники.

При построении эпюра предмета последний располагают так, чтобы направления трех главных измерений были параллельны плоскостям проекций, что дает возможность точного изображения трехмерного предмета (рис. 4.5).

Такой чертеж нетрудно построить и проводить измерения, но он не дает достаточной наглядности ввиду отсутствия на проекции одного измерения.

Наглядность можно получить, проецируя предмет на одну плоскость проекций, располагая его таким образом, чтобы ни одно главное измерение не проецировалось в точку (рис. 4.6)

Слово «аксонометрия» в переводе с греческого означает измерение по осям.

В аксонометрии предмет жестко привязывается к пространственной декартовой системе координат, которая вместе с предметом проецируется на плоскость аксонометрических проекций по заданному направлению проецирования

Аксонометрическим чертежом фигуры называют параллельную проекцию этой фигуры на плоскость вместе с прямоугольной системой координат, отнесенной к точкам этой фигуры. Полученный указанным образом чертеж позволяет одновременно обеспечить наглядность изображения и обратимость чертежа.

На рис. 4.7 указаны проекции координатных осей с изображенными на них единичными отрезками натурального масштаба Проекции натурального масштаба: называют аксонометрическими масштабами по осям

Отношения аксонометрических проекций отрезков к их действительным величинам называют коэффициентами или показателями искажения:

При различных взаимных расположениях натуральной системы координат и плоскости проекций и для разных направлений проецирования можно получить множество аксонометрических проекций с различными направлениями осей и коэффициентами искажения вдоль этих осей.

Теорема Польке:

Основной теоремой параллельной аксонометрии является теорема немецкого геометра Карла Польке (1851): «три отрезка произвольной длины, лежащих в одной плоскости и выходящих из одной точки под произвольными углами, представляют собой параллельную проекцию трёх равных и взаимно перпендикулярных отрезков, выходящих из одной точки в пространстве». На основании этого: три произвольных отрезка, выходящих из одной точки на плоскости проекций, можно принять за изображение системы координат с одинаковыми масштабными отрезками на его осях.

Для отличия аксонометрических проекций на плоскости их называют: — первичная аксонометрическая проекция точки -вторичная аксонометрическая проекция точки Отсюда можно сделать вывод: аксонометрия позволяет выполнить построение пары изображений объекта -первичную и вторичную его проекции, что обеспечивает обратимость такого чертежа.

Виды аксонометрических проекций

В зависимости от угла, образованного между направлением проецирования и плоскостью аксонометрических проекций различают прямоугольную и косоугольную аксонометрию

На основании теоремы К. Польке, положение аксонометрических осей и масштабные единичные отрезки вдоль них могут выбираться произвольно:

Стандартные аксонометрические проекции

Единая система конструкторской документации (ЕСКД ГОСТ 2.317-2011. Аксонометрические проекции) [3] устанавливает пять стандартных аксонометрических проекций: две прямоугольных и три косоугольные аксонометрии. Из прямоугольных аксонометрических проекций стандарт рекомендует применять прямоугольную изометрию и прямоугольную диметрию.

Прямоугольная изометрия

Между коэффициентами искажения и углом образованным направлением проецирования и картинной плоскостью существует следующая зависимость:

В изометрии и, следовательно, откуда

Таким образом, в прямоугольной изометрии размеры предмета по всем трем измерениям сокращаются на 18%. ГОСТ 2.317-2011 рекомендует изометрическую проекцию строить без сокращения по осям координат приведенный коэффициент), что соответствует увеличению изображения против оригинала в 1,22 раза.

Расположение осей в прямоугольной аксонометрической изометрии приведено на рис. 4.8.

Окружности, расположенные в плоскостях, параллельных плоскостям проекций, изображаются в виде эллипсов, положение которых относительно системы координат приведено на рис. 4.9.

На рис. 4.10 представлен пример изометрической проекции детали [3].

Если изометрическую проекцию выполняют без искажения по осям то большая ось эллипсов 1,2,3 равна 1,22, а малая ось -0,71 диаметра окружности.

В случае, когда изометрическую проекцию выполняют с искажением по осям то большая ось всех трех эллипсов равна диаметру окружности, а малая — 0,58 диаметра окружности.

1-й эллипс (большая ось расположена под углом к оси 2-й эллипс (большая ось расположена под углом к оси 3-й эллипс (большая ось расположена под углом к оси

Расположение осей и коэффициентов искажения в прямоугольной аксонометрической диметрии приведено на рис. 4.11. При построении прямоугольной диметрической проекции сокращение длин по оси принимают вдвое больше, чем по двум другим, т.е. полагают, что

Тогда откуда

В практических построениях от таких дробных коэффициентов обычно отказываются, вводя масштаб увеличения, определяемый соотношением и тогда коэффициенты искажения по осям равны единице, а по ocи вдвое меньше

Окружности, лежащие в плоскостях, параллельных плоскостям проекций, проецируются на аксонометрическую плоскость проекций в эллипсы.

Если диметрическую проекцию выполняют без искажения по осям то большая ось эллипсов 1, 2, 3 равна 1,06 диаметра окружности, а малая ось эллипса 1 — 0,95, эллипсов 2 и 3 — 0,35 диаметра окружности.

1-й эллипс (большая ось расположена под углом к оси 2-й эллипс (большая ось расположена под углом к оси 3-й эллипс (большая ось расположена под углом к оси

Проецирование на аксонометрическую плоскость окружностей, лежащих в плоскостях, параллельных плоскостям проекций, приведено на рис. 4.12.

Пример диметрической проекции детали представлен на рис. 4.13 [3].

Из косоугольных аксонометрических проекций стандартом предусмотрено применение фронтальной и горизонтальной изометрии и фронтальной диметрии (последнюю ещё называют кабинетной проекцией).

Фронтальная изометрическая проекция (рис. 4.14)

Горизонтальная изометрическая проекция (рис. 4.15)

Фронтальная диметрическая проекция (рис. 4.16) [3]

Стандарт ЕСКД (ГОСТ 2.317-2011. Аксонометрические проекции) определяет условности и способы нанесения размеров при построении аксонометрического изображения, основное внимание следует обратить на следующие особенности:

• линии штриховки сечения в аксонометрических проекциях наносят параллельно одной из диагоналей проекций квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях, стороны которых параллельны аксонометрическим осям (рис. 4.17);
• при нанесении размеров выносные линии проводят параллельно аксонометрическим осям, размерные линии — параллельно измеряемому отрезку (рис. 4.18) [3].

Способы задания поверхности

Поверхности представляют собой сложные трехмерные геометрические объекты: от простой плоскости до сложных форм криволинейных поверхностей, не поддающихся точному математическому описанию.

Существует несколько способов задания поверхности, такие как аналитический, кинематический и каркасный.

Аналитический способ задания поверхности полагает, что поверхность -это геометрическое место точек, координаты которых в декартовой системе координат удовлетворяют уравнению вида -многочлен степени или трансцендентная функция (алгебраические или трансцендентные поверхности). Порядок алгебраической поверхности определяется как порядок уравнения или как число точек пересечения прямой с этой поверхностью. Например, аналитически поверхность сферы задается уравнением 2-й степени

В начертательной геометрии все поверхности задаются графически и рассматриваются как кинематические, образованные непрерывным перемещением в пространстве какой — либо линии.

Кинематический способ задания поверхности основан на том, что поверхность представляет собой множество последовательных положений некоторой линии перемещающейся в пространстве по определенному закону, определяемому линией (рис. 5.1).

Эта линия называется образующей поверхности (прямая или кривая). Закон перемещения образующей задается также линиями, но иного направления, чем образующая. Эти линии называются направляющими

Каркасным способом задаются сложные поверхности с образующими переменного вида, которые невозможно описать математически.

При этом поверхность задается упорядоченным множеством линий или точек, принадлежащих поверхности, определяющих линейный или точечный каркас. Совокупность нескольких последовательных положений образующих и направляющих создает каркас поверхности (рис. 5.2).

На чертеже поверхность может быть также задана очерком поверхности. Очерк поверхности — проекции контура поверхности на соответствующие плоскости проекций, т.е. это граница (контурная линия которая отделяет проекцию поверхности от остальной части плоскости проекций (рис. 5.3).

Классификация поверхностей

В зависимости от формы образующей, все поверхности разделяют на линейчатые (образующая — прямая) и нелинейчатые (образующая — кривая линия).

В линейчатых поверхностях выделяют поверхности развертывающиеся, совместимые всеми своими точками с плоскостью без разрывов и складок, и не развертывающиеся.

К развертывающимся поверхностям относятся поверхности всех многогранников, цилиндрические, конические и торсовые поверхности. Все остальные поверхности — не развертывающиеся.

Кинематический способ образования поверхности использует такое понятие, как определитель поверхности. Определитель позволяет построить на поверхности непрерывное множество ее линий и упрощает задание сложных поверхностей на эпюре Монжа.

Определитель — необходимая и достаточная совокупность независимых геометрических условий и связей между геометрическими фигурами, которая однозначно определяет данную поверхность в пространстве.

Базис — геометрическая часть определителя содержит основные геометрические элементы и соотношения между ними.

Алгоритм — алгоритмическая часть определителя содержит закон построения отдельных точек и линий данной поверхности.

Поверхность на эпюре Монжа может быть задана определителем или очерковыми линиями.

В качестве примера на рис. 5.4 определителем задана коническая поверхность с вершиной образующей и направляющей

(алгоритм): коническая поверхность (закон образования поверхности).

Наглядность поверхности на чертеже достигается некоторыми характерными линиями: очерком (линия контура поверхности) и линии обреза (обрыва) поверхности.

Из всего множества поверхностей в кратком курсе инженерной графики мы рассмотрим гранные поверхности и поверхности вращения.

Задание на эпюре многогранников

Гранные поверхности образуются перемещением прямолинейной образующей по ломаной направляющей При этом, если одна точка (вершина) образующей неподвижна, создается пирамидальная поверхность, если образующая при перемещении параллельна заданному направлению то создается призматическая поверхность (рис 5.5)

Многогранником называют поверхность, составленную из конечного числа плоских многоугольников, не лежащих в одной плоскости и прилегающих один к другому [5].

Элементы гранных поверхностей: это многоугольники — грани поверхности, а их стороны — ребра (линии пересечения смежных граней), точка пересечения ребер -вершина многогранника.

Многогранники делятся на замкнутые и незамкнутые.

Наиболее распространенные многогранники — пирамиды и призмы. Для выпуклых замкнутых многогранников установлена зависимость между гранями, ребрами и вершинами, известная как формула Эйлера-Декарта, связывающая элементы гранных поверхностей следующим соотношением:

Среди замкнутых многогранников можно выделить тела Платона -правильные выпуклые многогранники, у которых все ребра, грани и углы равны между собой. Вокруг каждого из правильных многогранников можно описать сферу.

Тетраэдр — четырехгранник, гранями которого являются 4 равносторонних треугольника.

Октаэдр — восьмигранник, гранями которого являются 8 равносторонних треугольников.

Икосаэдр — двадцатигранник, гранями которого являются 20 равносторонних треугольников.

Гексаэдр — шестигранник, гранями (куб) которого являются 6 квадратов.

Додекаэдр — двенадцатигранник, гранями которого являются 12 правильных пятиугольников.

На эпюре Монжа многогранник задается проекциями его вершин и ребер с учетом их видимости. Видимость ребер определяется с помощью конкурирующих точек.

Пример №15

Построение точки на боковой поверхности пирамиды (рис. 5.6).

Дано:

Построить:

Взаимную видимость ребер пирамиды определяем на плоскости с помощью пары конкурирующих точек а на плоскости с помощью другой пары конкурирующих точек

Задача нахождения точки на поверхности многогранника сводится к определению принадлежности точки плоскости, так как любая грань представляет собой отсек плоскости.

Через фронтальную проекцию точки проведем отрезок

Позиционные и метрические задачи для многогранников

Пересечение грешной поверхности плоскостью

При пересечении гранной поверхности плоскостью получается плоская ломаная линия, ограничивающая многоугольник. Для ее построения достаточно определить точки пересечения ребер с плоскостью и соединить построенные точки с учетом их видимости. Различают способ ребер (нахождение точек пересечения ребер многогранника с плоскостью) и способ граней (построение линий пересечения граней многогранника с плоскостью).

Фигура, ограниченная многоугольником называется сечением.

Согласно ГОСТ 2.305-2008 «сечение предмета (сечение): ортогональная проекция фигуры, получающейся в одной или нескольких секущих плоскостях или поверхностях при мысленном рассечении проецируемого предмета».

Различают сечения вынесенные (тип линии — основная сплошная толщиной и наложенные (тип линии — тонкая сплошная толщиной На чертежах фигуру сечения необходимо обязательно штриховать.

Графические обозначения материалов в сечениях и правила написания их на чертежах выполняются по ГОСТ 2.306-68. Наклонные параллельные линии штриховки проводятся сплошными тонкими линиями под углом с наклоном влево или вправо к линии контура изображения. Расстояние между линиями штриховки должно быть одинаковым для всех изображений чертежа и находиться в пределах в зависимости от размеров изображения.

Пример №16

Построение сечения пирамиды проецирующей плоскостью (рис. 5.7).

Дано:

Построить: сечение и его натуральную величину.

Многоугольник сечения 1-2-3-4 строится по точкам пересечения каждого ребра пирамиды с секущей плоскостью (способ ребер).

Натуральная величина сечения определяется способом плоскопараллельного перемещения, который является частным случаем способа вращения вокруг проецирующей прямой. При этом способе преобразования чертежа все точки фигуры перемещаются в пространстве параллельно какой-либо плоскости проекций, а каждая точка фигуры перемещается в соответствующей плоскости уровня.

Пересечение грешной поверхности прямой

Задачи на определение точек пересечения прямой линии с многогранником сводятся к определению точек, одновременно принадлежащих прямой и поверхности, и решаются по известной схеме определения точки пересечения прямой и плоскости.

На примере задачи 3 рассмотрим алгоритм построения точек пересечения прямой с многогранником.

Пример №17

Определение точек пересечения (точек входа и выхода) прямой линии с трехгранной пирамидой (рис. 5.8).

Дано:

Построить:

1. Заключаем прямую во вспомогательную фронтально проецирующую плоскость

2. Строим фигуру сечения этой плоскости с многогранником (ломаная замкнутая плоская линия -многоугольник

3. Находим точки пересечения прямой и построенного сечения

Видимость прямой относительно поверхности пирамиды определяем на плоскости проекций с помощью конкурирующих точек 1 и 5. Аналогично определяется видимость прямой на плоскости

Развертывание поверхностей

Разверткой поверхности называют плоскую фигуру, получаемую при последовательном совмещении всех граней поверхности с плоскостью. При развертывании поверхности на плоскости каждой точке поверхности соответствует единственная точка на развертке. Все элементы многогранника на развертке изображаются в натуральную величину, поэтому построение развертки многогранной поверхности сводится к определению натуральных величин ее граней.

Построение разверток необходимо при изготовлении различных конструкций и изделий из листового материала.

Виды разверток:

• точные — для гранных поверхностей;

• приближенные — для конических и цилиндрических поверхностей (апроксимируются вписанными гранными поверхностями);

• условные — для не развертывающихся поверхностей.

Существует три способа построения разверток многогранников:

• а) способ треугольников (триангуляции);
• б) способ нормального сечения;
• в) способ раскатки.

Первый способ применяется для построения разверток пирамидальных и призматических поверхностей, два последних — исключительно для призматических.

Способ триангуляции. Этим способом можно построить развертку любого многогранника, поскольку любую грань можно разделить диагоналями на треугольники. Построение развертки сводится к многократному построению истинных величин треугольников, из которых состоит развертываемая поверхность.

Пример №18

Построение полной развертки наклонной пирамиды способом триангуляции (рис. 5.9).

Дано:

Построить: развертку

Задача построения развертки боковой поверхности пирамиды, представляющей собой плоскую фигуру, сводится к определению натуральных величин всех граней пирамиды как отдельных треугольников. Последовательное построение на плоскости всех боковых граней (построение треугольников по известным трем сторонам) и основания дает нам полную развертку многогранника.

Рассмотрим алгоритм построения полной развертки наклонной пирамиды с указанием на ней произвольной точки принадлежащей боковой поверхности.

1. Определяем натуральную величину всех ребер пирамиды (рис. 5.9). Основание пирамиды — располагается параллельно плоскости проекций поэтому ребра изображены в натуральную величину.

2. Натуральную величину боковых ребер пирамиды находим способом вращения вокруг горизонтально-проецирующей оси вращения проходящей через вершину

3. Из вершины выбранной в произвольном месте, проводим отрезок на котором строим по его известным трем сторонам (рис. 5.10). Из точки проводим дугу радиусом а из точки дугу радиусом пересечение которых определяет вершину грани пирамиды

4. Аналогичным образом повторяем описанную процедуру построения остальных боковых граней для получения развертки боковой поверхности пирамиды. Полная развертка пирамиды содержит основание построенное на ребре

5. Строим точку принадлежащую боковой поверхности пирамиды, путем построения на развертке вспомогательной линии содержащей эту точку

Способ нормального сечения. Применим для построения разверток призматических поверхностей, у которых боковые ребра параллельны одной из плоскостей проекций (на этой плоскости проекций ребра изображены в натуральную величину).

Пример №19

Построить полную развертку призматической поверхности способом нормального сечения (рис. 5.11).

Дано:

Построить: развертку

Боковые ребра призмы параллельны плоскости и на фронтальной плоскости проекции они изображены в натуральную величину.

Воспользуемся посредником — фронтально проецирующей плоскостью расположенной перпендикулярно (нормально) боковым ребрам призмы.

Строим нормальное сечение треугольника и определяем его натуральную величину способом плоскопараллельного перемещения путем совмещения плоскости сечения с плоскостью

Для построения развертки призмы (рис. 5.12) линию нормального сечения (н.в. сторон разворачиваем в прямую и через точки проводим прямые, перпендикулярные развертке линии нормального сечения, на которых будут построены боковые ребра призмы.

На линии откладываем по обе ее стороны отрезки боковых ребер в натуральную величину, измеренных на плоскости После соединения вершин получаем развертку боковой поверхности призмы.

Завершаем построение полной развертки поверхности треугольной призмы нанесением на чертеж ее верхнего и нижнего оснований (треугольники

Способ раскатки. Применим для построения разверток призматических поверхностей, у которых боковые ребра параллельны одной из плоскостей проекций и хотя бы одно из оснований проецируется в натуральную величину.

Пример №20

Построить полную развертку призмы способом раскатки и нанесение на нее точки лежащей на поверхности призмы (рис. 5.13).

Дано:

Построить: развертку

Основание призмы — — расположено параллельно горизонтальной плоскости проекций поэтому оно проецируется в натуральную величину. Боковые ребра параллельны фронтальной плоскости проекций и на эту плоскость они проецируются в натуральную величину.

Алгоритм решения рассматриваемой задачи следующий:

1. Условно проведем через ребро плоскость параллельную плоскости проекций и разрежем боковую поверхность призмы вдоль этого ребра.

2. Вокруг ребра как оси вращения, повернем грань до совмещения с плоскостью уровня При этом проекции точек перемещаются по лучам (траекториям), перпендикулярным к боковым ребрам призмы.

3. Для нахождения положения ребра на плоскости из точки проводим луч, перпендикулярный к и засекаем на нем дугой -радиуса проведенной из центра точку Через проводим ребро параллельно до пересечения его с траекторией точки Соединяем полученные точки и получаем натуральную величину грани

4. Принимаем ребро за новую ось и вращаем вокруг нее грань до совмещения с плоскостью Для этого из точки проводим луч, перпендикулярный к ребру а из точки — дугу окружности радиусом Пересечение дуги с лучом определит положение точки через которую проводим прямую параллельно Аналогично находится точка Полученные точки определяют на развертке грань

5. Аналогичным образом определяется третья грань Полученная фигура развертка боковой поверхности призмы.

6. Для полной развертки призмы необходимо к развертке боковой поверхности добавить натуральные величины двух оснований — и

7. Построение на развертке точки лежащей на поверхности призмы, сводится к нахождению вспомогательной прямой, принадлежащей призме и проходящей через заданную точку

Поверхности вращения общего и частного видов

Поверхность вращения общего вида образуется путем вращения произвольной линии (образующая) вокруг некоторой неподвижной прямой являющейся осью вращения.

Любая точка образующей описывает в пространстве окружность. На поверхностях вращения выделяют ряд характерных плоских линий — параллели и меридианы, которые вместе образуют сетчатый каркас поверхности (рис. 6.1).

Параллели — окружности, расположенные на поверхности вращения в плоскостях, перпендикулярных оси вращения.

Меридианы — линии на поверхности вращения, расположенные в плоскостях, проходящих через ось вращения. Сама плоскость называется меридиональной, а если она параллельна плоскости проекций, то является главной меридиональной плоскостью.

Каждая точка образующей при вращении вокруг оси описывает окружность с центром на оси вращения -параллели

Параллели, у которых касательные к меридианам, параллельны оси вращения

Плоскости, проходящие через ось называют меридиональными

— меридианы,

— главный меридиан.

Основные свойства поверхности вращения:

1. Любая меридиональная плоскость является ее плоскостью симметрии.
2. Любое плоское сечение имеет ось симметрии.
3. Поверхности вращения с общей осью вращения пересекаются по их общим параллелям [2].

Поверхности вращения частного вида

Поверхности частного вида, образованные кривыми 2-го порядка: сфера, эллипсоид вращения (вытянутый, сжатый), параболоид, гиперболоид, глобоид, тор (открытый, закрытый).

Цилиндр образуется вращением прямолинейной образующей вокруг оси

Конус образуется вращением прямолинейной образующей вокруг оси и пересекающей эту ось.

Сфера образуется вращением окружности вокруг своего диаметра

При вращении кривых второго порядка: эллипса, параболы, гиперболы образуются поверхности вращения второго порядка: эллипсоид вращения (вытянутый, сжатый), параболоид, гиперболоид и глобоид.

Тор — поверхность, которая получена при вращении окружности вокруг оси не проходящий через ее центр Тор — поверхность 4-го порядка.

Принадлежность точки поверхности вращения

Точка принадлежит поверхности вращения, если она расположена на линии, принадлежащей данной поверхности. Задачи на принадлежность точки поверхности решаются с использованием простейших линий на поверхности. Для поверхности вращения это параллели или меридианы.

Пример №21

Построение точки, лежащей на поверхности закрытого тора (рис. 6.2).

Дано: тор

Построить:

Проекции точки, принадлежащей боковой поверхности закрытого тора, построены при помощи вспомогательной фронтально проецирующей плоскости дающей в сечении с поверхностью простейшую линию — параллель.

Фронтальная проекция параллели, проходящая через точку — окружность, которая проецируется в отрезок прямой, параллельный оси Длина этого отрезка равна диаметру окружности. На горизонтальную плоскость проекций параллель проецируется в окружность радиуса на которой находится искомая проекция точки

Пример №22

Построение точки, лежащей на поверхности конуса (рис. 6.3).

Дано: конус

Построить:

На рис. 6.3 аналогичная задача для линейчатой поверхности может решаться с помощью вспомогательной образующей конуса. Через горизонтальные проекции вершины конуса и точки проводим проекцию образующей находим ее фронтальную проекцию на которой отмечаем искомую фронтальную проекцию точки

Конические сечения

Конические сечения, часто встречающиеся в технике, представляют большой интерес как в теоретическом, так и в практическом отношении. Например, планеты и кометы Солнечной системы движутся по орбитам, представляющим собой форму эллипсов. Частный случай эллипса, у которого большая ось равна малой, представляет собой окружность. В технике применяются параболические прожекторы, локаторы и антенны.

Многообразие конических сечений можно представить как результат пересечений простого кругового конуса плоскостью, не проходящей через его вершину. Плоские кривые линии, получаемые при этом пересечении, называют коническими сечениями.

С точки зрения аналитической геометрии конические сечения — это линии 2-го порядка — геометрическое место точек в декартовой системе координат, удовлетворяющих уравнению 2-й степени.

В зависимости от положения секущей плоскости линиями сечения конической поверхности могут быть: окружность, эллипс, парабола, гипербола, а в частных случаях, когда секущая плоскость проходит через вершину конуса, возможны вырожденные сечения: точка, прямая, две пересекающиеся прямые.

Рассмотрим образование конических сечений (рис. 6.4).

Если плоскость пересекает все образующие поверхности конуса вращения, т.е. при то линией сечения является эллипс.

В частном случае плоскость пересекает поверхность конуса по окружности и если плоскость проходит через вершину конуса сечение вырождается в точку.

Если плоскость параллельна одной образующей поверхности конуса т.е. то линией пересечения является парабола. В частном случае, когда плоскость является касательной к поверхности конуса, сечение вырождается в прямую.

Если плоскость параллельна двум образующим поверхности конуса (в частном случае параллельна оси конуса), т.е. то линией сечения является гипербола. При прохождении плоскости через вершину конической поверхности фигура сечения вырождается в две пересекающие прямые.

Позиционные и метрические задачи для поверхностей вращения

Пересечение поверхности плоскоcтью

В сечении поверхности вращения плоскостью получается плоская кривая линия. Обычно ее строят по отдельным точкам, которые затем соединяют между собой плавной кривой по лекалу.

Точки, по которым строится кривая, разделяют на опорные (характерные) и промежуточные.

К опорным относятся:

• — высшая и низшая точки;
• — крайние (правая и левая, дальняя и ближняя);
• — точки границы видимости — отделяющие видимую часть кривой от невидимой (лежат на очерковых образующих линиях);
• — концы осей эллипса, вершин параболы и гиперболы.

В случае, когда опорные точки отстоят далеко друг от друга, то для более точного определения формы кривой строят промежуточные точки, которые выбираются произвольно.

Пример №23

Построить проекции и н.в. фигуры сечения конуса проецирующей плоскостью (рис. 6.5).

Дано

Построить: — н.в. сечения. Расположение секущей плоскости на рис. 6.5 позволяет заключить, что фигура сечения — парабола, так как секущая плоскость параллельна одной образующей конуса.

Построение фигуры сечения конуса проецирующей плоскостью начнем с построения опорных точек: точки 1 и 2-низшие точки кривой, лежат на основании конуса, а точка 7 — высшая точка кривой, является вершиной параболы, которая находится на очерковой образующей конуса. С помощью плоскости уровня находим промежуточные точки 3 и 4, которые располагаются на окружности радиуса на поверхности конуса. Аналогичным образом определяются точки параболы 5 и 6 с помощью второй плоскости — посредника . Соединив построенные точки, получим сечение конуса — параболу. Натуральная величина фигуры сечения определяется способом плоскопараллельного перемещения.

Пример №24

Пересечение сферы проецирующей плоскостью.

Дано:

Построить:

Сечение сферы произвольной плоскостью представляет собой окружность. Когда секущая плоскость параллельна плоскости проекций, сечение проецируется в окружность без искажения. В случае если секущая плоскость не параллельна плоскостям проекций, проекцией окружности является эллипс.

На рис. 6.6 показано построение фигуры сечения сферы фронтально проецирующей плоскостью

Секущая плоскость пересекает сферу по окружности диаметра, равного отрезку — фронтальная проекция сечения. Горизонтальная проекция окружности сечения — эллипс, построение которого начнем с нахождения опорных точек. Опорные точки 1 и 4 — линии сечения принадлежат главному фронтальному меридиану, а точки 2 и 3 лежат на экваторе. Для точного построения эллипса необходимы еще промежуточные точки линии сечения, которые могут быть построены с помощью вспомогательных плоскостей -посредников. На рис. 6.6 в качестве посредника выбирается горизонтальная плоскость уровня дающая простейшую на поверхности сферы линию пересечения — параллель. На горизонтальной плоскости проекций параллель — окружность радиуса позволяет построить пару промежуточных точек 5 и 6 линии сечения. Проведя семейство горизонтальных плоскостей уровня с достаточной точностью, можно построить фигуру сечения сферы фронтально проецирующей плоскостью.

Соединив по порядку полученные точки получим линию проекции контура сечения сферы заданной плоскостью.

Пересечение поверхности прямой

Для нахождения точек пересечения прямой и поверхности выполняются действия, аналогичные нахождению точки пересечения плоскости и прямой.

Пример №25

Построить точки пересечения поверхности сферы отрезком общего положения (рис. 6.7).

Дано:

Построить:

Для определения искомых точек пересечения воспользуемся заменой плоскостей проекций по следующему алгоритму:

1. Вводится новая плоскость проекций параллельно горизонтальной проекции отрезка

2. Вспомогательная горизонтально-проецирующая плоскость проводится через прямую

Она пересекает сферу по графически простой линии окружности радиуса

3. На плоскости проекций построено сечение этой окружности, которая в пересечении с проекцией отрезка дает искомые точки пересечения сферы и отрезка

4. Определяется видимость элементов отрезка относительно поверхности сферы для плоскостей проекций

Пример №26

Построить точки общего положения. пересечения поверхности конуса прямой

Дано:

Построить:

Решение данной задачи выполним с помощью проецирующей плоскости посредника с использованием известного алгоритма нахождения точек пересечения прямой с поверхностью.

1. Заключаем прямую во вспомогательную плоскость при этом

2. Строим с помощью опорных и промежуточных точек линию пересечения вспомогательной плоскости с поверхностью конуса которая представляет собой гиперболу.

Опорные точки 1 и 2 принадлежат основанию конуса, а точка 3 — очерковой образующей, которая разделяет линию пересечения на видимую и невидимую части, т.е. является границей видимости

гиперболы на фронтальной проекции. Вершина гиперболы точка -ближайшая точка к вершине конуса находится на перпендикуляре, опущенном из вершины конуса на секущую плоскость. Для построения точки 4 и промежуточной точки 5 использованы параллели, при построении фронтальных проекций которых используется очерковая образующая конуса (рис. 6.8) 3. Определяем точки пересечения заданной прямой с полученным сечением и определяем видимость прямой относительно конуса.

Взаимное пересечение поверхностей

Необходимость построения линии пересечения поверхностей возникает при вычерчивании изображений машиностроительных деталей, строительных сооружений и других предметов, элементы которых ограничены различными поверхностями. Нанесение линии пересечения на изображениях позволяет повысить наглядность чертежа и подчеркнуть характер пересекающихся поверхностей. Ее можно построить графическими средствами начертательной геометрии.

Кривые поверхности пересекаются в общем случае по пространственным кривым линиям, проекции которых строятся обычно по точкам. Точки, принадлежащие линии пересечения, находятся при помощи вспомогательных секущих поверхностей. В качестве вспомогательных секущих поверхностей-посредников применяются плоскости или кривые поверхности (например, сферы). Вспомогательные поверхности выбираются с таким расчетом, чтобы в пересечении их с каждой из заданных поверхностей получились простые и удобные для вычерчивания линии — прямые либо окружности.

Каким бы способом ни строилась линия пересечения поверхностей, при нахождении точек этой линии необходимо соблюдать определенную последовательность, различая опорные (характерные) и случайные (промежуточные) точки. В первую очередь определяют опорные точки, так как они всегда позволяют видеть, в каких пределах расположены проекции линии пересечения и где между ними нужно определить случайные точки для более точного построения линии пересечения поверхностей.

Для построения линии пересечения поверхностей следует придерживаться следующего алгоритма решения задач на примере рис. 6.9.

1. Пересечь вспомогательной поверхностью (плоскостью) каждую из заданных поверхностей
2. Определить линии пересечения вспомогательной поверхности-посредника с каждой заданной поверхностью:
3. Определить точки пересечения полученных линий Точки принадлежат обеим поверхностям.
4. Провести несколько вспомогательных поверхностей для определения достаточного количества точек. Соединить их плавной кривой, которая и является искомой линией пересечения поверхностей.
5. Определить видимость поверхностей и линии их пересечения.

В зависимости от вида поверхности — посредника различают следующие способы:

• — способ вспомогательных секущих плоскостей;
• — способ вспомогательных секущих сфер;
• — способ конических и цилиндрических поверхностей.

Построение начинают с нахождения особых (характерных) точек: точек, лежащих на очерках поверхностей и делящих проекции кривых на видимую и невидимую части, а также экстремальных точек — точек крайнего положения кривой пересечения.

Способ вспомогательных проецирующих плоскостей

Способ вспомогательных проецирующих плоскостей применяется для построения точек линии пересечения двух поверхностей, когда вспомогательные плоскости, рассекающие поверхности, дают в пересечении с каждой из них графически простые линии — прямые или окружности, которые проецируются на соответствующую плоскость проекций без искажения и общие точки которых являются искомыми. Часто проецирующие плоскости выбираются в виде плоскостей уровня.

Пример №27

Построить линию пересечении сферы с прямой призмой.

Дано:

Построить:

На рис. 6.10 показано построение линии пересечения сферической и призматической поверхностей способом вспомогательных плоскостей. На чертеже задана трехгранная проецирующая призма. Горизонтальная проекция линии взаимного пересечения двух поверхностей которая состоит из трех дуг окружностей, совпадает с горизонтальной проекцией призмы.

Для построения фронтальной проекции линии пересечения воспользуемся следующим алгоритмом:

Способ вспомогательных концентрических сфер

Способ концентрических сфер используется для построения линии пересечения поверхностей вращения, у которых оси вращения пересекаются между собой (имеется общая плоскость симметрии) и параллельны одной из плоскостей проекций. Центром вспомогательных сфер служит точка пересечения осей поверхности вращения.

Пример №28

Построить линию пересечения цилиндра и прямого кругового конуса.

Дано:

Построить:

Способ концентрических сфер рассмотрим на примере построения линии пересечения линейчатых поверхностей вращения цилиндра и прямого конуса, оси которых пересекаются в точке (рис. 6.11).

За центр вспомогательных концентрических сфер принимается точка пересечения осей поверхностей

Решение задачи выполним по следующему алгоритму:

• определяем опорные точки лежащие на очерковых линиях;
• находим для концентрических сфер максимальный и минимальный радиусы, необходимые для определения точек линии пересечения.

Радиус максимальной сферы равен расстоянию от наиболее удаленной точки пересечения очерковых образующих до центра вспомогательных сфер Сферой минимального радиуса является сфера, касающаяся конической поверхности и пересекающая вторую поверхность.

Кривые линии

Линии занимают особое положение в начертательной геометрии. Используя линии, можно создать наглядные модели многих процессов и проследить их течение во времени. С помощью линий удаётся решать многие научные и инженерные задачи, решение которых аналитическим путём часто приводит к использованию чрезвычайно громоздкого математического аппарата.

Кривые линии широко используются при конструировании поверхностей различных технических форм.

В начертательной геометрии кривые линии задаются на чертеже их проекциями.

В начертательной геометрии кривую рассматривают как траекторию, описанную движущей точкой, как проекцию другой кривой, как линию пересечения двух поверхностей, как множество точек, обладающих каким-либо общим для всех их свойством и т.д.

Кривая линия — это множество точек пространства, координаты которых являются функциями одной переменной.

Способы задания кривых:

• аналитический — кривая задана математическим уравнением (рис. 7.1,а);
• графический — кривая задана визуально на носителе графической информации (рис. 7.1,6);
• табличный — кривая задана координатами последовательного ряда точек (рис. 7.1,в).

Уравнением кривой линии называется такое соотношение между переменными, которому удовлетворяют координаты всех точек принадлежащей кривой.

В основу классификации кривых положена природа их уравнений.

Кривые подразделяются на алгебраические и трансцендентные в зависимости от того, являются ли их уравнения алгебраическими или трансцендентными в прямоугольной системе координат.

Примером первых являются кривые 2-го порядка: эллипс, парабола, гипербола и др. (эллипс — — длины большой и малой полуосей эллипса (рис.7.1 а). При указанное уравнение определяет окружность радиуса которая рассматривается как частный случай эллипса). Примером вторых — тригонометрические кривые: циклоида, спираль Архимеда, синусоида и др.

Важной характеристикой алгебраической кривой является ее порядок (трансцендентные кривые порядка не имеют). С алгебраической точки зрения порядок кривой линии равен степени ее уравнения, с геометрической -наибольшему числу точек пересечения кривой с прямой линией для плоских кривых и с произвольной плоскостью для пространственных.

Начертательная геометрия изучает кривые линии и различные операции с ними по их проекциям на комплексном чертеже. Построение проекций кривой линии сводится к построению проекций ряда ее точек. В общем случае проекции кривой линии являются также кривыми линиями. Кривая линия определяется двумя своими проекциями.

Кривые линии, все точки которых принадлежат одной плоскости, называются плоскими, остальные пространственными [9].

Основные понятия и определения

При исследовании кривых линий используются такие прямые, как секущая, касательная и нормаль (рис. 7.2).

Секущей называют прямую, пересекающую плоскую кривую в двух и более точках. Касательной к кривой линии называется прямая, представляющая предельное положение секущей (при перемещении точки к точке в предельном положении секущая превращается в касательную). Нормалью к кривой в точке называется прямая, лежащая в плоскости кривой и перпендикулярная к касательной этой точке.

Свойства точек кривой

Точка кривой в которой можно провести единственную касательную, называется гладкой (рис.7.3).

Кривая, состоящая только из одних гладких точек, называется гладкой (плавной) кривой.

Точка кривой называется обыкновенной (регулярной если при движении точки по кривой направление движения точки по кривой и направление поворота касательной не изменяются. Точки, не отвечающие этим требованиям, называются особыми [9].

Особые точки кривой

На плоских кривых различают особые точки (рис. 7.4):

Точка перегиба — в ней кривая пересекает касательную;

Точки возврата — в ней касательная является общей для двух ветвей кривой, соединяемых этой точкой. Точка возврата 1-го рода (точка заострения, б), точка возврата 2-го рода (вершина клюва, в);

Точка излома (угловая точка, г) — точка, где соединяются две ветви кривой и касательная скачкообразно меняет свое направление.

Узловая точка (д) — точка, в которой кривая пересекает сама себя и имеет две касательные.

Иногда на кривой выделяют экстремальные точки — точки наиболее близкие и наиболее удаленные от наблюдателя или плоскости проекций.

Кривизна кривой линии

При исследовании свойств кривой линии бывает необходимо знать кривизну в ее отдельных точках. Направление кривой меняется от точки к точке. Чем более резко меняется направление кривой, тем больше ее кривизна.

Плоскую кривую линию можно рассматривать как траекторию движения точки в плоскости (рис. 7.5); точка движется по касательной к кривой линии, обкатывая эту кривую без скольжения.

Движение точки вдоль кривой связано с непрерывным изменением двух величин: расстояния на которое удалена точка от начального положения и угла поворота касательной относительно начального положения.

Если с увеличением пути непрерывно увеличивается и кривая называется простой.

Угол (угол смежности) между касательными в двух бесконечно близких точках кривой, отнесенный к длине дуги между этими точками, определяет степень искривленности кривой линии, т.е. определяет кривизну кривой

• предел отношения угла смежности касательных к соответствующей дуге[10].

Центр и радиус кривизны кривой

Кривизна прямой линии во всех ее точках равна нулю, а кривизна окружности во всех точках постоянна.

Кривизна произвольной кривой линии в различных точках различна, в отдельных точках она может быть равна нулю. Такие точки называются точками спрямления.

Кривизна кривой в заданной точке определяется с помощью окружности, соприкасающейся с ней в этой точке (рис. 7.6).

Соприкасающейся окружностью (кругом кривизны) в данной точке называется предельное положение окружности, когда она проходит через данную точку и две другие бесконечно близкие к ней точки.

Центр соприкасающейся окружности называется центром кривизны кривой в данной точке, а радиус такой окружности — радиусом кривизны кривой линии в данной точке [9].

Кривизной плоской кривой в данной точке называется величина, обратная радиусу соприкасающейся окружности.

В рассматриваемой точке кривая и соприкасающаяся с ней окружность имеют общие касательную и нормаль.

Построение центра и радиуса кривизны

Графическое определение центра и радиуса кривизны кривой в заданной точке выполняется в следующей последовательности (рис. 7.7):

1. Ha кривой по обе стороны от заданной точки отмечаем несколько точек.
2. Проводим из всех отмеченных точек полукасательные.
3. На полукасательных откладываем произвольные, но равные отрезки и через полученные точки проводим кривую.
4. Точке заданной кривой соответствует точка построенной кривой. Проводим нормали к кривым в точках
5. Точка пересечения нормалей — центр кривизны кривой в точке а радиус кривизны кривой в этой точке.

Множество центров кривизны кривой — это линия, которую называют эволютой данной кривой. Кривая по отношению к своей эволюте называется эвольвентой.

Свойства ортогональных проекций кривой

1. Проекцией кривой линии является кривая линия.
2. Касательная к кривой линии проецируется в касательную к ее проекции.
3. Секущая к кривой линии проецируется в секущую к ее проекции.
4. Порядок проекции линии алгебраической кривой равен порядку самой кривой или меньше.
5. Число узловых точек (в которых кривая пересекает сама себя) проекции равно числу узловых точек самой кривой.

Не учитываются случаи, когда плоская кривая проецируется в прямую (свойства 1, 4, 5), а касательная — в точку (свойство 2).

Пространственные кривые линии

Пространственные кривые линии в начертательной геометрии обычно рассматриваются как результат пересечения поверхностей или траекторию движения точки.

Пространственную, так же как и плоскую, кривую линию на чертеже задают последовательным рядом точек (рис. 7.8).

Классическим примером пространственных кривых линий являются цилиндрическая и коническая винтовые линии.

Цилиндрическая винтовая линия

Из пространственных кривых линий широко применяются в технике винтовые линии, которые являются направляющими поверхностей резьбы, червяков, шнеков, пружин, сверл, разверток и т.д.

Цилиндрическая винтовая линия — пространственная кривая, полученная равномерным движением точки по образующей цилиндра, которая, в свою очередь, равномерно вращается вокруг его оси так, что путь, проходимый точкой по образующей, пропорционален углу поворота цилиндра. На рис.7.9 показано образование винтовой линии, построение которой вытекает из способа ее образования движением точки по поверхности цилиндра. Для этого шаг винтовой линии делим, например, на 12 частей. Основание цилиндра (окружность) делим также на 12 частей. Все остальные построения показаны на рисунке 7.9.

Шагом цилиндрической винтовой линии называется смещение точки вдоль образующей цилиндра за один оборот вокруг оси. Различают правую и левую винтовые линии [9].

Если точка спускается по винтовой линии при вращении ее проекции вокруг оси по часовой стрелке -винтовая линия правого хода, против часовой стрелки -левого.

Горизонтальная проекция винтовой линии является окружностью, а фронтальная -синусоидой. На развертке цилиндрической поверхности винтовая линия изобразится в виде прямой.

На рис. 7.9 показан процесс формообразования плоских кривых эвольвенты и циклоиды. При этом: касательная к винтовой линии в точке 1. На плоскость цилиндрическая винтовая линия проецируется в циклоиду, при этом точка 14 является точкой возврата первого рода.

Основные свойства цилиндрической винтовой линии:

1. Угол между касательной к цилиндрической винтовой линии и плоскостью основания цилиндра — величина постоянная.
2. Цилиндрическая винтовая линия при наложении цилиндрической поверхности на плоскость переходит в прямую линию.
3. Касательные к цилиндрической винтовой линии пересекают плоскость основания цилиндра в точках эвольвенты окружности.
4. Главные нормали к цилиндрической винтовой линии перпендикулярны к ее оси.

Цилиндрическая винтовая линия, подобно прямой и окружности, обладает свойством сдвигаемости.

Свойство сдвигаемости состоит в том, что каждый отрезок линии может сдвигаться вдоль нее, не подвергаясь деформации. Это свойство винтовой линии лежит в основе работы винтовых пар (гайка — винт) [9].

Коническая винтовая линия

Конической винтовой линией называется пространственная кривая, полученная равномерным движением точки по образующей конуса, которая равномерно вращается вокруг его оси. Для построения конической винтовой линии необходимо окружность основания конуса и шаг винтовой линии разделить, например, на 12 частей, затем через точки деления основания провести соответствующие образующие конуса.

Положение движущейся точки на каждой образующей конуса находим, исходя из того, что ее движение вдоль образующей пропорционально угловому перемещению этой образующей вокруг оси конуса (рис.7.10).

Горизонтальная проекция конической винтовой линии — спираль Архимеда, фронтальная проекция -синусоида с затухающей амплитудой. Развертка конической винтовой линии является тоже спиралью Архимеда. Проекция на ось конуса смещения точки вдоль образующей за один оборот называется шагом конической винтовой линии [9].

Государственная система стандартизации

В России действует государственная система стандартизации (ГСС), объединяющая и упорядочивающая работы по стандартизации в масштабе всей страны, на всех уровнях производства и управления на основе комплекса государственных стандартов.

Стандартизация — установление и применение правил с целью упорядочения деятельности при участии всех заинтересованных сторон. Стандартизация должна обеспечить возможно полное удовлетворение интересов производителя и потребителя, повышение производительности труда, экономное расходование материалов, энергии, рабочего времени и гарантировать безопасность при производстве и эксплуатации.

Объектами стандартизации являются изделия, нормы, правила, требования, методы и т.п., имеющие перспективу многократного применения в различных отраслях народного хозяйства.

Различают государственную (национальную) стандартизацию и международную стандартизацию.

Стандарт — это образец, эталон, модель, принимаемые за исходные для сопоставления с ними других подобных объектов. Как нормативно-технический документ стандарт устанавливает комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утверждается компетентным органом.

Технические условия (ТУ) — нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс требований к конкретным типам, маркам, артикулам продукции.

Категории и виды стандартов

Стандарт разрабатывается на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы веществ), нормы, правила и требования различного характера.

Стандарты в РФ являются обязательными в пределах установленной сферы их действия и подразделяются на следующие категории:

В зависимости от сферы действия различают:

• Госстандарт Российской Федерации (ГОСТ Р).
• Межгосударственный стандарт (ГОСТ).
• Стандарт отрасли (ОСТ).
• Стандарты научно-технических и инженерных обществ.
• Стандарт предприятия (СТП).
• Технические условия (ТУ).

Государственные стандарты устанавливаются на продукцию массового и крупносерийного производства; на продукцию, прошедшую государственную аттестацию; экспортную продукцию; а также на нормы, правила, требования, понятия, обозначения, установление которых необходимо для обеспечения

оптимального качества продукции, единства и взаимосвязи различных областей науки, техники, производства, и др.

Отраслевые стандарты устанавливаются на продукцию, не относящуюся к объектам государственной стандартизации; на технологическую оснастку, инструмент, специфические для отрасли; а также на нормы, правила, требования, термины, обозначения, регламентация которых необходима для обеспечения взаимосвязи в производственно-технической деятельности предприятий и организаций отрасли.

Стандарты предприятий устанавливаются на нормы, правила, требования, методы, составные части изделий и другие объекты, имеющие применение только на данном предприятии.

Технические условия (ТУ) разрабатывают предприятия, организации и другие субъекты хозяйственной деятельности, когда государственный или отраслевой стандарт создавать нецелесообразно или необходимо дополнить или ужесточить те требования, которые установлены в существующих государственных или отраслевых стандартах.

Единая система конструкторской документации (ЕСКД)

ГОСТ 2.001-2013 ЕСКД — Единая система конструкторской документации, Общие положения. Настоящий стандарт устанавливает назначение, область распространения, классификацию и правила обозначения межгосударственных стандартов, входящих в комплекс стандартов Единой системы конструкторской документации, а также порядок их внедрения.

Единая система конструкторской документации — комплекс стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила, требования и нормы по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой на всех стадиях жизненного цикла изделия. Конструкторская документация является товаром и на нее распространяются все нормативно-правовые акты как на товарную продукцию [11].

Основное назначение стандартов ЕСКД состоит в установлении единых оптимальных правил, требований и норм выполнения, оформления и обращения конструкторской документации.

Состав и классификация стандартов ЕСКД

Распределение стандартов по классификационным группам ЕСКД приведено в табл. 8.1.

Обозначение стандартов Единой системы конструкторской документации

Обозначение стандартов ЕСКД согласно ГОСТ 1.0- 92 состоит из следующих элементов:

• индекса стандарта — ГОСТ;
• цифры 2, присвоенной комплексу стандартов ЕСКД;
• цифры (после точки), обозначающей номер группы стандартов в соответствии с табл. 8.1;
• двузначного числа, определяющего порядковый номер стандарта в данной группе;
• четырех цифр (после тире), указывающих год утверждения стандарта.

В стандартах, утвержденных до 2000 г., указаны две последние цифры года.

Пример обозначения ГОСТ 2.316-2008 ЕСКД. Правила нанесения надписей, технических требований и таблиц на графических документах [11]:

Виды изделий отраслей промышленности при выполнении конструкторской документации устанавливает

Изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Изделия в зависимости от их назначения делят на изделия основного производства и изделия вспомогательного производства. К изделиям основного производства относятся изделия, предназначенные для поставки (реализации); к изделиям вспомогательного производства — изделия, предназначенные только для собственных нужд предприятия, изготовляющего их. Установлены следующие виды изделий: детали; сборочные единицы; комплексы и комплекты [12].

Изделия в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей, делят на неспецифицированные (детали), не имеющие составных частей, и специфицированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты), состоящие из двух и более составных частей.

Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (например: валик из одного куска металла, литой корпус, печатная плата).

Сборочная единица — изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе путем сборочных операций (свинчиванием, клепкой, сваркой, пайкой, опрессовкой, развальцовкой, склеиванием, сшивкой и т.п.), например: автомобиль, станок, телефонный аппарат, редуктор.

Комплекс — два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например: цех-автомат, бурильная установка.

Комплект — два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например: комплект запасных частей, комплект инструмента, комплект измерительной аппаратуры и т. п. [12].

Виды и комплектность конструкторских документов

Виды и комплектность конструкторских документов на изделия всех отраслей промышленности устанавливает ГОСТ 2.102 — 2013 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов.

К конструкторским документам (КД) относят графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта. Стандарт устанавливает 30 видов КД. Ниже перечислены некоторые виды конструкторских документов.

Чертеж детали — документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Сборочный чертеж — документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. Код документа «СБ».

Чертеж общего вида — документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных составных частей и поясняющий принцип работы изделия. Код документа «ВО».

Схема — документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними. Коды различных видов и типов схем установлены ГОСТ 2.701 — 2008.

Спецификация — документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта [13]. Согласно ГОСТ 2.106-96 ее выполняют на листах формата

Чертеж детали — основной конструкторский документ детали.

Спецификация — основной конструкторский документ на сборочные единицы, комплексы, комплекты.

В обозначении основных КД в конце обозначения код документа не указывают. При обозначении всех остальных КД в конце обозначения проставляют соответствующий код документа.

При определении комплектности КД на изделие следует различать:

• основной КД: для деталей — чертеж детали; для сборочных единиц, комплексов и комплектов — спецификация;
• основной комплект КД — конструкторские документы, относящиеся ко всему изделию, например сборочный чертеж, принципиальная электрическая схема, технические условия, эксплуатационные документы;
• полный комплект КД, состоящий из основного комплекта КД на данное изделие и основных комплектов КД на все основные части данного изделия, примененные по своим основным КД.

Стадии разработки конструкторской документации

Стадии разработки КД на изделия всех отраслей промышленности и содержание работ устанавливает ГОСТ 2.103-2013 — Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Стадии разработки.

Документы в зависимости от стадии разработки делят на проектные (техническое предложение, эскизный проект и технический проект) и рабочие (рабочая документация).

Разработка проектной КД:

Техническое предложение — совокупность проектных КД, которые должны содержать технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки документации изделия.

Эскизный проект — совокупность проектных КД, которые должны содержать принципиальные конструкторские решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры разрабатываемого изделия.

Технический проект — совокупность КД, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации.

Разработка рабочей КД

Рабочая конструкторская документация — совокупность КД, по которым можно изготовить и проконтролировать изделие.

Стадии разработки рабочей КД:

1. Разработка КД опытного образца (опытной партии) изделия.
2. Разработка КД на изделие серийного (массового) производства.
3. Разработка КД на изделие единичного производства.
4. Обозначения изделий и конструкторских документов

Каждому изделию в соответствии с должно быть присвоено обозначение.

Настоящий стандарт (ГОСТ 2.201-80 — ЕСКД Обозначение изделий и конструкторских документов) устанавливает единую обезличенную классификационную систему обозначения изделий основного и вспомогательного производства и их КД всех отраслей промышленности при разработке, изготовлении, эксплуатации и ремонте.

Обозначение изделия является одновременно обозначением его основного конструкторского документа (чертежа детали или спецификации).

Обозначение изделия и его конструкторского документа не должно быть использовано для обозначения другого изделия и конструкторского документа.

Устанавливается следующая структура обозначения изделия и основного конструкторского документа

Четырехзначный буквенный код организации-разработчика назначается по кодификатору организаций-разработчиков.

Код классификационной характеристики присваивают изделию и КД по классификатору изделий и конструкторских документов машиностроения и приборостроения (классификатору ЕСКД).

Структура кода классификационной характеристики следующая:

Порядковый регистрационный номер присваивают по классификационной характеристике от 001 до 999 в пределах кода организации-разработчика.

Обозначение не основного КД должно состоять из обозначения изделия и кода документа, установленного стандартами ЕСКД.

В коде документа должно быть не более четырех знаков, включая номер части документа.

Примеры:

Код организации-разработчика, код и наименование КД, а также классификационную характеристику по Классификатору ЕСКД указывают подразделения — разработчики документации [6].

Основные правила оформления конструкторских документов

Оформление чертежей (ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам)

Все графические, текстовые и специальные данные, которые содержит чертеж, имеют свои строго определенные места; их надо знать не только для того, чтобы быстро ориентироваться в чертеже, но и для того, чтобы суметь грамотно составить (скомпоновать) чертеж.

Помимо графической части (изображения, размеры) чертеж может содержать текстовую часть (надписи, таблицы, условные знаки и т.п.). Под компоновкой чертежа понимают взаимное расположение на поле чертежа всех данных (графических, текстовых), приведенных на чертеже.

На поле чертежа, ограниченном рамкой, помимо изображений с нанесенными на них размерами также располагаются:

• основная надпись;
• технические требования (непосредственно над основной надписью);
• различные условные знаки;
• таблица параметров, характеризующих изображенное изделие (например, на чертежах пружин, зубчатых колес и т.п.). Изображения, приведенные на чертеже, должны давать полное представление о форме изделия.

Расположение изображений на чертеже должно обеспечивать экономное использование поля чертежа и быть удобным для чтения. Поле чертежа должно быть заполнено полезной информацией не менее чем на 50%.

Требования к оформлению чертежей установлены ГОСТ 2.109-73.

Чертеж детали — это КД, содержащий в совокупности с техническими условиями все необходимые данные для изготовления, ремонта и контроля детали. Эти данные излагаются на чертеже в виде изображений, условных знаков и текстовых записей на поле чертежа. Изображения (виды, разрезы, сечения, выносные элементы) должны определять с исчерпывающей полнотой геометрическую форму детали, при этом количество изображений должно быть минимальным.

Задаются размеры всех элементов детали (параметры формы), их взаимного положения (параметры положения), габаритные и справочные размеры (ГОСТ 2.307-2011). Помимо этого чертеж детали может содержать различные технические требования в виде текстовой информации (ГОСТ 2.316-2008).

На каждом чертеже всегда помещают основную надпись и дополнительные графы к ней в соответствии с ГОСТ 2.104-2006. При выполнении чертежа на нескольких листах на всех листах одного чертежа указывают одно и то же обозначение.

В основной надписи чертежа наименование изделия должно быть кратким и соответствовать принятой терминологии. Наименование изделия записывают в именительном падеже единственного числа. При этом в наименовании, если оно состоит из нескольких слов, на первое место помещают имя существительное.

Сборочный чертеж предназначен для осуществления сборки изделия. На сборочном чертеже должны быть изображены все составные части, соединяемые по данному чертежу, размеры и другие данные, необходимые для сборки и контроля изделия. Составные части изделия должны быть обозначены позиционными номерами. Поскольку сборочный чертеж предназначен только для сборки изделия, ГОСТ 2.109-73 рекомендует, как правило, выполнять его с упрощениями.

Рабочая документация на сборочную единицу содержит спецификацию и сборочный чертеж. Согласно ГОСТ 2.102-2013 в нее могут входить и другие чертежи, схемы и текстовые документы.

Изображения на чертеже

(ГОСТ 2.305-2008 ЕСКД. Изображения — виды, разрезы, сечения)

Изображение представляет собой графическое отображение предмета, как правило, в определенном масштабе, выполненное установленным способом проецирования. Оно дает представление о геометрической форме предмета и взаимосвязь его составных частей. Правила изображения предметов установлены в ГОСТ 2.109-73 и ГОСТ 2.305-2008.

Изображения предметов должны выполняться по методу прямоугольного (ортогонального) проецирования и при этом предмет располагается между наблюдателем и соответствующей плоскостью проекции (рис. 8.1) [15].

Изображения на чертеже в зависимости от содержания делятся на виды, разрезы и сечения.

Помимо перечисленных основных изображений в случае необходимости можно применять также:

• комбинированные изображения, представляющие из себя сочетание частей нескольких разрезов, сочетание части вида и части разреза (в том числе сочетание строго половины вида и половины разреза);
• развертки;
• выносные элементы.

В некоторых случаях на чертежах помещают и аксонометрические изображения предметов.

Вид

Вид — это ортогональная проекция обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета, расположенного между ним и плоскостью проецирования. Допускается изображать штриховой линией невидимые части поверхности предмета, если это ведет к уменьшению числа изображений [15].

Классификация видов: основные, дополнительные и местные.

Основной вид предмета (основной вид): Вид предмета, который получен путем совмещения предмета и его изображения на одной из граней пустотелого куба, внутри которого мысленно помещен предмет, с плоскостью чертежа.

За основные плоскости проекций принимают шесть граней куба; грани совмещают с плоскостью чертежа.

Главный вид предмета (главный вид): Основной вид предмета на фронтальной плоскости проекции, который дает наиболее полное представление о форме и размерах предмета, относительно которого располагают остальные основные виды.

Устанавливаются следующие названия основных видов, получаемых на плоскостях проекций (рис. 8.1):

Название видов на чертежах не надписывают, если они располагаются в проекционной связи какого-либо основного вида. Если вид не находится в непосредственной проекционной связи с главным изображением, то направление проецирования должно быть указано стрелкой около соответствующего изображения. Его располагают на свободном месте чертежа, сделав над ним надпись типа «А», «Б». Надпись располагается над изображением горизонтально и обозначает, что это вид в направлении «А», «Б». Направление взгляда указывают стрелкой, обозначенной прописной буквой.

Соотношение размеров стрелок, указывающих направление взгляда, должно соответствовать изображениям, приведенным на рис. 8.2.

Дополнительные виды применяют тогда, когда какая-нибудь часть предмета не может быть показана ни на одном из вышеперечисленных видов без искажения ее формы и размеров. Дополнительный вид получается на плоскостях, не параллельных ни одной из основных плоскостей проекций. Дополнительная плоскость должна быть проецирующей, т.е. перпендикулярной к одной из плоскостей проекций.

Дополнительный вид должен быть отмечен на чертеже надписью, а у связанного с дополнительным видом изображения предмета должна быть поставлена стрелка, указывающая направление взгляда, с соответствующим буквенным обозначением (рис. 8.3,а).

Дополнительный вид можно повернуть, но с сохранением положения, принятого для данного предмета на главном изображении, при этом обозначение вида дополняют условным графическим обозначением

Местным видом называют изображение отдельного, ограниченного участка поверхности предмета. Местный вид может быть ограничен линией обрыва, по возможности в наименьшем размере. Местный вид должен быть отмечен на чертеже подобно дополнительному виду (рис. 8.3,6)

Развернутый вид (развертка) обозначают знаком он применяется для изображения искривленных а б и гнутых предметов, которые развертываются в плоскость без искажений изображения.

Условное графическое обозначение «повернуто» должно соответствовать рис. 8.4,а и «развернуто» — рис. 8.4,6.

Разрезы

Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями. На разрезе показывают то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней (рис. 8.5) [15]. Разрез является условным изображением. Условность заключается в том, что при выполнении разреза мысленно проводят секущую плоскость и условно удаляют часть предмета, находящуюся между наблюдателем и секущей плоскостью.

Следовательно, чтобы построить на чертеже разрез предмета следует:

• в необходимом месте предмета мысленно провести секущую плоскость;
• мысленно удалить часть предмета, находящуюся между наблюдателем и секущей плоскостью;
• спроецировать оставшуюся часть предмета на соответствующую плоскость проекции и изобразить на месте одного из видов или на свободном поле чертежа;
• в необходимых случаях оформить полученный разрез нанесением штриховки, соответствующей надписи и обозначением секущей плоскости. Каждому разрезу соответствует своя секущая плоскость. Эти плоскости не связаны между собой, т.е. выполнение одного разреза не влияет на выполнение другого.

В зависимости от положения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций простые разрезы называют горизонтальными (секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости), вертикальными (секущая плоскость параллельна фронтальной или профильной плоскости), наклонными. Фронтальный разрез — если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекции. Профильный разрез — если секущая плоскость параллельна профильной плоскости проекций.

В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяют на простые и сложные. Простой разрез: разрез, выполненный одной секущей плоскостью, сложный разрез: разрез, выполненный двумя и более секущими плоскостями. Типы простых разрезов представлены на рис. 8.5.

Сложные разрезы бывают ступенчатыми, если секущие плоскости параллельны (рис.8.6,а), и ломаными — если секущие плоскости пересекаются (рис. 8.6,6).

Продольный разрез — если секущие плоскости направлены вдоль длины или высоты предмета, поперечный разрез — если секущие плоскости направлены перпендикулярно к длине или высоте предмета.

Местный разрез служит для выявления формы предмета лишь в отдельном ограниченном месте.

Местный разрез выделяют на виде сплошной волнистой линией (рис. 8.7,а) или сплошной тонкой линией с изломом (рис. 8.7,6). Эти линии не должны совпадать с какими-либо другими линиями изображения [15].

Положение секущей плоскости обозначают на чертежах разомкнутой линией толщиной

При простом разрезе указывают только начальный и конечный штрихи (рис. 8.5,6). При сложном разрезе штрихи проводят также у перегибов линии сечения (разрезы на рис. 8.6,а и рис. 8.6,6). На начальном и конечном штрихах ставят стрелки, указывающие направление взгляда. Стрелки проводят на расстоянии от наружных концов штриха. Начальный и конечный штрихи не должны пересекать контур соответствующего изображения.

В том случае, когда секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом, для горизонтальных, фронтальных и профильных разрезов не отмечают положение секущей плоскости, и разрез надписью не сопровождают (например, разрез на месте главного вида на рис. 8.5,а).

При построении изображений симметричных предметов для сокращения числа проекций половину вида совмещают с половиной разреза. При этом часть вида и часть разреза разделяются тонкой штрихпунктирной линией (ось симметрии) или сплошной волнистой линией (рис. 8.8,а). Допускается также обозначать разделение разреза и вида штрихпунктирной тонкой линией, совпадающей со следом плоскости симметрии не всего предмета, а лишь его части, если она представляет тело вращения (рис. 8.8,6).

Сечения

Сечением называется ортогональная проекция фигуры, получающейся в одной или нескольких секущих плоскостях или поверхностях при мысленном рассечении проецируемого предмета. На сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости.

Сечение как и разрез является условным изображением. Чтобы получить на чертеже сечение какого-либо предмета, следует:

• в необходимом месте мысленно провести секущую плоскость;
• фигуру сечения повернуть параллельно той плоскости проекции, на которой строится сечение;
• вычертить сечение на свободном месте поля чертежа.

Сечения, не входящие в состав разреза, разделяют на вынесенные (рис. 8.9) и наложенные (рис. 8.10) [15].

Вынесенные сечения допускается располагать в разрыве между частями одного и того же вида (рис. 8.11). При этом если фигура сечения симметрична, линию сечения не проводят. В остальных случаях для линии сечения применяют разомкнутую линию с указанием стрелками направления взгляда и обозначают ее одинаковыми прописными буквами русского алфавита, аналогично обозначению простых разрезов, а само сечение сопровождают надписью по типу

Для нескольких одинаковых сечений, относящихся к одному предмету, линии сечения обозначают одной и той же буквой и вычерчивают одно сечение; если при этом секущие плоскости направлены под различными углами (рис. 9.12), то знак не наносят.

Секущие плоскости следует выбирать так, чтобы получить нормальные (в натуральную величину) поперечные сечения.

Выносные элементы

Выносной элемент — дополнительное отдельное изображение (обычно увеличенное) какой — либо части предмета, требующей графического и других пояснений в отношении формы, размеров и иных данных. Выносной элемент обычно выполняют в более крупном масштабе, чем основное изображение.

Выносной элемент может содержать подробности, не указанные на соответствующем изображении, и может отличаться от него по содержанию (например, изображение может быть видом, а выносной элемент — разрезом).

Если применяют выносной элемент, то соответствующее место отмечают на виде, разрезе или сечении замкнутой сплошной тонкой линией — окружностью, овалом и т.п. с обозначением выносного элемента прописной буквой или сочетанием прописной буквы с арабской цифрой на полке линии — выноски. Над изображением элемента указывают обозначение и масштаб, в котором он выполнен (рис. 8.13). Располагают выносной элемент возможно ближе к соответствующему месту на изображении предмета [15].

Простановка размеров на чертежах

Для выяснения действительных величин изображаемых предметов на чертежах наносятся размеры. Размеры указываются числовыми величинами (размерными числами), которые должны соответствовать действительным размерам, независимо от того, в каком масштабе и с какой точностью выполнен чертеж и размерными линиями, которые указывают границы измерения. Размерные линии, как правило, должны заканчиваться стрелками. Согласно ГОСТ 2.307-2011 величину стрелки размерной линии следует выбирать в зависимости от толщины линии видимого контура (сплошной основной линии и выдерживать приблизительно одинаковой для всех размеров, нанесенных на чертеже (рис. 9.1). Стрелки должны упираться острием в соответствующие линии видимого контура, осевые, центровые или выносные линии. Выносные линии проводятся для указания границ измерения и чаще всего являются продолжением линий видимого контура. Следует помнить, что к невидимому контуру детали, показанному штриховой линией, размеры обычно не ставятся.

Размеры бывают линейные (длина, ширина, значение радиуса, диаметра, хорды или дуги) и угловые (размеры углов). Линейные размеры на чертежах указываются, как правило, в миллиметрах, поэтому единица измерения у размерных чисел не проставляется. Если размеры даны в других единицах измерения, то к соответствующим размерным числам необходимо присоединить обозначение единицы измерения или оговорить ее в технических требованиях. Для размеров, приводимых в технических требованиях и пояснительных надписях на поле чертежа, обязательно указывают единицы измерения.

На учебных чертежах в основу снятия размеров сложной поверхности изделия поставлен геометрический принцип ее синтеза из простейших геометрических объектов. В соответствии с этим подходом на чертежах детали проставляются размеры: геометрические, координирующие, габаритные и справочные.

Геометрические размеры — размеры элементарных геометрических тел (цилиндр, конус, тороидальные поверхности, призматические поверхности и т.д.), из которых «состоит» деталь. Отсюда следует, что до простановки размеров необходимо провести анализ геометрической структуры детали, т. е. мысленно расчленить деталь на элементарные геометрические тела. На рис. 9.2 и 9.3 показан пример расчленения детали на прямоугольный параллелепипед, который определяется длиной, шириной и высотой (размеры на рис. 9.3); четыре цилиндра, моделирующих четыре отверстия в призме, которые определяются двумя размерами — диаметром и высотой и усеченный конус, который определяется двумя диаметрами (верхнего и нижнего оснований) и высотой (последний одновременно является и справочным размером). Поскольку высоты цилиндров и параллелепипеда совпадают, то размер проставляется один раз.

Координирующие размеры — размеры, которые определяют положения элементарных геометрических тел (поверхностей) между собой в детали. Размеры определяющие расстояния между отверстиями, -координирующие.

Габаритные размеры — максимальные размеры, определяющие предельные внешние очертания изделия (размеры на рис. 9.3). Габаритные размеры детали могут входить как в геометрические, так и в координирующие размеры. При этом подразумевается, что размеры не дублируются.

На практике различают размеры рабочие, каждый из которых используют при изготовлении изделия и его приемке (контроле), и справочные размеры -размеры, не подлежащие выполнению по данному графическому документу и указываемые для большего удобства пользования. Использование справочных размеров для каких — либо измерений в процессе изготовления изделия не допускается. Справочные размеры отмечают знаком а в технических требованиях записывают: Размеры для справок». Если все размеры справочные, их знаком не отмечают, а в технических требованиях записывают: «Размеры для справок»[16].

К справочным размерам, в частности, относят: а) один из размеров замкнутой размерной цепи (размер на рис. 9.3);

б) размеры, перенесенные с графических документов изделий-заготовок;

в) размеры деталей (элементов) из сортового, фасонного, листового и другого проката, если они полностью определены обозначением материала, приведенного в гр. 3 основной надписи, например:

здесь в числителе записывается сортамент полосы, т.е. толщина — 9 мм, ширина — 60 мм и стандарт ГОСТ 103-75, регламентирующий этот сортамент; в знаменателе записывается марка стали — и ГОСТ 4345-71, регламентирующий ее технологические свойства;

г) размеры на сборочном чертеже, перенесенные с чертежей деталей и используемые в качестве установочных и присоединительных [16] и др.

Справочные размеры, как и габаритные, могут входить как в геометрические, так и в координирующие размеры.

При выполнении чертежа сборочной единицы проставляют размеры: габаритные, присоединительные, установочные и справочные. Согласно ГОСТ 2.307-2011 установочными и присоединительными называются размеры, определяющие величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на месте монтажа или присоединяют к другому изделию.

Размер, относящийся к одному и тому же элементу на чертеже, проставляется только один раз. Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления изделия и удовлетворять требованию размерной полноты [2].

Основные требования к оформлению размеров

Основные требования к оформлению размеров и правила их нанесения определяет ГОСТ 2.307-2011 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений. Согласно этим требованиям размерные и выносные линии выполняются сплошными тонкими линиями толщиной от При указании размера прямолинейного отрезка размерная линия проводится параллельно этому отрезку, а выносные линии, как правило, перпендикулярно отрезку. При оформлении размера выносные линии должны быть продлены за острие стрелки размерной линии на 1 — 5 мм. Размерные числа наносятся над размерной линией, а размерные линии проводятся тонкими соседними сплошными линиями между выносными. Расстояние между параллельными размерными линиями должно быть не менее 7 мм, а между размерной и линией контура — 10 мм.

Если размеры относятся к одному и тому же конструктивному элементу (отверстие, канавка, паз под шпонку, бобышка и т. п.), то их следует группировать в одном месте на том изображении, где этот элемент изображается наиболее полно.

При простановке размеров на чертеже следует помнить об особенностях нанесения размерных линий. Укажем только некоторые из них. Размерные линии предпочтительно следует наносить вне контура изображения. Причем размеры, относящиеся к внутренней поверхности изделия, наносятся со стороны разреза, а относящиеся к внешней — со стороны вида. Выносные и размерные линии по возможности не должны пересекаться между собой. Поэтому рекомендуется меньшие размеры наносить ближе к изображаемому предмету. Не следует допускать использования линий контура, осевых, центровых или выносных линий в качестве размерных линий. При разрыве изображения размерные линии показывать полностью (рис. 9.4). Однако размерную линию для диаметра окружности допускается проводить с обрывом независимо от того, будет ли окружность показана полностью или нет. Если на концах размерных линии недостаточно места для изображения стрелок, размерные линии рекомендуется удлинить и стрелки наносить с внешней стороны измеряемого элемента. Если размерные линии расположены цепочкой и для стрелок нет места, допускается заменить их точками или засечками под углом к размерной линии (рис. 9.5).

Важным элементом оформления чертежа считается и правильная простановка размерных чисел. Размерные числа нужно проставлять над размерной линией параллельно ей и по возможности ближе к ее середине (рис. 9.6).

При оформлении углового размера размерную линию следует проводить в виде дуги с центром в вершине этого угла, а выносные линии — радиально.

Однако в некоторых случаях (в зависимости от наклона размерных линий и расположения измеряемых углов) размерные числа линейных и угловых размеров проставляют иначе. На рис. 9.7 заштрихованные сектора условно показывают области, в которых размерные числа при оформлении размеров желательно расположить на выносных полках. Размерные числа и буквы, которые в перевернутом положении могут быть прочитаны иначе и т.д) рекомендуется выносить на полки или после них ставить точку. При нанесении нескольких параллельных или концентрических размерных линий на небольшом расстоянии одна от другой размерные числа рекомендуется располагать в шахматном порядке (рис. 9.8). Не допускается размерное число размещать в местах пересечения размерных, осевых или центровых линий. В необходимых случаях в месте нанесения размерного числа осевые линии или линии штриховки следует прерывать (рис. 9.9).

Помимо указанного, ГОСТ 2.307-2011 предусматривает специальные знаки для размеров, которые расширяют графическую информацию о форме детали. Рассмотрим некоторые из этих знаков. Для обозначения диаметра окружности применяется знак представляющий собой окружность с пересекающим ее отрезком, наклоненным к размерной линии под углом Знак проставляется перед размерным числом диаметра во всех без исключения случаях. Использование знака диаметра позволяет сократить количество видов предмета, представляющего собой тело вращения. Перед размерным числом радиуса также во всех случаях необходимо наносить прописную букву Размерное число диаметра (радиуса) сферы также может сопровождаться знаком без надписи слова «Сфера». Слово «Сфера» пишут в тех случаях, когда на чертеже трудно отличить сферу от других поверхностей, например: Сфера Сфера Размеры квадрата и квадратного отверстия обозначаются значком квадрата перед размером стороны квадрата. При этом на изображении грани сплошными тонкими линиями наносятся диагонали (рис. 9.10). Для обозначения конусности поверхностей вращения служит знак «конусность», вершина которого направлена в сторону вершины конуса (рис. 9.11). Уклон поверхности следует указывать непосредственно у изображения поверхности уклона или на полке линии-выноски в виде соотношения в процентах или в промилле Перед размерным числом, определяющим уклон, наносят знак острый угол которого должен быть направлен в сторону уклона.

Нормальные линейные и угловые размеры

Обычно при разработке изделия приборостроения конструктор выбирает числовые значения параметров этого изделия согласно ГОСТ 8032-84. Как результат, он имеет дело с предпочтительными числами, если только они стандартизированы для данного вида изделий. Аналогичным образом, как правило, он согласовывает линейные и угловые размеры составных частей изделия (сборочных единиц и деталей) с ГОСТ 6636-69 и ГОСТ 8908-81, округляя расчетные значения, если эти размеры не регламентируются отдельными стандартами, устанавливающими соответствующие размерные ряды. Так ГОСТ 6636-69 устанавливает четыре ряда чисел для выбора линейных размеров, а ГОСТ 8908-69 — три ряда рекомендуемых (нормальных) углов и наклонов. В обоих случаях ряды с более крупной градацией чисел предпочтительнее. Применение нормальных линейных и угловых размеров позволяет обеспечить в приборостроении требования взаимозаменяемости, заимствования, стыковки и многие другие.

В случае простановки размеров, которые определяются путем обмеров детали или по чертежу общего вида при его деталировании, они должны согласовываться с числами, рекомендуемыми указанными выше стандартами, например, для уклонов рекомендуется применять следующие числа:

Понятие о базах

Простановка размеров на рабочих чертежах детали помимо функционального их назначения требует рассмотрения и учета конструктивных особенностей работы детали, технологии ее изготовления, а также необходимости контроля исполнения размеров. Руководствуясь этими требованиями, размеры обычно отсчитывают от баз. Базой называют поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования [17]. Правильный выбор баз — необходимое условие создания работоспособного изделия.

Согласно ГОСТ 21495-76 базы подразделяют на конструкторские (основные и вспомогательные), технологические и измерительные.

Конструкторская база — база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии [17].

Технологическая база — база, используемая для определения положения заготовки или изделия при изготовлении или ремонте.

Измерительная база — база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.

Вспомогательная база — конструкторская база данной детали или сборочной единицы и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия [17].

Базы на чертеже обычно обозначают зачерненным равносторонним треугольником.

Способы нанесения размеров

В практике применяют три основных способа нанесения размеров: цепочкой, координатный и комбинированный.

При нанесении цепочкой размеры указывают последовательно (рис. 9.12,а). При этом цепочка размеров не должна быть замкнутой. Один из размеров не указывают. Этот размер определяется габаритным размером детали.

Примечания:

1. Как отмечалось выше, габаритные размеры изделия должны быть указаны обязательно.
2. Если возникает необходимость указания всех размеров, то один из них обозначают как справочный.

Основные недостатки способа простановки размеров цепочкой:

• суммирование ошибок, появляющихся в процессе изготовления изделия;
• необходимость введения более жестких допусков, особенно при контроле суммарных размеров.

Способ нанесения размеров цепочкой в основном применяется тогда, когда требуется точно выдержать размеры элементов детали, а не суммарный размер детали.

При координатном способе (рис. 9.12,6) все размеры наносят от выбранной базы. Этот способ нанесения размеров применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую точность расстояний элементов детали от каких-либо ее поверхностей (например, отверстий печатной платы от ее кромок), а также при большом числе размеров, наносимых от общей базы.

Комбинированный способ (рис. 9.12,в) нанесения размеров является сочетанием способа нанесения размеров цепочкой и координатного способа и находит самое широкое применение в практике. Этот способ позволяет размеры, требующие высокой точности выполнения, отделить от других размеров.

При большом числе однотипных элементов изделия, неравномерно расположенных на поверхности, допускается указывать их размеры в сводной таблице, при этом применяют координатный способ нанесения отверстий с обозначением их арабскими цифрами (рис. 9.13,а) или обозначают однотипные элементы прописными буквами (рис. 9.13,6) [16].

Предельные отклонения размеров (допуски)

Номинальные размеры (размеры, полученные расчетным путем) показываются только на учебных чертежах. На практике, для всех размеров, наносимых на рабочих чертежах деталей, указываются еще и предельные отклонения размеров, которые определяют, с какой точностью должно быть изготовлено изделие. В пределах этих отклонений действительные размеры считаются приемлемыми. Предельные отклонения от номинального значения размера могут быть как в сторону большего, так и в сторону меньшего его значения. В первом случае предельное отклонение обозначают знаком во втором

Например: здесь — верхнее, а — нижнее предельные отклонения. Элемент детали будет считаться годным, если действительный (измеренный) размер будет меньше (или равен) 50,02 мм, но больше (или равен) 49,99 мм.

Верхнее и нижнее предельные отклонения также могут быть или только положительными, например: только отрицательными, например: причем число знаков в верхнем и нижнем отклонениях должно быть одинаково. Так, запись неправильна. Отклонения, равные нулю, не записывают, например:

Разность между наибольшими и наименьшими предельными размерами называют допуском а поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями — полем допуска.

Предельные отклонения, указанные числовыми величинами, выполняют размером шрифта, принятым для записи номинальных размеров, или на одну ступень меньше, но не менее 2,5 мм. Отклонения следует писать возможно ближе друг к другу, но так, чтобы цифры не сливались. При симметричном расположении поля допуска абсолютное отклонение указывают один раз со знаком при этом высота цифр отклонений должна быть равна высоте шрифта номинального размера, например

Предельные отклонения указывают для всех размеров, нанесенных на рабочих чертежах. Допускается их не указывать: для размеров, определяющих зоны различной шероховатости одной и той же поверхности, зоны термообработки, покрытия, отделки, рифления, а также для диаметров рифленых поверхностей (в этом случае непосредственно у таких размеров наносится знак например для деталей, изготовляемых из материалов легко подвергающихся деформации; для размеров частей деталей, изготовляемых из стандартных профилей сортового материала, не подлежащих обработке.

Более подробно о нанесении предельных отклонений размеров на чертеже: ГОСТ 2.307-2011; основные определения — ГОСТ 7713-62; общие положения — ГОСТ 25346-82.

9.4. Нанесение на чертежах надписей и технических требований

Графический документ, кроме изображения изделия с размерами, предельными отклонениями и другими параметрами может содержать (ГОСТ 2.316-2008):

• а) текстовую часть, состоящую из технических требований, характеристик и т.п.;
• б) надписи с обозначением изображений, а также относящиеся к отдельным элементам изделия;
• в) таблицы с размерами и другими параметрами, техническими требованиями, условными обозначениями и т.д.;
• г) надписи, установленные в других стандартах [18].

При нанесении линий-выносок (для надписей у изображений) необходимо выполнять следующие требования:

• если эта линия отводится от линии видимого или невидимого контура, то ее необходимо заканчивать стрелкой (рис. 9.14);
• если эта линия пересекает контур изображения и не отводится от какой-либо линии, то ее заканчивают точкой;
• на конце линии-выноски, отводимой от всех других линий, не должно быть ни стрелки, ни точки;
• линии-выноски не должны пересекаться между собой;
• линии-выноски, проходящие по заштрихованному полю, не должны быть параллельны линиям штриховки;
• линии-выноски не должны пересекать, но возможности, размерные линии и элементы изображения, к которым не относится помещенная на полке надпись.

Допускается проводить линии-выноски с одним изломом, а также проводить от одной полки несколько линий-выносок (рис. 9.14).

Надписи, относящиеся непосредственно к изображению, могут содержать не более двух строк, располагаемых над полкой линии-выноски или под ней.

Для обозначения на чертеже видов, разрезов, сечений и поверхностей изделия применяют прописные буквы русского алфавита, за исключением букв

Буквенные обозначения в алфавитном порядке (без пропусков и повторения, независимо от количества листов чертежа) присваивают сначала видам, разрезам, сечениям, а затем — поверхностям.

Размер шрифта буквенных обозначений должен быть на один-два номера больше, чем размер шрифта, принятого для размерных чисел на том же чертеже.

Масштаб изображения на чертеже, отличающийся от указанного в основной надписи, указывают в скобках рядом с надписью, относящейся к изображению.

Технические требования включают в чертеж в тех случаях, когда содержащиеся в них данные, указания и разъяснения невозможно или нецелесообразно выражать графическими или условными обозначениями.

Надписи, таблицы и т.п., как правило, располагают параллельно основной надписи чертежа.

Технические требования на чертеже излагают, группируя вместе однородные и близкие по своему характеру требования, и располагают над основной надписью чертежа.

Пункты технических требований должны иметь сквозную нумерацию, каждый из них записывается с новой строки. Заголовок «Технические требования» не пишут [18].

Виды схем и их назначение

Схема — это конструкторский документ, на котором с помощью условных графических обозначений (УГО) с определенной степенью подробности раскрывается состав, внутренние связи и взаимодействие отдельных узлов, блоков и элементов изделия. Схемы с разной степенью подробности и детализации входят в состав конструкторской документации всех стадий проектирования. Схемы значительно упрощают изображение изделия и облегчают изучение его устройства в случаях, когда нет необходимости в изображении конструкции деталей изделия.

В соответствии с ГОСТ 2.701-2008 «Схемы, виды и типы. Общие требования к выполнению» схемы делятся по видам и типам с присвоением им соответствующего кода.

Виды схем в зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия (установки), и их коды представлены в табл. 9.1 [19].

Виды схем в зависимости от основного назначения подразделяются на типы. Типы схем и их коды представлены в табл. 9.2 [19].

Код схемы должен состоять из буквенной части, определяющей вид схемы (см. табл. 9.1), и цифровой части, определяющей тип схемы (см. табл. 9.2): например, схема электрическая структурная имеет код схема электрическая принципиальная — схема гидравлическая соединений — Код схемы записывают в основной надписи в конце обозначения документа, подобно коду сборочного чертежа — Перед кодом и после кода точка не ставится [8].

Допускается разрабатывать совмещенные типы схем. Например, в структурной или функциональной схеме отдельный фрагмент может быть выполнен в виде полной принципиальной схемы. Если указанных типов схем недостаточно для разработки, проектирования и эксплуатации изделия, то изготавливают дополнительные виды и типы, с присвоением им кода отраслевых стандартов. Допускается выполнение схем на нескольких листах, изображая на каждом листе определенную функциональную группу [8].

Схемы выполняются без соблюдения масштаба, компактно, но без ущерба для ясности и удобства их чтения.

Схема может содержать различную дополнительную информацию (поясняющие надписи, диаграммы, таблицы):

1. Стандарт устанавливает толщину линий взаимосвязи от 0,2 до 1,0 мм.
2. Две соседние линии взаимосвязи должны проходить на расстоянии не менее 3,0 мм друг от друга.
3. Между графическими изображениями элементов (УГО) должно быть не менее 2,0 мм.
4. Форматы листов схем выполняются по ГОСТ 2.301- 68 и основная надпись по ГОСТ 2.104 — 2006.

Условные графические обозначения элементов, устройств, функциональных групп и соединяющие их линии взаимосвязи следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечивать наилучшее представление о структуре изделия и взаимодействии его составных частей.

На структурных и функциональных схемах отдельные блоки и узлы изображают в виде прямоугольников. Наименование блоков вписывают в эти прямоугольники, если их полные названия не вмещаются, то в прямоугольниках проставляют цифры, а на свободном месте чертежа, как правило, справа и внизу, где обычно помещают указания, дают расшифровку цифровых обозначений [8].

Правила выполнения принципиальных схем

В соответствии с «ГОСТ 2.702-2011 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем на электрической принципиальной схеме» изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов. Изображаются также все электрические связи между элементами и электрические элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

При выполнении схем рекомендуется строчный способ. При этом УГО элементов или их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи — рядом, образуя параллельные строки или столбцы.

Элементы устройства, входящие в изделие и условно изображенные на схеме, должны иметь позиционное обозначение в соответствии с требованиями ГОСТ 2.710-81. Позиционное обозначение представляет собой буквенно-цифровое обозначение, предназначенное для однозначной записи в сокращенной форме сведений об элементах и устройствах, для ссылок на соответствующие части объектов в текстовых документах.

Порядковые номера элементам следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов с одним буквенным кодом, например: резисторы — и т.д., конденсаторы — и т.д. Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Буквенный код и порядковый номер позиционного обозначения пишется одним шрифтом.

На принципиальной схеме должны быть записаны все элементы, входящие в состав изделия и изображенные на схеме. Данные об элементах записываются в перечень элементов, при этом связь перечня с УГО элементов должна осуществляться через позиционные обозначения.

Перечень элементов помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа [8].

Перечень элементов оформляют в виде таблицы (рис. 9.15), заполняемой сверху вниз.

В графах таблицы указывают следующие данные:

• в графе «Поз. обозначение» — позиционные обозначения элементов, устройств и функциональных групп;
• в графе «Наименование» — для элемента (устройства) — наименование в соответствии с документом, на основании которого этот элемент (устройство) применен, и обозначение этого документа;
• в графе «Примечание» рекомендуется указывать технические данные элемента (устройства), не содержащиеся в его наименовании.

При выполнении перечня элементов на первом листе схемы его располагают, как правило, над основной надписью.

Расстояние между перечнем элементов и основной надписью должно быть не менее 12 мм. Продолжение перечня элементов помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы.

При выпуске перечня элементов в виде самостоятельного документа его код должен состоять из буквы и кода схемы, к которой выпускают перечень, например код перечня элементов к электрической принципиальной схеме — ПЭЗ.

Кстати вы всегда можете заказать чертежи.

Лекции по предметам:

1. Начертательная геометрия
2. Компас
3. Автокад
4. Черчение
5. Проекционное черчение
6. Аксонометрическое черчение
7. Строительное черчение
8. Техническое черчение
9. Геометрическое черчение

Учебник онлайн:

1. Выполнение и оформление чертежей по ГОСТ и ЕСКД
2. Виды в инженерной графике
3. Разрезы в инженерной графике
4. Сечения в инженерной графике
5. Выносные элементы в инженерной графике
6. Сопряжения в инженерной графике
7. Нанесение размеров на чертежах
8. Резьба на чертеже
9. Соединения разъемные и неразъемные в инженерной графике
10. Виды конструкторских документов
11. Обозначение уклона и конусности на чертежах
12. Сопряжение линий и лекальные кривые
13. Линии среза в инженерной графике
14. Линии пересечения и перехода
15. Эскизы деталей в инженерной графике
16. Условности и упрощения на чертежах

Инженерная графика — первый этап обучения студентов, на котором изучаются основные правила выполнения чертежей и проектирование и оформление конструкторской документации.

Основная цель обучения по предмету «Инженерная графика» — получение знаний и навыков, необходимых для создания и чтения чертежей и составления конструкторской и технической документации.

Содержание:

1. Понятие о чертеже
2. Некоторые сведения о стандартах
3. Форматы
4. Масштабы
5. Линии
6. Шрифты чертежные
7. Основные надписи
8. Сопряжения линий
9. Архитектурные обломы
10. Циркульные кривые
11. Лекальные кривые
12. Эллипс
13. Парабола
14. Гипербола
15. Синусоида
16. Эвольвента окружности
17. Спираль
18. Деление окружности на равные части и построение правильных многоугольников
19. Уклоны и конусности
20. Наглядные аксонометрические изображения
21. Многогранники и развертка их поверхностей
22. Проецирование призмы
23. Задание с решением
24. Проецирование пирамиды
25. Тела вращения и развертки их поверхностей
26. Проецирование цилиндра
27. Проецирование конуса
28. Проецирование тора
29. Винтовые линии и поверхности
30. Сечение многогранников проецирующей плоскостью
31. Пересечение призмы
32. Пересечение пирамиды
33. Сечение тел вращения проецирующими плоскостями, пересечение цилиндра
34. Пересечение конуса
35. Построение линий среза
36. Пересечение поверхностей многогранников
37. Пересечение двух призм
38. Пересечение пирамиды и призмы
39. Пересечение гранной и кривой поверхностей
40. Пересечение поверхностей вращения
41. Способ секущих плоскостей
42. Способ концентрических сфер
43. Способ эксцентрических сфер
44. Прямоугольное проецирование
45. Виды
46. Разрезы
47. Выносные элементы
48. Нанесение размеров
49. Стандартные аксонометрические проекции
50. Построение многоугольников и окружностей
51. Аксонометрические проекции
52. Выбор вида аксонометрии и последовательность построения
53. Виды изделий
54. Виды и комплектность конструкторских документов
55. Стадии разработки конструкторской документации
56. Цилиндрические резьбы
57. Конические резьбы
58. Изображения резьбы на чертежах
59. Обозначение резьбы
60. Изображение стандартных элементов деталей
61. Фаски
62. Конусы
63. Элементы с плоскими гранями «под ключ»
64. Накатки
65. Отверстия под крепежные детали
66. Опорные поверхности под крепежные детали
67. Канавки, проточки
68. Шпоночные пазы
69. Технологические элементы резьбы
70. Нанесение размеров формы и положения элементов деталей
71. Изображение деталей разъемных соединений. разъемные соединения
72. Болты, винты, шпильки
73. Пример с решением:
74. Гайки
75. Шайбы
76. Штифты, шплинты, шпонки
77. Пружины
78. Болтовые, шпилечные и винтовые соединения
79. Соединение трубопроводов
80. Пример с решением:
81. Соединения шпонкой
82. Шлицевые соединения
83. Зубчатые соединения (передачи)
84. Типы сварных соединений. обозначение сварных швов на чертежах
85. Изображение и обозначение паяных и склеиваемых изделий
86. Заклепочные соединения
87. Рабочие чертежи деталей
88. Содержание рабочего чертежа
89. Изображение деталей. условности и упрощения
90. Материалы деталей
91. Наиболее часто встречающиеся металлы и их сплавы
92. Неметаллические материалы
93. Графические обозначения материалов
94. Размеры и предельные отклонения
95. Допуски формы и расположения поверхностей
96. Шероховатость поверхностей
97. Чертежи сборочных единиц
98. Виды и назначение чертежей сборочных единиц
99. Содержание сборочных чертежей
100. Размеры на сборочном чертеже
101. Спецификация. нанесение номеров позиций составных частей сборочной единицы
102. Условности и упрощения на сборочных чертежах
103. Изображение типовых составных частей изделий
104. Изображение уплотнительных устройств
105. Изображение способов крепления клапанов
106. Выполнение сборочного чертежа
107. Выполнение эскизов деталей
108. Последовательность выполнения сборочного чертежа
109. Пример выполнения сборочного чертежа
110. Чтение и деталирование сборочных чертежей
111. Последовательность чтения сборочного чертежа
112. Деталирование сборочных чертежей
113. Виды строительных изделий
114. Виды и комплектность рабочей документации
115. Общие данные по рабочим чертежам
116. Основные требования к рабочим чертежам. Марки основных комплектов рабочих чертежей
117. Здания и стадии проектирования
118. Модульная координация размеров в строительстве (мкрс)
119. Порядок назначения размеров
120. Основные конструктивные и архитектурные элементы зданий фундаменты
121. Стены
122. Перегородки
123. Вентиляционные каналы
124. Окна и балконные двери
125. Пример с решением:
126. Пример с решением:
127. Двери
128. Заполнение проемов в стенах промышленных зданий
129. Пример с решением:
130. Ворота
131. Лестницы
132. Перекрытия
133. Балконы и лоджии
134. Перемычки
135. Условные изображения элементов зданий и некоторых видов сантехоборудования
136. Некоторые особенности оформления строительных чертежей
137. Линии чертежа, высотные отметки, выносные элементы, фрагменты, многослойные конструкции
138. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
139. Текстовые документы и основные правила их оформления
140. Спецификация
141. Пояснительная записка
142. Рубрикация
143. Иллюстрации
144. Таблицы
145. Формулы и числовые величины
146. Список литературы
147. Стилистические рекомендации
148. Нормы проектирования
149. Печатные технические средства проектирования терминология и сокращения
150. Классификация и характеристика птсп
151. Разработка оригиналов птсп и требования, предъявляемые к ним
152. Некоторые особенности выполнения документов с применением устройства вывода эвм
153. Рабочие чертежи архитектурных решений
154. Планы этажей
155. Разрезы
156. Фасады
157. Схемы расположения
158. Пример выполнения задания
159. Бетон и железобетон
160. Марки железобетонных конструкций
161. Арматура железобетонных конструкций
162. Условные изображения арматурных изделий
163. Схема армирования
164. Основной комплект рабочих чертежей
165. Схемы расположения элементов конструкций
166. Спецификации к схемам расположения элементов конструкций
167. Пример выполнения задания
168. Чтение чертежа
169. Составление спецификации
170. Составление ведомости деталей
171. Чертежи металлических конструкций общие сведения
172. Особенности выполнения чертежей металлических конструкций
173. Оформление чертежа строительной фермы постановка задачи
174. Последовательность выполнения работы
175. О некоторых расчетах фасонок
176. Состав основного комплекта рабочих чертежей деревянных конструкций, основные правила их оформления и масштабы
177. Условные изображения элементов деревянных конструкций
178. Некоторые конструкции узлов деревянных ферм
179. Маркировка и составление спецификаций
180. Последовательность выполнения задания
181. Чертёж моста и прилегающие к нему участки дороги
182. Некоторые особенности чертежей мостового перехода
183. Разработка и оформление чертежа мостового перехода

Инженерная графика – геометрическое и проекционное черчение. Черчение – выполнение чертежей по правилам, определяемым комплексом государственных стандартов (ГОСТ), например, в России – по «Единой системе конструкторской документации» (ЕСКД), составленной по правилам и нормам международных стандартов. wikipedia.org

Понятие о чертеже

В практической деятельности инженерам всех специальностей приходится иметь дело с технической документацией на изделие.

Изделием называется любой предмет или набор предметов, выпускаемых предприятиями страны. Качество изделия обеспечивается, прежде всего, качеством технической документации, в том числе и чертежами.

Чертеж — это графический документ, содержащий изображение изделия (машины, здания, сооружения или их частей) и другие данные, необходимые для разработки технологии изготовления, производства, сборки и контроля изделия. Правильно выполненный чертеж обладает наглядностью и несет большой объем информации, понятной специалисту независимо от того, каким языком он владеет. Однако «чтение чертежа» требует знания правил и условностей его выполнения.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Некоторые сведения о стандартах

Установление и применение правил во всех конкретных областях деятельности называется стандартизацией. Она основывается на объединенных достижениях науки, техники и практического опыта. Результатом конкретной работы по стандартизации является стандарт.

В инженерной графике стандарты представлены в виде документов, содержащих ряд требований или норм, установленных для всеобщего и многократного использования. Требуется строгое и четкое соблюдение стандартов, так как даже незначительное, на первый взгляд, отклонение от установленных правил может привести к серьезным ошибкам и даже к катастрофическим последствиям. Важно не только знать о существовании соответствующего стандарта, уметь находить его, но и помнить основные требования, непосредственно относящиеся к ежедневной трудовой деятельности того или иного специалиста.

В нашей стране действуют государственные стандарты (ГОСТ), установленные на всю продукцию, а также на нормы, правила, требования, понятия, обозначения и т. п. Это высшая категория стандартов. Также существуют отраслевые стандарты, стандарты предприятия, научно-технические и др. стандарты.

По состоянию на 1 января 1999 г. в России в соответствии с Государственной системой стандартизации (ГСС) действует свыше 30 межотраслевых комплексов стандартов. Каждому комплексу (классу) присвоен номер, который введен в обозначение стандарта. При конструировании изделий машиностроения и приборостроения требуется соблюдать правила комплекса стандартов под номером 2. Этот комплекс называется «Единой системой конструкторской документации» (ЕСКД). В строительном проектировании комплекс ЕСКД, с учетом специфики строительства, дополняется комплексом стандартов под номером 21 «Система проектной документации для строительства» (СПДС). Основные положения СПДС рассматриваются в части 3 «Строительное черчение». Стандарты ЕСКД устанавливают правила и положения по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации на всех предприятиях страны.

Конструкторская документация — это совокупность документов, содержащих данные, необходимые для разработки, изготовления и эксплуатации изделия. Все стандарты комплекса ЕСКД распределены по классификационным группам от 0 до 9. В курсе инженерной графики изучаются преимущественно стандарты группы 3 — Общие правила выполнения чертежей, а также некоторые стандарты, входящие в группы: 1 — Основные положения, 4 — Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборостроения, 7 — Правила выполнения схем. Каждый стандарт в группе имеет свой порядковый номер. Например, в группе 3: 01 — форматы, 02 — масштабы, 03 — линии и т. д. Кроме того, в обозначение стандарта входит год его регистрации.

Стандарт не является незыблемым, его периодически проверяют.

По результатам проверки может быть разработан новый стандарт. В этом случае в его обозначении меняют две последние цифры года утверждения. Так, ГОСТ 2.304-68 после пересмотра и соответствующей переработки стал обозначаться как ГОСТ 2.304-81. При прохождении регистрации с изменениями в отдельных пунктах стандарта обозначение его полностью сохраняется, но над годом регистрации документа проставляют «*».

Пример обозначения стандарта ЕСКД приведен на рис. 1.1. При ссылке на тот или иной стандарт в тексте звездочки в обозначении документа обычно не указываются.

Все чертежи должны выполняться в строгом соответствии с правилами, установленными ЕСКД. К оформлению чертежей относятся стандарты на форматы, масштабы, линии, шрифты чертежные, основные надписи.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Форматы

При выполнении чертежей для каждого из них используются основные форматы, установленные стандартом ГОСТ 2.301-68 (табл. 2.1) и выделяемые на листе бумаги внешней рамкой, проводимой сплошными тонкими линиями.

Поле листа снаружи от внешней рамки используется для закрепления бумаги кнопками на чертежной доске. После выполнения чертежа производится обрезка листа по внешней рамке. Формат А0 по площади равен 1 м2. Другие форматы можно получить делением длинной стороны каждого предыдущего на 2 равные части линией, параллельной его короткой стороне (рис. 2.1).

Кроме основных форматов допускается применять дополнительные форматы. Они образуются увеличением коротких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. Например, А4 ґ 4 (297 ґ 841). Внутри внешней рамки каждый чертеж оформляется рамкой рабочего поля, которая вычерчивается толстыми линиями на расстоянии 5 мм от верхней, нижней и правой сторон формата и на расстоянии 20 мм от левой его стороны. В правом нижнем углу чертежа наносится контур основной надписи. На листах формата А4 основную надпись располагают только вдоль короткой стороны листа. Примеры оформления форматов А2, А3, А4, полученных путем деления формата А1, приведены на рис. 2.1.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Масштабы

После определения рабочего поля чертежа в зависимости от сложности и величины изделия изображения на чертеже выполняются в масштабах, установленных ГОСТ 2.302-68.

Масштаб — это отношение размеров изображения на чертеже к соответствующим действительным (натуральным) размерам изделия. Масштабы выбирают из стандартных рядов (табл. 2.2). В комплексе СПДС используются и другие масштабы, они приведены в части 3 «Строительное черчение». Выбранный масштаб должен обеспечить четкое изображение изделия и его конструктивных элементов.

Масштаб изображений указывается в соответствующей графе основной надписи чертежа. Если масштаб какого-либо изображения на чертеже отличается от указанного в основной надписи, то его помещают в скобках справа от надписи, относящейся к обозначению изображения, например, А(1 : 2), или без скобок над изображением, если обозначение изображения отсутствует.

Линии

Для облегчения чтения чертежей применяют 9 типов линий, установленных ГОСТ 2.303-68. Все видимые контуры изделия выполняются сплошной толстой — основной линией. В зависимости от формата чертежа, величины и сложности изображения толщина основной линии s принимается от 0,5 до 1,4 мм. Остальные линии, кроме линий сечений, выполняются в 2 или 3 раза тоньше основной линии. Толщина линий одного назначения должна быть одинаковая для всех изображений на чертеже.

Штрихпунктирные линии должны начинаться, пересекаться и заканчиваться штрихами. Штрихи в линии должны быть одинаковой длины, а промежутки между штрихами равны между собой.

Типы линий и их основное назначение приведены в табл. 2.3. Примеры использования типов линий и некоторое дополнительное их назначение показаны также в ГОСТ 2.303-68. Об изменении в начертании некоторых линий, применяемых на строительных чертежах, даны сведения в части 3 «Строительное черчение».

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Шрифты чертежные

Все надписи на чертежах должны быть четкими и выполнены чертежным шрифтом в соответствии с ГОСТ 2.304-81. Установлены следующие размеры шрифта: 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. Они определяются высотой h прописных букв в миллиметрах, измеряемой перпендикулярно к основанию строки.

Стандарт устанавливает шрифт прямой и с наклоном 75^° двух типов: тип А с толщиной линий шрифта d = _¹/₁₄h (размеры параметров этого типа приведены в табл. 2.4); тип Б с толщиной линий шрифта d = _¹/₁₀h (размеры в табл. 2.5). Обозначения параметров шрифтов указаны на рис. 2.2. Форма букв русского алфавита и арабских цифр наклонного шрифта показана на рис. 2.3. Толщина линий букв и цифр должна быть одинаковой для всей надписи. Нижние и боковые отростки букв (прописных и строчных, типов А и Б) делают за счет промежутков между смежными буквами, а верхняя черта буквы Й выполняется за счет промежутков между строками.

При кажущемся увеличении промежутков между некоторыми прописными буквами, например Г и А, можно уменьшить эти промежутки до размера, равного толщине линий букв. Для правильного воспроизведения конструкции букв и цифр при оформлении первых чертежей рекомендуется строить вспомогательную сетку (рис. 2.3). Для надписей, выполняемых шрифтом размером 3,5 или 5 мм, достаточно провести две горизонтальные линии на расстоянии, равном высоте, и наклонные линии под углом 75^°. При выполнении чертежей в карандаше рекомендуемая высота прописных букв и цифр не меньше 3,5 мм.

Для различных надписей на машиностроительных чертежах предпочтительно использовать шрифт типа Б с наклоном. На строительных чертежах часто применяют шрифт без наклона.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Основные надписи

Все приведенные выше сведения необходимы для правильного оформления изображений и основных надписей на чертежах. Форма, размеры и порядок заполнения основных надписей определены ГОСТ 2.104-68. Различают основные надписи для чертежей и схем и основные надписи для текстовой документации. Основные надписи вычерчивают сплошными толстыми (основными) и сплошными тонкими линиями по ГОСТ 2.303-68. Основную надпись на всех машиностроительных чертежах и схемах следует заполнять с учетом ГОСТ 2.304-81 (шрифты чертежные) в соответствии с примером, приведенным на рис. 2.4. Основная надпись первого листа текстовых документов (в частности, для спецификаций к чертежам сборочных единиц) приведена на рис. 2.5. Для последующих листов используется основная надпись, показанная на рис. 2.6. На формате А4 основная надпись точно вписывается в рамку рабочего поля чертежа. Для заполнения основных надписей рекомендуется использовать размеры шрифта и вид букв (прописные и строчные), предлагаемые в табл. 2.6. В графах основных надписей (номера граф на рис. 2.4, 2.5, 2.6 показаны в скобках) приводят следующие данные.

В графе 1 — наименование изделия. Указывают наименование детали или сборочной единицы в соответствии с ГОСТ 2.109-73, а также документа, если ему присвоен код. Для сборочного чертежа допускается наименование документа не указывать. Наименование изделия должно быть кратким, записываться в именительном падеже единственного числа. Точка в конце наименования не ставится. В наименовании, состоящем из нескольких слов, на первом месте помещают имя существительное, например «Колесо зубчатое», «Редуктор червячный».

В графе 2 — обозначение документа. Эта графа заполняется на предприятиях согласно требованиям ГОСТ 2.201-80. На учебных чертежах обозначение устанавливает соответствующая кафедра. На рис. 2.4 и 2.5 приведены примеры заполнения основных надписей на кафедре начертательной геометрии и инженерной графики Санкт-Петербургского архитектурно-строительного университета на основе стандарта предприятия (СТП СПб ГАСУ 002-97). Расшифровывается данное обозначение следующим образом: ГР — графическая работа; 44 — индекс кафедры НГ и ИГ; 06 — порядковый номер работы по классификации всех работ, выполняемых на кафедре; 10 — номер индивидуального варианта; 004 — порядковый номер вычерчиваемой детали (на сборочном чертеже это — трехзначный порядковый номер с кодом документа, например 000 СБ; на спецификации — тот же номер сборочного чертежа, но без букв СБ).

В графе 3 — материал изделия с ГОСТ на материал (заполняется только на чертежах деталей). Графы 4 и 5 на учебных чертежах можно не заполнять. В графе 6 — масштаб изображения. Например, 1 : 1; 1 : 2; 4 : 1. В графе 7 — порядковый номер листа. Если все изображения изделия выполнены на одном листе, то графу не заполняют.

В графе 8 — общее количество листов с изображениями одного и того же изделия. Заполняется графа только на первом листе. В графе 9 — наименование предприятия, выпустившего чертеж. На учебном чертеже — это учебное заведение, год работы над чертежом и группа или шифр студента (см. рис. 2.4 и 2.5).

Содержание остальных граф видно из примеров на рис. 2.4 и 2.5. Справа от строки «Разраб.» записываются фамилия и инициалы студента, затем его подпись и дата окончания работы над чертежом. Строка «Пров.» соответственно заполняется фамилией преподавателя, его подписью и датой принятия чертежа. На строительных чертежах основные надписи регламентируются стандартами СПДС и приведены в части 3 «Строительное черчение».

Контрольные вопросы

• 1. Какие стандартные форматы чертежей вам известны?
• 2. Что называется масштабом? Как обозначается масштаб в основной надписи чертежа? На поле чертежа?
• 3. В каких пределах ГОСТ 2.303-68 рекомендует толщину сплошной основной линии?
• 4. Что называют размером шрифта? Какие размеры шрифтов установлены ГОСТ 2.304-81?
• 5. Как располагается основная надпись на формате А4?

При выполнении чертежей в различных отраслях промышленности и строительства для вычерчивания того или иного контура изделия используются сопряжения линий и построения разного рода кривых. Геометрическими построениями, без математических расчетов, проще вычертить фигуры правильных многоугольников, изобразить уклон или конусность.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Сопряжения линий

Сопряжением в инженерной графике называется плавный переход от одной линии к другой непосредственно или при помощи третьей (сопрягающей) линии. На рис. 3.1 показано сопряжение двух прямых линий, образующих острый угол a. Центр O дуги окружности, сопрягающей стороны угла, лежит на биссектрисе угла на расстоянии R, равном радиусу сопрягающей дуги.

Точки сопряжения K₁ и K₂ (точки, в которых одна линия переходит в другую) находятся на перпендикулярах, опущенных из центра сопрягающей дуги (точки O) на прямые. Подобное выполнение сопряжений прямых, образующих тупой угол, применяется при построении профилей прокатной стали (угольников, швеллеров, тавров и др.).

Точка сопряжения при касании двух окружностей находится на пересечении окружностей с прямой, соединяющей их центры O₁ и O₂. Расстояние O₁O₂ равно сумме радиусов R₁ и R₂ при внешнем касании (см. рис. 3.2а) и разности R₁ и R₂ — при внутреннем (рис. 3.2б). Размер B задается условием задания. При B = 0 центры окружностей O₁ и O₂ лежат на одной горизонтальной оси, при B > 0 центр O₂ располагается по оси вверх, при B < 0 — вниз. На рис. 3.3 показано внешнее сопряжение окружности радиуса R с прямой, проведенной на расстоянии B от горизонтальной оси окружности. R₁ — заданный радиус сопряжения.

Центр сопрягающей дуги радиуса R₁ лежит на пересечении вспомогательной дуги радиуса R + R₁ с прямой, параллельной заданной и отстоящей от нее на расстояние R₁. На этом же рис. 3.3 изображено внутреннее сопряжение окружности радиуса R дугой радиуса R₂ с прямой, расположенной на расстоянии B₁ от оси окружности. Центр сопрягающей дуги O₂ лежит на пересечении вспомогательной окружности радиуса R – R₂ и прямой, проведенной параллельно заданной на расстоянии R₂ от нее. Точки касания K₁ и K₄ находятся на линиях, соединяющих центры вспомогательных и заданной окружностей (O_1O и O_2O).

Точки K₂ и K₃ лежат на перпендикулярах, опущенных из точек O₁ и O₂ на соответствующие заданные прямые. Сопряжение двух окружностей дугой заданного радиуса R показано на рис. 3.4. Положение центра окружности O₂ относительно центра O₁ задано на этом и последующих рисунках межосевыми расстояниями A и B. При внешнем сопряжении (рис. 3.4а) сопрягающая дуга касается заданных окружностей внешней стороной. Для нахождения центра O сопрягающей дуги проведены дуги вспомогательных окружностей радиусами R + R₁ и R + R₂. При внутреннем сопряжении (рис. 3.4б) центр O лежит на пересечении дуг окружностей радиусов R – R₁ и R – R₂. Сопрягающая дуга касается окружностей внутренней стороной. Точки сопряжения K₁ и K₂ находятся на линиях, соединяющих центры окружностей (O_1O и O_2O).

На рис 3.5 дано построение сопряжения дугой заданного радиуса с внутренним и внешним касанием окружностей. Центр дуги сопряжения O лежит на пересечении вспомогательных окружностей радиусов R – R₁ (внутреннее касание) и R + R₂ (внешнее касание). На практике при изготовлении деталей (например, прокладок) довольно часто встречаются случаи касания прямой двух окружностей.

Построение такого сопряжения показано на рис. 3.6. Вспомогательная окружность, проведенная из точки O — средней точки прямой O₁O₂ — пересекает окружность с радиусом R₁ – R₂ на рис. 3.6а и R₁ + R₂ на рис. 3.6б в точке M. Точка M определяет направление радиуса O₁K₁, идущего в точку касания K₁. Радиус O₂K₂ параллелен радиусу O₁K₁. Касательная к окружностям параллельна прямой MO₂. Пример детали, очертание которой представляет собой сопряжения различного вида, приведен на рис. 3.7. Вычерчивание детали выполняется в следующей последовательности:

1) проводится ось симметрии детали и все центровые линии, определяющие центры O₁, O₂, O₃ по заданным размерам (рис. 3.7а);

2) из центров O₁, O₂, O₃ проводятся окружности диаметрами D₁, D₂, D₃, дуги радиусами R₁, R₂, R₃ и прямые линии параллельно оси симметрии на расстоянии S (рис. 3.7б);

3) находятся центры дуг O₄, O₅, O₆ различного вида сопряжений и точки сопряжений (рис. 3.7в); 4) обводится контур детали в последовательности: дуги сопряжений, основные окружности и дуги, прямые линии; 5) с выполненного чертежа убираются все построительные линии и обозначения, наносятся размеры (рис. 3.7г).

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Архитектурные обломы

Умение правильно выполнять сопряжения используется при вычерчивании архитектурных обломов. Архитектурными обломами (рис. 3.8) называют профили отдельных элементов, входящих в состав наружных или внутренних карнизов зданий, в контуры постаментов и декоративных ваз.

Архитектурные обломы имеют свои названия и могут быть прямолинейными или криволинейными, представляющими собой сопряжения дуг с прямыми линиями или друг с другом.

К прямолинейным относится полочка (рис. 3.8а). Шейка, вал, прямой и обратный четвертной вал, полувал, прямая и обратная выкружка, астрагал (рис. 3.8б, в, г, д, е, ж) построены при помощи циркуля одной дугой. Гусек прямой и обратный, скоция, каблучок прямой и обратный, сложный торус (рис. 3.8з, и, к, л) состоят из двух сопряженных дуг. За единицу измерения принята условная единица, называемая модулем. Модуль определяется величиной радиуса у основания колонны. Размеры проставляются на чертежах в модулях или его частях. На рис. 3.8з показано построение прямого гуська. Точки A и B заданы и соединены прямой линией. Отрезок AB разделен на две равные части (точкой C).

Радиусом R, равным AC и CB, из точек A, C, B проведены дуги до взаимного пересечения в точках O₁ и O₂. Точки O₁ и O₂ — центры, из которых тем же радиусом R описаны две дуги, определяющие профиль прямого гуська. Точка сопряжения лежит на линии, соединяющей центры O₁ и O₂. Обратный гусек и каблучок (рис. 3.8з, к) вычерчиваются аналогично. Изменяется только положение центров O₁ и O₂. Для построения скоции (рис. 3.8и) радиуса R, равного 1, строят шесть квадратов со сторонами, равными радиусу R. Положение центров O₁ и O₂ дуг радиусов R и 2R показано на рис. 3.8и.

Подобным же образом выполнено построение сложного торуса по заданному радиусу R. Центры O₁ и O₂ лежат на одной прямой на расстоянии, равном двум радиусам R. Из центра O₁ описана четверть окружности радиусом R, а из центра O₂ — радиусом, равным 3_R. Пример использования архитектурных обломов при вычерчивании декоративной вазы показан на рис. 3.9.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Циркульные кривые

Циркульные кривые — кривые, образованные последовательно сопряженными между собой дугами окружностей. К циркульным кривым относятся, в частности, овалы. Один из способов построения овала по заданным осям приведен на рис. 3.10. На взаимно перпендикулярных прямых, пересекающихся в точке O, отложены отрезки OA, OB и OC, OD, равные соответственно большой и малой полуосям овала.

Точки A и C соединены прямой.

Из точки O радиусом OA проведена дуга окружности до пересечения с продолжением малой оси овала в точке K. Затем из точки C радиусом CK проведена дуга окружности до пересечения с прямой AC в точке M. Направление проведения дуг указано стрелками. В середине отрезка AM восставлен перпендикуляр к AM, который продолжен до пересечения с осями AB и CD в точках 1 и 4. Далее построены симметричные точкам 1, 4 относительно осей овала точки 3, 2. Точки 1, 2, 3, 4 являются центрами дуг окружностей, образующих овал, а точки I, II, III, IV — точками их сопряжений.

Овальное очертание имеют некоторые детали машин, например звенья грузовых цепей. В строительных чертежах используют способ построения овала при вычерчивании сводов. Пролет свода определяется большой осью овала, подъем свода — малой осью (рис. 3.11). На рис. 3.12 показано построение овоида — овала с одной осью симметрии. Заданы ось AB и межцентровое расстояние O₁O₂.

Из центра O₁ радиусом O₁O₂ проведена вспомогательная окружность, пересекающая ось овала в точках M и N. Точки M и N соединены прямыми с точкой O₂. Из точек M и N, как из центров, радиусами MB и NA проведены дуги окружностей, пересекающие прямые MO₂ и NO₂ в точках K₁ и K₂. Контур овала замыкается дугой K₁K₂ окружности с центром O₂. Точки A, B, K₁, K₂ — точки сопряжения дуг окружностей. В случае, когда AO₁ = O₁O₂, точка M є A, а точка N є B. Овоид может быть применен привычерчивании профилей кулачков кулачковых механизмов.

Лекальные кривые

Лекальные кривые (эллипс, парабола, гипербола, эвольвента, синусоида и др.) строятся путем нахождения отдельных точек и вычерчиваются при помощи лекал.

Эллипс

Эллипс получается при сечении цилиндра или кругового конуса наклонной плоскостью. На рис. 3.13 приведен способ построения эллипса по двум заданным осям AB и CD. На осях эллипса, как на диаметрах, построены две концентрические окружности. Одна из окружностей разделена на равные части (на 12 частей). Через точки деления 1, 2, …, 12 и центр эллипса проведены прямые, которые делят вторую окружность на такое же количество равных частей. Затем через точки деления большой окружности проведены прямые, параллельные оси CD, а через точки деления малой окружности — прямые, параллельные оси AB. Точки пересечения I, II, …, XII соответствующих прямых, как и точки A, B, C, D, принадлежат искомому эллипсу.

Для получения эллипса указанные точки соединяются по лекалу (одновременно кривая лекала должна проходить не менее чем через три точки). При этом соединение точек не рекомендуется начинать с точек A, B, C, D. На рис. 3.14 показан другой способ построения эллипса по заданным осям. На осях AB и CD построен прямоугольник EFNM. Половина стороны прямоугольника EC и полуось CO разделены на одинаковое число равных частей (на рис. 3.14 — четыре равные части). Из точки A проведены прямые в точки 1, 2, 3, а из точки B — прямые, проходящие через точки 11, 21, 31 до пересечения с соответствующими линиями A_¹, A₂, A₃. Полученные точки I, II, III принадлежат эллипсу.

Точки A, I, II, III, C соединены плавной кривой при помощи лекала. Аналогично построены точки, расположенные симметрично относительно осей, в остальных четвертях эллипса. Эллипс можно построить по хордам (этот способ показан в «Стандартные аксонометрические проекции»). Форму эллипса в машиностроении имеют некоторые детали, например деталь, называемая эксцентриком.

Парабола

Парабола получается в результате сечения кругового конуса плоскостью, параллельной одной из его образующих (рис. 3.15а). На рис. 3.15б приведен пример построения параболы, заданной вершиной A, одной из точек параболы B и направлением оси AD. На отрезках AD и BD построен прямоугольник. Стороны его разделены на произвольное одинаковое число равных частей. Точки деления пронумерованы. Вершина A соединена с точками деления стороны CB, а из точек деления отрезка AC проведены прямые, параллельные оси AD.

Пересечение прямых, проходящих через точки с одинаковыми номерами, определяет ряд точек параболы. Парабола используется в чертежах для скругления углов в деталях машин, где требуется максимальная прочность деталей при минимальном их весе. На рис. 3.16 показан кронштейн, ребро которого имеет форму параболы. Точка A — вершина параболы, точка B — точка сопряжения параболы со стороной BO скругляемого угла (размер 40 до точки O определяется расчетом).

Гипербола

Гипербола получается в результате сечения конуса плоскостью, параллельной двум его образующим (см. рис. 3.17а). Для построения равнобочной гиперболы используется биссектриса прямого угла, соответствующая действительной оси гиперболы. На рис. 3.17б через произвольную точку M, лежащую на биссектрисеугла xOy, проведены прямые, параллельные осям Ox и Oy. На вертикальной прямой нанесены произвольные точки 1, 2, 3, 4, 5, 6. Через них проходят вспомогательные прямые, параллельные Ox. Из начала координат (точка O) через точки 1, 2, 3, 4, 5, 6 проведены лучи до пересечения с прямой AB в точках

Из этих точек опущены перпендикуляры на горизонтальные прямые с точками соответствующих номеров. Полученные точки пересечения I, II, III, IV, V, VI принадлежат гиперболе. Примером гиперболы могут служить конические фаски у гаек и головок болтов (коническая поверхность пересекается плоскостью, параллельной оси гайки или болта).

Синусоида

Синусоида представляет собой проекцию движения точки по цилиндрической винтовой линии на плоскость, параллельную оси цилиндра. Синусоиды применяются при изучении разнообразных периодических процессов. При построении синусоиды исходят из длины окружности основания цилиндра, по поверхности которого проходит траектория точки. На рис. 3.18 окружность диаметром D с центром в точке O разбита на произвольное число равных частей (в данном случае на 12). Через центр окружности проведена ось Ox, на которой отложен отрезок O₁A, равный длине окружности pD. Отрезок O₁A разбит на такое же число равных частей, что и окружность.

На пересечении горизонтальных и вертикальных прямых, проведенных из одноименных точек окружности и оси, лежат искомые точки синусоиды.

В виде синусоиды на чертежах изображается винтовая линия.

Эвольвента окружности

Эвольвента представляет собой развертку кривой линии. На рис. 3.19 дано построение развертки окружности. Окружность заданного радиуса R разделена на произвольное число равных частей. Через полученные точки проведены касательные к окружности. На касательной, проведенной из последней точки (точка 12), отложена длина окружности и полученный отрезок разделен на такое же число равных частей. На каждой касательной последовательно отложены отрезки, равные длины окружности. Полученные точки A₁, A₂, A₃, …, A₁₂ соединены плавной кривой. Эвольвента используется при вычерчивании профилей зубчатых колес.

Спираль

В технике нередко используются формы, исполняемые по спирали, в том числе по спирали Архимеда. Спираль Архимеда — траектория движения точки по прямой и равномерного вращения вокруг неподвижной точки.

На рис. 3.20 построена спираль Архимеда по заданному центру и шагу. Окружность радиуса OA, равного шагу, и радиус OA разделены на равное количество частей. Точки деления окружности I, II, …, XII соединены с центром O. На каждой прямой OI, OII, …, OXII с помощью циркуля отложены отрезки, равные соответственно 1/12, 2/12, …, 12/12 шага спирали OA. Полученные точки соединены плавной кривой. Спираль Архимеда используется при вычерчивании спиральных пружин и улиткообразных корпусов центробежных насосов.

Деление окружности на равные части и построение правильных многоугольников

В процессе работы над чертежами часто используется построение правильных геометрических фигур: треугольников, пятиугольников, шестиугольников и др., при вычерчивании разверток поверхностей применяются способы деления окружности на равные части.

На рис. 3.21 показано деление окружности заданного радиуса на равные части и построение многоугольников. Для построения пятиугольника (рис. 3.21а) радиус окружности заданного диаметра разделен перпендикуляром на две равные части. Из полученной точки N радиусом R₁ = N₁ проведена дуга до пересечения с диаметром заданной окружности в точке M. Дуга радиусом R = M₁ пересекает заданную окружность в точках 2 и 5. Отрезки 1–2 и 1–5 — стороны пятиугольника. Точки 3 и 4 получены пересечением дуг радиусом R с центром в точках 2 и 5 с заданной окружностью.

На рис. 3.21б построены равносторонний треугольник и шестиугольник. Радиус R равен ¹/₂ заданного диаметра. Ход построения виден из чертежа. Деление окружности на 10 равных частей показано на рис. 3.21в. Точка N делит на равные части радиус заданной окружности и соединена прямой с точкой 6, лежащей на окружности.

Из точки N, как из центра, радиусом R₁ = NO проведена дуга до пересечения с прямой N₆ в точке M. Дуга радиусом R = M₆ определяет положение точек 5 и 7 на заданной окружности. Отрезки 5–6 и 6–7, равные радиусу R, являются сторонами десятиугольника. Точки 4 и 8 получены проведением дуг радиуса R из точек 5 и 7. Подобным образом найдены точки 2, 3, 9, 10. На 12 равных частей (рис. 3.21г) разделена окружность дугами R = ¹/₂d, проведенными из точек пересечения заданной окружности с ее осями (точки 1, 4, 7, 10). Отрезки 1–2, 2–3, …, 12–1 являются сторонами двенадцатиугольника.

Для построения вписанного в окружность или описанного вокруг нее шестиугольника можно использовать линейку и треугольник с углами 30^° и 60^° (рис. 3.22).

Уклоны и конусности

В чертежах может возникнуть необходимость построить прямую линию под определенным уклоном. Уклон — это отношение катетов прямоугольного треугольника. На рис. 3.23 показано построение уклона двутавровой балки по заданным размерам b, d, t и уклону i = 1 : 6. На отрезке прямой AB произвольной длины построен вспомогательный треугольник. Отрезок AB разделен на 6 равных частей. Из точки B восставлен перпендикуляр, на котором отложена ¹/₆ часть длины AB. Угол a определяет уклон i = 1 : 6. На чертеже детали через точку D, определяемую величи- ной (b – d)/4, проведен перпендикуляр к основанию полки двутавра. На перпендикуляре отложена средняя толщина полки t. Через точку E проведена прямая, параллельная гипотенузе треугольника ABC.

Обозначение уклона показано на чертеже. Острый угол знака должен быть направлен в сторону уклона. Конусность — отношение разности диаметров двух поперечных сечений конуса вращения к расстоянию между ними. Конусность k равна удвоенному уклону i образующей конуса к его оси: k = 2i. Например, при i = 1 : 6 конусность k = 2 Ч ¹/₆ = ¹/₃, т. е. k = 1 : 3. Для усеченного конуса (см. рис. 3.24а)

При задании конусности отношением разности диаметров к длине должны быть заданы один из диаметров (для наружных конусов — D, для внутренних — d) и длина l. На рис. 3.24б для определения меньшего диаметра конуса построена прямая AC с уклоном i = 1 : 10, затем из точки B проведена параллельная ей прямая. Вторая образующая конуса расположена симметрично его оси. Конусность обозначается равнобедренным треугольником с вершиной, направленной в сторону вершины конуса.

Контрольные вопросы

• 1. Что такое сопряжение? Что называется точкой сопряжения?
• 2. Постройте сопряжение двух прямых линий, пересекающихся под тупым углом.
• 3. Как провести касательную к окружности из заданной точки, лежащей вне окружности?
• 4. Как построить односимметричный овал по двум заданным радиусам и длине?
• 5. Покажите один из способов построения эллипса.
• 6. Как разделить окружность на 6 частей?
• 7. Что такое уклон, конусность? Как они обозначаются на чертежах?
• 8. Как построить коническое отверстие детали, если заданы его конусность, меньший диаметр и длина?

Наглядные аксонометрические изображения

Аксонометрическая проекция — это наглядное изображение, получаемое при параллельном проецировании предмета (геометрической пространственной фигуры) вместе с осями прямоугольных координат, к которым он отнесен в пространстве, на какую-либо плоскость. На рис. 4.1а показана схема проецирования точки A на некоторую плоскость a, принятую за плоскость аксонометрических проекций, называемую часто картинной плоскостью. Направление проецирования показано стрелкой, обозначенной буквой s. Прямые Ox, Oy, Oz изображают оси координат в пространстве, прямые Oaxa, Oaya, Oaza — их проекции на плоскость a, называемые аксонометрическими осями (осями аксонометрических координат). Благодаря построению горизонтальной проекции A1 точки A и отнесению этой проекции к координатным осям положение точки A в пространстве относительно координатных плоскостей и осей становится определенным и может быть указано при помощи прямоугольных координат.

Координатами точки называются расстояния от этой точки до координатных плоскостей. Они имеют следующие наименования и обозначения: абсцисса x — расстояние от точки до координатной плоскости yOz (плоскости P₃); ордината y — расстояние от точки до координатной плоскости xOz (плоскости P₂); аппликата z — расстояние от точки до плоскости xOy (плоскости P₁). Координаты измеряют и откладывают вдоль координатных осей.

Плоскость P₁ называется горизонтальной плоскостью проекций; P₂ — фронтальной плоскостью проекций; P₃ — профильной плоскостью проекций. Точка A пространства может быть задана в координатной системе следующим образом: A(x, y, z), где x, y, z — числовые значения расстояний.

Пусть задано направление проецирования s и точки A и A1, отнесенные к системе координатных осей. Спроецируем систему координатных осей и точек A и A1 на произвольно расположенную плоскость a по направлению s. В этом случае на плоскости a будем иметь систему аксонометрических осей O_ax_ay_az_a и проекции A_a и A_1a. Аксонометрические оси исходят из одной точки O_a — начала аксонометрических осей. В дальнейшем для простоты будем обозначать эти оси x, y, z, а начало осей — O. Точка A_a — аксонометрическая проекция точки A, точка A_1a — вторичная горизонтальная проекция точки A₁. Термин «вторичная проекция» обусловлен тем, что A_1a получена двойным проецированием — сначала точка A спроецирована на горизонтальную плоскость проекций x_Oy, а затем полученная точка A₁ параллельно направлению s спроецирована на плоскость a. Помимо этого существуют две другие вторичные проекции — фронтальная и профильная.

Точка в аксонометрической проекции однозначно определена, если кроме изображения точки представлена одна из ее вторичных проекций. Представим отрезок l в качестве натуральной единицы измерения (рис. 4.1а) и отложим его на координатных осях. Натуральные единицы измерения спроецируются в аксонометрические единицы l_x, l_y, l_z; в общем случае l_x l_y l_z.

Отношение аксонометрической единицы измерения к натуральной называется коэффициентом искажения. Для каждой из аксонометрических осей коэффициенты искажения определяются по формулам: Аксонометрические проекции натуральных координат (рис. 4.1б) называются аксонометрическими координатами. Они определяются по формулам:

Для построения аксонометрической проекции A_a точки A с координатами A(x, y, z) выстраивается ломаная линия O_aA_xaA_1aA_a, звенья которой параллельны соответствующим аксонометрическим осям, причем Отрезок прямой линии в аксонометрической проекции определяется положением двух точек, построенных указанным ранее способом. Замкнутые линии, состоящие из отрезков прямых, образуют геометрические фигуры — многоугольники. Части плоскости, ограниченные многоугольниками или окружностями, являются основными составляющими геометрических тел. Поэтому их необходимо уметь строить в аксонометрии. Принцип построения в аксонометрии многоугольников, способы построения окружностей и виды применяемых аксонометрических проекций приведены в § 5.7.

Многогранники и развертка их поверхностей

Элементы деталей механизмов и агрегатов, а также строительных конструкций представляют собой простые геометрические тела — призму, пирамиду, цилиндр, конус, сферу, тор и т. д. Изображение геометрических тел в ортогональной и аксонометрической проекциях, построение линий пересечения поверхностей, построение разверток поверхностей закладывает основы для составления проекционного чертежа.

Под геометрической фигурой понимается любое множество точек. Геометрические фигуры бывают плоские (точка, прямая, плоскость и т. д.) и пространственные (призма, конус и т. д.); а также ограниченные (окружность, многоугольник, сфера и т. д.) и неограниченные (плоский угол, трехгранный угол).

Геометрическое тело представляет собой замкнутую пространственную область (например, призма, пирамида, цилиндр, сфера и т. д.). Границу этой области называют поверхностью тела. Для построения ортогонального (проекционного) чертежа геометрического тела следует вначале проанализировать его форму, а затем выбрать его положение относительно плоскостей проекций. Положение тела выбирается удобным для изображения и чтения ортогонального чертежа. Как правило, геометрическое тело ставят основанием на горизонтальную плоскость проекций, что же касается плоскостей проекций — фронтальной и профильной, то ось симметрии тела выбирается им параллельной. Поверхность геометрического тела принимается непрозрачной. Невидимые ребра показываются штриховыми линиями.

Простой многогранной поверхностью называется объединение многоугольников. Многоугольники, составляющие ногогранную поверхность,называются гранями, грани пересекаются по ребрам. Вершинами многогранной поверхности называют точки пересечения трех и более ребер. Многогранником называется объединение многогранной поверхности и ее внутренней области.

Разверткой поверхности многогранника называется фигура, полученная в результате совмещения всех его граней с плоскостью. Чертежи разверток необходимы при изготовлении изделий из листового материала, например, в котельном и кровельном деле, судостроении и самолетостроении, в автомобильном производстве и др.

Над изображением развертки помещают знак . Развертку изображают сплошными основными линиями, толщина которых должна быть равна толщине линии видимого контура на изображении готовой детали. При необходимости на изображении развертки наносят линии сгиба, выполняемые штрихпунктирными линиями с двумя точками.

Построение развертки поверхности многогранника сводится к построению на чертеже многоугольников, конгруэнтных его граням.

Проецирование призмы

Призма — это многогранник, две грани которого — многоугольники, лежащие в параллельных плоскостях, а остальные грани в общем случае — параллелограммы (см. рис. 4.2). Многоугольники, лежащие в параллельных плоскостях, называются основаниями призмы, а параллелограммы — ее боковыми гранями. Многоугольники в основании призмы конгруэнтны. Боковой поверхностью призмы называется объединение боковых граней. Боковыми называются ребра, не лежащие в основании призмы. Высота призмы — это перпендикуляр, опущенный из точки одного основания на другое. Призмы подразделяются на треугольные, четырехугольные и т. д. по числу углов основания призмы.

Призма называется прямой, если ее боковые ребра (и грани) перпендикулярны к плоскости основания призмы (рис. 4.2а), и наклонной в противном случае (рис. 4.2б). Прямая призма называется правильной, если в ее основании лежит правильный многоугольник. Параллелепипедом называется призма, в основании которой лежит параллелограмм. Все шесть граней параллелепипеда в общем случае параллелограммы. Прямым называется параллелепипед, если его боковые ребра перпендикулярны к плоскости основания. Прямоугольным называется прямой параллелепипед, в основании которого лежит прямоугольник. Измерениями прямоугольного параллелепипеда называются длины трех его ребер, выходящие из одной точки (вершины). Прямоугольный параллелепипед с равными измерениями называется кубом. Все грани куба — квадраты.

При построении чертежа призмы строят проекции ее вершин и соединяют прямыми линиями ее одноименные проекции. На рис. 4.3 приведено построение чертежа правильной шестиугольной призмы, нижнее основание которой расположено в горизонтальной плоскости проекций P₁. На плоскость P₁ призма проецируется в равносторонний шестиугольник, совпадающий с ее основанием, а на плоскости P₂ и P₃ — в виде разных повеличине прямоугольников. Стороны шестиугольника являются горизонтальными проекциями граней, а вершины — проекциями боковых ребер. Передняя и задняя грани призмы параллельны фронтальной плоскости проекций P₂ и проецируются на эту плоскость в натуральную величину. На профильную плоскость проекций эти грани проецируются в отрезки прямых. Другие грани наклонены к плоскостям проекций.

Они проецируются на плоскости P₂ и P₃ в виде двух прямоугольников, расположенных симметрично относительно плоскостей симметрии. Ширина этих прямоугольников меньше ширины граней. Профильная проекция бокового ребра совпадает с осью симметрии этой проекции. В рассматриваемом примере на наглядном изображении часть ребер боковых и нижнего основания будут невидимыми. На проекциях невидимые ребра совпадают с видимыми.

Задание с решением

Пусть дан чертеж призмы в трех проекциях и необходимо построить проекции отрезка прямой EF, лежащего на грани развертку поверхности призмы и аксонометрическую проекцию (рис. 4.4). Анализ призмы по чертежу. Анализируя ортогональный чертеж (рис. 4.4а), видим, что призма четырехугольная, прямая и правильная, ее грани перпендикулярны к плоскости P₁. На эту плоскость призма проецируется в квадрат. Она имеет 4 боковые грани, 2 основания, 12 ребер и 8 вершин. Нижнее основание располагается в плоскости P1, так как его фронтальная проекция лежит на оси Ox. Высота призмы определяется высотой фронтальной и профильной проекции.

Построение проекций точек и линий, лежащих на поверхности призмы. Допустим, что задана фронтальная проекция E₂F₂ отрезка EF, лежащего на левой передней грани.

Построение остальных двух проекций этого отрезка сводится к построению недостающих проекций двух его конечных точек E и F. В рассматриваемом примере целесообразнее построить сначала горизонтальные проекции E₁ и F₁, а затем профильные проекции E₃ и F₃ этих точек.

Точка E лежит на левой грани, а точка F — на переднем ребре. Горизонтальную проекцию E находим на горизонтальной проекции грани — левой передней стороне прямоугольника, проводя линию связи из фронтальной проекции E₂. Профильную проекцию E₃ находим известным построением третьей проекции точки по двум заданным. Горизонтальная проекция F₁ точки F находится без дополнительных построений, так как она располагается в вершине прямоугольника, в которую проецируется переднее ребро призмы.

Профильную проекцию F₃ находим на профильной проекции ребра, проводя линию связи из фронтальной проекции F₂ перпендикулярно к оси Oz.

Построение развертки поверхности призмы. Боковые грани прямой призмы разворачиваются в общий прямоугольник, длина которого равна периметру основания (в данном примере — четырехугольника), а высота — высоте призмы. Развертку боковой поверхности дополняем фигурами верхнего и нижнего основания (четырехугольниками). Ребра (линии сгиба) на развертке показываем штрихпунктирными с двумя точками линиями. Для построения на развертке поверхности отрезка EF, принадлежащего поверхности призмы, переносим на нее конечные точки. Точку F₀ строим на развертке по высоте zF ее расположения на ребре, проходящем через вершину B основания призмы. Точку E₀ строим по ее удалению l от бокового ребра AA₁ и высоте zF. Высоты zE и zF измеряем на фронтальной проекции призмы, а расстояние l — на горизонтальной.

Построение аксонометрической проекции призмы. Для удобства построения проведем аксонометрическую ось Ox через точку O по диагонали AC нижнего основания, совместим ось Oy с осью симметрии DB этого основания, а ось Oz — с высотой призмы, проходящей через точку O — центр описанной окружности основания (см. рис. 4.4), т. е. примем другое расположение осей, чем на ортогональной проекции. Изображение строим в косоугольной фронтальной диметрической проекции (см. § 5.7). Изобразив аксонометрические оси, строим аксонометрическую проекцию нижнего основания ABCD по правилам, изложенным в § 4.1. На оси Ox симметрично началу координат O откладываем размер диагонали основания (квадрата), взятый с ортогональной проекции, а вдоль оси Oy — половину диагонали квадрата. Построенные аксонометрические проекции точек A, B, C и D соединяем прямыми, затем через эти точки проводим прямые, параллельные оси Oz (рис. 4.4г), и на них откладываем длину боковых ребер призмы.

Соединив полученные точки A_y, B_y, C_y, D_y прямыми, получим аксонометрическую проекцию верхнего основания. Обводим сплошными основными линиями изображения ребер призмы (рис. 4.4д).

Аксонометрическая проекция отрезка EF находится построением его крайних точек E и F по методу координат. Точку F строим, откладывая на ребре BB_y координату zF, взятую по ортогональной проекции. Для построения точки E влево от начала координат O откладываем на аксонометрической оси Ox координату xE. Через полученную точку Ex проводим прямую, параллельную оси Oy, до пересечения с аксонометрической проекцией стороны AB основания. Из точки E₁ проводим вертикальную прямую, на которой откладываем отрезок длиной zE, и получаем аксонометрическую проекцию точки E.

Ломаная называется координатной ломаной линией, позволяющей построить аксонометрическую проекцию точки E. Соединяем точки E и F сплошной основной линией. Построенный отрезок и есть аксонометрическая проекция отрезка EF, принадлежащего грани призмы.

На рис. 4.5 показано построение профильной проекции пятиугольной призмы по заданным фронтальной и горизонтальной проекциям (рис. 4.5а), построение развертки поверхности (рис. 4.5б) и даны ее изображения в прямоугольной изометрической проекции (рис. 4.5в).

Профильная проекция построена при помощи постоянной прямой чертежа. Линии связи снабжены стрелками, указывающими процесс построения третьей проекции. На боковой грани с основанием AB построена точка K. Эта точка перенесена на развертку поверхности путем измерений по ортогональному чертежу и откладывания отрезков l и zK. Развертка боковой поверхности — прямоугольник, состоящий из совокупности пяти граней призмы.

Аксонометрические проекции призмы построены в трех различных ее положениях относительно плоскостей прямоугольных проекций. Положение призмы на рис. 4.5в соответствует ее положению на ортогональном чертеже (она стоит на плоскости P1). На поверхности призмы построена та же точка K при помощи трехзвенной координатной ломаной

Проецирование пирамиды

Пирамидой называется многогранник, одна из граней которого — произвольный многоугольник, а остальные грани — треугольники, имеющие общую вершину (рис. 4.6). Треугольники SAB, SBC, SAC называются боковыми гранями пирамиды, точка S — вершиной пирамиды, треугольник ABC — основанием. Высотой пирамиды называется расстояние от ее вершины до основания, измеренное по перпендикуляру.

Пирамида называется правильной, если основанием ее является правильный многоугольник, а вершина проецируется в центр основания. Стороны граней пирамиды называют ее ребрами, а концы ребер — вершинами. Ребра, не лежащие в основании пирамиды, называют боковыми ребрами. Все боковые ребра правильной пирамиды конгруэнтны, все ее боковые грани — конгруэнтные равнобедренные треугольники.

В зависимости от вида многоугольника, лежащего в основании, различают треугольные, четырехугольные, пятиугольные пирамиды и т. д. При пересечении пирамиды плоскостью, параллельной основанию, получается усеченная пирамида (рис. 4.6б). Фигура сечения пирамиды этой плоскостью называется верхним основанием. Стороны верхнего и нижнего оснований оказываются взаимно параллельными, а сами основания — гомотетичными фигурами.

Построение ортогонального чертежа пирамиды, как и любого другого многогранника, сводится к построению проекций ее вершин и соединению их одноименных проекций прямыми линиями с учетом видимости. На рис. 4.6в показано построение чертежа правильной шестиугольной пирамиды, основание которой расположено в горизонтальной плоскости проекций P1. Горизонтальная проекция основания пирамиды совпадает с самим основанием — шестиугольником. Горизонтальными проекциями боковых граней являются конгруэнтные равнобедренные треугольники с общей вершиной в точке S₁, в которую проецируется вершина S пирамиды. На плоскости P₂ и P₃ основание пирамиды проецируется в отрезки прямых, расположенные на осях Ox и Oy, а боковые грани — в разные по величине треугольники. Размеры проекций боковых граней меньше их действительной величины. Горизонтальные проекции всех ребер — видимые. Плоскости симметрии пирамиды параллельны фронтальной и профильной плоскостям проекций. Фронтальная проекция переднего ребра совпадает с осью симметрии этой проекции.

Задание. Пусть дан ортогональный чертеж пирамиды и требуется построить проекции отрезка прямой, лежащего на ее поверхности, развертку поверхности и аксонометрическую проекцию (см. рис. 4.7). Анализ пирамиды по чертежу. Изучая ортогональный чертеж (рис. 4.7а), устанавливаем, что пирамида четырехугольная правильная. Ее основание лежит в плоскости P1, так как имеет фронтальную проекцию в виде отрезка прямой на оси Ox, а горизонтальная проекция представляет собой равносторонний четырехугольник.

Вершина пирамиды проецируется на плоскость P₁ в центр S₁ четырехугольника основания. Боковые грани пирамиды — равнобедренные треугольники, наклоненные под одинаковыми углами к плоскости P₁, на которую они также проецируются в одинаковые треугольники. Размеры проекций меньше натуральных размеров граней. Пирамида имеет пять граней — четыре боковые и основание, четыре боковых ребра, четыре ребра и четыре вершины основания. Боковые грани пирамиды наклонены к фронтальной и профильной плоскостям проекций под одинаковыми углами. Оси симметрии пирамиды проходят через боковые ребра и параллельны плоскостям P2 и P3.

Поэтому фронтальная и профильная проекции имеют одинаковый вид. Высота пирамиды определяется высотой фронтальной и профильной проекций.

Построение проекций точек и линий, лежащих на поверхности пирамиды. Для построения горизонтальной и профильной проекций отрезка EF, лежащего на грани SAD пирамиды, по заданной ее фронтальной проекции E₂F₂ достаточно построить горизонтальные и профильные проекции двух его конечных точек. Профильную проекцию F₃ точки F находим, проводя линию связи из фронтальной проекции F₂ перпендикулярно к оси Oz до пересечения с проекцией S3D₃ ребра SD, которому эта точка принадлежит. Горизонтальную проекцию F₁ находим также при помощи линий связи на проекции S₁D₁. Для построения проекций E₁ и E₃ точки E используем горизонталь GT грани SAD, на которой она лежит. Сначала проводим фронтальную проекцию G₂T₂ горизонтали, а затем две другие. Дальнейшие построения сводятся к проведению линий связи.

Построение развертки поверхности пирамиды. Развертка боковой поверхности пирамиды представляет собой совокупность примыкающих друг к другу треугольников (боковых граней) с общей вершиной S0. Для их построения достаточно найти длину сторон (ребер пирамиды). Длина боковых сторон треугольников определяется фронтальной (профильной) проекцией боковых ребер, длина оснований — горизонтальной проекцией ребер основания.

Затем из произвольной точки S₀ проводим дугу радиусом, равным длине боковых сторон, и строим три хорды, равные стороне основания (рис. 4.7б).

Соединив прямыми концы хорд с точкой S₀, получим развертку боковой поверхности пирамиды. К развертке боковой поверхности пристраиваем основание в виде равностороннего четырехугольника. Построение на развертке отрезка EF, лежащего на поверхности пирамиды, производим путем переноса на нее конечных точек. Точку F0 получаем, отложив на линии сгиба S0D0 отрезок длиной |S0F0| = |S3F3|. Точку E0 получаем на изображении горизонтали G0T0. Для этого откладываем |S0T0| = |S3T3| и проводим G0T0 || A0D0. Точка E0 находится на расстоянии |E0T0| = |E1T1| от точки T0.

Построение аксонометрической проекции пирамиды. Начало координат совместим с центром основания, оси Ox и Oy направим вдоль осей симметрии. Вдоль оси Ox откладываем от точки O влево и вправо равные отрезки: |OA| = |S1A1|; |OC| = |S1C1|.

По оси Oy размеры уменьшим вдвое: |OD| = 1/2|S1D1|; |OB| = 1/2|S1B1|. Соединив прямыми точки A, B, C и D, получим аксонометрическую проекцию основания. Аксонометрическая проекция вершины S может быть построена, если отложить вдоль оси Oz высоту пирамиды h (рис. 4.7в).

Соединив прямыми точку S с точками A, B, C и D, получим аксонометрическую проекцию пирамиды. Точку F найдем способом пропорционального деления. Она находится на расстоянии ¹/₃ от вершины. Находим на высоте OS точку, отстоящую от вершины на расстоянии ¹/₃h, и проведем через полученную точку прямую, параллельную OD, до пересечения с боковым ребром SD.

Найденная точка есть искомая точка F. Точка E лежит на прямой SL на высоте ¹/₃h от основания пирамиды. Точка L делит основание пополам. Найдем аксонометрическую проекцию точки L на середине отрезка AD. Построим прямую SL, лежащую в грани SAD. Найдем на высоте SO точку, отстоящую от основания на расстоянии ¹/₃h. Проведем через полученную точку прямую, параллельную LO, до пересечения с отрезком SL. Полученная точка и есть искомая точка E. Соединим найденные точки E и F. Мы построили аксонометрическую проекцию отрезка EF, принадлежащего грани ASD (рис. 4.7г).

Тела вращения и развертки их поверхностей

Пространственная фигура, полученная при вращении плоской фигуры вокруг оси, называется фигурой вращения. Каждая точка вращаемой фигуры описывает окружность в плоскости, перпендикулярной к оси. Разверткой кривой поверхности называется фигура, полученная в результате совмещения всех точек поверхности с плоскостью. Очерком называется проекция контурной линии, т. е. линии, по которой проецирующие лучи касаются заданной поверхности. Если линия контура проходит через образующую, то такая образующая называется очерковой.

Проецирование цилиндра

Цилиндром называется пространственная фигура, полученная при вращении прямоугольника вокруг оси, содержащей его сторону (рис. 4.8).

При этом вращении ломаная, составленная из сторон прямоугольника, нележащих на оси вращения, образует фигуру, которая называется поверхностью цилиндра. Боковая поверхность цилиндра — кривая поверхность, называемая цилиндрической. Сторона прямоугольника, параллельная оси, называется образующей цилиндрической поверхности. Основания цилиндра — параллельные плоскости, ограниченные конгруэнтными окружностями. Расстояние по перпендикуляру между двумя основаниями есть высота цилиндра. Прямым круговым называется цилиндр, образованный вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон. Противоположная сторона опишет цилиндрическую поверхность, а смежные стороны — основания.

На рис. 4.8 показано построение ортогонального чертежа прямого кругового цилиндра, основание которого совмещено с горизонтальной плоскостью проекций P₁. На плоскость P₁ цилиндр проецируется в круг, а на плоскости P₂ и P₃ — в прямоугольники одинаковых размеров. Высота прямоугольников равна высоте цилиндра, а ширина — диаметру его основания.

Задание. Пусть дан ортогональный чертеж цилиндра и требуется построить проекции отрезка линии, лежащей на его поверхности, развертку поверхности и аксонометрическую проекцию (рис. 4.9). Анализ цилиндра по чертежу. Фронтальная проекция цилиндра — прямоугольник, проекция основания совмещена с осью Ox (рис. 4.9а). Профильная проекция его — такой же прямоугольник с основанием на оси Oy.

Оба основания цилиндра проецируются на плоскость P₁ в один круг, а цилиндрическая поверхность — в окружность. Образующие перпендикулярны к плоскости P₁. Следовательно, цилиндр прямой круговой. Диаметр D цилиндра определяется диаметром этой окружности, а высота h — высотой прямоугольников. Образующая MN проецируется на плоскость P₁ в точку M₁ є N₁, а на плоскость P₃ — в осевую линию M₃N₃.

Построение проекций точек и линий, лежащих на поверхности цилиндра. Построение такое же, как и в случае призмы. Для определения горизонтальной и профильной проекций отрезка линии, лежащей на поверхности цилиндра, по заданной фронтальной проекции достаточно построить недостающие проекции ее точек и соединить их плавной кривой. На ортогональном чертеже построена линия, определяемая точками B, A и N. Горизонтальные проекции точек B1, A1 и N1 найдены по фронтальным B₂, A₂ и N₂ на окружности. Профильные проекции B₃, A₃ и N₃ построены по заданным фронтальным и найденным горизонтальным проекциям.

Построение развертки поверхности цилиндра. Боковая поверхность прямого цилиндра разворачивается в прямоугольник длиной pD и высотой h (см. рис. 4.9б). Для получения полной развертки поверхности добавляем два круга — основания цилиндра. Линию, принадлежащую поверхности цилиндра, переносим на развертку путем переноса определяющих ее точек.

Точку A0 строим на развертке, откладывая на основании прямоугольника отрезок k, измеренный по дуге горизонтальной проекции, и высоту zA — на перпендикуляре. Практически вместо дуги откладываем хорду. Аналогично переносим и другие точки. Полученные точки B0, A0 и N₀ соединяем плавной кривой.

Построение аксонометрической проекции цилиндра. Построение начинаем с проведения аксонометрических осей и изображения нижнего основания в виде эллипса (рис. 4.9в). Для упрощения построений начало координат O располагаем в центре нижнего основания и ось Oz направляем вдоль оси цилиндра. Затем на оси Oz от точки O откладываем высоту цилиндра и на этой высоте строим изображение верхнего основания. Проведя касательные к эллипсам, получим аксонометрическую проекцию цилиндра. Аксонометрическую проекцию точек, определяющих линию BAN на поверхности цилиндра, строим при помощи координатных ломаных линий.

Проецирование конуса

Прямым круговым конусом называется пространственная фигура (множество точек), полученная при вращении прямоугольного треугольника вокруг оси, содержащей его катет (рис. 4.10). При этом вращении ломаная, составленная из гипотенузы и катета, не лежащего на оси вращения, образует фигуру, которая называется поверхностью конуса. Катет, принадлежащий оси, называется высотой конуса. Второй катет описывает круг, который называется основанием конуса. Гипотенуза называется образующей конуса. Поверхность, описываемая образующей, называется боковой поверхностью конуса.

На рис. 4.10 показано построение ортогонального чертежа прямого кругового конуса, основание которого лежит в горизонтальной плоскости проекций P₁. На плоскость P₁ конус проецируется в круг, а на плоскости P₂ и P₃ — в равнобедренные треугольники одинаковых размеров. Высота треугольников равна высоте конуса, а основание — диаметру основания конуса.

Задание. Пусть дан ортогональный чертеж конуса и требуется построить проекции отрезка линии, лежащей на его поверхности, развертку поверхности и аксонометрическую проекцию (см. рис. 4.11).

Анализ конуса по чертежу. Фронтальная и профильная проекции конуса — одинаковые равнобедренные треугольники с основаниями, расположенными соответственно на осях Ox и Oy (см. рис. 4.11а). Горизонтальная проекция конуса — окружность, в центр которой проецируется его вершина. Следовательно, конус прямой круговой. Образующие проецируются на плоскость P₂ в стороны треугольника, а их горизонтальные проекции совпадают с центровой линией окружности, параллельной оси Ox. Профильные проекции этих образующих совпадают с осью симметрии треугольника, являющегося профильной проекцией конуса.

Построение проекций точек и линий, лежащих на поверхности конуса. Построение выполняется аналогично тому, как это сделано в случае пирамиды. Для построения горизонтальной и профильной проекций отрезка линии, лежащей на поверхности конуса, по заданной ее фронтальной проекции необходимо построить горизонтальные и профильные проекции ряда ее точек. Наметим фронтальные проекции A₂, B₂ и C₂ трех точек A, B и C заданной линии.

Для построения других проекций используем вспомогательные линии — образующие или окружности, лежащие на поверхности конуса. Чтобы найти проекции A₁ и A₃ точки A, заданной фронтальной проекцией A₂, проводим через S₂ и A₂ фронтальную проекцию образующей конуса SK.

Построив ее расстояния R, называется шаром. Шар можно получить при вращении полукруга вокруг оси, которая содержит диаметр полукруга. Фигура, полученная при вращении полуокружности, есть сфера — поверхность этого шара. Все точки шара, не принадлежащие его поверхности, называют внутренними точками шара. На сфере выделяют два семейства линий:

• а) параллели — окружности, получаемые при пересечении сферы плоскостями, перпендикулярными к оси вращения;
• б) меридианы — окружности, получаемые при пересечении сферы плоскостями, проходящими через ось вращения.

Наибольшая параллель называется экватором. Она лежит в плоскости, проходящей через центр шара. Фронтальный и профильный меридианы являются главными. Для большей наглядности в аксонометрии на поверхности шара изображают экватор и главные меридианы. Шар на всех трех плоскостях проекций (P₁, P₂ и P₃) изображается кругами диаметров, равных диаметру D шара (рис. 4.12а). Для построения проекций точек, принадлежащих поверхности шара, используют вспомогательные окружности — параллели шара. Например, чтобы по фронтальной проекции точки A построить две другие, проводим фронтальную проекцию параллели шара в виде M₂N₂. Профильная проекция параллели изображается таким же отрезком прямой, а горизонтальная — окружностью радиуса R = |M₂N₂|/2. Горизонтальную проекцию A₁ точки A находим на этой окружности при помощи линии связи, проведенной из фронтальной проекции. Профильную проекцию строим по двум имеющимся. Предполагаем, что точка A принадлежит передней половине сферы.

В прямоугольной аксонометрической проекции шар изображается кругом. Если построение выполняется в изометрической проекции, то диаметр круга равен 1,22D, где D — диаметр шара. Начало координат O располагают в центре шара, а ось Oz совмещают с вертикальной осью вращения. На рис. 4.12б показана прямоугольная изометрическая проекция шара с нанесенными на его поверхности экватором и главными меридианами. Для большей наглядности показан вырез части шара координатными плоскостями и выполнена штриховка сечений. Главные меридианы пересекаются на оси Oz в точках I и II, называемых полюсами шара. Экватор пересекается с фронтальным меридианом в точках III и IV на оси Ox и с профильным меридианом в точках V и VI на оси Oy. Точки ортогонального чертежа переносят в аксонометрическую проекцию способом координат (см. построение точки A посредством координатной ломаной

Проецирование тора

Тором называют пространственную фигуру, образованную вращением круга вокруг оси, лежащей в его плоскости, но не проходящей через центр круга. Тор может быть открытым и закрытым. Открытым тором или круговым кольцом (рис. 4.13а) называют пространственную фигуру, полученную при вращении круга вокруг оси J–J, находящейся вне окружности. Если ось вращения J–J касается образующей окружности или пересекает ее, образуется закрытый тор (рис. 4.13б, в, г). Дуга окружности является образующей поверхности тора. При вращении большей дуги окружности вокруг хорды, принятой за ось, образуется поверхность, показанная на рис. 4.13в, а при вращении меньшей дуги вокруг хорды образуется поверхность, показанная на рис. 4.13г.

Поверхность тора, как и сфера, имеет параллели и меридианы. Наибольшую параллель называют экватором. Для построения проекций точек, лежащих на поверхности тора, используют параллели.

Пусть заданы фронтальные проекции A₂, B₂, C₂ и D₂ точек A, B, C и D, расположенных на видимых частях торовых поверхностей. Для построения их горизонтальных проекций проведем параллели через эти точки. Затем построим горизонтальные проекции параллелей. Это окружности, радиусы которых определяются построением. По линиям связи, как показано на рис. 4.13, находим недостающие проекции A₁, B₁, C₁ и D₁.

Винтовые линии и поверхности

В начертательной геометрии кривая линия рассматривается как непрерывная совокупность последовательных положений точки, движущейся в пространстве, или как линия пересечения двух поверхностей. Различные положения точки определяют непрерывное множество точек кривой линии. Поверхность можно рассматривать как непрерывное множество последовательных положений линии, движущейся по определенному закону.

Эта линия называется образующей. Из множества кривых линий и поверхностей для практики наибольший интерес представляют винтовые линии и поверхности. Цилиндрической винтовой линией называют пространственную кривую, образованную точкой A, которая равномерно движется по образующей цилиндра, вращающейся также равномерно вокруг его оси. Расстояние p, на которое точка перемещается вдоль образующей за один оборот, называют шагом винтовой линии (рис. 4.14а). Горизонтальной проекцией винтовой линии является окружность, в которую проецируется цилиндр. Для построения ее фронтальной проекции эту окружность и шаг p, отложенный на фронтальной проекции оси, делим на одинаковое число равных частей, например на двенадцать. Через точки деления шага проводим горизонтальные прямые, а через точки деления окружности — вертикальные, точки их пересечения и будут фронтальными проекциями 12, 22, 32, …, 122 точек винтовой линии. Соединив эти точки плавной кривой, получим фронтальную проекцию винтовой линии в виде синусоиды.

На развертке цилиндрической поверхности винтовая линия изображается прямой 0…12, являющейся гипотенузой прямоугольного треугольника, один из катетов которого равен pD, а другой — p (рис. 4.14б). Угол a наклона гипотенузы к основанию называют углом подъема винтовой линии. Винтовые линии подразделяют на правые и левые. Правой называют винтовую линию, видимая часть которой на фронтальной проекции имеет подъем вправо (рис. 4.14а). Видимая часть левой винтовой линии имеет подъем влево. При одновременном движении по цилиндру двух точек, смещенных по окружности на половину ее длины, образуются линии двух заходов (рис. 4.14в). Помимо цилиндрической существуют и конические винтовые линии, образованные на конической поверхности вращения.

Винтовой называется поверхность, образованная винтовым движением прямой или кривой линии, т. е. движением, при котором она скользит по винтовой линии. Ценным свойством винтовых поверхностей, определившим их широкое применение в технике, является свойство сдвигаемости.

Оно заключается в том, что поверхность, сдвигаясь при вращении вдоль самой себя, не деформируется. Поэтому винтовые поверхности используют в резьбах (крепежных и ходовых), червячных передачах, винтовых транспортерах и др. Наибольшее распространение получили линейчатые винтовые поверхности, называемые геликоидами (рис. 4.15–4.17). Геликоид может быть прямым или наклонным. Прямой геликоид образуется движением прямой по двум направляющим — цилиндрической винтовой линии и ее оси, причем во всех своих положениях образующая сохраняет параллельность плоскости, перпендикулярной оси. Образующая прямого геликоида пересекает ось под прямым углом.

Прямой геликоид с осью, перпендикулярной плоскости P1, показан на рис. 4.15. При пересечении прямого геликоида соосной с ним цилиндрической поверхностью получается прямой кольцевой геликоид (см. рис. 4.16). Наклонный геликоид образуется движением прямой, пересекающей ось под острым углом (см. рис. 4.17). Образующая, двигаясь по оси и винтовой линии, во всех положениях остается параллельной образующим направляющего конуса вращения, соосного с геликоидом.

Сечение многогранников проецирующей плоскостью

Для построения линии пересечения поверхности тела плоскостью необходимо найти ряд точек этой линии, т. е. точек, общих для поверхности и плоскости. Соединив последовательно найденные точки на чертеже, определяем линию пересечения. При построении линии пересечения плоскостью линейчатой поверхности (многогранника, конуса или цилиндра) достаточно найти точки пересечения ряда прямых (ребер или образующих), взятых на поверхности, с этой плоскостью, т. е. решить задачу на пересечение прямой с плоскостью. Фигурой сечения поверхности многогранника плоскостью является плоский многоугольник, число вершин и сторон которого определяется числом пересеченных ребер и граней многогранника.

Пересечение призмы

Форма фигуры сечения призмы плоскостью зависит от взаимного распо-ложения секущей плоскости и призмы. На рис. 4.18а представлена прямая треугольная призма в ортогональной проекции; плоскость a, параллельная основанию; плоскость b, наклонная к основанию; плоскость g, параллельная боковым ребрам (a и b — фронтально-проецирующие плоскости, g — горизонтально-проецирующая). При пересечении плоскостью a образуется многоугольник, конгруэнтный основанию призмы (рис. 4.18б); при пересечении плоскостью b — многоугольник, неконгруэнтный основанию (рис. 4.18в); при пересечении плоскостью g — прямоугольник (рис. 4.18г).

В качестве примера на рис. 4.19а показано построение проекций линии пересечения поверхности правильной пятиугольной призмы фронтально-проецирующей плоскостью a, определение размеров фигуры сечения, построение развертки и аксонометрической проекции усеченной части. Плоскость a пересекает все пять боковых ребер и граней призмы. Фронтальная проекция фигуры сечения представляет собой отрезок 1₂3₂ фронтального следа a₂, который обладает собирательным свойством (рис. 4.19а). Фронтальные проекции 1₂, 2₂, …, 5₂ точек пересечения всех боковых ребер располагаются на этом отрезке. Поскольку призма прямая, то горизонтальные проекции точек пересечения боковых ребер совпадают с вершинами пятиугольника, являющегося горизонтальной проекцией призмы (l₁ = A₁, =2₁=B₁, …). Следовательно, горизонтальная проекция фигуры сечения совпадает с проекцией основания призмы. Профильные проекции 1₃, 2₃, …, 5₃ вершин фигуры сечения находим по фронтальным при помощи линий связи, перпендикулярных оси Oz. Соединив эти точки последовательно, получаем профильную проекцию фигуры сечения.

Фигура сечения в натуральную величину найдена способом перемены плоскостей проекций. В качестве новой горизонтальной плоскости проекций P₄ принята секущая плоскость а в качестве новой оси — ее след a₂. Перпендикуляры, проведенные из точек 1₂, 2₂, …, 5₂ к следу a₂, являются линиями связи в новой системе плоскостей проекций. Новые проекции 1₄, 2₄, …, 5₄ получены путем откладывания на перпендикулярах координат y вершин 1, 2, …, 5 сечения, т. е. и т. д.

Пятиугольник конгруэнтен фигуре сечения. Отсеченная часть призмы изображена сплошными тонкими линиями. Развертка поверхности усеченной части призмы строится на предварительно изображенной развертке поверхности целой призмы (см. рис. 4.19б). Она включает развертку нижней части боковой поверхности, фигуру сечения и основание. Линия пересечения строится на развертке путем переноса точек 1, 2, …, 5 пересечения ребер призмы плоскостью на линии сгиба развертки (точки 10, 20, …, 50). Точки на развертке находим, откладывая отрезки и т. д. Ломаная есть линия пересечения. Пристроив фигуру сечения к одному из участков этой ломаной и основание призмы к основанию одной из граней, обводим развертку поверхности усеченной части. Построение аксонометрической проекции усеченной части призмы сводится к построению аксонометрической проекции ее основания, изображению боковых ребер и откладыванию на них координат z (высот) вершин фигуры сечения. На рис. 4.19в построена прямоугольная изометрическая проекция. Точку 1 в изометрической проекции получаем, отложив отрезок точку 2 — отрезок и т. д.

Пересечение пирамиды

Форма фигуры сечения пирамиды плоскостью зависит от взаимного расположения пирамиды и секущей плоскости. На рис. 4.20а представлена треугольная пирамида в ортогональной проекции; плоскость a, параллельная основанию; плоскость b, наклонная к основанию; плоскость g, проходящая через вершину (a, b, g — фронтально-проецирующие плоскости).

Фигура сечения пирамиды может иметь форму многоугольника, подобного основанию (сечение плоскостью a, рис. 4.20б), многоугольника, неподобного основанию (сечение плоскостью b, рис. 4.20в), треугольника (сечение плоскостью g, рис. 4.20г).

На рис. 4.21 в качестве примера показано построение проекций линии пересечения поверхности правильной шестиугольной пирамиды фронтальнопроецирующей плоскостью a, определение размеров фигуры сечения, построение развертки и аксонометрической проекции усеченной части. Фронтальная проекция фигуры сечения представляет собой отрезок 12–42 фронтального следа (рис. 4.21а).

Фронтальные проекции 1₂, 2₂, …, 6₂ точекпересечения всех боковых ребер располагаются на этом отрезке. Проведя из этих проекций линии связи, перпендикулярные к оси Ox, до пересечения с горизонтальными проекциями ребер пирамиды — S₁A₁, S₁B₁, …, S₁F₁, находим горизонтальные проекции 1₁, 2_1, …, 6₁ вершин 1, 2, …, 6 фигуры сечения. При помощи линий связи, перпендикулярных оси Oz, находим профильные проекции 1₃, 2₃, …, 6₃ вершин этой фигуры. Соединив прямыми последовательно одноименные проекции вершин, находим горизонтальные и профильные проекции фигуры сечения. Фигура сечения в натуральную величину 102030405060 найдена способом совмещения. Фигура сечения совмещена с плоскостью P₁ вращением вокруг следа aP₁ секущей плоскости.

Развертку поверхности усеченной пирамиды строят на основе развертки поверхности целой пирамиды путем нанесения на нее линии пересечения (см. рис. 4.21б). Развертка поверхности данной пирамиды состоит из сочетания шести равнобедренных треугольников, являющихся боковыми гранями, и правильного шестиугольника — основания. Длина боковых ребер пирамиды определяется фронтальными проекциями а длина ребер основания — их горизонтальными проекциями. Построив развертку поверхности всей пирамиды, переносим на линии сгиба точки пересечения ребер пирамиды плоскостью a. Расстояния от этих точек до вершины S определяем вращением ребер вокруг оси симметрии пирамиды до положения, параллельного плоскости P₂. На чертеже из фронтальных проекций проводим прямые параллельно оси Ox до пересечения с проекцией S₂D₂ в точках Расстояния от точек 1, 2,…,6 до вершины S составляют:

Отложив найденные расстояния от точки S₀ на линиях сгиба, получаем точки 10, 20, …, 60, определяющие на развертке линию пересечения. К одному из участков этой линии пристраиваем фигуру сечения, а к основанию одной из граней — основание призмы.

Аксонометрическую проекцию усеченной пирамиды строим способом координат. Начало координат O располагаем в центре основания, а ось Oz совмещаем с осью симметрии пирамиды. Строим аксонометрическую проекцию ABCDEF основания и вторичную аксонометрическую проекцию фигуры сечения (рис. 4.21в). Из точек проводим вертикальные прямые и на них откладываем координаты z (высоты) вершин фигуры сечения. Соединив прямыми найденные точки 1, 2, …, 6 друг с другом и с точками A, B, …, F, получим аксонометрическую проекцию усеченной пирамиды.

Сечение тел вращения проецирующими плоскостями, пересечение цилиндра

Сечение кругового цилиндра плоскостью может иметь форму круга (рис. 4.22б), эллипса (рис. 4.22в), прямоугольника (рис. 4.22г). Пример построения проекций линии пересечения поверхности прямого кругового цилиндра плоскостью, определения размеров фигуры сечения и построения аксонометрической проекции усеченной части показан на рис. 4.23.

Фигурой сечения в данном примере является эллипс (см. рис. 4.23а). Поскольку секущая плоскость a — фронтально-проецирующая, то фронтальная его проекция представляет собой отрезок A₂B₂ фронтального следа a₂. Горизонтальной проекцией линии пересечения является окружность, в которую проецируется на плоскость P₁ цилиндр. Разделив окружность на несколько конгруэнтных дуг, например на восемь, отмечаем горизонтальные проекции A₁, E₁, …, F₁ точек A, E, …, F линии пересечения и совпадающие с ними проекции образующих, которым эти точки принадлежат. При помощи линий связи строим фронтальные и профильные проекции образующих и точек линии пересечения. Большая ось эллипса изображается конгруэнтным отрезком A₂B₂ на плоскости P₂, а малая ось — конгруэнтными отрезками C₁D₁ на плоскости P₁ и C₃D₃ на плоскости P₃. По этим осям можно построить эллипс — фигуру сечения. Однако на рис. 4.23а фигура сечения A₀E₀…F₀ найдена ее совмещением с плоскостью P1 вращением вокруг следа aP₁.

Построение развертки поверхности усеченной части цилиндра (рис. 4.23б) производим на развертке поверхности целого цилиндра путем нанесения на нее линии пересечения. Основание прямоугольника — развертки боковой поверхности цилиндра — делим на такое же число равных частей, на какое разделена поверхность цилиндра, т. е. на восемь. На образующих, проведенных через точки деления, откладываем координаты z соответствующих точек линии пересечения, измеряя их по фронтальной или профильной проекциям. Кривая B₀K₀…G₀B₀ является разверткой линии сечения. Развертку боковой поверхности усеченной части дополняем фигурой сечения и основанием.

Построение аксонометрической проекции усеченной части цилиндра начинаем с изображения основания в виде эллипса (рис. 4.23в). На эллипсе находим вторичные горизонтальные проекции A₁, E₁, …, F₁ точек линии пересечения, используя расстояния Построив аксонометрические проекции образующих, проходящих через эти точки, откладываем на ни координаты z (высоты) точек A, E, …, F линии пересечения. Соединив точки по лекалу и проведя касательные к обоим эллипсам, получим аксонометрическую проекцию усеченного цилиндра.

Пересечение конуса

В результате пересечения поверхности кругового конуса плоскостями получаются линии и очерчиваемые ими плоские замкнутые фигуры, называемые коническими сечениями. В зависимости от положения секущей плоскости конические сечения могут иметь форму треугольника (рис. 4.24а), окружности (рис. 4.24б), эллипса (рис. 4.24в), параболы (рис. 4.24г) и гиперболы (рис. 4.24д, е).

Общий способ построения проекций линии пересечения поверхности прямого кругового конуса проецирующей плоскостью, построение развертки поверхности и аксонометрической проекции усеченной части показан на рис. 4.25. Плоскость пересекает все образующие, поэтому фигурой сечения является эллипс (рис. 4.25а). Поскольку плоскость a — фронтально-проецирующая, то фигура сечения проецируется на плоскость P₂ в отрезок A₂B₂

фронтального следа a₂, а на плоскости P₁ и P₃ — в эллипсы разной величины и формы. Точки A и B линии пересечения, лежащие на очерковых образующих фронтальной проекции, определяются без дополнительных построений. Они являются концами большой оси эллипса-сечения. Отметив фронтальные проекции A₂ и B₂, при помощи линий связи находим их горизонтальные и профильные проекции — A₁, B₁ и A₃, B₃. Малая ось эллипса-сечения проецируется на плоскость P₂ в точку расположенную посередине A₂B₂.

Горизонтальные C₁ и D₁ и профильные проекции C₃ и D₃ конечных точек C и D малой оси эллипса находим при помощи горизонтальной плоскости уровня b, пересекающей поверхность конуса по окружности. Положение точек E и F, лежащих на очерковых образующих профильной проекции, определяет их фронтальные проекции позволяющие найти сначала профильные проекции F₃ и E₃, а затем и горизонтальные F₁ и E₁. Для нахождения промежуточных точек G, K, M и N используем образующие, проводимые под конгруэнтными углами по отношению к очерковым.

Фигура сечения в натуральную величину найдена способом переменs плоскостей проекций аналогично тому, как это сделано на рис. 4.23а. Что-бы построить эллипс-сечение, достаточно иметь размеры его большой и малой осей. Построение развертки поверхности усеченной части конуса (см. рис. 4.25б) производим на развертке поверхности целого конуса путем нанесения на нее линии пересечения. Дугу сектора делим на восемь равных частей и через точки деления проводим образующие, из которых четыре являются очерковыми и четыре промежуточными. На очерковых образующих откладываем от точки S₀ расстояния от точек линии пересечения до вершины S конуса:

Расстояния от промежуточных точек до вершины S определяем способом вращения. Кривая является разверткой линии сечения. К развертке боковой поверхности усеченной части пристраиваем фигуру сечения и основание.

Построение аксонометрической проекции усеченной части конуса начинаем с изображения основания (рис. 4.25в), совместив начало координат O с его центром, а ось Oz — с осью конуса. Точки линии пересечения строим способом координат при помощи хорд эллипса-сечения. Построив аксонометрические проекции A и B, получаем аксонометрическую проекцию большой его оси — AB. Для построения аксонометрической проекции CD малой оси проводим через среднюю точку AB прямую, параллельную аксонометрической оси Oy, и откладываем на ней расстояние Аксонометрические проекции промежуточных точек K и G строим следующим образом: на аксонометрической оси Ox откладываем отрезок x, измеренный на чертеже; через полученную вторичную проекцию O1 проводим вертикальную прямую до пересечения с AB, через первичную проекцию проводим прямую, параллельную оси Oy, и откладываем на ней отрезки Аналогично строим и другие точки. Соединив точки по лекалу и проведя касательные к обоим эллипсам, получим аксонометрическую проекцию усеченного конуса.

Построение линий среза

Линиями среза называют линии пересечения поверхностей вращения плоскостями, параллельными их оси. Эти линии на чертежах строят по точкам, как и все другие линии плоских сечений. На рис. 4.26а показано построение проекций линий среза на примере головки тяги. Ее поверхность сочетает сферу, тор и цилиндр, попарно касающиеся по окружностям, определяемым точками M и N (рис. 4.26б).

Линии среза образованы в результате пересечения головки двумя фронтальными плоскостями симметрично расположенными относительно оси ее поверхности. Эти плоскости пересекают сферу и частично тор, незатрагивая цилиндр.

Горизонтальные и профильные проекции линии среза совпадают со следами-проекциями соответственно. Сфера пересекается плоскостями по окружности радиуса R = l, определяемого на горизонтальной и профильной проекциях. В точке 12 на фронтальной проекции дуга окружности переходит в линию среза тора. Фронтальную проекцию 32 крайней правой ее точки находим по горизонтальной проекции 31. Для нахождения фронтальной проекции 22 промежуточной точки линии среза используем профильную плоскость уровня b2 и профильную проекцию головки. Построения показаны стрелками.

Пересечение поверхностей многогранников

В результате взаимного пересечения поверхностей двух многогранников образуются одна (рис. 4.27) или две (см. рис. 4.28) замкнутые ломаные линии, представляющие собой пространственные многоугольники. Две замкнутые ломаные линии образуются, если поверхность одного многогранника полностью прорезает поверхность другого. Одна или даже обе эти линии могут быть плоскими. Если поверхность одного многогранника только частично врезается в поверхность другого, то образуется одна пространственная ломаная линия. Точки излома линии пересечения поверхностей многогранников являются точками пересечения ребер одного из многогранников с гранями другого и наоборот.

Построение линии пересечения поверхностей двух многогранников часто сводится к нахождению точек пересечения ребер каждого из пересекающихся многогранников с гранями другого, т. е. к решению задачи на пересечение прямой линии с плоскостью. В некоторых случаях удобно сразу находить отрезки прямых, по которым грани одного многогранника пересекают грани другого, т. е. решать задачу на взаимное пересечение двух плоскостей. Наконец, в ряде случаев целесообразно комбинировать оба способа, упрощая построения.

Пересечение двух призм

Наиболее просто строятся линии пересечения двух призм, боковые грани которых — проецирующие плоскости. На рис. 4.27а показано построение проекций линии взаимного пересечения прямой четырехугольной призмы, cтоящей на горизонтальной плоскости проекций P1 и прямой треугольной призмы, боковые грани которой перпендикулярны к плоскости проекций P₃. Рассматривая горизонтальную и профильную проекции, устанавливаем, что в данном примере имеет место частичное пересечение призм и, следовательно, получается одна замкнутая пространственная ломаная линия пересечения их поверхностей. Переднее ребро треугольной призмы и заднее ребро четырехугольной призмы в пересечении не участвуют.

Горизонтальная проекция линии пересечения располагается на сторонах четырехугольника, в который проецируется на плоскость P₁ вертикальная призма, а профильная проекция — на сторонах треугольника, в который проецируется на плоскость P₃ горизонтальная призма. Остается построить фронтальную проекцию линии пересечения, для чего достаточно найти фронтальные проекции точек пересечения ребер одной призмы с гранями другой. Фронтальные проекции 1₂ и 2₂, 3₂ и 4₂, 5₂ и 6₂ точек пересечения ребер вертикальной призмы находим по профильным проекциям 1₃, 2₃, …, 6₃ этих точек при помощи линий связи. Фронтальные проекции 7₂ и 9₂, 8₂ и 102 точек пересечения ребер горизонтальной призмы с гранями вертикальной находим по их горизонтальным проекциям также при помощи линий связи. Соединив последовательно найденные точки прямыми с учетом их видимости, определяем фронтальную проекцию линии пересечения поверхностей заданных призм.

Наглядное изображение пересекающихся призм показано на рис. 4.27б в прямоугольной диметрической проекции. Изображение выполняем в несколько этапов.

Совместив начало координат O с центром основания четырехугольной призмы и расположив ось симметрии вдоль оси Oz, строим ее аксонометрическую проекцию (рис. 4.27в). В плоскости симметрии этой призмы, совмещенной с плоскостью zOy, строим изображение поперечного сечения треугольной призмы (рис. 4.27г). Построение выполняем методом координат. Аксонометрическую проекцию передней вершины сечения строим с помощью координат y/2 и z, измеренных на чертеже. Аналогично строим аксонометрическую проекцию и других вершин. Через аксонометрические проекции вершин сечения проводим прямые, параллельные оси Ox, и на них в обе стороны от сечения откладываем по половине длины ребер треугольной призмы. Соединив полученные точки прямыми, завершаем построение аксонометрической проекции треугольной призмы (см. рис. 4.27д). Линию пересечения в аксонометрической проекции строим, определяя точки пересечения ребер каждой призмы с гранями другой и соединяя их последовательно прямыми.

Так, точку 1 пересечения переднего ребра вертикальной призмы с гранями горизонтальной находим в аксонометрической проекции по ее удалению h от верхнего основания этой призмы, измеренному по чертежу; точку 7 пересечения верхнего ребра горизонтальной призмы с гранью вертикальной — по ее удалению l от левого основания треугольной призмы и т. д.

Пересечение пирамиды и призмы

На рис. 4.28а показан пример построения проекций линии пересечения поверхностей правильной треугольной пирамиды, стоящей на плоскости проекций P₁, и прямой треугольной призмы, основание которой расположено в плоскости проекций P₃.

Профильная проекция показывает, что поверхность призмы полностью пересекает поверхность пирамиды, следовательно, имеем две ломаные линии пересечения. Более того, устанавливаем, что поверхность призмы пересекается с левой и правой боковыми гранями пирамиды, а задняя грань пирамиды в пересечении не участвует. Следовательно, линии пересечения представляют собой плоские фигуры треугольники. Профильные проекции линий пересечения совпадают с профильной проекцией призмы — треугольником (или, что то же самое, Для построения двух других проекций линий пересечения необходимо найти проекции точек пересечения ребер призмы с гранями пирамиды. Для определения проекций точек 1 и 2 пересечения верхнего ребра воспользуемся горизонтальной плоскостью-посредником a. Она пересекает поверхность пирамиды по треугольнику ABC, подобному основанию.

Его фронтальная проекция лежит на следе a₂, а горизонтальная определяется посредством линий связи. Отметив горизонтальные проекции 1 и 2 искомых точек, при помощи линий связи строим их фронтальные проекции 1₂ и 2₂. Аналогично при помощи плоскости b находим проекции точек пересечения 3, 4, 5, 6 двух других ребер призмы с гранями пирамиды. Заметим, что в плоскости b лежит вся нижняя грань боковой поверхности призмы. Поэтому решение этой части задачи можно рассматривать как решение задачи на пересечение двух плоскостей — граней пирамиды и призмы. Соединив последовательно найденные одноименные проекции точек, получаем проекции линии пересечения поверхностей данных многогранников.

На рис. 4.28б показана аксонометрическая проекция пересекающихся многогранников. Ее построение несколько отличается от построения в предыдущем примере. Построив известным путем аксонометрическую проекцию пирамиды, строим вторичную горизонтальную проекцию призмы (рис. 4.28в), используя отрезки измеренные на чертеже. Затем, используя высоты ребер над плоскостью P₁, строим аксонометрические проекции вершин основания призмы и соединяем их прямыми (рис. 4.28г). Линии пересечения строим по точкам, откладывая на аксонометрических проекциях ребер призмы расстояния от этих точек до вершин оснований. Например, для определения в аксонометрической проекции точек 1 и 2 используем отрезок

Пересечение гранной и кривой поверхностей

При пересечении поверхности многогранника с поверхностью тела вращения образуются одна или две замкнутые пространственные линии, состоящие из частей кривых второго порядка (окружностей, эллипсов, парабол и др.), пересекающихся в точках на ребрах многогранника. С этих точек начинают построение линий. На рис. 4.29 показано пересечение поверхности прямой призмы с поверхностью прямого кругового цилиндра. Грани призмы перпендикулярны к плоскости P₃, поэтому профильная проекция линии пересечения заданных поверхностей совпадает с треугольником — профильной проекцией призмы.

Поверхность цилиндра — горизонтально-проецирующая (рис. 4.29а). Следовательно, горизонтальная проекция линии пересечения поверхностей совпадает с окружностью, изображающей цилиндр. Фронтальные проекции 1₂, 2₂ и 3₂ точек 1, 2 и 3 пересечения ребер призмы с поверхностью цилиндра (и симметричные им) находим по горизонтальным при помощи линий связи. Для построения промежуточных точек 4 и 5 (и им симметричных) используем горизонтальную плоскость-посредник a. При этом сначала находим профильные проекции 4₃ и 5₃ точек, затем горизонтальные 41 и 51 и, наконец, фронтальные

На рис. 4.29б показана прямоугольная изометрическая проекция этих фигур, а на рис. 4.29в, г даны два промежуточных этапа ее построения. Построение выполнено с использованием вторичной проекции призмы аналогично тому, как это сделано на рис. 4.28.

Пересечение поверхностей вращения

Поверхности двух тел вращения могут пересекаться по одной или по двум замкнутым пространственным линиям. В первом случае пересечение поверхностей называют неполным, во втором — полным. Линия пересечения двух поверхностей определяется точками, принадлежащими одновременно каждой из них. Построение линии пересечения начинают с нахождения ее особых точек, называемых опорными, а затем определяют промежуточные точки. К числу опорных точек относят крайние точки линии пересечения — высшую и низшую, крайние левые и крайние правые, передние и задние, а также точки видимости — точки, проекции которых отделяют видимую часть проекции линии пересечения от невидимой на соответствующей проекции изображения. В некоторых случаях для построения проекций линиипересечения поверхностей достаточно найти проекции опорных точек. Необходимость в промежуточных точках возникает тогда, когда опорные точки удалены друг от друга. Часть опорных точек линии пересечения может быть определена или без дополнительных построений, или на основе простых геометрических построений.

Точки, определяющие линию пересечения, находят способом вспомогательных секущих поверхностей, называемых посредниками. Сущность этого способа показана на рис. 4.30: заданные поверхности Q и W пересекаем поверхностью-посредником g; находим линии m и n пересечения посредника с заданными поверхностями; отмечаем точки A и B пересечения полученных линий, которые и принадлежат линии пересечения поверхностей.

Проведя ряд плоскостей, найдем требуемое количество точек. Все найденные точки последовательно соединяем плавными кривыми линиями и получаем линию пересечения поверхностей на чертеже.

Для построения точек линии пересечения в качестве посредников наиболее часто используют плоскости частного или общего положения и сферы. В каждом случае выбирают такие поверхности-посредники, которые пересекают заданные поверхности по простым линиям — прямым или окружностям. Иногда одна и та же задача может быть решена при помощи различных поверхностей-посредников. Поэтому перед ее решением необходимо проанализировать условие и выбрать таких посредников, которые позволят выполнить построение с меньшим количеством линий.

При построении ортогонального чертежа следует учитывать, что проекции линий пересечения всегда располагаются в пределах площади наложения одноименных проекций пересекающихся поверхностей и не могут выходить за ее пределы.

Способ секущих плоскостей

Пересечение двух цилиндров. Построение линии пересечения поверхностей двух цилиндров показано на рис. 4.31. Малый цилиндр располагается вертикально, поэтому горизонтальная проекция линии пересечения совпадает с окружностью, в которую проецируется этот цилиндр на плоскость P₁ (рис. 4.31а). Поверхность большого цилиндра перпендикулярна к плоскости P₃.

Профильная проекция линии пересечения представляет собой верхнюю дугу 3343 окружности — профильной проекции цилиндра. Линия пересечения симметрична относительно фронтальной плоскости, в которой лежат оси цилиндров. Фронтальные проекции ее видимой и невидимой частей совпадают. Построение этой проекции начинаем с определения опорных точек. Фронтальные проекции крайних левой и правой точек находим в пересечении очерковых образующих цилиндров. Эти точки являются одновременно границами видимости передней и задней частей линии пересечения. Фронтальные проекции нижних точек находим по их профильным проекциям Для построения фронтальных проекций промежуточных точек используем фронтальные плоскости-посредники

На рис. 4.31б показана прямоугольная изометрическая проекция пересекающихся цилиндров. Построив аксонометрическую проекцию цилиндров, последовательно находим точки линии их взаимного пересечения. Плоскость симметрии пересекает поверхности цилиндров по образующим, которые дают точку 1. Плоскость-посредник g пересекает поверхности цилиндров по образующим, определяющим точки 5 и 6. Плоскость, касательная к поверхности малого цилиндра, позволяет найти нижнюю точку 3. Посредством плоскости, пересекающей вертикальный цилиндр по очерковой образующей, находим точку 7. Плавная кривая, соединяющая найденные точки, является аксонометрической проекцией линии пересечения поверхностей цилиндров. Линия пересечения в аксонометрической проекции построена независимо от ортогонального чертежа.

Пересечение цилиндра и шара. В показанном на рис. 4.32 примере пересечения поверхностей цилиндра и шара известна горизонтальная проекция линии пересечения, совпадающая с окружностью, в которую проецируется цилиндр.

Профильные проекции низшей и высшей точек линии пересечения определяем без дополнительных построений — как точки пересечения очерков цилиндра и шара (рис. 4.32а). Фронтальные проекции 3₂ и 4₂ точек линии пересечения, расположенные на очерке фронтальной проекции шара, находим по их горизонтальным проекциям 3₁ и 4₁. Профильные проекции 33 є 43 находим при помощи линий связи. Фронтальные проекции 5₂ и 6₂, а затем и профильные проекции точек видимости определяем посредством фронтальной плоскости g. Для построения проекций промежуточных точек 7 и 8 используем плоскость-посредник

Построение прямоугольной изометрической проекции начинаем с изображения поверхностей тел (рис. 4.32б). Точки 1, 2, …, 8 линии пересечения находим при помощи образующих, определяя их расположение расстоянием l (их удалением от плоскости симметрии цилиндра). Измерив затем по фронтальной или профильной проекциям расстояния от точек до основания цилиндра, откладываем их на аксонометрических проекциях образующих. Например, для построения точки 1 измеряем на чертеже отрезок h и откладываем его в аксонометрической проекции.

Пересечение конуса и шара. В качестве практического примера на рис. 4.33 показано построение линии пересечения при выполнении ортогонального чертежа крышки подшипника. Линия образуется в результате пересечения конической бобышки с наружной сферической поверхностью. Фронтальные проекции 1₂ и 2₂ низшей и высшей точек линии пересечения определяем без дополнительных построений — как точки пересечения очерков поверхностей. Профильную проекцию 3₃ точки видимости находим при помощи профильной плоскости посредника a. Эта плоскость пересекает конус по образующим, а сферу — по дуге окружности радиуса R.

Определив в точке пересечения этих линий проекцию 33, находим при помощи линий связи две другие проекции — 3₂ и 3₁. Проекции остальных точек находим посредством горизонтальных плоскостей пересекающих поверхности по окружностям. Так, плоскость пересекает конус и сферу по окружностям радиусов r и R₁ соответственно. На пересечении дуг этих радиусов находим горизонтальную проекцию 4₁, а по ней — фронтальную 4₂ и профильную 4₃ проекции промежуточной точки.

Способ концентрических сфер

Проекции линии пересечения поверхностей вращения с пересекающимися осями, параллельными какой-либо плоскости проекций, удобно строить способом концентрических сфер. Сущность этого способа показана на примере построения линий взаимного пересечения поверхностей конуса и цилиндра (рис. 4.34). Линия пересечения симметрична относительно плоскости, определяемой осями поверхностей, поэтому фронтальные проекции видимой и невидимой ее частей сливаются в одну линию.

Построение начинаем с определения фронтальных проекций 1₂ и 2₂ высшей и низшей точек линии пересечения (на пересечении очерков поверхностей) и их горизонтальных проекций 1₁ и 2₁. Проекции остальных точек находим посредством вспомогательных сфер с центром в точке O (на проекциях — точки O₁, O₂) пересечения осей конуса и цилиндра. Наименьшей сферой, которую следует применять, является сфера, касающаяся одной из заданных поверхностей и пересекающая другую. В данном примере такой оказывается сфера 1, фронтальная проекция которой изображается окружностью радиуса R_min. Эта сфера касается поверхности конуса по окружности, фронтальной проекцией которой является A₂B₂, и пересекает цилиндр по окружности, проецирующейся на плоскость P₂ в C₂D₂. Пересечение этих прямых дает фронтальные проекции 3₂ =4₂ двух крайних правых точек линии пересечения. Построив горизонтальную проекцию окружности, по которой сфера 1 касается поверхности конуса, находим на ней горизонтальные проекции 3₁ и 4₁ этих точек. Для построения точек видимости 5 (51, 52) и 6 (61, 62) на горизонтальной проекции применяем сферу 2.

Эту сферу проводим с таким расчетом, чтобы она пересекала конус по окружности, лежащей в осевой плоскости цилиндра. Следовательно, диаметр этой окружности равен диаметру сферы. Сфера 2 дает возможность найти еще две точки (на чертеже они не обозначены). Посредством сферы 3 произвольного радиуса находим промежуточные точки 7 (7₁, 7₂) и 8 (8₁, 8₂) линии пересечения. Одноименные проекции найденных точек соединяем плавной кривой с учетом видимости ее частей. Следует отметить, что в некоторых случаях одну и ту же задачу на пересечение поверхностей можно решить различными способами.

Важные частные случаи: 1. Если поверхности вращения имеют общую ось, то они пересекаются по окружности. На плоскость, параллельную оси, линии пересечения проецируются в прямые, а на плоскость, перпендикулярную оси, — в концентрические окружности. На рис. 4.35а показан ортогональный чертеж модели, поверхность которой сочетает цилиндр, сферу и конус, а на рис. 4.35б — аксонометрические проекции отдельных частей этой модели. Этот частный случай используют для построения линии пересечения поверхностей способом сфер-посредников.

2. Если две поверхности второго порядка описаны вокруг третьей или вписаны в нее, то они пересекаются по двум плоским кривым (теорема Монжа). На плоскость, параллельную осям поверхностей, линии пересечения проецируются в прямые. На рис. 4.36 показаны два цилиндра и конус с цилиндром, которые пересекаются по плоским кривым — эллипсам, поскольку они описаны вокруг сферы. Эллипсы изображены прямыми линиями, так как оси поверхностей параллельны плоскости проекций, а плоскости эллипсов перпендикулярны ей.

Способ эксцентрических сфер

В особых случаях для построения линии пересечения поверхностей вращения применяют способ эксцентрических сфер. Сущность этого способа рассмотрим на примере построения линии пересечения поверхностей конуса и тора (рис. 4.37). Через ось кольца проводим фронтально-проецирующую плоскость a. Она пересекает кольцо по окружности, которая проецируется на плоскость P₂ в 1₂1_2ў. Приняв эту окружность за линию пересечения шаровой поверхности с поверхностью кольца, найдем центр шаровой поверхности на оси конуса. Для этого из центра окружности проведем перпендикуляр к ее плоскости и продолжим его до пересечения с осью конуса. На чертеже из фронтальной проекции K₂ центра окружности проведем перпендикуляр к 1₂1_2y до пересечения с проекцией оси конуса в точке O₂. Из этой точки радиусом O₂1₂ проведем очерковую окружность сферы до пересечения с очерковыми образующими конуса в точках 2₂ и 2_2y. Соединив эти точки прямой линией, получим фронтальную проекцию окружности, по которой шаровая поверхность пересекается с поверхностью конуса.

Фронтальные проекции окружностей 1₂1_2y и 2₂2_2y, пересекаясь между cобой, определяют фронтальную проекцию C₂ точки, принадлежащей линии пересечения заданных поверхностей. Таким же образом при помощи плоскостей b и g находим фронтальные проекции D₂ и E₂ других точек кривой пересечения. Проекции A₂ и B₂ опорных точек определяем без дополнительных построений. Соединив найденные точки последовательно, получим фронтальную проекцию линии пересечения поверхности кольца с поверхностью конуса. В случае необходимости построение горизонтальной проекции линии пересечения может быть произведено аналогично предыдущему примеру (горизонтальная проекция не показана).

Контрольные вопросы

• 1. Как располагают геометрическое тело при проецировании?
• 2. Что называют многогранником и каковы его элементы?
• 3. Какой многогранник называют призмой и какой — пирамидой?
• 4. Какую геометрическую фигуру называют цилиндром, а какую — конусом?
• 5. Как строят развертку поверхности цилиндра и точки на ней?
• 6. Какие линии выделяют на поверхности шара и тора?
• 7. Какую линию называют винтовой и как строят ее проекции?
• 8. Какую поверхность называют винтовой и каково ее свойство?
• 9. Какую форму могут иметь сечения призмы и пирамиды плоскостью?
• 10. Что называют линией среза и как строят ее проекции?
• 11. В чем состоит общий способ нахождения точек пересечения прямой с поверхностью геометрического тела?
• 12. Каким способом находят точки линий взаимного пересечения поверхностей?

Основой технического черчения является проекционное черчение. В нем рассматривается построение изображений предметов и размещение их на поле чертежа. Проекционное черчение базируется на теории изображений, изучаемой в курсе начертательной геометрии, и стандартах ЕСКД.

Прямоугольное проецирование

Изображения предметов на технических чертежах, исключая аксонометрические проекции, строятся по методу прямоугольного проецирования. Изображаемый предмет полагают расположенным между наблюдателем и плоскостью проекций и проецируют его на плоскость проекций параллельными лучами, перпендикулярными этой плоскости. Так как по одной проекции предмета часто нельзя полностью судить о его форме и размерах, предмет проецируют в зависимости от сложности на две, три или более плоскостей проекций. При этом предмет располагают относительно плоскостей проекций так, чтобы основные его элементы изображались на той или иной плоскости проекций без искажений. Между проекциями существует определенная проекционная связь: все соответственные точки фронтальной и горизонтальной проекций лежат на вертикальных, а фронтальной и профильной проекций — на горизонтальных линиях связи. Именно проекционная связь позволяет строить по двум заданным проекциям предмета третью, что необходимо уметь при построении изображений на чертежах. Проекционная связь изображений способствует также развитию навыков в чтении чертежей. Однако на технических чертежах линии связи не наносят. Приступая к построению третьей проекции, нужно уяснить форму предмета по двум заданным проекциям.

Форму предмета в целом легче представить, мысленно расчленив его на простейшие геометрические формы. Построение третьей проекции рекомендуется производить при помощи баз отсчета, что сокращает количество линий построения на чертеже. За базы отсчета удобно принимать оси симметрии, центровые или прямые контурные линии. Пример построения профильной проекции предмета по заданным фронтальной и горизонтальной проекциям показан на рис. 5.1.

Форма заданного предмета складывается из четырехугольной призмы с размерами b₁, s₁, h₁ и треугольной призмы с размерами b₁, s₂, h₂, имеющей два призматических уступа с размерами b₃, s₃, h₃. В качестве баз отсчета в данном случае целесообразно принять прямые a₁ и a₃ — горизонтальную и профильную проекции плоскости задней грани предмета. Прямая a₃ проведена вертикально справа от фронтальной проекции предмета на произвольном расстоянии, позволяющем получить хорошую компоновку чертежа. Проведя горизонтальные линии связи, отложим на них от прямой a₃ расстояния s₁, s₂, s₃, измеренные на горизонтальной проекции. Через полученные на линиях связи точки проведем отрезки вертикальных прямых, равные h₁, h₂, h₃.

Правила изображения предметов на чертежах установлены ГОСТ 2.305-68. За плоскости проекций принимаются шесть граней куба, а предмет считается расположенным внутри этого куба. Грани куба в соответствии с ГОСТ 2.305-68 разворачивают в одну плоскость, как показано на рис. 5.2. Все изображения в зависимости от их содержания делятся на виды, разрезы, сечения.

Виды

Видом называется изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета. Названия видов на основных плоскостях проекций и их взаимное расположение приведены на рис. 5.2. Изображение предмета на фронтальной плоскости называется главным видом. Главный вид, как правило, наиболее полно выявляет форму и размеры предмета.

Если виды расположены в проекционной связи, как показано на рис. 5.2, то надписывать их не следует. Если проекционная связь нарушена, то направление проецирования (взгляда) должно быть указано стрелкой у соответствующего вида. Над полученным изображением и стрелкой следует нанести одну и ту же прописную букву, например, вид В (снизу на рис. 5.3).

На рис. 5.3 выполнены местные виды (Д и Г) — изображения отдельного, ограниченного места поверхности предмета. Когда какая-нибудь часть предмета не может быть показана на основных плоскостях проекций без искажения формы, применяют дополнительные виды, которые получаются на плоскостях, непараллельных основным плоскостям проекций (рис. 5.4). Дополнительные виды обозначаются аналогично видам на основных плоскостях проекций (рис. 5.4а). Дополнительный вид, расположенный в непосредственной проекционной связи с соответствующим изображением, не обозначается, и направление проецирования не указывается. Допускается поворот дополнительного вида до положения, принятого для предмета на главном изображении. При этом обозначение вида должно быть дополнено условным графическим обозначением (рис. 5.4б). При необходимости указывают угол поворота. Минимальный диаметр знака поворота равен 5 мм. Для выявления внутреннего устройства предмета на чертежах выполняют разрезы и сечения (рис. 5.5).

Разрезы

Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями, при этом мысленное рассечение относится только к данному разрезу и не влечет за собой изменения других изображений того же предмета. На разрезе показывается то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней (рис. 5.5). Допускается показывать не все, что расположено за секущей плоскостью, если этого не требуется для понимания конструкции предмета. В зависимости от положения секущих плоскостей разрезы разделяются на горизонтальные (разрез А–А, рис. 5.3; разрез Б–Б, рис. 5.6), вертикальные (разрез Б–Б, рис. 5.3; разрез А–А, рис. 5.6), наклонные (секущая плоскость непараллельна ни одной из основных плоскостей проекций). Вертикальный разрез называется фронтальным, если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций (разрез на месте главного вида, рис. 5.3), и профильным, если секущая плоскость параллельна профильной плоскости проекций (разрез Б–Б, рис. 5.3).

В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются на простые — при одной секущей плоскости (разрезы А–А и Б–Б, рис. 5.3) и сложные — при нескольких секущих плоскостях. Сложные разрезы бывают ступенчатыми, если секущие плоскости параллельны (разрез Б–Б, рис. 5.6), и ломаными, если секущие плоскости пересекаются под углом свыше 90^° (разрез А–А, рис. 5.6). Если секущие плоскости направлены вдоль длины или высоты предмета, разрезы называются продольными, если секущие плоскости перпендикулярны длине или высоте предмета — поперечными. Положение секущей плоскости разреза указывают на чертеже линией сечения, для которой применяют разомкнутую линию. Начальный и конечный штрихи линии сечения не должны пересекать контур изображений. При необходимости (в случае сложного разреза) штрихи могут быть проведены также у мест пересечения секущих плоскостей между собой. На начальном и конечном штрихах, перпендикулярно к ним, на расстоянии 2…3 мм от наружного конца штриха ставят стрелки, указывающие направление взгляда, а снаружи от стрелок наносят одинаковые прописные буквы русского алфавита. Разрез отмечается надписью (например, Б–Б, рис. 5.3).

При необходимости буквы наносят и в местах излома секущей плоскости разреза. Располагать разрез можно в любом месте чертежа. Допускается изображать наклонный разрез с поворотом до положения, соответствующего принятому для данного предмета на главном изображении. В этом случае к обозначению разреза добавляют знак (разрез Г–Г, рис. 5.6). Горизонтальные, фронтальные и профильные разрезы можно располагать на месте соответствующих основных видов (рис. 5.3). Если при этом секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом, а соответствующее изображение разреза находится на этом же листе чертежа в непосредственной связи с изображением, от которого произведен разрез, положение секущей плоскости не отмечают и изображение разреза не обозначают (разрез на месте главного вида, рис. 5.3).

При ломаных разрезах элементы, рассеченные плоскостями, условно поворачивают до совмещения в одну плоскость (разрез А–А, рис. 5.6). Элементы, видимые за плоскостью разреза, изображаются так, как они проецируются на соответствующую плоскость, до которой производится совмещение. Для выяснения устройства предмета в ограниченном месте применяют местный разрез (разрез на виде слева, рис. 5.3). Местный разрез выделяется на виде сплошной волнистой линией, соединяющей соответствующие линии контура. Можно применить и сплошную тонкую линию с изломом (см. табл. 2.3). Для симметричных изображений можно соединять половину вида и половину разреза. Разделяющей их линией служит ось симметрии — тонкая штрихпунктирная линия (разрезы А–А и Б–Б на рис. 5.3 и главный вид на рис. 5.7). Волнистая линия на нижней части главного вида детали (рис. 5.7) определяет границу местного разреза. При отсутствии симметрии (рис. 5.8а) или при совпадении оси симметрии детали с какой-либо линией контура, например с ребром (рис. 5.8б), часть вида и часть разреза следует разделять волнистой линией или линией с изломом, проведенной с той или иной стороны от оси симметрии; при этом линия с изломом должна выходить за контур изображения.

С целью упрощения чертежа для симметричных фигур (вида, разреза, сечения) допускается вычерчивание половины изображения (вид В на рис. 5.3) или немного более половины изображения (см. рис. 5.6, разрез В–В) с проведением линии обрыва (волнистой или с изломом). Допускается изображать в разрезе отверстия, расположенные на круглом фланце, когда они не попадают в секущую плоскость (рис. 5.6, разрез А–А).

Сечением называется изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета одной или несколькими плоскостями. В сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости (см. рис. 5.5).

Допускается в качестве секущей применять цилиндрическую поверхность, развертываемую затем в плоскость. Обозначение изображения сопровождается условным графическим знаком (рис. 5.9). Сечения, не входящие в состав разреза, разделяются на вынесенные (рис. 5.10а, в и сечение на рис. 5.5) и наложенные (рис. 5.10б). Вынесенные сечения могут располагаться в любом месте рабочего поля чертежа, а также в разрыве между частями одного и того же вида. Ось симметрии вынесенного или наложенного сечения указывают штрихпунктирной

Для несимметричных сечений, расположенных в разрыве или наложенных (рис. 5.11а, б), линию сечения проводят и наносят стрелки, но буквы не ставят. Во всех остальных случаях обозначение линии сечения и самого сечения выполняют так же, как для разреза (рис. 5.10в). Секущие плоскости выбирают так, чтобы получить нормальные поперечные сечения. Сечение по построению и расположению должно соответствовать направлению, указанному стрелками. Допускается располагать сечение на любом месте поля чертежа, а также с поворотом с добавлением знака (например, А–А ).

Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления в сечении показывают полностью (рис. 5.10а). В случае если сечение получается состоящим из отдельных самостоятельных частей, следует вычерчивать разрез. Контур вынесенного сечения, а также сечения, входящего в состав разреза, обводится сплошными основными линиями, а контур наложенного сечения — сплошными тонкими линиями.

Все сечения, в том числе и входящие в состав разреза, заштриховываются. В соответствии с ГОСТ 2.306-68 штриховка наносится сплошными тонкими параллельными линиями под углом 45^° к линиям рамки чертежа в одну и ту же сторону (влево или вправо) на всех сечениях одной и той же детали. Если линии контура детали или осевые линии расположены под углом 45^° к линиям рамки чертежа, то угол наклона линий штриховки следует брать 30^° или 60^°. Расстояние между линиями штриховки должно быть одинаковым для всех сечений данной детали и может выбираться в пределах от 1 до 3 мм в зависимости от площади штриховки.

Если секущая плоскость проходит вдоль тонкой стенки или ребра жесткости детали, то такая стенка или ребро условно не штрихуются (см. рис. 5.3). При обозначении видов, разрезов, сечений минимальные размеры стрелок и остальных условных обозначений должны соответствовать размерам, указанным на рис. 5.12 и 5.13.

Выносные элементы

В случае если какая-либо часть предмета требует пояснений в отношении формы, размеров и других данных, выполняется дополнительно отдельное увеличенное изображение, называемое выносным элементом. Выносной элемент может содержать подробности, не указанные на соответствующем изображении, и отличаться от него содержанием (например, изображение может быть видом, а выносной элемент — разрезом). Место на изображении, к которому относится выносной элемент, отмечают сплошной замкнутой тонкой линией (окружностью или овалом и т. п.) и на полке линии-выноски указывают обозначение выносного элемента прописными буквами алфавита или их комбинацией с арабскими цифрами (например, А, А1, А2). Над выносным элементом ставится та же буква (или комбинация ее с цифрой) и масштаб по типу А(5 : 1) на рис. 5.14. Выносной элемент следует располагать возможно ближе к соответствующему месту на изображении предмета.

Нанесение размеров

Все изображения сопровождаются нанесением размеров. При нанесении размеров следует руководствоваться основными положениями ГОСТ 2.307-68. На чертеже проставляются размеры истинной величины детали и ее элементов независимо от масштаба, в котором выполнены изображения. Линейные размеры указываются на чертеже в миллиметрах без обозначения единицы измерения, угловые — в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения. Для нанесения на чертеже размеров проводят выносные и размерные линии (сплошные тонкие линии). При нанесении размера прямолинейного отрезка размерную линию проводят параллельно этому отрезку, а выносные линии — перпендикулярно размерным (см. рис. 5.15а). При нанесении размера угла размерная линия проводится в виде дуги с центром в его вершине, а выносные линии — радиально (рис. 5.15б). При нанесении размера дуги окружности размерную линию проводят концентрично дуге, а выносные линии — параллельно биссектрисе угла и над размерным числом наносят знак (рис. 5.15а).

Размерные линии предпочтительно наносить вне контура изображения. Не допускается использовать в качестве размерных линии контура, центровые и выносные линии. Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий. Размерную линию ограничивают с обоих концов стрелками, упирающимися в выносные, осевые или контурные линии. Размерная линия радиуса ограничивается одной стрелкой со стороны определяемой дуги или скругления (рис. 5.15б). При указании диаметра окружности независимо от того, изображена она полностью или частично, допускается проводить размерные линии с обрывом. Обрыв делают за центром окружности (рис. 5.15в). Формы двух видов стрелки и примерное соотношение ее элементов показаны на рис. 5.15г. Выносные линии проводят от линий видимого контура. Выносные линии должны выходить за концы стрелок размерной линии на 1…5 мм (рис. 5.15г).

Расстояние между линией контура и размерными линиями выбирается в зависимости от размеров изображения и насыщенности чертежа. Минимальное расстояние размерной линии от параллельной ей линии контура должно быть 10 мм, а минимальное расстояние между параллельными размерными линиями — 7 мм (рис. 5.15а, г). Размерные числа наносят над размерной линией возможно ближе к ее середине. При нанесении нескольких параллельных размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа следует располагать в шахматном порядке (рис. 5.15а).

Линейные размеры при различных наклонах размерных линий и угловые размеры при различных положениях углов наносят так, как показано на рис. 5.16. Если размерное число линейного или углового размера, наносимое над серединой размерной линии, попадает в заштрихованные зоны (в пределах угла 30^°), то оно выносится на горизонтально расположенную полку линии-выноски.

Для углов малых размеров при недостатке места размерные числа размещают на полках линий-выносок в любой зоне (угол 5^° на рис. 5.16). Если для нанесения стрелок и размерных чисел недостаточно места, то их наносят одним из способов, показанных на рис. 5.17.

Размерные числа не допускается разделять или пересекать какими бы то ни было линиями чертежа. В месте нанесения размерного числа осевые, центровые линии прерывают. Линии контура прерывать не допускается. Нельзя наносить размерные числа в местах пересечения размерных, осевых и центровых линий. Перед размерным числом радиуса помещают прописную букву R (например, R20), перед размерным числом диаметра — знак d (например, d20). При большой величине радиуса центр дуги окружности допускается приближать к дуге.

В этом случае размерную линию радиуса показывают с изломом под углом 90^° (см. рис. 5.18а). Если не требуется указывать размеры, определяющие положение центра дуги окружности, то размерную линию радиуса допускается не доводить до центра и смещать относительно центра (рис. 5.18а). При проведении нескольких радиусов из одного центра размерные линии любых двух радиусов не располагают на одной прямой (рис. 5.18б).

Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия. Размеры одного и того же элемента на чертеже повторять не допускается. Размеры нескольких одинаковых элементов изделия, как правило, наносят один раз с указанием на полке линии-выноски или под ней количества этих элементов (рис. 5.19). При этом для элементов, равномерно расположенных по окружности (например, отверстий), угловые размеры между ними не ставят при условии, что один из этих элементов лежит на одной из осей симметрии (рис. 5.19а). Наносится лишь размер диаметра окружности, на которой расположены центры отверстий (d40 на рис. 5.19а). Если ни одно из отверстий не лежит на оси симметрии, то следует задавать угол до первого элемента (рис. 5.19б).

Глубина отверстий на чертежах показывается при разрезе детали. Поэтому и диаметры отверстий следует наносить преимущественно на соответствующих разрезах (рис. 5.20).

В случае выполнения изображения со сферой, если ее трудно отличить от других поверхностей, допускается при нанесении размера диаметра (радиуса) сферы писать слово «Сфера» или наносить знак d (например, Сфера R15, d d40). Квадрат на чертеже определяют двумя размерами его сторон или одним размером со знаком (рис. 5.21). Диагонали, проведенные тонкими линиями, условно обозначают плоскость (ГОСТ 2.305-68).

Размеры фасок под углом 45^° наносят, как показано на рис. 5.21а. Размеры фасок под другими углами указывают линейным и угловым размерами (рис. 5.21а) или двумя линейными размерами (рис. 5.21б). В случае выполнения на чертеже изображения, на котором вид совмещен с разрезом (вид сверху или слева), а также при вычерчивании симметричной фигуры до оси симметрии или с обрывом, размерную линию проводят с обрывом, который делают дальше оси или линии обрыва изображения (рис. 5.22). При недостатке места для стрелок на размерных линиях, расположенных цепочкой, стрелки допускается заменять засечками, наносимыми под углом 45^° к размерным линиям, или четко наносимыми точками (см. рис. 5.23а).

При недостатке места для стрелки из-за близко расположенной контурной или выносной линии последние допускается прерывать (рис. 5.23б). В случае необходимости нанесения размерного числа на заштрихованном поле изображения линии штриховки прерывают (см. рис. 5.16). На технических чертежах не допускается наносить размеры в виде замкнутой цепи, за исключением случая, когда один из них — справочный (размер 35^° на рис. 5.21а).

Стандартные аксонометрические проекции

Для построения наглядных изображений предметов применяют аксонометрические проекции. Часто при этом возникает необходимость построения многоугольника или окружности.

Построение многоугольников и окружностей

При построении аксонометрии по прямоугольным проекциям за координатные плоскости xOy, xOz, yOz принимают плоскости, параллельные соответственно горизонтальной, фронтальной и профильной плоскостям проекций. Исходя из этого, на чертеже наносят прямоугольные проекции осей координат. По прямоугольным проекциям определяют координаты отдельных точек и по ним с учетом коэффициентов искажения строят аксонометрические проекции.

На рис. 5.24 показано построение в аксонометрии шестиугольника, лежащего в плоскости, параллельной вертикальной (фронтальной) плоскости проекций. На изображение шестиугольника нанесены проекции осей координат x₂, z₂ (рис. 5.24а). На рис. 5.24б оси x и z заданы в аксонометрии. На осях x и z нанесены точки 1, 2, 3, 4 (O1 = O₂1₂; O2 = O₂2₂; O₃ = O₂3₂; O₄ = O₂4₂). Через точки 3 и 4 проведены прямые, параллельные оси x. На них от точек 3 и 4 отложены расстояния, соответственно равные Полученные точки 5, 6, 7, 8 соединены с точками 1 и 2.

Любая кривая в аксонометрии может быть построена по точкам. На рис. 5.25 в аксонометрии построена окружность, лежащая в горизонтальной плоскости Окружность вписана в квадрат (рис. 5.25а), сторона которого равна ее диаметру. Точки являются точками касания окружности сторон квадрата. Точки окружности лежат на диагоналях квадрата.

В аксонометрической проекции (рис. 5.25б) оси x и y расположены под углом 120^°. На них построен квадрат ABCD и нанесены точки 1, 2, 3, 4. Построение квадрата в аксонометрии подобно построению шестиугольника на рис. 5.24б. Точки 5, 6, 7, 8 найдены по их координатам на рис. 5.25а. Все восемь полученных точек соединены плавной кривой, близкой по форме к эллипсу. Другой способ построения окружности по ее хордам показан на рис. 5.26.

На рис. 5.26а параллельно оси y1 проведены хорды окружности, для чего радиус разделен на три равные части точками L1, K1. На аксонометрических осях x, y отложены диаметры окружности и найдены точки L, K, соответствующие точкам L1, K1.

Через них проведены прямые, параллельные оси y. На этих прямых отложены в обе стороны от точек L, K отрезки K1 = K2, L3 = L4, соответствующие полухордам окружности. По полученным точкам и симметричным им (справа от оси y) построен эллипс — аксонометрия окружности.

Аксонометрические проекции

Виды аксонометрических проекций, применяемые в технических чертежах, установлены ГОСТ 2.317-69. Наиболее употребительные из них следующие. Прямоугольная изометрическая проекция. Положение аксонометрических осей показано на рис. 5.27а. Рекомендуется строить без искажения по осям x, y, z, т. е. с коэффициентом искажения, равным 1. Окружности, лежащие в плоскостях, параллельных горизонтальной, фронтальной или профильной плоскостям проекций, изображаются эллипсами 1, 2, 3 (рис. 5.27б). Большая ось эллипса равна 1,22 диаметра проецируемой окружности, а малая — 0,71 диаметра. На рис. 5.28 с целью упрощения указан способ построения овала, заменяющего эллипс. Прямоугольная диметрическая проекция. Положение аксонометрических осей показано на рис. 5.29а. Поскольку направление осей x и y можно определить, построив прямоугольные треугольники с отношениями катетов ¹/₈ и ⁷/₈. Коэффициенты искажения по осям x и z принимаются равными 1, а по оси y — 0,5. Большие оси эллипсов 1, 2, 3 (рис. 5.29б) равны 1,06 диаметра проецируемой окружности, а малые оси эллипсов 1, 3 — 0,35 диаметра, эллипса 2 — 0,95 диаметра. Заменяя эллипсы близкими к ним овалами, построение можно выполнить в соответствии с рис. 5.30. Косоугольная фронтальная диметрическая проекция. Положение аксонометрических осей показано на рис. 5.31а. Коэффициенты искажения по осям x и z равны 1, а по оси y — 0,5.

Окружность, лежащая в плоскости, параллельной фронтальной плоскости проекций, изображается окружностью, а окружность, лежащая в плоскости, параллельной горизонтальной или профильной плоскостям проекций, — эллипсом, большая ось которого равна 1,07, а малая — 0,33 диаметра проецируемой окружности (рис. 5.31б).

У косоугольной фронтальной диметрической проекции допускается угол наклона оси y 30^° или 60^°. ГОСТ 2.317-69 предусматривает также применение косоугольной фронтальной и косоугольной горизонтальной изометрических проекций. В этих проекциях коэффициенты искажения по осям x, y, z равны 1.

Выбор вида аксонометрии и последовательность построения

При выборе вида аксонометрии необходимо стремиться к тому, чтобы изображение предмета было достаточно наглядным и простым при построении. Предпочтение следует отдавать прямоугольным аксонометрическим проекциям. Если элементы, необходимые для характеристики предмета, расположены на трех его сторонах, то целесообразно воспользоваться прямоугольной изометрией. Однако ее не следует применять для призматических и пирамидальных форм, имеющих в основании квадрат (рис. 5.32а, б).

Предмет, имеющий окружности, расположенные в плоскостях, параллельных фронтальной плоскости проекций, наиболее просто изображается в косоугольной фронтальной диметрии или изометрии. Последнюю применяют для предметов, у которых размеры вдоль оси y малы по сравнению с размерами вдоль осей x и z.

Не рекомендуется применять косоугольные проекции для изображения предметов, имеющих сферические поверхности. Для показа внутреннего устройства предмета в аксонометрии применяют разрезы, которые получают путем мысленного рассечения предмета плоскостями, параллельными основным плоскостям проекций, и условного удаления соответствующей (передней) его части (см. рис. 5.32б).

При построении аксонометрии с разрезом возможны две последовательности:

• 1. Изображают предмет без разреза, затем вводят секущие плоскости и выполняют разрез.
• 2. Строят контуры сечений предмета плоскостями, которыми производят разрез, потом достраивают изображение остальных элементов предмета.

Иногда при построении аксонометрии предмета используют обе эти последовательности: одну часть предмета строят первым приемом, другую — вторым.

Штриховка сечений в аксонометрических проекциях выполняется линиями, параллельными одной из диагоналей проекций квадратов, построенных на аксонометрических осях (см. рис. 5.33). Стороной квадратов является отрезок прямой, откладываемый на осях x, y, z с учетом коэффициентов искажения.

Пример последовательности построения аксонометрии (прямоугольной диметрической проекции) предмета показан на рис. 5.34. Из чертежа на рис. 5.34а видно, что линией, разделяющей вид и разрез (на главном виде) является тонкая волнистая линия, проведенная слева от оси симметрии, на которой расположено ребро квадратного отверстия детали. В аксонометрии (см. рис. 5.34д), в отличие от ортогональных проекций (рис. 5.34а), тонкие стенки типа ребер жесткости в разрезе заштриховывают. Размеры на аксонометрических проекциях не проставляют.

Контрольные вопросы

• 1. Что называют видом? Как располагаются и обозначаются виды на чертежах?
• 2. Что называется разрезом, сечением? Какая между ними разница?
• 3. Как обозначаются разрезы на чертежах?
• 4. Какие типы сложных разрезов вам известны?
• 5. Какие виды сечений вы знаете?
• 6. Как обозначается на чертеже выносной элемент?
• 7. Какое правило нанесения штриховки сечений в разрезах деталей устанавливает ГОСТ 2.306-68? Когда применяется исключение из общего правила?
• 8. Какие виды аксонометрических проекций установлены ГОСТ 2.317-69?
• 9. Как располагаются аксонометрические оси прямоугольной изометрии? Каково положение и какие размеры осей эллипсов, изображающих окружности, расположенные в плоскостях, параллельных основным плоскостям проекций?
• 10. В каких случаях целесообразно применять косоугольную фронтальную диметрию?
• 11. Как наносятся линии штриховки сечений в аксонометрических проекциях?

Сфера современной инженерной деятельности включает в себя инженерное исследование, изобретательство, проектирование, конструирование, организацию изготовления и эксплуатацию изделия. Изделием в соответствии с ГОСТ 2.101-68 называется любой предмет или набор предметов, изготавливаемых предприятием. Для того чтобы изготовить изделие, его надо спроектировать и конструктивно разработать. Проектирование производится на основе технического задания заказчика. Изучение задания, анализ принципиальной схемы устройства, его внутренних и внешних связей дают первую необходимую информацию о возможности технической реализации изделия.

Для выявления и анализа существующих сходных устройств и их систематизации проводят сбор дополнительной информации на основании поиска в технической литературе. В результате проектирования инженер создает модель изделия, отвлеченную от вещественной формы и представленную общим видом, схемой, расчетами, необходимыми для предварительного обсуждения идеи изделия с заказчиком и потребителем и обоснования затрат на его создание. Спроектированная модель является основой для конструирования изделия.

Конструирование — это процесс создания чертежей еще не существующих изделий, это передача творческой технической мысли конструктора, опирающейся на опыт и мысленные пространственные представления. В результате конструирования объект разработки материализуется в виде опытного образца, а затем изделия, изготавливаемого на производстве.

Виды изделий

ГОСТ 2.101-68 «Виды изделий» устанавливает следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты. Деталь представляет собой изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Сборочная единица — изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями. Примерами сборочных единиц могут служить авторучка, часы, компьютер, автомобиль. Под комплексом понимается два или более изделий, предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например, автоматическая телефонная станция.

Комплект — два или более изделия, имеющих общие эксплуатационные функции вспомогательного характера. Это комплект запасных частей, комплект инструментов и т. п.

Изделия в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей делятся на:

• а) неспецифицируемые — не имеющие составных частей (детали);
• б) специфицируемые — состоящие из двух или более составных частей (сборочные единицы, комплексы, комплекты).

Изделие может быть полностью изготовлено предприятием для дальнейшей реализации. Но отдельные составные части его могут быть получены в готовом виде с другого предприятия. Эти части изделия называют покупными. К покупным, в частности, относятся подшипники и крепежные детали. Составная часть изделия (деталь, сборочная единица), выполненная по чертежам другого изделия, ранее изготовленным этим или другим предприятием, называется заимствованной. Изделия, форма и размеры которых определяются государственными стандартами, называются стандартными. Это крепежные детали (болты, винты, гайки, шайбы, штифты), маховики и т. п., а также сборочные едиицы, примером которых могут служить подшипники.

Виды и комплектность конструкторских документов

В соответствии с ГОСТ 2.102-68 к конструкторским документам на изделия относятся графические и текстовые документы, определяющие устройство и состав изделия и содержащие все необходимые данные для его разработки, изготовления, эксплуатации и ремонта. К графическим документам относятся: чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж общего вида, габаритный чертеж, монтажный чертеж, схема. Чертеж детали — документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля. Сборочный чертеж — документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. Чертеж общего вида — документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных частей и поясняющий принцип работы изделия.

Габаритный чертеж — документ, содержащий контурное (упрощенное) изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами. Монтажный чертеж — документ, содержащий контурное изображение изделия, а также данные, необходимые для его установки (монтажа) на месте применения. Габаритный и монтажный чертежи в данном учебнике не рассматриваются.

Схема — документ (выполняемый без соблюдения масштаба), на котором показаны в виде условных изображений, или обозначений, составные части изделия и связи между ними. Одним из видов схем является схема деления изделия на составные части. Она определяет состав изделия, входимость составных частей, их назначение и взаимосвязь. Структура схемы деления показана на рис. 6.1.

К текстовым документам относятся спецификации.

Спецификация — документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта. Конструкторский документ, полностью и однозначно определяющий изделие и его состав, называется основным конструкторским документом. За основные конструкторские документы принимают: чертеж детали — для детали; спецификацию — для сборочных единиц, комплексов и комплектов.

Все конструкторские документы, кроме основных, имеют установленный шифр (сборочный чертеж — СБ, чертеж общего вида — ВО, габаритный чертеж — ГЧ и т. п.). Для разового использования в производстве допускается выполнять чертежи в виде эскизных конструкторских документов.

Схемы, сборочный чертеж и другие документы (например, монтажный чертеж), выполненные на все изделие в целом, составляют основной комплект конструкторских документов на изделие. Конструкторские документы на составные части изделия в основной комплект на изделие в целом не входят. На каждую входящую в изделие в качестве составной части сборочную единицу разрабатывается свой основной конструкторский документ-спецификация и свои документы основного комплекта. Так, в основной комплект конструкторских документов на изделие «Авто- мобиль» входят все конструкторские документы на это изделие в целом (спецификация, сборочный чертеж, схема, эксплуатационные и другие документы).

В спецификацию на составную часть автомобиля, например двигатель, входят все конструкторские документы на изделие «Двигатель», в том числе сборочный чертеж и чертежи на отдельные детали, непосредственно входящие в данное изделие. Все эти документы составляют основной комплект конструкторских документов на изделие «Двигатель». Полный комплект конструкторской документации составляют: спецификация и основной комплект документов на изделие в целом, а также спецификации и основные комплекты документов на все составные части.

Так, в полный комплект документов на изделие «Автомобиль» входят: основной комплект документов на автомобиль и основные комплекты документов на его составные части (двигатель, коробку передач и т. п.).

Стадии разработки конструкторской документации

Разработка конструкторских документов на изделие в процессе проектирования проходит ряд стадий. ГОСТ 2.103-68 устанавливает следующие стадии: техническое предложение, эскизный проект, технический проект и рабочая конструкторская документация.

Каждая стадия разбита на этапы выполнения работ. Всем документам присваивается соответствующее обозначение (литера). Объем работ и требования к выполнению документов на каждой стадии проектирования устанавливают стандарты: ГОСТ 2.118-73, ГОСТ 2.119-73, ГОСТ 2.120-73. В соответствии с ГОСТ 2.102-68 разрабатываются те или иные конструкторские документы.

На стадии технического предложения выполняют совокупность конструкторских документов (с литерой П), которые должны содержать технико-экономическое обоснование целесообразности разработки документов на изделие на основании анализа полученного технического задания на проектирование, сравнительной оценки вариантов возможных решений и учета существующих подобных изделий. Стадии эскизного и технического проектов состоят из этапов разработки необходимых комплектов (с присвоением им соответственно литеры Э или Т), изготовления и испытания моделей и макетов, если они необходимы, рассмотрения и утверждения проектов.

На стадии эскизного проекта конструкторские документы (с литерой Э) должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие представление об устройстве и принципе работы изделия. Обязательный документ — пояснительная записка. При необходимости разрабатываются чертеж общего вида и схемы. Технический проект (документы с литерой Т) должен содержать окончательные решения с полным представлением устройства изделия и исходные данные для разработки рабочей документации. Обязательные документы на этой стадии — чертеж общего вида и пояснительная записка; также может быть выполнен чертеж детали.

Рабочая конструкторская документация включает разработку чертежей изделия на основании технического проекта с учетом изменений и дополнений, внесенных после изготовления и испытаний опытных образцов (документы с литерой О) и установочных серий (первой промышленной партии) изделия (документы с литерой А). Обязательные документы на этой стадии — чертеж детали, сборочный чертеж и спецификация. Могут быть разработаны необходимые схемы. Чертеж общего вида и пояснительная записка на стадии рабочего проектирования не выполняются.

На каждой стадии проектной документации обязательными документами являются также ведомости технического предложения (ПТ), эскизного (ЭП) и технического (ТП) проектов. В них записывают все включенные в соответствующий комплект конструкторские документы.

Контрольные вопросы 1. Какие виды изделий устанавливает стандарт? 2. Что является конструкторским документом на деталь? На сборочную единицу? 3. Какие стадии разработки проходит изделие при проектировании? 4. Какие конструкторские документы являются обязательными на стадии рабочего проектирования?

Резьбовые соединения являются наиболее распространенными из разъемных соединений, применяемых в сборочных единицах. Они подразделяются на неподвижные (крепежные) и подвижные (ходовые). Первые применяют для соединения деталей конструкций машин и механизмов, вторые используют для передачи движения. Резьба представляет собой винтовую поверхность, образуемую движением производящего профиля по цилиндрической или конической винтовой поверхности. Резьбу соответственно называют цилиндрической (рис. 7.1) или конической (рис. 7.2).

Ось резьбы — это прямая, относительно которой происходит винтовое движение плоского профиля, образующего резьбу. Боковые стороны профиля — это его прямолинейные участки, принадлежащие боковым поверхностям. Часть резьбы, соответствующая одному обороту контура вокруг оси резьбы, называют витком резьбы. Пространство между витками называют канавкой. ГОСТ 11708-82 устанавливает основные параметры и дает основные определения резьбы.

Основными параметрами резьбы являются (рис. 7.3):

• 1) форма профиля;
• 2) диаме
• 3) шаг;
• 4) направление;
• 5) число заходов.

По расположению резьба подразделяется на наружную, выполненную на наружной поверхности (на стержне или трубе), и внутреннюю, выполненную в отверстии (в гайке или муфте). При этом наружная и соответствующая ей внутренняя резьба имеют одинаковые размеры наружных и внутренних диаметров. Наружный диаметр резьбы d (D) — это диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы (d), или впадин внутренней резьбы (D). Этот диаметр для большинства резьб принимают за номинальный диаметр. Внутренний диаметр резьбы d₁ (D₁) — это диаметр воображаемого цициндра, вписанного во впадины наружной резьбы (d1) или в вершины внутренней резьбы (D₁). Средний диаметр резьбы d₂ (D₂) одинаков для внутренней и наружной резьб в резьбовом соединении. При условном изображении резьб его не показывают.

Резьбы подразделяются по форме профиля. Профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось. В зависимости от формы образующего профиля резьба бывает треугольной, трапецеидальной, круглой, прямоугольной и т. п. Угол профиля резьбы — это угол a между его боковыми сторонами (см. рис. 7.3). Шаг резьбы P — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы. Высота исходного профиля H (t0) — высота остроугольного профиля, полученного продолжением боковых сторон профиля до взаимного их пересечения.

Рабочая высота профиля h (t₂) — высота соприкасания сторон профиля наружной и внутренней резьб в направлении, перпендикулярном оси резьбы. По числу заходов (выступов и канавок) резьбы делятся на однозаходные, образованные одним винтовым выступом, и многозаходные, образованные двумя или более винтовыми выступами, равномерно расположенными на поверхности резьбы. Ход резьбы t — расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащего одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы. Ход резьбы — это величина относительного перемещения винта (гайки) вдоль своей оси за один оборот.

Зависимость между ходом резьбы t и шагом резьбы P выражается формулой где n — число заходов. По направлению винтовой линии резьба подразделяется на правую и левую. Правая резьба образована контуром, вращающимся по ходу часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси от наблюдателя. Левая резьба образована контуром, вращающимся против хода часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси от наблюдателя. Резьбы, размеры которых не входят в число стандартных, называют специальными. Специальную резьбу со стандартным профилем обозначают сокращенно «Сп.» и условным обозначением профиля (М — для метрических резьб и т. д.). Их размеры берут либо применительно к одному из существующих типов резьбы, либо произвольно.

Цилиндрические резьбы

Существует значительное количество цилиндрических резьб, отличающихся друг от друга своим назначением и параметрами. Метрическая резьба (ГОСТ 9150-81) применяется в основном в качестве крепежной резьбы для крепления деталей. Эта резьба однозаходная, преимущественно правая. Наибольшее распространение получила метрическая резьба, выполняемая по ГОСТ 9150-81 и применяемая для диаметров от 1 до 600 мм (табл. 7.1). профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник с углом при вершине 60^° и высотой H (рис. 7.4).

Высота h рабочего номинального профиля у гайки и болта на ³/_8bH меньше, чем высота теоретического, за счет среза вершины профиля и образования впадины. У болта вершина теоретического профиля уменьшена на H/8, а у гайки на H/4. Метрические резьбы подразделяются на резьбы с крупными и мелкими шагами. Эти резьбы подобны по профилю, но имеют различные значения шага для одних и тех же диаметров. Наружные диаметры метрических резьб (ГОСТ 8724-81) подразделяются на 3 ряда, при выборе резьб первый ряд следует предпочитать второму, а второй — третьему (см. табл. 7.1).

ГОСТ 16093-70 определяет три класса точности для установления метрической резьбы: точный, средний и грубый. Установлены следующие степени точности резьбы: для наружной (болтов) — 4, 6, 8-я и соответственно для внутреннего диаметра (гайки) — 5, 6, 7-я. Четыре основных отклонения для наружной резьбы обозначаются буквами h, g, e, d; два для внутренней резьбы — H, G.

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, показsвающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение (например, 6h, 7g, 6H). Трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484-81) применяется для преобразования вращательного движения в поступательное при значительных нагрузках. Стандартизована для диаметров от 10 до 640 мм с шагом от 2 до 48 мм.

Для каждого диаметра резьбы стандарт предусматривает, как правило, три различных шага. Трапецеидальная резьба имеет профиль в виде равнобочной трапеции с углом 30^° между ее боковыми сторонами (рис. 7.5). Резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой. Упорная резьба (ГОСТ 10177-82) применяется при больших односторонних усилиях, действующих в осевом направлении. Форма профиля и значения диаметров и шагов для однозаходной упорной резьбы предусматривается ГОСТ 10177-82.

Профиль резьбы (рис. 7.6) представляет собой трапецию, одна сторона которой является рабочей стороной профиля, и ееположение определяется углом наклона 3^°. Другая сторона трапеции (не рабочая сторона профиля) имеет угол наклона 30^°. Упорная резьба может выполняться с разными шагами при одном и том же диаметре. Трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357-81). Используется для со-единения труб и арматуры трубопроводов. Трубная резьба имеет треугольный профиль с углом при вершине 55^° с оскруглением выступов и впадин (радиус закругления r = 0,13733P) (рис. 7.7).

Трубная цилиндрическая резьба может изготавливаться с различной точностью, характеризуемой соответствующим классом точности резьбы .По сравнению с основной метрической резьбой она имеет более мелкий шаг и меньшую высоту профиля, так как нарезается на тонкостенных деталях.

Конические резьбы

Конические резьбы применяются при соединении труб для обеспечения повышенной герметичности резьбовых соединений при больших давлениях жидкости или газа. Резьба выполняется на конической поверхности с конусностью 1 : 16, что соответствует углу наклона образующей конуса к его оси, равному (см. рис. 7.8). Размеры конических резьб даются в основной плоскости, совпадающей с торцом муфты. Основная плоскость — расчетное сечение, расположенное на определенном расстоянии от базы конуса. Расстояние от базы до основной плоскости задано в таблицах на конические резьбы

Трубная коническая резьба (ГОСТ 6211-81). Угол профиля резьбы равен 55^°, вершины и впадины профиля закруглены. Условный размер резьбы, ее диаметры, измеренные в основной плоскости, полностью соответствуют параметрам трубной цилиндрической резьбы, имеющей тот же условный размер. Возможно соединение деталей с трубной конической резьбой с деталями, имеющими трубную цилиндрическую резьбу, если их номинальные размеры одинаковы. Коническая дюймовая резьба с углом профиля 60^° (ГОСТ 6111-52).Угол профиля резьбы равен 60^°. Вершины и впадины резьбы срезаны на 0,033P. При этом практически устраняются зазоры при затяжке резьбы.

Изображения резьбы на чертежах

Правила условного изображения резьбы на чертежах установлены ГОСТ 2.311-68 «Изображение резьбы». Все резьбы на чертежах изображают одинаково. Наружная резьба изображается сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями —по внутреннему диаметру (рис. 7.9). На изображении, полученном проецированием на плоскость, параллельную оси резьбы, сплошные тонкие линии должны пересекать границу фаски (см. § 8.1). На изображении, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, по наружному диаметру резьбы проводится окружность сплошной основной линией, а по внутреннему диаметру — тонкой сплошной линией дуга, приблизительно равная ³/₄ окружности и разомкнутая в любом месте. Однако не следует начинать и заканчивать разрыв тонкой линии на осевой линии. Фаска на таком виде не изображается.

Внутренняя резьба на продольном разрезе изображается по внутреннему диаметру сплошными основными линиями и по наружному диаметру сплошными тонкими, проводимыми только до линии фаски. На изображении, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, по внутреннему диаметру резьбы проводится окружность сплошной основной линией, а по наружному диаметру проводится дуга тонкой сплошной линией, разомкнутая в любом месте и равная приблизительно ³/₄ окружности. Фаска на таком виде не изображается (рис. 7.10).

Расстояние между тонкой и основной линиями должно быть не менее 0,8 мм и не более шага резьбы. Внутренняя резьба, показываемая как невидимая, изображается штриховыми линиями одной толщины по наружному и внутреннему диаметрам (рис. 7.11). Границу резьбы на стержне и в отверстии проводят в конце полного профиля резьбы до начала сбега (сбегом называется участок выхода режущей части инструмента, см. § 8.9) сплошной основной линией или штриховой линией, если резьба обозначается как невидимая. Границы резьбы проводятся до линии наружного диаметра (рис. 7.12). Сбег резьбы на чертежах, как правило, не изображается, а за длину резьбы принимается длина резьбы полного профиля, в которую включается фаска, выполненная на резьбе.Наиболее часто встречающиеся из резьб приведены в табл. 7.2.

Изображение глухого отверстия с резьбой показано на рис. 7.13. Отверстие заканчивается конической поверхностью от сверла. Независимо от величины угла конуса сверла, на чертежах этот конус изображается условно под углом 120^°. При этом размер угла не проставляется. Глубина резьбы будет меньше глубины отверстия на величину недореза. Размеры недорезов установлены ГОСТ 10549-63 в зависимости от шага резьбы P.Коническую резьбу на стержне на виде со стороны меньшего основания конуса изображают окружностями внутреннего и наружного диаметров резьбы меньшего основания и окружностью наружного диаметра большего основания. На виде со стороны большего основания изображают только окружности диаметров резьбы большего основания (рис. 7.14).Штриховка в разрезах и сечениях всегда выполняется до сплошной основной линии, соответствующей внутреннему диаметру резьбы в отверстии или наружному диаметру резьбы на стержне (см. рис. 7.12).

На продольных разрезах резьбового соединения согласно ГОСТ 2.311-68 резьба полностью показывается на стержне, а в отверстии следует изображать только ту часть внутренней резьбы, которая не закрыта внешней резьбой (стержнем). При этом, если стержень не имеет продольного отверстия, в разрезе он изображается без штриховки (рис. 7.15, 7.16). Если резьба имеет нестандартный профиль (например, прямоугольная), его необходимо показывать на изображении детали или как выносной элемент со всеми необходимыми размерами. Кроме этого на чертеже указывают дополнительные данные: число заходов (для многозаходной резьбы), направление резьбы с добавлением слова «Резьба» (рис. 7.17).

Обозначение резьбы

Обозначения резьб указываются по соответствующим стандартам на размеры. Каждый тип резьбы имеет условное буквенное обозначение: M — метрическая, Tr — трапецеидальная, G — трубная цилиндрическая и т. д.В обозначения стандартных резьб входят следующие параметры:

• 1. Условное обозначение типа резьбы.
• 2. Наружный диаметр резьбы (d или D) в миллиметрах или дюймах (кроме трубной и конических резьб). В обозначении трубной цилиндрической резьбы указывается в дюймах внутренний диаметр трубы, т. е. условный проход трубы. Для конических резьб указывается наружный диаметр в сечении основной плоскостью.
• 3. Шаг резьбы (P). Указывается не для всех резьб. Например, не указывается крупный шаг для метрической однозаходной резьбы.
• 4. Ход резьбы. В обозначении указывается ход резьбы, а за ним в скобках его шаг.
• 5. Левое направление навивки резьбы. Обозначается LH. Правая резьба применяется значительно шире и в обозначении не указывается.
• 6. Условное обозначение поля допуска или класса точности. Условное обозначение резьб, кроме трубной цилиндрической и конических, проставляется по наружному диаметру резьбы. Обозначение трубной цилиндрической и конических резьб указывается на полке линии-выноски

(см. табл. 7.2).Для нестандартной резьбы проставляются все необходимые размеры (рис. 7.17).

Контрольные вопросы

• 1. Как на чертежах изображается резьба на стержне и в отверстии?
• 2. По какому диаметру обозначается метрическая резьба на стержне, в отверстии, в соединении?
• 3. Как обозначается трубная резьба?
• 4. Какая резьба является нестандартной?

Изображение стандартных элементов деталей

Формы многих деталей машин имеют общие элементы: пазы, фаски, проточки, накатки, канавки и т. п., изображения которых выполняются по определенным правилам (рис. 8.1).

Фаски

Фасками называют притупленные кромки плоскостей, концов валов, резьбовых стержней, отверстий, дисков. У конуса и цилиндра фаски имеют форму усеченного конуса небольшой высоты с углом при вершине 90^°. Размер фаски по ГОСТ 2.307-68 обозначается одной размерной линией с указанием высоты фаски с и угла наклона 45^° образующей или плоскости среза (рис. 8.2).Размеры фасок под другими углами указывают по общим правилам —линейным и угловым размерами или двумя линейными размерами (рис. 8.3).

Конусы

Конические поверхности применяют в соединениях деталей для фиксации их взаимного положения. Углы конусов и конусности внешних и внутренних поверхностей устанавливает ГОСТ 8593-81. Конусность может быть задана отношением двух чисел или десятичной дробью и обозначается равнобедренным треугольником с вершиной, направленной в сторону вершины конуса, за которым следует размерное число. Примеры обозначения даны на рис. 8.4.

Элементы с плоскими гранями «под ключ»

Плоские грани, выполненные на деталях (головки болтов и винтов, лыски и т. п.) используются при необходимости поворота детали гаечным ключом. Лыска — плоский срез на цилиндрической или конической части детали. Лыски, как правило, выполняются с двух сторон и предназначаются для захвата вала ключом. Основным изображением для простановки размера «под ключ» служит вид слева с определяющим размером S (рис. 8.5а) или сечение А–А (рис. 8.5б).Форму шестигранника имеют гайки, головки болтов, выемки в голов ках винтов. Шестигранные элементы выполняются по ГОСТ 24671-81.

Шестигранники необходимо изображать в двух проекциях. На главном виде ось шестигранника параллельна плоскости проекции. Это изображение необходимо для нанесения размеров высоты или глубины шестигранника и размеров фаски. На виде слева ось шестигранника перпендикулярна плоскости проекций. Второе изображение необходимо для нанесения размеров «под ключ» (рис. 8.6).

Накатки

Накатка — рифленая поверхность рукояток, круглых головок винтов, резьбовых крышек, завинчиваемых вручную. Накатка применяется прямая (рис. 8.7а) и косая сетчатая (рис. 8.7б). На чертежах деталей накатку обозначают условно на небольшом участке по ГОСТ 2.305-68 (рис. 8.7в). При этом указывается исходный диаметр цилиндра под накатку D, шаг накатки t, ширина накатки b, угол накатки. Для прямой накатки применяют следующий ряд шагов: 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6 мм; для косой сетчатой накатки: 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 2,0 мм.

Отверстия под крепежные детали

Определяющим размером сквозного отверстия является диаметр стержня d, вставляемого в него. Различают два случая: когда диаметр отверстия больше диаметра стержня крепежной детали (рис. 8.8) и когда их номинальные размеры равны (рис. 8.9). Размеры отверстия выбирают в зависимости от требуемой точности сборки по ГОСТ 11284-75. На сборочных чертежах отверстие изображают немного увеличенным. В соединениях без зазора в соответствии с ГОСТ 24670-81 необходимо сточить кромки отверстий для укрепления контакта с галтелью под головкой болта или винта. Размеры сквозных квадратных и продолговатых отверстий устанавливает ГОСТ 16030-70.

Опорные поверхности под крепежные детали

Головки болтов, винтов, заклепок, а также гайки, шайбы могут располагаться на специальных выступах (рис. 8.10) или быть частично или полностью утоплены (рис. 8.11). Размеры выступов и гнезд в этих случаях устанавливает ГОСТ 12876-67. Определяющим размером служит диаметр d стержня.

Канавки, проточки

Канавки, проточки применяют в основном для «выхода» режущих инструментов (при нарезании резьбы) (рис. 8.12), для установки в них стопорящих деталей, уплотняющих прокладок (рис. 8.13), для обеспечения плотного прилегания торцовых поверхностей соединяемых деталей (см. рис. 8.1, поверхности I и II). На чертеже проточки изображают упрощенно, дополняя чертеж выносным элементом, показывающим действительные формы и размеры по соответствующим стандартам.

Шпоночные пазы

Шпоночные пазы выполняются в двух сопряженных деталях: на валу и во втулке. Шпонка, установленная в эти пазы, передает крутящий момент от вала к втулке и наоборот. На валу в осевом направлении вырезается паз в виде прямоугольной канавки, соответствующей ширине шпонки. Глубина и длина паза зависят от размеров шпонки. Во втулке в осевом направлении также прорезается прямоугольный паз по ширине шпонки. Глубина паза зависит от высоты шпонки и определена стандартами. На цилиндрических поверхностях размеры шпоночных пазов для призматических шпонок устанавливает ГОСТ 23360-78, для сегментных шпонок — ГОСТ 24071-80. Определяющим размером служит диаметр вала или втулки. На чертеже шпоночные пазы изображают в двух проекциях. Примеры изображений и нанесения размеров шпоночных пазов даны на рис. 8.14.

Технологические элементы резьбы

К технологическим элементам, связанным с выходом резьбы, относятся сбег, недорез, проточка и фаска (рис. 8.15). При нарезании резьбы на стержне или в отверстии часть витков получается неполного профиля, если на детали не предусмотрена проточка для выхода режущей части инструмента, которым нарезается резьба. Эту часть резьбы называют сбегом резьбы. Сбег зависит от угла заборной части режущего инструмента и от величины шага резьбы. На чертежах размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают, как правило, без сбега. Величина ненарезанной части поверхности детали между конусом сбега и опорной поверхностью детали (при переходе с одного диаметра на другой) называется недоводом резьбы. Участок поверхности детали, включающий сбег резьбы и недовод, называется недорезом резьбы. Для устранения сбега или недореза выполняют проточку — канавку прямоугольного или полукруглого профиля (рис. 8.12).

Форму и размеры сбегов, недорезов и проточек устанавливает ГОСТ 10549-80. Определяющим размером служит шаг резьбы P. Для облегчения соединения между собой резьбовых деталей на конце стержня и в начале отверстия выполняются фаски, имеющие форму усеченного конуса.

Фаски наметрической наружной резьбе имеют угол при вершине конуса 90^°, на метрической внутренней резьбе — 120^°. Для остальных типов резьб этот угол и на стержне, и в отверстии составляет 90^°. В резьбовых соединениях фаску изображают только на проекции, параллельной оси резьбы, или в сечении плоскостью, проходящей через ось резьбы. На проекции, перпендикулярной оси резьбы, фаску не показывают (см. рис. 7.9, 7.10). Форму и размеры фасок для наружной и внутренней резьбы устанавливает ГОСТ 10549-80 (для наружной метрической резьбы крепежных изделий — ГОСТ 12414-66). Определяющим размером служит наружный диаметр резьбы.

Нанесение размеров формы и положения элементов деталей

О величине изделия и его элементов судят по размерным числам, нанесенным на чертеж. На чертежах должно быть задано минимальное, но достаточное количество размеров, обеспечивающее правильность изготовления и контроля качества готовой детали. Основные размеры на чертеже — формообразующие (размеры формы), относящиеся к одной из ее поверхностей. Но так как форма детали ограничена не одной, а несколькими поверхностями, то имеются координирующие размеры, определяющие взаимное положение поверхностей детали. На машиностроительных чертежах размеры обычно проставляют с учетом технологических процессов обработки деталей. Это связано с выбором баз, от которых можно обеспечить ориентацию обрабатываемой поверхности и контроль размеров при изготовлении деталей. Базами могут быть:

• 1) поверхности (обычно плоскости), с которых начинается обработка: например, торцовые (рис. 8.16) или привалочные (рис. 8.17) плоскости, которыми деталь в изделии должна соприкасаться с другой деталью;
• 2) прямые линии, например оси симметрии, взаимно-перпендикулярные линии (кромки деталей) (рис. 8.18) и др.;
• 3) точки, например, как база для отсчета радиусов (в случае криволинейного контура детали отсчет угловых размеров ведется от прямой линии — оси, проходящей через базу-точку) (рис. 8.19).

В качестве размерных баз выбирают более точно обработанные поверхности, т. е. рабочие поверхности.

Для некоторых элементов деталей контроль размеров удобнее производить от разных баз. Одна из них считается основной, остальные — вспомогательными. Вспомогательные базы связаны одним размером (размер А на рис. 8.16 и 8.17) с основными базами. От вспомогательных баз можно точнее определять заданные чертежом размеры (например, толщины Б буртика или ширины В проточки на рис. 8.16). Размеры элементов деталей, расположенных на одной оси или на одной окружности, можно наносить от одной (рис. 8.20а, б) или нескольких баз (рис. 8.20в). В зависимости от выбора баз, могут применяться три способа простановки размеров элементов деталей: цепной, координатный и комбинированный. Цепной способ позволяет последовательно наносить размеры между смежными элементами (цепочкой) (рис. 8.21). При нанесении размеров цепочкой

и необходимости задания габаритного размера детали образуется замкнутая размерная цепь, недопустимая на машиностроительных чертежах. В этом случае габаритный размер цепи, так называемый свободный, указывается как справочный (рис. 8.22). Справочными называются размеры, которые по данному чертежу не выполняют, а указывают для большего удобства чтения чертежа. Справочные размеры обобщают на чертеже знаком *, а над основной надписью записывают «* Размер для справок».

Этот способ нанесения размеров дает некоторую суммарную погрешность, поэтому за свободный размер принимается такой, который требует наименьшую точность. В качестве свободных нельзя задавать размеры конструктивных элементов (фаски, проточки, канавки и т. п.), величины которых установлены соответствующими стандартами. При координатном способе все размеры наносят от одной базовой плоскости независимо друг от друга (см. рис. 8.20а, б). Этот способ отличается повышенной точностью, но увеличивает стоимость изготовления детали.

Комбинированный способ нанесения размеров представляет собой сочетание координатного способа с цепным (рис. 8.23). Этот способ позволяет отделить от других размеры, требующие высокой точности выполнения. В зависимости от необходимой точности изготовления отдельных частей детали применяют один их указанных способов простановки размеров. Размеры, относящиеся к одному и тому же элементу (пазу, выступу, отверстию и т. п.) необходимо группировать в одном месте, располагая их на том изображении, на котором геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно (рис. 8.24). Размеры фасок, канавок, проточек не включают в размерные цепи, а наносят самостоятельно.

Размеры отверстий следует наносить на их изображении в продольном разрезе. Если на чертеже такое изображение отсутствует, размеры отверстий допускается проставлять на виде (табл. 8.1). Размеры нескольких одинаковых элементов предмета, как правило, наносят один раз с указанием на полке линии-выноски количества этих элементов (рис. 8.25).

Если элементы (например, окружности) равномерно расположены по окружности изделия и одно из них лежит на оси симметрии, угловые размеры, определяющие взаимное расположение элементов не наносят, а указывают только их количество и диаметр расположения их на окружности (рис. 8.26). При нанесении размеров, определяющих расстояния между одинаковыми и равномерно расположенными элементами детали (например, отверстиями на рис. 8.27), рекомендуется вместо нанесения размерных цепей указывать размер между двумя соседними элементами и размер между крайними элементами в виде произведения числа промежутков между элементами на размер одного промежутка. Размеры симметрично расположенных элементов детали (кроме отверстий) наносят только один раз без указания их количества (рис. 8.29). Допускается повторять размеры одинаковых элементов изделия, лежащих на одной поверхности, в том случае, если они значительно удалены друг от друга и не связаны между собой размерами (рис. 8.28).

Контрольные вопросы

• 1. Как обозначаются фаски на чертежах?
• 2. Как задается конусность?
• 3. Для чего применяются канавки и проточки?
• 4. Что относится к технологическим элементам резьбы?
• 5. Что такое базовые поверхности? Какие элементы детали можно принимать за базы?
• 6. Какими способами наносят размеры деталей?

Изображение деталей разъемных соединений. разъемные соединения

Любая сборочная единица состоит из отдельных деталей, которые различными способами соединяются между собой. Соединения, детали которых могут быть разъединены без разрушения самих деталей или связующих их слоев, называются разъемными. К таким соединениям относятся: резьбовые, шпоночные, зубчатые (шлицевые) соединения, а также соединения, выполняемые с применением штифтов и пружин. Разъемные соединения могут быть подвижными, когда возможны взаимные перемещения деталей (винт домкрата) и неподвижными (крепежные соединения).

Для жесткого соединения деталей машин применяют крепежные детали. К ним относят детали с резьбой — болты, винты, шпильки, гайки, фитинги (соединительные детали трубопроводов), и без резьбы — шайбы, шплинты, штифты. По форме, размерам, резьбе, предельным отклонениям и шероховатости поверхностей каждый тип детали должен соответствовать требованиям, установленным соответствующим размерным стандартом. Большинство стандартных резьбовых крепежных деталей изготавливаются с метрической резьбой с крупным или мелким шагом, в соответствии с ГОСТ 9150-59.

Болты, винты, шпильки

Болт (см. рис. 9.1) представляет собой цилиндрический стержень с резьбой и головкой. Существует значительное количество типов болтов, отличающихся друг от друга формой и размерами головки и стержня, шагом резьбы, исполнением и точностью изготовления. Наиболее распространены болты с шестигранной головкой, изготовленные нормальной, повышенной или грубой точности. В зависимости от назначения, шестигранные головки болтов выполняют нормальной высоты по ГОСТ 7798-70 и уменьшенной высоты поГОСТ 7796-70. Каждому диаметру болта d соответствуют определенные размеры его головки. При одном и том же диаметре болт может изготавливаться различной длины l, которая стандартизирована. Длиной болта l считается размер от резьбового конца стержня до опорной поверхности головки. Длина резьбовой части болта l₀ также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины l.

По конструктивным особенностям различают болты следующих исполнений: 1 — без отверстий (в головке и стержне), 2 — с отверстием под шплинт в стержне, 3 — с двумя отверстиями в головке болта (для крепления проволокой головок группы болтов) (рис. 9.2). При изображении болта на чертеже выполняют два вида. Независимо от рабочего положения, болты вычерчивают так, чтобы их ось располагалась параллельно основной надписи чертежа. При этом на главном виде должно быть изображено три грани головки болта. Второй вид — со стороны головки — определяет размер «под ключ». Чертеж выполняется на основании действительных размеров, которые установлены соответствующим стандартом. Например, требуется выполнить чертеж болта исполнения 1 по ГОСТ 7798-70 с резьбой М20, крупным шагом и длиной 60 мм (рис. 9.3).

Порядок выполнения чертежа следующий:

По исходным данным из таблицы подбираются размеры D = 33,3 мм и H = 13 мм для построения главного вида и вида слева шестигранной головки болта. На главном виде выполняется контурное очертание цилиндрического стержня и призматической головки болта. На виде слева проводится окружность диаметра D и в нее вписывается правильный шестиугольник. На главный вид переносятся грани головки болта. Затем на виде слева проводится окружность диаметром D₁ = 0,9S = 0,9 Ч 30 = 27 мм (где S — размер «под ключ»). Отрезок A2B2 является фронтальной проекцией окружности D₁. Из точек A₂ и B₂ проводятся прямые линии под углом 30^° к прямой A₂B₂. Полученные точки C₂ и D₂ соединяются вспомогательной прямой, образующей точки на гранях болта. Радиусом из центра, расположенного на оси болта, проводится дуга отсекающая точки E₂ и K₂.

При соединении точек E₂, K₂ получаются центры O₂ для дуги радиуса R₂. Дуги, ограничивающие боковые грани головки болта, являются дугами гипербол, так как получены в результате сечения конуса плоскостями, параллельными его оси. При упрощенном вычерчивании их можно заменить дугами окружности. В месте соединения стержня с головкой выполняется скругление, радиус которого мм определяется по ГОСТ 7798-70. Так как крупный шаг резьбы М20 равен 2,5 мм, то величина фаски принимается равной c = 2,5 мм.

Изображение болта можно выполнить по приближенным относительным размерам, определяемым в зависимости от его диаметра по следующим соотношениям (см. рис. 9.1):

• 1) наружный диаметр резьбы болта — d;
• 2) внутренний диаметр резьбы болта — d₁ = 0,85d;
• 3) диаметр головки болта — D = 2d;
• 4) высота головки болта — H = 0,7d;
• 5) размер «под ключ» — S = 1,75d;
• 6) длина резьбы болта — l₀ = (1,5…2)d;
• 7) радиусы скругления фаски: R₁ = 1,5d и R₂ (на крайних гранях) — по построению;
• высота конической фаски болта — c = 0,15d;
• 9) радиус скругления под головкой болта — r₁ = 0,8…2,2 мм.

В условном обозначении болтов указываются следующие параметры: наименование, класс точности (если он не включен в наименование стандарта), исполнение (исполнение 1 не указывают), диаметр, мелкий шаг и поле допуска метрической резьбы, длина болта, класс прочности, марка материала, обозначение вида покрытия и его толщина, номер стандарта. Пример. Условное обозначение болта с шестигранной головкой класса точности В, исполнения 3, с диаметром резьбы d = 12 мм, мелким шагом резьбы P = 1,25 мм, полем допуска резьбы 6g, длиной l = 60 мм, класса прочности 5.8 из спокойной стали, с покрытием 01 (цинковым, хроматированным) толщиной 6 мкм: Болт 3М12ґ1,25–6gґ60.58.С.016 ГОСТ 7798-70 Винт представляет собой стержень с головкой различной формы и резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей. В зависимости от назначения винты разделяют на крепежные (для разъемного соединения деталей, рис. 9.4) и установочные (для взаимного фиксирования деталей, рис. 9.5).

Различают две группы крепежных винтов: для металла (рис. 9.4а–д) и для дерева (рис. 9.4е, ж). Винты для металла в зависимости от условий работы изготавливают под отвертку — с цилиндрической (рис. 9.4а, ГОСТ 1491-80), потайной (рис. 9.4б, ГОСТ 17475-80), полупотайной (рис. 9.4г, ГОСТ 17474-80), полукруглой (рис. 9.4в, ГОСТ 17473-80) головками и с цилиндрической головкой с шестигранным углублением под ключ (рис. 9.4д, ГОСТ 11738-72). Все винты под отвертку изготавливают нормальной (А) и повышенной (В) точности с двумя исполнениями головки: с прямоугольным шлицем (исполнение 1) и с крестообразным углублением (исполнение 2). Винты с цилиндрической головкой бывают только исполнения 1. На чертеже форму винта с прямым шлицем полностью передает один вид.

Форму винта с квадратной, шестигранной, цилиндрической головкой с шестигранным углублением под ключ, или головкой с крестообразным шлицем под отвертку передают два вида. Шестигранное углубление показывают на главном виде с помощью местного разреза (см. рис. 9.4д).

Крепежные винты для дерева — шурупы — имеют заостренный конец стержня и резьбу треугольного профиля с большим шагом. По форме головки различают шурупы с головкой под отвертку — полукруглой (рис. 9.4ж, ГОСТ 1144-80), потайной (рис. 9.4е, ГОСТ 1145-80) и полупотайной (ГОСТ 1146-80) — и с головкой под ключ — «глухари» (ГОСТ 11473-75). При этом у шурупов под отвертку исполнения 1 имеется один продольный шлиц, а исполнения 2 — крестообразное углубление. При изображении шурупа на чертеже ограничиваются одним видом. Для всех винтов определяющими размерами служат диаметр резьбы d и длина l. Полная длина винта l зависит от его типа. Для винтов с цилиндрической и полукруглой головкой она равна длине стержня винта (рис. 9.4а, в). Для винта с потайной головкой она включает длину стержня и высоту головки (рис. 9.4б). Для винта с полупотайной головкой размер l показан на рис. 9.4г. Условные обозначения для винтов такие же, как и для болтов по ГОСТ 1759-70.

Пример с решением:

Условное обозначение винта с полукруглой головкой класса точности А, исполнения 2, с диаметром резьбы d = 8 мм, крупным шагом резьбы, полем допуска резьбы 6g, длиной l = 50 мм, класса прочности 4.8, без покрытия:

Пример. Условное обозначение шурупа с полупотайной головкой, исполнения 1, с диаметром резьбы d = 3 мм, длиной l = 20 мм, изготовленного из углеродистой стали без покрытия:

Шпильки применяются в часто разбираемых соединениях деталей или при невозможности использовать болты по конструктивным особенностям соединяемых деталей (например, большая толщина одной из деталей). Шпилька — цилиндрический стержень, имеющий резьбу на обоих концах. Один конец шпильки (посадочный) ввинчивается резьбой в отверстие, сделанное в одной из соединяемых деталей. Его длина l1 выбирается в зависимости от материала детали, в которую ввинчивается шпилька: для стали, бронзы и латуни для чугуна 1,25d; для легких сплавов 2d, где d —диаметр резьбы (рис. 9.6). На другой конец шпильки навинчивается гайка.

Шпильки общего применения изготавливают по ГОСТ 22032-76, ГОСТ 22033-76, …, ГОСТ 22043-76 двух типов: А — с одинаковыми номинальными диаметрами резьбы и гладкой части (рис. 9.6а); Б — с номинальными диаметрами гладкой части меньше номинального диаметра резьбы (приблизительно равны среднему диаметру резьбы) (рис. 9.6б). В зависимости от точности изготовления, различают шпильки нормальной и повышенной точности. Форма шпильки определяется одним видом. Определение длины шпильки l производится так же, как и длины болта (посадочный конец в длину шпильки не входит). Условное обозначение шпильки включает: наименование, диаметр резьбы, шаг резьбы (для мелких шагов), длину шпильки и номер стандарта, которому соответствует конструкция и размеры шпильки.

На производственных чертежах дополнительно указывают: поле допуска, класс точности резьбы, класс прочности, подгруппу материала, шифр покрытия и его толщину. Пример. Условное обозначение шпильки нормальной точности, типа А с длиной ввинчиваемого резьбового конца диаметром резьбы d = 16 мм, крупным шагом резьбы P = 2 мм, полем допуска 8g, длиной l = 120 мм, класса прочности 10.9 из стали марки 40Х, с покрытием 02 толщиной 3 мкм:

С целью упрощения условных обозначений резьбовых крепежных деталей на учебных чертежах рекомендуется не указывать поле допуска, класс прочности, обозначение материала и вид покрытия.

Гайки

Гайка представляет собой деталь с резьбовым сквозным отверстием для навинчивания на болт или шпильку. Стандартами предусмотрены гайки различной формы: шестигранные (рис. 9.7), шлицевые (см. рис. 9.8), гайкибарашки (см. рис. 9.9), колпачковые (см. рис. 9.10) и т. д.

Наиболее распространенные шестигранные гайки изготавливаются в трех исполнениях: 1 — с двумя коническими фасками по наружной поверхности (см. рис. 9.7а); 2 — с одной фаской (рис. 9.7б); 3 — без фасок и с цилиндрическим или коническим выступом с одного торца гайки (рис. 9.7в). По степени точности выполнения гайки делятся на гайки нормальной, повышенной и грубой точности. Для стандартных гаек применяется метрическая резьба с крупным и мелким шагом.

По высоте гайки разделяются на нормальные, высоты H = 0,8d; низкие, H = 0,6d; высокие, H = 1,2d; особо высокие, H = 1,5d. По форме шестигранные гайки выполняются с нормальным и уменьшенным размером «под ключ»; также гайки выполняются прорезными и корончатыми (рис. 9.7г). При изображении гайки на чертеже вычерчиваются два вида: главный вид (ось резьбы располагается параллельно основной надписи чертежа) и вид слева со стороны фаски.

Изображение шестигранной гайки строится в той же последовательности, что и головки болта. В условном обозначении гаек указываются следующие параметры: наименование, класс точности (если он не включен в наименование стандарта), исполнение (исполнение 1 не указывают), диаметр, мелкий шаг и поле допуска метрической резьбы, длина гайки, класс прочности, марка материала, обозначение вида покрытия и его толщина, номер стандарта.

Пример. Условное обозначение гайки шестигранной высокой, класса точности В, с диаметром резьбы d = 16 мм, мелким шагом резьбы P = 1,5 мм, полем допуска 6Н, класса прочности 12, из стали марки 40Х, с покрытием 01 толщиной 6 мкм (исполнение 1 в условном обозначении гайки не указывается).

Шайбы

Шайба представляет собой плоское кольцо определенной толщины (рис. 9.11), которое подкладывают под гайку, головку болта или винта для увеличения их опорной поверхности и более равномерного распределения давления на соединяемые детали. Для устранения возможности самоотвинчивания гаек в соединениях, работающих в условиях вибрации, изменения температуры, применяют пружинные (рис. 9.12) и стопорные шайбы, имеющие один или несколько выступов-лапок с наружной или внутренней стороны (рис. 9.13).

Круглые шайбы, изготавливаемые по ГОСТ 11371-78, имеют два исполнения: 1 — без фаски; 2 — с фаской. Пружинные шайбы, изготавливаемые по ГОСТ 6402-70, разделяются на легкие (Л), нормальные (Н), тяжелые (Т) и особо тяжелые (ОТ). На чертеже форму круглой шайбы передает один вид. Пружинные, стопорные, фасонные шайбы изображаются в двух видах. Материалы и общие технические условия на обычные шайбы устанавливает ГОСТ 18123-82.

Определяющим размером шайбы является диаметр стержня, на который надевают шайбу. Условное обозначение шайбы включает: наименование детали, исполнение (исполнение 1 не указывают) или тип шайбы (для пружинных), диаметр резьбы стержня крепежной детали, обозначение материала, обозначение вида покрытия, его толщину, номер стандарта.

Пример. Условное обозначение шайбы нормальной, исполнения 2, для крепежной детали с диаметром 12 мм, из стали марки 08кп, с покрытием 01 толщиной 6 мкм:

Пример. Условное обозначение шайбы пружинной легкой, исполнения 1, для крепежной детали с d = 8 мм, из стали марки 65Г, без покрытия:

Штифты, шплинты, шпонки

Штифт представляет собой гладкий цилиндрический или конический стержень, применяемый для жесткого соединения деталей или для их точного фиксирования. Штифты подразделяют на цилиндрические — ГОСТ 3128-70 (рис. 9.14а) и конические (конусность 1 : 50) — ГОСТ 3129-70 (рис. 9.14б) и ГОСТ 9464-79 (рис. 9.14в).

Отверстия под штифты в соединяемых деталях обрабатывают совместно. Конические соединения проще в изготовлении и допускают неоднократную разборку и сборку изделия. В этих случаях штифты в одну из деталей устанавливают с натягом, а в другую — с зазором. Определяющими размерами штифтов являются диаметр d и длина l. Форму штифта полностью передает один вид. Условное обозначение штифта включает: наименование детали, тип (тип 1 не указывают), диаметр, длину, обозначение материала, номер стандарта.

Пример. Условное обозначение штифта конического диаметром 10 мм, длиной 60 мм:

Пример. Условное обозначение штифта цилиндрического диаметром 10 мм, длиной 60 мм:

Шплинтом называется пруток или кусок проволоки, пропускаемый через отверстие болта и прорезь корончатой гайки, и предназначенный для их взаимного фиксирования. Выступающие концы шплинта после его установки разводят. Разводной шплинт представляет собой двойной стержень, согнутый из куска проволоки специального сечения (рис. 9.15). Размеры этих шплинтов определены ГОСТ 397-79. Форму шплинта вполне передает один вид с наложенным сечением разводных концов. Определяющими размерами шплинта являются: условный диаметр шплинта d0 (равный диаметру отверстия, в которое вставляют шплинт, и длина l. Условное обозначение шплинта включает: наименование, условный диаметр, длину, обозначение материала, обозначение вида покрытия, его толщину, номер стандарта. (На учебных чертежах обозначение материала и вида покрытия не указывают). Пример. Условное обозначение шплинта из углеродистой стали без покрытия, с условным диаметром 4 мм, длиной 20 мм:

Шпонка представляет собой деталь призматической, клиновидной или сегментной формы с прямоугольным поперечным сечением. Шпонка предназначена для передачи вращающего момента от одной детали (вала) к другой (шкиву). Наибольшее распространение получили шпонки призматические, выпускаемые по ГОСТ 23360-78 в трех исполнениях (рис. 9.16), и сегментные шпонки, выпускаемые по ГОСТ 24071-80 (рис. 9.17).

Клиновые шпонки, выпускаемые по ГОСТ 24068-80, применяются реже из-за возникающего перекоса при забивке шпонки. Торцы призматических и клиновых шпонок могут быть скругленными с двух сторон (исполнение 1), с одной стороны (исполнение 2) и плоскими (исполнение 3). Фаски сняты по всему контуру верхней и нижней граней шпонки. На чертеже призматическая шпонка изображается в трех видах. Размеры сечений шпонок и пазов для них выбираются в зависимости от диаметра вала, а длина шпонок рассчитывается в зависимости от величины передаваемого крутящего момента.

Условные обозначения шпонок включают: наименование, вариант исполнения (исполнение 1 не указывают), размеры сечения и длину шпонки (b ґ h ґ l), номер стандарта, определяющего размеры шпонки. Пример. Условное обозначение призматической шпонки исполнения 2, с размерами по ГОСТ 23360-78 — b = 10 мм, h = 8 мм, l = 60 мм:

Форму сегментной шпонки передают два вида: вид спереди и вид сбоку. Размеры и предельные отклонения размеров сегментных шпонок и соответствующих им шпоночных пазов на валах и во втулках устанавливает ГОСТ 24071-80. Пример. Условное обозначение сегментной шпонки исполнения 1, толщиной 6 мм, высотой 13 мм с размерами по ГОСТ 24071-80:

Пружины

Пружины (рис. 9.18) применяются для создания усилий в различных приборах и машинах. Используется свойство пружины — способность возвращаться под действием внутренних сил упругости к своей первоначальной форме по окончании действия на нее внешней силы.

Пружины разделяют:

• 1) по виду нагружения: на пружины сжатия (рис. 9.18а, б, в, г, з), растяжения (д), кручения (е, ж) и изгиба (u);
• 2) по форме: на винтовые цилиндрические (а, б, д, е), винтовые конические (в, г), спиральные (ж), пластинчатые (и), тарельчатые (з) и др. Поперечное сечение витка винтовой пружины может быть круглым, квадратным, прямоугольным.

Пружины могут быть выполнены с правой и с левой навивкой. Правила условных изображений пружин и выполнение их чертежей устанавливает ГОСТ 2.401-68. Пружины на чертежах вычерчивают в нерабочем (свободном) состоянии (рис. 9.19, 9.20). Винтовые пружины, независимо от их рабочего положения, изображают таким образом, чтобы ось пружины располагалась параллельно основной надписи. Рабочие витки цилиндрических и конических пружин изображают прямыми линиями, соединяющими соответствующие участки контура или поперечного сечения витка.

Если винтовая пружина имеет более четырех рабочих витков, то изображают с каждого конца пружины один или два витка, кроме опорных; остальные витки не показывают, проводя осевые линии через центры сечений витков по всей длине пружин.

На чертежах пружины изображаются только с правой навивкой, действительное направление навивки указывается в технических требованиях. Пружины, работающие на растяжение, изображают без просвета между витками. Если диаметр проволоки или толщина сечения материала не более 2 мм, то пружину изображают линиями толщиной 0,5…1,4 мм (рис. 9.21). На рабочем чертеже пружины, как правило, помещают диаграмму механической характеристики пружины, показывающей зависимость между осевой силой (P₁, P₂, P₃), прилагаемой к пружине, и осевой деформацией (H₁, H₂, H₃) пружины, где: P₁ — сила пружины при предварительной деформации; P₂ — сила пружины, обеспечивающая предусмотренные рабочие деформации; P₃ — сила пружины, вызывающая максимальную деформацию; H₁ — высота пружины при предварительной деформации; H₂ — высота пружины при рабочей деформации; H₃ — высота пружины при максимальной деформации; H₀ — длина пружины без зацепов в свободном состоянии; — расстояние между зацепами у пружины в свободном состоянии; R — радиус гибки зацепов,

Технические требования, которым должна отвечать пружина, располагаются под изображением пружины и на учебных чертежах содержат направление навивки, число рабочих витков n, полное число витков размеры для справок. Диаметр поперечного сечения проволоки входит в обозначение материала пружин и указывается в графе «Материалы» основной надписи.

Болтовые, шпилечные и винтовые соединения

Для скрепления двух и более деталей применяют болтовое соединение, которое включает болт, гайку, шайбу и скрепляемые детали, в которых просверлены сквозные отверстия. Диаметры сквозных отверстий в соединяемых деталях под болты, шпильки и винты установлены ГОСТ 11284-75. На чертежах (кроме рабочих) изображение болтового соединения строят по относительным размерам в зависимости от диаметра d резьбы на стержне (рис. 9.22).

Длину болта l определяют как сумму толщин скрепляемых деталей b₁ и b₂, толщины шайбы b, высоты гайки H, и размера K части болта, выходящей за гайку, который принимается в пределах (0,25…0,5)d. Таким образом, расчетная длина болта lр может быть определена по формуле:

Длина болта l больше расчетной длины болта lр и выбирается как ближайшая большая величина из стандартных длин (ГОСТ 7798-70).

Для болтов длиной до 150 мм длину l₀ нарезанной части стержня болта принимают равной мм, а при принимают мм. На чертеже болтового соединения (рис. 9.22) выполняют не менее двух его изображений — на плоскости проекций, параллельной оси болта, и на плоскости проекций, перпендикулярной оси со стороны гайки. Крепежные стандартные резьбовые изделия в разрезе показываются нерассеченными.

Зазоры между стенками отверстий и стержнем болта показывают условно увеличенными.

На сборочных чертежах и чертежах общих видов болтовые соединения изображают в соответствии с ГОСТ 2.315-68 упрощенно или условно (в зависимости от масштаба). На упрощенном изображении не показывают фаски, зазор; резьбу на разрезе проводят до конца стержня, а на виде сверху не показывают. Крепежные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны или менее 2 мм, изображают условно

Соединение деталей шпилькой применяется в том случае, когда в одной из соединяемых деталей невозможно просверлить сквозное отверстие или нет места для головки болта. Шпилечное соединение включает шпильку, гайку, шайбу и скрепляемые детали (рис. 9.23). Одна из деталей имеет глухое отверстие с резьбой — гнездо, в которое ввинчивается резьбовой конец шпильки (посадочный), а остальные скрепляемые детали имеют отверстие для прохода шпильки. На свободный конец шпильки надевается деталь, затем шайба и навинчивается гайка.

Гнездо под шпильку (рис. 9.24) сначала высверливают (диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы берутся по ГОСТ 9150-81),затем нарезают резьбу. Глубина сверления l₂ зависит от размера ввинчиваемого конца шпильки l₁ и от величины недореза. Размеры недорезов установлены ГОСТ 10549-80 в зависимости от шага резьбы P (равны примерно 4P). Гнездо заканчивается коническим углублением по форме конца сверла, которое вычерчивается всегда под углом 120^°. На входе в гнездо выполняют фаску высотой c = 0,15d. Шпилечное соединение вычерчивается аналогично болтовому (рис. 9.23).

Длина l шпильки определяется аналогично длине болта. В упрощенном изображении шпильку показывают без фасок, с резьбой по всей длине стержня. Часть гнезда, не заполненного шпилькой, а также зазоры между стержнем и отверстием в верхней детали не показывают (табл. 9.1). Винтовые соединения (рис. 9.25а) включают скрепляемые детали, винт и шайбу. В соединениях винтами с потайной головкой (рис. 9.25б) и установочными винтами (рис. 9.25в) шайбу не ставят. Потайная головка располагается в специальной зенковке, выполненной в верхней детали.

Изображение соединения деталей винтом аналогично изображению шпилечного соединения. Основное отличие их состоит в том, что в соединении винтом длина резьбы винта несколько больше глубины ввинчивания — конец резьбы винта не совпадает с линией разъема. Запас резьбы до линии разъема должен быть не менее 2_P. Глубина завинчивания винта зависит от материала детали, в которую он ввинчивается. При наружном диаметре резьбы d глубина завинчивания: 1) для стали, латуни, бронзы — не меньше d; 2) для чугуна — (1,5…2)d; 3) для легких сплавов — (2…2,5)d.

Длину резьбы винта (см. рис. 9.4) принимают равной мм. Глубину глухого резьбового отверстия рассчитывают так же, как и для шпилечного соединения. Длину винта l определяют как сумму толщин скрепляемых деталей, толщины шайбы и глубины завинчивания. Шлиц, выполненный на головке винта, на видах, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси винта, изображается всегда по оси винта. На плоскости проекций, перпендикулярной оси винта, шлиц изображают условно повернутым на 45^°. Форма и размеры концов болтов, винтов и шпилек установлены ГОСТ 12414-66.

Соединение трубопроводов

Резьбовые соединения труб широко применяются в системах отопления, водопровода, газопровода и т. п. При этом используются стальные водогазопроводные трубы, изготавливаемые по ГОСТ 3262-75. Для соединения труб между собой используются стандартные соединительные детали, называемые фитингами (муфты, кресты, тройники, угольники) (см. рис. 9.26).

Необходимую плотность соединения обеспечивает трубная цилиндрическая резьба, а в бензопроводах — метрическая коническая с углом профиля 60^° и метрическая резьба с мелкими шагами (см. табл. 7.2).

Размеры фитингов, труб и сгонов приведены в табл. 9.2. Размеры труб и фитингов определяются условным проходом соединяемых труб, величина которого практически равна внутреннему диаметру трубы D_у. В соединении муфтами и тройником должны применяться контргайки (ГОСТ 8961-75). При этом со стороны контргайки берется короткая стальная труба, называемая сгоном (ГОСТ 8969-75). Сгоны изготавливаются из труб по ГОСТ 3262-75. На одном конце сгона длина резьбы равна короткой длине резьбы на трубе. На другом конце длина резьбы приблизительно в 5 раз больше. Этим концом сгон ввинчивается в фитинг со стороны контргайки.

Конструкцию соединения показывают в разрезе, выполненном плоскостью, проходящей через ось трубы и фитинга, и дополняют разрезом, полученным секущей плоскостью, перпендикулярной оси соединения (рис. 9.26). В обозначение трубной резьбы размер номинального наружного диаметра не входит, а только его условное обозначение, проставляемое на полке линии-выноски, причем обозначение относят не к диаметру, а к контуру резьбы (см. табл. 7.2).

В обозначения труб по ГОСТ 3262-75, кроме условного прохода Dу и указания на наличие покрытия, входят: сведение о наличии резьбы (буква Р), толщина стенки трубы и мерная длина в миллиметрах. Цинковое покрытие обозначается буквой Ц. Для труб с длинной резьбой после слова «Труба» вместо буквы Р указывается буква Д.

Пример с решением:

Условное обозначение трубы обыкновенной с цинковым покрытием, немерной длины, с условным проходом 20 мм, толщиной стенки 2,8 мм с резьбой (короткой):

Примеры. Условные обозначения соединительных деталей неоцинкованных

Примеры. Условные обозначения соединительных деталей оцинкованных с D_у = 40 мм:

Пример. Условное обозначение сгона с цинковым покрытием с условным проходом 25 мм:

Сгон 25-Ц ГОСТ 8969-75

Соединения шпонкой

Шпонки применяются для соединения вала со шкивом, маховиком, зубчатым колесом и другими деталями, расположенными на валу. По форме стандартные шпонки разделяются на призматические, сегментные, клиновые и тангенциальные с прямоугольным поперечным сечением. Наибольшее распространение имеют призматические (рис. 9.27а) и сегментные (рис. 9.27б) шпонки, располагающиеся в пазу вала и входящие в паз, выполненный во втулке детали. Сегментные шпонки применяют при коротких ступицах колес. Передача вращения от вала к втулке (и наоборот) чаще всего производится рабочими боковыми гранями шпонки. После сборки шпоночного соединения между пазом втулки и верхней гранью шпонки остается небольшой зазор.

Определяющим размером соединения служит диаметр вала. Размеры и предельные отклонения размеров шпонок и соответствующих им шпоночных пазов на валах и во втулках устанавливает ГОСТ 23360-78 для призматических шпонок и ГОСТ 24071-80 для сегментных шпонок. Длина шпонки — расчетная величина, зависящая от передаваемых усилий. На чертеже шпоночное соединение показывают в разрезе плоскостью, проходящей через ось вала. При этом шпонку изображают неразрезанной.

Форму и глубину паза под шпонку передают с помощью местного разреза, выполненного на валу, и сечения плоскостью, перпендикулярной оси вала. Зазор между втулкой и шпонкой изображают увеличенным.

Шлицевые соединения

Шлицевыми соединениями называют многошпоночные соединения, выполненные как одно целое с валом. Эти соединения аналогичны шпоночным, но благодаря значительному количеству выступов, играющих роль шпонок, способны передавать большие крутящие моменты и обеспечивать лучшую центровку втулки и вала (рис. 9.28).

В зависимости от формы поперечного сечения выступов шлицевые соединения делятся на соединения прямобочного профиля (рис. 9.29а), эвольвентного профиля (рис. 9.29б) и треугольного профиля (рис. 9.29в).

Наиболее широко применяют шлицевые соединения прямобочного профиля, выполняемые по ГОСТ 1139-80, который устанавливает размеры элементов соединения, их предельные отклонения и условные обозначения. Прямобочные соединения характеризуются числом зубьев (шлицев) z, а также размерами меньшего диаметра d, большего диаметра D и ширины зуба b (рис. 9.30а).

Условности, применяемые при изображении шлицевых соединений, установлены ГОСТ 2.409-74 и состоят в следующим: 1) окружности и образующие поверхностей выступов (зубьев) валов (рис. 9.30а, поз. 1) и отверстий (рис. 9.30б) показывают сплошными основными линиями;

2) образующие поверхностей впадин на изображениях зубчатых валов показывают сплошной тонкой линией (рис. 9.30, поз. 2); на продольных разрезах эти образующие показывают сплошными основными линиями (рис. 9.30, поз. 3) окружности впадин на видах, разрезах и сечениях, перпендикулярных оси валов и отверстий, показывают сплошными тонкими линиями (рис. 9.30, поз. 2); 4) границу зубчатой поверхности вала (рис. 9.30, поз. 3), а также границу между зубьями полного профиля и сбегом (рис. 9.30, поз. 4) показывают сплошной тонкой линией; 5) на изображениях, перпендикулярных оси зубчатого вала и отверстия, показывают профиль одного зуба (выступа) и двух впадин упрощенно, без проточек, фасок и т. д. Зубья в продольном разрезе показывают нерассеченными и не штрихуют, а линии штриховки проводят до линии впадин или выступов (рис. 9.30в); 6) радиальный зазор между зубьями и впадинами вала и отверстия соединений, как правило, не показывают (рис. 9.30в).

Зубчатые соединения (передачи)

Зубчатые соединения применяются для передачи вращения от одного вала к другому, а также для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. В зависимости от расположения осей валов передачи могут быть:

• 1) с параллельными осями, осуществляемые цилиндрическими зубчатыми колесами (рис. 9.31а);
• 2) с пересекающимися осями, осуществляемые коническими зубчатыми колесами (рис. 9.31б);
• 3) с перекрещивающимися осями, осуществляемые червячным колесом в зацеплении с червяком (рис. 9.31в).

Колесо с меньшим числом зубьев называют шестерней, с большим числом — колесом. При одинаковом числе зубьев, зубчатое колесо, находящееся на ведущем валу, называется шестерней, а на ведомом — колесом. Зубчатые колеса могут быть прямозубыми, косозубыми, шевронными. Криволинейные образующие профиля зуба чаще всего выполняются по эвольвенте, иногда — по циклоиде.

Названия основных элементов зубчатого колеса указаны на рис. 9.32. Зубья зубчатых колес могут располагаться как по наружному контуру цилиндра или конуса, так и по внутренней поверхности отверстия. При бесконечно большом радиусе зубчатого колеса оно имеет вид зубчатой рейки. В этом случае профиль зуба рейки выполняется в виде трапеции с углом при вершине 40^°. Основным параметром зубчатых колес является модуль зацепления m — длина в миллиметрах, приходящаяся по диаметру делительной окружности на один зуб колеса. Численно модуль равен шагу, деленному на

Значения модулей для всех зубчатых колес стандартизированы и определяются по ГОСТ 9563-60 в миллиметрах. На чертежах зубчатые колеса выполняются условно по ГОСТ 2.402-68. Например, зубья зубчатых колес вычерчивают только в осевых разрезах и сечениях (рис. 9.33а, б, в), а зубья реек — в поперечных (рис. 9.33г). В остальных случаях зубья и витки не вычерчивают и изображаемые детали ограничивают поверхностями выступов. Если секущая плоскость проходит через ось зубчатого колеса, то на разрезе зубья показывают условно нерассеченными независимо от угла наклона зуба.

Если секущая плоскость проходит через оси обоих зубчатых колес, находящихся в зацеплении, то на разрезе в зоне зацепления зуб одного колеса (предпочтительно ведущего) показывают расположенным перед зубом другого (рис. 9.34). Если необходимо показать профиль зуба или витка, то применяют выносной элемент (рис. 9.35а). Можно показать профиль и на ограниченном участке изображения колеса или червяка (рис. 9.35а, б). Если на чертеже необходимо показать направление зубьев, то на изображении поверхности колеса вблизи оси наносят три тонкие сплошные линии с соответствующим наклоном (рис. 9.36).

На сборочных чертежах зубчатых передач изображают три условные окружности: начальную, окружности выступов и впадин.

Начальные (делительные) окружности проводят штрихпунктирными тонкими линиями (см. рис. 9.33, 9.34). Окружности и образующие поверхностей вершин зубьев и витков червяка показывают сплошными основными линиями, в том числе и в зоне зацепления (рис. 9.33, 9.34). Окружности и образующие поверхностей впадин зубьев и витков червяка в разрезах и сечениях проводят на всем протяжении сплошными основными линиями, допускается показывать их на видах сплошными тонкими линиями (см. рис. 9.35а, б). Правила выполнения рабочих чертежей деталей зубчатых передач определены ГОСТ 2.402-68, ГОСТ 2403-68, …, ГОСТ 2.407-75.

Учитывая эти стандарты, на рабочем чертеже колеса наносят необходимые для его изготовления размеры, которые включают диаметр окружности вершин, ширину зубчатого венца, размеры фасок на торцевых кромках вершин зубьев, а также указывают модуль зацепления m и количество зубьев z на венце колеса (m и z указывают в таблице в правом верхнем углу чертежа).

Контрольные вопросы

• 1. Какие соединения относят к разъемным?
• 2. Что называется длиной болта?
• 3. Что называется длиной шпильки, винта?
• 4. От чего зависит длина ввинчиваемого конца шпильки?
• 5. Какие бывают шпонки и для чего они предназначены?
• 6. Как изображают винтовые пружины?
• 7. Когда применяются зубчатые соединения?

Неразъемными являются соединения, которые невозможно разобрать без частичного или полного разрушения соединяющих элементов. К неразъемным относятся соединения, получаемые сваркой, пайкой, склеиванием, сшиванием, клепкой.

Типы сварных соединений. обозначение сварных швов на чертежах

Сварные соединения (рис. 10.1) являются наиболее распространенным видом неразъемных соединений, применяемых в различных областях техники. Сварка представляет собой процесс получения неразъемного соединения с помощью химической, электрической, механической энергии или их комбинации в зоне контакта деталей.

Существует много способов сварки: газовая, электродуговая, контактная, электросварка под слоем флюса, дуговая, плазменная, лазерная и другие. Наибольшее применение находят электрическая (дуговая и контактная) и газовая сварки, выполняемые ручным, полуавтоматическим и автоматическим способами.

Основными типами сварных соединений являются стыковые, угловые, тавровые и внахлестку.

Швы этих соединений обозначаются буквой с индексом, соответствующим определенному характеру выполнения шва (односторонний, двусторонний, со скосом кромок и т. д.):

• 1) стыковые (С) — детали соединяются в стык по торцовым поверхностям (рис. 10.1а);
• 2) угловые (У) — детали располагаются под углом и соединяются по кромкам снаружи угла (рис. 10.1б);
• 3) тавровые (Т) — детали образуют форму буквы Т (рис. 10.1в);
• 4) внахлестку (Н) — детали частично перекрывают друг друга (рис. 10.1г).

Для каждого способа сварки разработаны стандарты, в которых указаны конструктивные элементы швов, их условные изображения и обозначения. Примеры условных обозначений стандартных швов по ГОСТ 2.312-72 приведены в табл. 10.1. Для всех видов сварки ГОСТ 2.312-72 устанавливает условные изображения и обозначения швов в конструкторских документах. Шов сварного соединения, независимо от способа сварки, условно показывают: видимый — сплошной основной линией (рис. 10.2а, б); невидимый — штриховой линией (рис. 10.2в).

Видимую одиночную сварную точку, независимо от способа сварки, условно обозначают знаком «+» (рис. 10.2г), который выполняют сплошными основными линиями. Невидимые одиночные точки не показывают. От изображения шва или одиночной точки проводят линию-выноску, начинающуюся односторонней стрелкой (рис. 10.2). Линию-выноску предпочтительно проводить от изображения видимого шва. Условное обозначение шва наносят над полкой линии-выноски для шва на лицевой стороне (рис. 10.3а) и под полкой — для шва на оборотной стороне (рис. 10.3б).

Структура условного обозначения стандартного шва или одиночной сварной точки приведена на рис. 10.4, где: 1 — обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений; 2 — буквенно-цифровое обозначение шва по стандарту; 3 — условное обозначение сварки по стандарту (допускается не указывать); 4 — знак и размер катета согласно стандарту; 5 — размеры: а) для прерывистого шва — размер длины провариваемого участка, знак № 2 или № 3 из табл. 10.2 и размер шага; б) для одиночной сварной точки — размер расчетного диаметра точки; в) для шва контактной точечной электросварки или электрозаклепочного — размер расчетного диаметра точки или электрозаклепки, знак № 2 или № 3 из табл. 10.2 и размер шага; г) для шва контактной роликовой электросварки — размер расчетной длины шва; д) для прерывистого шва контактной роликовой электросварки — размер ширины шва, знак умножения, размер длины провариваемого участка, знак № 2 из табл. 10.2 и размер шага; 6 — вспомогательные знаки на обработку швов после сварки — знаки № 5 и № 6 из табл. 10.2 или знак № 4 из той же таблицы.

При наличии на чертеже нескольких одинаковых швов условные обозначения наносят у одного изображения, а от остальных проводят линии выноски с полками (рис. 10.5а, б). Одинаковым швам присваивают один номер, который наносят на линии-выноске с полкой, на которой находится обозначение шва, и указывают число швов (рис. 10.5а). У остальных швов наносят только номер шва соответственно над полкой или под полкой линии-выноски (рис. 10.5б).

Если все швы на чертеже одинаковы и изображены с одной стороны (лицевой или оборотной), порядковый номер им не присваивается, а швы без обозначения отмечают линиями-выносками без полок (рис. 10.5в). На чертеже симметричного изделия допускается отмечать швы только на одной части изображения.

Изображение и обозначение паяных и склеиваемых изделий

В отличие от сварки, при соединении пайкой неразъемное соединение получается в результате местного нагрева соединяемых деталей ниже температуры их автономного плавления и заполнения зазора между ними расплавленным припоем. Швы неразъемных соединений, получаемых пайкой и склеиванием изображают условно по ГОСТ 2.313-82. Припой или клей на видах и разрезах изображают сплошной линией толщиной 2s и сопровождают соответствующим обозначением. На наклонном участке линии-выноски, которая начинается двусторонней стрелкой от изображения шва, наносят условные знаки пайки (рис. 10.6) или склеивания (рис. 10.7).

Для обозначения на чертеже швов по периметру, выполняемых пайкой или склеиванием, линию-выноску заканчивают окружностью диаметром 3…4 мм (см. рис. 10.6б, 10.7б). Швы, выполняемые припоем или клеем различных марок, обозначают номером, который указывают на наклонном участке линии-выноски (рис. 10.7в), а в спецификации в графе «Примечание» дают ссылку на соответствующий номер шва. Обозначение материала припоя или марки клея указывают в спецификации в разделе «Материалы» или на чертеже детали в технических требованиях.

Заклепочные соединения

Заклепочные соединения образуются при соединении деталей заклепками. Заклепка представляет собой цилиндрический стержень, имеющий с одного конца головку. Применяются заклепки с различными формами головки (рис. 10.8). Отверстия под заклепки делают (пробивают, сверлят) немного большего размера (на 0,2…1 мм) диаметра заклепки.

Величина этой разницы диаметров определяется стандартами. Заклепку малого диаметра вставляют в отверстия деталей, прижимая ее головку к соединяемым листам (рис. 10.9а) и расклепывают выступающий конец стержня до образования замыкающей головки (рис. 10.9б), заклепку большого диаметра предварительно нагревают.

Заклепочные швы выполняют внахлестку (рис. 10.10а) и встык с одной (рис. 10.10б) или двумя накладками (рис. 10.10в). По числу рядов заклепок швы делят на однорядные и многорядные, а по расположению заклепок — на параллельные и шахматные. Расстояние t между осями двух соседних заклепок, измеренное параллельно кромке шва, называется шагом (рис. 10.11).

На чертежах заклепки вычерчивают по действительным размерам, взятым из соответствующих стандартов, или по относительным размерам (см. рис. 10.8). В продольном разрезе заклепки изображают нерассеченными (рис. 10.9). При выполнении чертежей заклепочных соединений ГОСТ 2.313-82 допускает применять упрощения. В проекции на плоскость, перпендикулярную оси, заклепки изображают условными знаками «+», нанесенными тонкими линиями, а в разрезах заклепки показывают только в начале и конце соединения, остальные — центровыми или осевыми линиями (рис. 10.11). Обозначения заклепок и их количество указывают в спецификации. В условном обозначении заклепки указывают наименование, диаметр, длину и номер стандарта. Пример. Условное обозначение заклепки с полукруглой головкой, диаметром стержня 10 мм, длиной 30 мм и размерами по ГОСТ 10299-80:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. Какие соединения являются неразъемными?
• 2. Какие типы сварных соединений существуют и как их обозначают?
• 3. Как наносят условные обозначения сварных швов?
• 4. Как изображают сварные швы в поперечных сечениях и на выносных элементах?

Рабочие чертежи деталей

Рабочий чертеж детали — это технический документ, по которому изготавливается деталь. Основанием для разработки рабочих чертежей деталей служит чертеж общего вида технического проекта, оформление и содержание которого устанавливает ГОСТ 2.119-73 и ГОСТ 2.120-73. На рабочем чертеже детали, как правило, приводят сведения о конструк-тивных размерах, выбранных посадках, информацию о других данных, необходимых для последующей разработки конструкторской документации.

Содержание рабочего чертежа

Общие правила оформления и содержания рабочего чертежа детали излагаются в стандартах Единой системы конструкторской документации, а основные требования к его выполнению устанавливает ГОСТ 2.109-73. Рабочий чертеж детали должен содержать изображение детали (виды, разрезы, сечения, выносные элементы), размеры, предельные отклонения размеров, допуски формы и расположения поверхностей, параметры и знаки шероховатости поверхностей, технические требования, таблицы, обозначение материала, из которого изготовлена деталь. Если необходимо, указывают покрытие, показатели свойств материалов, полученных в результате обработки.

Рабочие чертежи выполняют, как правило, на все нестандартные детали, входящие в изделие, за исключением покупных (в том числе стандартных), если они применяются без дополнительной обработки, например, на болты, винты, гайки и т. п. Условия, при которых допускается не выполнять рабочие чертежи деталей, определены ГОСТ 2.108-68, ГОСТ 2.109-73.

Изображение деталей. условности и упрощения

Количество изображений детали должно быть наименьшим, но достаточным, чтобы чертеж давал представление о форме и размерах наружных и внутренних поверхностей детали. Выбор главного изображения детали зависит от технологии ее изготовления (точение, ковка, литье и др.). Деталь должна быть изображена в том виде, в котором она поступает на сборку. Для выполнения рабочих чертежей деталей предпочтительным является масштаб 1 : 1. Мелкие детали, имеющие сложную форму, следует изображать в масштабах увеличения. Крупные детали несложной формы могут изображаться в масштабах уменьшения. При выполнении рабочих чертежей применяют условности и упрощения, которые позволяют сократить объем графической работы и облегчить чтение чертежа. Если вид, разрез или сечение представляют симметричную фигуру, допускается вычерчивать половину или немного более половины изображения (рис. 11.1).

При наличии нескольких одинаковых равномерно расположенных элементов предмета — отверстий, пазов, зубьев колес и т. д. — допускается изображать один–два таких элемента, а остальные показывать упрощенно или условно. Отверстия отмечаются центровыми линиями и указывается их количество. В разрезе отверстия, расположенные на круглом фланце, изображаются и в том случае, если не попадают в секущую плоскость (рис. 11.2). Допускается упрощенно изображать линии пересечения поверхностей, если не требуется точное их построение. Например, вместо лекальных кривых допускается проводить дуги окружностей или прямые (см. рис. 11.3).

Ребра жесткости, спицы зубчатых колес и т. п. показывают рассеченными, но незаштрихованными в случае, если секущая плоскость проходит вдоль ребра или оси. Но если в подобных элементах детали имеется отверстие, следует выполнить местный разрез (рис. 11.2). Детали с постоянным или закономерно изменяющимся поперечным сечением, имеющие значительную длину, допускается изображать с разрывами (см. рис. 11.4).

Для обозначения плоских участков поверхности детали проводят диагонали сплошными тонкими линиями (рис. 11.5). Плавный переход от одной поверхности к другой показывают условно тонкой линией (рис. 11.6а) или совсем не показывают (рис. 11.6б). Сетки, орнаменты, накатки допускается изображать частично с возможными упрощениями. Болты, винты, заклепки, шпонки, непустотелые валы, оси, рукоятки и аналогичные части деталей в продольном разрезе показывают нерассеченными, Шарики всегда изображают нерассеченными. Для сокращения количества изображений допускается применять сложные разрезы. На изображениях, где угол и конусность отчетливо не выявляются (вид сверху на рис. 11.7), проводят только одну линию, соответствующую меньшему основанию конуса.

Материалы деталей

Для изготовления деталей машин и механизмов применяются различные металлы, их сплавы, а также неметаллические материалы. Обозначение материала устанавливается соответствующим стандартом и помещается в основной надписи чертежа.

Наиболее часто встречающиеся металлы и их сплавы

Сталь — сплав железа с углеродом при содержании углерода (в обычных сортах стали, применяемых в промышленности) от 0,05 до 1,5%. Сталь обладает высокой прочностью, хорошей пластичностью, упругостью и вязкостью. Для придания стали определенных свойств (жаропрочность, коррозионность и др.) в ее состав вводят специальные добавки, называемые легирующими. В марках сталей эти элементы обозначаются: Н — никель, В — вольфрам, Д — медь, Х — хром, Ф — ванадий, П — фосфор, К — кобальт, М — молибден, Т — титан, С — кремний, Г — марганец, Ю — алюминий. Цифры, стоящие после буквенных обозначений элементов, указывают на процентное содержание этих элементов в стали. Сталь углеродистая обыкновенного качества, выпускаемая по ГОСТ 380-88, обозначается буквами «Ст» с цифрами 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, соответствующими номеру марки стали. Чем больше номер марки стали, тем выше ее прочность.

Пример. Обозначение стали марки Ст5 обыкновенного качества:

Сталь углеродистая качественная конструкционная выпускается по ГОСТ 1050-88 следующих марок: 10, 15, 20, …, 70 (с интервалом 5). Число, обозначающее марку стали, указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента. Марки стали с повышенным содержанием марганца обозначаются 15Г, 20Г, …, 70Г.

Пример. Обозначение углеродистой качественной конструкционной стали марки 50:

Ввиду того, что разные марки стали обладают различными свойствами, детали из стали можно получить литьем в формы, горячей и холодной штамповкой, механической обработкой.

Чугуны — сплав железа с углеродом при содержании углерода в пределах от 2,4 до 3,8%. В зависимости от методов получения различают серый чугун (ГОСТ 1412-85), ковкий чугун (ГОСТ 1215-79), высокопрочный чугун (ГОСТ 7293-85). Каждый вид чугуна имеет несколько марок и условное обозначение, в котором буквы обозначают вид чугуна, первое число — прочность чугуна при растяжении, а второе число — прочность чугуна при изгибе.

Примеры. Обозначение серого чугуна:

Обозначение ковкого чугуна:

Обозначение высокопрочного чугуна: ВЧ42 ГОСТ 7293-85

Сплавы меди. Чистая медь в общем машиностроении почти не применяется. В основном используются ее сплавы: латунь и бронзы.

Латунь — сплав меди и цинка при содержании меди не менее 50%. Кроме цинка, в состав латуней могут быть введены и другие элементы, например, алюминий, марганец. Латуни характерны стойкостью против коррозии, достаточной прочностью, высокими литейными качествами. По ГОСТ 15527-70 латунь выпускается различных марок.

Каждая марка латуниначинается с буквы Л. Другие буквы, стоящие в обозначении, означают содержание соответствующего элемента: А — алюминия, Ж — железа, К — кремния, Н — никеля, О — олова, С — свинца. Цифры, стоящие после букв, обозначают содержание соответствующего элемента в процентах, а неуказанное процентное содержание в обозначении латуни соответствует цинку.

Пример. Условное обозначение латуни с содержанием меди 59%; содержанием алюминия 3%; содержанием никеля 2% (остальное — цинк): ЛАН-59-3-2 ГОСТ 15527-70

Бронза — сплав меди и олова с добавлением различных элементов. Применяют и безоловянные бронзы, которые по своим свойствам похожи на оловянные. Общее обозначение для бронзы — Бр. Элементы, входящие в бронзы, как и у латуней, обозначаются буквами (О — олово, Ц — цинк, С — свинец) и цифрами, указывающими на их процентное содержание. Неуказанное процентное содержание в обозначении бронзы соответствует меди.

Примеры. Обозначение бронзы с содержанием олова 3%, содержанием цинка 12%, содержанием свинца 5% (остальное — медь): БрО3Ц12С5 ГОСТ 613-79 Обозначение безоловянистой бронзы с содержанием свинца 30% (остальное — медь): БрС30 ГОСТ 493-79 Баббиты — антифрикционные сплавы олова или свинца с сурьмой, медью и другими элементами, применяемые для заливки вкладышей подшипников. По ГОСТ 1320-74 баббиты выпускаются нескольких марок. Наиболее распространен баббит марки Б83, применяемый в ответственных конструкциях, и марки Б16, применяемый в общем машиностроении. Числа указывают процентное содержание олова.

Пример. Обозначение баббита с содержанием олова 16%: Б16 ГОСТ 1320-74

Алюминий и его сплавы имеют широкое применение в промышленности благодаря своим хорошим антикоррозионным свойствам, легкости и достаточной прочности. Алюминиевые сплавы, предназначенные для литья (ГОСТ 2685-75), обозначают АЛ2, АЛ4, АЛ9 и т. д. — всего 35 марок, обладающих различными свойствами. Алюминиевые сплавы, предназначенные для ковки (ГОСТ 4784-74), обозначают АК1, АК2 и т. д. Сплав алюминия с магнием и медью называется дюралюминием (ГОСТ 13722-68), он бывает марок Д1, Д6, Д16, Д18. Цифры указывают номер сплава.

Пример. Обозначение алюминиевого сплава марки 4: АЛ4 ГОСТ 2685-75 Наиболее часто применяемые материалы и их примерное назначение приведены в табл.

Неметаллические материалы

В машиностроении наряду с металлами для изготовления деталей применяют и неметаллические материалы. К ним относятся различные виды пластмасс, которые благодаря своим особым физическим и механическим свойствам позволяют использовать их для литья под давлением, прессования, сварки, склеивания и др. технологических процессов изготовления деталей. Некоторые примеры применения неметаллических материалов:

из пластмассы (ГОСТ 5689-79) изготавливают электропатроны, выключатели, маховички и т. д.; поделочный текстолит (ГОСТ 5-78) идет на изготовление шестерен, втулок, ручек и т. п.; конструкционный стеклотекстолит (ГОСТ 10292-74) и органическое стекло (ГОСТ 15809-70) идут на изготовление декоративных деталей, шкал приборов, изоляции смотровых отверстий; техническая листовая резина (ГОСТ 7338-77), прокладочный картон (ГОСТ 9347-60), асбестовый картон (ГОСТ 2850-58) применяются для прокладок, работающих в различных условиях; гетинакс (ГОСТ 2718-74) используют для изготовления втулок, подшипников, маховичков, трубок и т. д.

Примеры. Обозначение стекла органического листового (СОЛ), толщиной 3 мм, шириной 400 мм и длиной 500 мм:

Обозначение текстолита марки ПТК с диаметром стержня 20 мм:

Обозначение гетинакса с толщиной листа 12,0 мм:

Графические обозначения материалов

Графические обозначения материалов и правила их нанесения на чертежах устанавливает ГОСТ 2.306-68. Графические обозначения в сечениях материалов, наиболее употребительных в машиностроении, представлены в табл. 11.2.

Линии, применяемые для обозначения материала, называют линиями штриховки. Линии штриховки проводятся под углом 45^° к линиям рамки чертежа с наклоном влево или вправо в одну сторону на всех сечениях, относящихся к данной детали (рис. 11.8а). Если же наклон линий контура или осевых линий детали составляет 45^°, то штриховка выполняется в ту же сторону, но под углом 30^° или 60^° (рис. 11.8б).

Расстояние между линиями штриховки может выбираться от 1 до 10 мм в зависимости от площади штриховки и принимается одинаковым для всех сечений данной детали. При вычерчивании смежных сечений двух деталей наклон штриховки выполняют в разных направлениях или изменяют расстояние между линиями штриховки (рис. 11.9).

Размеры и предельные отклонения

Общие положения и рекомендации по простановке размеров указаны в ГОСТ 2.307-68, ГОСТ 2.318-81, ГОСТ 2.320-82. Все размеры условно можно подразделить на 3 группы: конструктивные, технологические и стандартные. Проставляются размеры в следующем порядке.

1. Конструктивные размеры, указанные на чертеже общего вида и определяющие положение деталей в механизме. Они должны быть увязаны с размерами других деталей, входящих в сборочную единицу, так как необходимо обеспечить сборку, определенную точность механизма и другие эксплуатационные свойства. Решение этой задачи осуществляется при помощи применения теории размерных цепей и методов их расчета, установленных ГОСТ 16319-80 и ГОСТ 16320-80. 2. Стандартные размеры. Проставляются на чертежах с использованием соответствующих стандартов. К ним относятся все размеры на стандартные детали, а также размеры на конструктивные элементы (резьбу, канавки для выхода инструмента, фаски, шпоночные пазы, размеры «под ключ» и др.). 3. Технологические размеры. Проставляются с учетом технологии изготовления деталей, которая учитывается при выборе метода нанесения размеров (цепной, базовый, комбинированный). Числовые величины размеров должны соответствовать ГОСТ 6636-69

«Нормальные линейные размеры». Расчетный размер, устанавливаемый при проектировании деталей и проставляемый на чертеже, называется номинальным размером. Однако точно изготовить деталь по этому размеру практически невозможно вследствие неточности оборудования, колебаний, возникающих при обработке и т. д. Фактический размер изготовленной детали называют действительным. Размеры, между которыми допускается изменение действительного размера, называют предельными. Разность между предельным и номинальным размерами называется предельным отклонением размера. Номинальный размер служит началом отсчета отклонений.

Например: где +0,02 мм — верхнее предельное отклонение; –0,01 мм — нижнее предельное отклонение. В этом случае минимальный размер детали может быть 29,99 мм (наименьший предельный размер), максимальный размер — 30,02 мм (наибольший предельный размер). Если действительный размер находится в этих пределах, то деталь изготовлена правильно. Предельное отклонение, равное нулю, не указывают. Разность между наибольшим и наименьшим предельным размерами называют допуском (в нашем случае допуск равен 30,02 – 29,99 = 0,03), а поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями (+0,02…–0,01), — полем допуска.

Допуски формы и расположения поверхностей

При обработке детали ее поверхности имеют отклонения от заданной геометрической формы и от требуемого расположения относительно других ее поверхностей. Основные определения допусков формы и расположения поверхностей устанавливает ГОСТ 24642-81, числовые величины допусков — ГОСТ 24643-81, ГОСТ 14140-81, ГОСТ 25069-81, указание на чертежах — ГОСТ 2.308-79 (примеры см. в табл. 11.3). Допуск формы — это наибольшее допускаемое отклонение формы элемента, детали от формы номинальной (идеальной) поверхности, заданной чертежом. Например: отклонение от прямолинейности, цилиндричности и т. д. Допуск расположения — отклонение реального расположения рассматриваемого элемента (оси, плоскости, поверхности) от его номинального расположения.

При определении допуска расположения могут рассматриваться две поверхности или две геометрические оси (допуск пересечения осей, допуск соосности), ось или плоскость (допуск перпендикулярности) и т. д. Допуски на симметричность, на пересечение осей назначают исходя из условия работы механизма. Допуски формы и расположения поверхностей указывают на чертежах условными обозначениями, в соответствии с ГОСТ 2.308-79, в прямоугольной рамке, разделенной на 2 или 3 части (рис. 11.10). В первой части указывают знак допуска, во второй — числовое значение допуска в миллиметрах. Третья часть рамки используется, когда необходимо дать буквенное обозначение базы, по отношению к которой производится замер, или поверхности, с которой связан допуск расположения. Рамку соединяют с элементом детали, к которому относится допуск, сплошной тонкой линией (со стрелкой), перпендикулярной направлению измерения отклонения.

Если допуск относится к оси или плоскости симметрии, то соединительная линия должна быть продолжением размерной линии. При необходимости указания на чертеже базы, рамку соединяют с базой линией, заканчивающейся зачерненным равносторонним треугольником.

Рамка вычерчивается сплошной тонкой линией. Высота цифр, букв, знаков, вписываемых в рамку, и высота треугольника, обозначающего базу, должна быть равна размеру шрифта размерных чисел. Примеры обозначения отклонения формы и расположения поверхностей приведены в табл. 11.3.

Шероховатость поверхностей

Рассматривая различные поверхности деталей после механической обработки или необработанные, можно заметить на них значительные неровности или совсем их не обнаружить невооруженным глазом. В том и другом случаях поверхности деталей имеют шероховатость, определяемую выступами и впадинами, образованными в процессе изготовления. При проектировании деталей машин задают допустимую величину шероховатости поверхностей изделия. Шероховатость поверхности регламентируется ГОСТ 2789-73, который устанавливает 14 классов шероховатости поверхностей для металлов. Чем выше класс шероховатости, тем чище поверхность. Шероховатость поверхностей деталей обозначают знаками, приведенными в табл. 11.4. Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рис. 11.11.

Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в обозначении шероховатости после соответствующего символа, например: (рис. 11.12, 11.15). При этом: а) при указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении его приводят без предельных отклонений, например,

б) при указании наименьшего значения параметра шероховатости после его обозначения добавляют min, например, При применении знака без указания параметра шероховатости и способа обработки его изображают без полки. Обозначения шероховатости поверхностей на изображении изделия располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. Допускается при недостатке места располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию (рис. 11.12). Обозначения шероховатости поверхности, в которых знак имеет полку, располагают относительно основной надписи чертежа, как показано на рис. 11.13а, б.

Обозначения шероховатости поверхности, в которых знак не имеет полки, располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рис. 11.13в. При расположении поверхности в заштрихованной зоне обозначение наносят только на полке линии-выноски.

Если все поверхности изделия имеют одинаковую шероховатость, то в правом верхнем углу поля чертежа помещают общий знак (рис. 11.14), при этом обозначение шероховатости на изображении не наносят. Высота и толщина линий знака в обозначении шероховатости должны быть приблизительно в 1,5 раза больше, чем в обозначениях, наносимых на изображение изделия.

В случае одинаковой шероховатости части поверхностей изделия в правом верхнем углу проставляют обозначение этой шероховатости и в скобках еще один знак (рис. 11.15), который указывает на то, что все поверхности детали, кроме обозначенных, имеют шероховатость, записанную перед скобкой. Величина этого знака и толщина его линий равна соответствующим величинам знаков на изображении детали. Для части поверхности допускается применять упрощенное обозначение шероховатости с пояснениями в технических требованиях чертежа, т. е. на контуре детали под полкой знака шероховатости пишут строчные буквы русского алфавита (рис. 11.16а), а в технических требованиях дают о них полные сведения.

Одинаковую шероховатость поверхности сложной конфигурации обозначают на чертеже утолщенной штрихпунктирной линией на расстоянии 0,8…1 мм от линии контура и прописной буквой русского алфавита на полке линии-выноски (рис. 11.16б). На чертежах шероховатость поверхности обозначается в соответствии с ГОСТ 2.309-73.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. Что содержит рабочий чертеж детали?
• 2. Какие размеры называются предельными?
• 3. Какими параметрами определяется шероховатость поверхностей деталей?
• 4. Какими знаками обозначается шероховатость поверхностей деталей?

Чертежи сборочных единиц

Сборочный чертеж — это графический документ, содержащий изображение изделия и другие данные, необходимые для его сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежам также относят гидромонтажные, пневмомонтажные и электромонтажные чертежи. Согласно ГОСТ 2.109-73 сборочный чертеж должен содержать:

• 1) изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых по данному чертежу, и обеспечивающее возможность осуществления сборки и последующего контроля сборочной единицы. Допускается помещать на чертеже схему соединения или расположения составных частей изделия;
• 2) размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования, которые должны быть выполнены или проконтролированы по данному сборочному чертежу в процессе сборки;
• 3) сведения о характере сопряжения разъемных частей изделия, если точность сопряжения обеспечивается не заданными отклонениями размеров, а подбором, пригонкой и т. п.; на чертеже могут быть приведены указания относительно способа соединения неразъемных частей (сварных, паяных и др.);
• 4) номера позиций составных частей, входящих в изделие;
• 5) основные характеристики изделия;
• 6) габаритные, установочные, присоединительные и другие необходимые справочные размеры.

К сборочному чертежу прилагается спецификация, в которую вносят перечень составных частей, входящих в изделие, и разрабатываемые к нему конструкторские документы.

Виды и назначение чертежей сборочных единиц

Чертежи сборочных единиц различают по назначению, от которого зависит их содержание. Они разрабатываются на всех стадиях проектирования изделий. На стадии разработки проектной документации — это чертежи общих видов, а на стадии выполнения рабочей документации — сборочные чертежи.

Чертеж общего вида устанавливается ГОСТ 2.120-73 как конструкторский документ. Он предназначен для определения конструкции изделия, взаимодействия его составных частей и пояснения принципа работы изделия.

Чертеж общего вида служит основой для разработки рабочей документации: спецификации, чертежей деталей и сборочных чертежей всего изделия. К сборочным чертежам относят чертежи комплексов, машин, станков и аппаратов, состоящих из нескольких сборочных единиц и деталей. Они входят в комплект рабочей документации и предназначены для производства. По сборочным чертежам выполняют сборочные работы, соединяют детали в сборочные единицы изделия, контролируют правильность сборки.

При составлении сборочного чертежа учитывается не только надежность работы конструкции в процессе эксплуатации, но и порядок сборки и разборки, удобство в эксплуатации, дизайн и т. п. Кроме сборочного чертежа на стадии рабочего проектирования выполняют габаритный, монтажный и ремонтный чертежи сборочных единиц. Габаритный чертеж не предназначен для изготовления по нему изделия, поэтому выполняется с максимальными упрощениями. На этом чертеже наносят габаритные, установочные и присоединительные размеры изделия, а при необходимости — размеры выступающих частей. Монтажный чертеж выполняют по правилам, установленным для сборочных чертежей, но с упрощенными изображениями. Здесь допускается вместо перечня деталей указывать обозначения монтируемого изделия, а также сборочных единиц, деталей и материалов, необходимых для монтажа, на полках линий-выносок. Монтируемое изделие изображают сплошными основными линиями, а устройство, к которому крепится изделие, сплошными тонкими линиями. На этом чертеже указывают установочные и присоединительные размеры, а также правильность установки (расстояние до стен помещения, до соседних установок, высоту размещения изделия и т. п.).

Ремонтный сборочный чертеж входит в комплект рабочей документации, его используют при ремонте изделия. На этом чертеже выделяют место, подлежащее ремонту.

Содержание сборочных чертежей

Сборочный чертеж составляют по рабочим чертежам или по эскизам деталей, входящих в данное изделие. Число изображений должно быть минимальным, но достаточным для полного представления о конструкции и взаимосвязях составных частей изделия. Сборочные чертежи выполняют с разрезами, позволяющими выявить характер соединения деталей. Разрезы используют простые и сложные, полные и местные. Если изделие проецируется на каком-то виде в форме симметричной фигуры, рекомендуется совмещать половину вида с половиной соответствующего разреза. Разрез на сборочном чертеже представляет собой совокупность разрезов отдельных деталей, входящих в сборочную единицу.

При штриховке деталей, попавших в плоскость разреза, необходимо иметь в виду, что одна и та же деталь на всех видах штрихуется одинаково.

На сборочном чертеже перемещающиеся части изделия изображают, как правило, в рабочем положении. Допускается изображать их в крайнем или промежуточном положении с соответствующими размерами, используя для этого тонкую штрихпунктирную линию с двумя точками (рис. 12.1, поз. 1). На сборочном чертеже изделия допускается помещать изображение пограничных (соседних) изделий («обстановки») и размеры, определяющие их взаимное расположение. Предметы «обстановки» изображают упрощенно сплошной тонкой линией (рис. 12.1, поз. 2).

Размеры на сборочном чертеже

Размеры на сборочных чертежах можно разделить на две группы. 1. Размеры, подлежащие выполнению по данному сборочному чертежу. Это, как правило, исполнительные размеры. Они включают в себя:

• а) монтажные размеры, определяющие взаимное расположение деталей и их элементов в изделии, например, межосевое расстояние, монтажные зазоры и т. п.;
• б) эксплуатационные размеры, указывающие крайнее положение движущихся частей изделия и положение отдельных элементов конструкции, например, ход поршня, рычага, клапана двигателя;
• в) размеры элементов деталей, которые выполняются в процессе и после сборки, например, путем механической обработки после сварки, клепки, пайки, запрессовки;
• г) размеры сопрягаемых элементов деталей, которые обусловливают характер соединения (посадки), например, сопрягаемый размер с предельными отклонениями диаметра цилиндра и поршня, вала и подшипника.

2. Размеры, не подлежащие выполнению по данному сборочному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом (справочные размеры):

• а) габаритные размеры, определяющие предельные внешние (внутренние) очертания изделия, например, высоту, длину, ширину изделия. Если один из этих размеров является переменным вследствие перемещения деталей, то следует указывать оба предельных значения размеров — наибольший и наименьший;
• б) установочные и присоединительные размеры, определяющие величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на месте монтажа или присоединяют к другому изделию, например, размеры центровых окружностей на фланцах, по которым расположены отверстия и диаметры отверстий под болты, расстояние между отверстиями крепления присоединительные размеры резьбы, другие параметры, служащие элементами внешних связей, например, модуль, число зубьев, угол наклона и направление зубьев зубчатых колес и т. п.

Как известно, справочные размеры указывают на чертеже знаком *. В технических требованиях чертежа о таких размерах делают запись «* Размеры для справок». Простановка размеров на сборочных чертежах обусловлена расчетом, компоновкой, требованиями технологии и условиями эксплуатации изделия.

Спецификация. нанесение номеров позиций составных частей сборочной единицы

Спецификация — это текстовый конструкторский документ, разбитый на графы и определяющий состав сборочной единицы, комплекса и комплекта. Она необходима для изготовления, комплектования конструкторских документов и запуска в производство указанных изделий.

Спецификация выполняется на отдельных листах формата А4 (рис. 12.2) по форме 1 и 1а (ГОСТ 2.108-68). Форма 1 применяется для заглавного листа, а форма 1а — для последующих листов, когда состав сборочной единицы не может быть помещен на одном заглавном листе. Обе формы одинаковы по наименованию граф и размерам. Отличаются они только содержанием и размерами основной надписи. На заглавном листе применяется основная надпись по форме 2, а на последующих листах — по форме 2а (ГОСТ 2.104-68) (см. рис. 2.5 и 2.6 соответственно).

В спецификацию вносят перечень составных частей, входящих в изделие, а также конструкторские документы, относящиеся к этому изделию. Разделы спецификации. Спецификация в общем случае состоит из разделов, которые располагаются в следующей последовательности: 1) документация; 2) комплексы; 3) сборочные единицы; 4) детали; 5) стандартные изделия; 6) прочие изделия; 7) материалы; комплекты.

Наличие тех или иных разделов определяется составом изделия. В практике выполнения учебных чертежей чаще всего применяются следующие разделы: документация, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, материалы. Название раздела записывают в виде заголовка строчными буквами (кроме первой прописной) в графе «Наименование», подчеркивают сплошной тонкой линией и помещают посередине строки. Ниже и выше каждого заголовка должна быть оставлена одна свободная строка (см. рис. 12.25).

В раздел «Документация» вносят названия документов, составляющих основной комплект конструкторских документов изделия, например: сборочный чертеж, монтажный чертеж, схемы, технические условия, пояснительные записки и т. д. Все записи в строках выполняются только в один ряд. Расстояния от рамки до границ текста следует оставлять следующие: в начале строк — не менее 5 мм, в конце строк — не менее 3 мм. В разделы «Комплексы» и «Сборочные единицы» вносят наименования комплексов и сборочных единиц, непосредственно входящих в изделие, на которые в свою очередь составляют самостоятельные сборочные чертежи со спецификацией.

В раздел «Детали» записывают наименования нестандартных деталей, входящих в изделие. Сначала вносят составные части, входящие в сборочную единицу, на которую выпущены самостоятельные чертежи (рабочие чертежи деталей), далее записывают детали, которые не имеют чертежей, но выполняются по данным, указанным в сборочном чертеже и спецификации.

В раздел «Стандартные изделия» записывают наименования изделий, изготовленных по государственным, республиканским, отраслевым стандартам и стандартам предприятий. В пределах каждой категории стандартов запись производят по группам изделий в алфавитном порядке, а в пределах каждого наименования — в порядке возрастания обозначений стандартов, например:

В пределах одного стандарта обозначения записывают в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия, например:

Группу крепежных изделий записывают в спецификации в алфавитном порядке: болты, винты, гайки, шайбы, шпильки и т. д. После каждого раздела спецификации необходимо оставлять несколько свободных строк для дополнительных записей. Допускается резервировать номера позиций, которые проставляют в спецификацию при заполнении резервных строк. Графы спецификации заполняют следующим образом.

В графе «Формат» указывают размер формата, на котором выполнен чертеж детали или иной конструкторский документ; графу не заполняют для разделов «Стандартные изделия», «Прочие изделия» и «Материалы»; для деталей, на которые не выпущены чертежи, в графе указывают «БЧ» (без чертежа).

В графе «Зона» указывают обозначение зоны, в которой находится номер позиции записываемой составной части изделия; графа заполняется в случае, если чертеж разделен на зоны. В графе «Поз.» указывают порядковые номера составных частей изделий (позиции) в последовательности, представленной в спецификации. В графе «Обозначение» указывают обозначение конструкторского документа, например: ГР44.06.12.006. Для раздела «Материалы» графу не заполняют. В графе «Наименование» указывают: для документов, входящих в основной комплект документов специфицируемого изделия — только их наименование, например: «Сборочный чертеж», «Схема» и т. п.; для деталей — их наименование в соответствии с основной надписью на чертежах этих деталей. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, указывают наименование, обозначение, материал, а также размеры, необходимые для их изготовления. Для стандартных изделий и материалов указывают наименования и условные обозначения в соответствии со стандартами или техническими условиями.

В графе «Кол.» указывают количество составных частей, входящих в одно изделие, а для материалов — количество материала на одно изделие с указанием единицы измерения. В графе «Примечание» указывают дополнительные сведения, относящиеся к изделиям и документам, внесенным в спецификацию. Например, для деталей, на которые не выпущены чертежи, указывают массу.

Номера позиций. Нанесение номеров позиций составных частей сборочной единицы осуществляется в соответствии с номерами позиций, указанными в спецификации сборочного чертежа. Номера позиций указывают на горизонтальных полках линий-выносок, которые проводят от изображений составных частей изделий (рис. 12.3а). Одним концом линия-выноска заходит на изображение обозначаемой составной части изделия и заканчивается точкой, другим — соединяется с горизонтальной полкой. Для зачерненных или узких по толщине изделий (например, прокладки) точку заменяют стрелкой (рис. 12.3а, поз. 7).

Линии-выноски не должны пересекать изображения других деталей, пересекаться между собой и пересекать размерные и выносные линии (по возможности), располагаться параллельно линиям штриховки. Номера позиций указывают на тех изображениях, где соответствующие составные части проецируются как видимые на основных видах и заменяющих их разрезах. Номера позиций располагают параллельно основной надписи чертежа вне контура изображения и группируют в колонку или строчку по возможности на одной линии. Номера позиций наносят на чертеже, как правило, один раз. В обоснованных случаях допускается повторно указывать номера позиций. Размер шрифта номеров позиций должен быть на один-два номера больше, чем размер шрифта, принятого для размерных чисел на том же чертеже. Разрешается делать общую линию-выноску с вертикальным расположением номеров позиций для группы деталей с отчетливо выраженной взаимосвязью (рис. 12.3б, в). При этом на верхней полке указывают номер позиций той детали, от которой проведена линия-выноска.

Условности и упрощения на сборочных чертежах

Для быстрого и безошибочного чтения и составления сборочных чертежей необходимо знать и уметь применять установленные государственными стандартами (ГОСТ 2.109-73) условности и упрощения:

1. На сборочном чертеже допускается не показывать: а) фаски, галтели, скругления, проточки, углубления, выступы, накатки, насечки, оплетки и другие мелкие элементы; б) зазоры между стержнями и отверстием; в) недорез резьбы и конусную часть глухого отверстия; г) лекальные кривые линии перехода; они заменяются дугами окружности или прямыми линиями.
2. Болты (без отверстий облегчения), винты, заклепки, шпонки, стержни, сплошные валы, шпиндели, рукоятки, гайки, стандартные шайбы, зубья, зубчатые колеса изображают в продольных разрезах нерассеченными (ГОСТ 2.305-68), т. е. вычерчивают как виды. В поперечных разрезах эти детали разрезают и заштриховывают. Шарики всегда показывают нерассеченными (рис. 12.4).
3. Линии невидимого контура на сборочных чертежах применяют только для изображения простых (невидимых) элементов, когда выполнение разрезов не упрощает чтение чертежа, а затрудняет его.
4. При изображении ввернутого в отверстие нарезанного стержня (болта, шпильки) резьба стержня полностью перекрывает резьбу в отверстии (рис. 12.4).
5. На сборочном чертеже подвижные детали показывают, как правило, в рабочем состоянии. Крайние или промежуточные положения механизма или отдельных частей устройства согласно ГОСТ 2.303-68 изображают штрихпунктирной линией с двумя точками.
6. Краны трубопроводов изображают открытыми. Положение отверстия в пробке всегда должно обеспечивать движение жидкости, газов или воздуха по трубам. Такое условное изображение называют рабочим положением пробки крана. Вентили изображают в закрытом положении.
7. Для управления клапанными устройствами задвижек и вентилей служат штурвалы (маховики), а для пробковых кранов — рукоятки или ключи. В тех случаях, когда штурвалы, рукоятки или ключи на какой-либо проекции закрывают собой конструктивные особенности изделия, их вычерчивают отдельно на свободном поле чертежа с пояснительной надписью, например, «Вид А поз. М», а у соответствующей проекции изделия (где эта деталь условно не изображена) делают надпись: «Деталь М не показана».
8. В тех случаях, когда на сборочных чертежах нет необходимости изображать отдельные крепежные детали или их соединения по существующим стандартам, их изображают упрощенно или условно. Решение об упрощенном или условном изображении крепежных деталей или их соединений принимается исходя из масштаба изображаемого изделия и назначения чертежа.
9. Если изображенный на сборочном чертеже предмет имеет несколько однотипных соединений, например, болтами, то на видах и разрезах эти соединения выполняются условно или упрощенно лишь в одном месте каждого соединения, а остальные — в виде осевых и центровых линий (рис. 12.5).
10. Шлицы на головках винтов, шурупов и т. п. крепежных изделий изображают одной сплошной утолщенной линией (2s): на одном виде — по оси крепежной детали, на другом — под углом 45^° к рамке чертежа (см. рис. 12.4).
11. Части изделия, лежащие за винтовой пружиной, изображают лишь до зоны, ограниченной винтовыми линиями сечений витков.
12. На разрезах сборочных чертежей масленки (рис. 12.6а, б, в), попадающие в секущую плоскость, допускается изображать неразрезанными (рис. 12.6г).
13. Подшипники изображают, как правило, без указания типа и конструктивных особенностей сплошными основными линиями по контуру сечений. На условном изображении сечений проводят диагонали сплошными тонкими линиями (см. рис. 12.7, 1 и 3). Если необходимо указать на сборочном чертеже тип подшипника, то в контуры сечения подшипника вписывают условное графическое изображение по ГОСТ 2.770-68 (см. рис. 12.7, 2).

При изображении подшипника в разрезе или сечении в соответствии с ГОСТ 2.109-73 допускается одну половину разреза (относительно оси вращения) изображать условно контуром сечения с диагоналями, а на второй показывать конструкцию (рис. 12.7, 3).

Изображение типовых составных частей изделий

При выполнении сборочных чертежей необходимо знание конструктивных особенностей различных типов изделий и соединений, например, уплотнительных устройств, конструкций клапанов и их креплений на шпинделе и т. п.

Изображение уплотнительных устройств

Для обеспечения герметичности при уплотнении отверстий, через которые проходят подвижные части изделий — валы, штоки, шпиндели, тяги и т. п., применяют уплотнительные устройства (сальниковые уплотнения), необходимые в местах соединения деталей, находящихся под воздействием избыточного давления какой-либо среды — газа, жидкости, пара, масла и т. п.

В зависимости от условий эксплуатации (воздействия температуры, давления, агрессивности среды) уплотнения изготавливают из соответствующего материала — паронита, фторопласта, технической резины, технического войлока — посредством штамповки или выреза. В изделиях часто используют стандартные уплотнения, изготовленные в виде манжет и колец круглого, квадратного, прямоугольного и других сечений, которые помещаются в соответствующие пазы или проточки также стандартных размеров. Пример установки уплотнительного фетрового кольца прямоугольного сечения представлен на рис. 12.8. Уплотнительное резиновое кольцо круглого сечения и его закладка в трапецеидальный паз представлены на рис. 12.9.

Сальниковое уплотнительное устройство применяется в клапанах, задвижках, насосах и состоит из втулки или крышки сальника, мягкой набивки и накидной гайки (рис. 12.10).

При затягивании гайки втулка опускается (рис. 12.10а) и сжимает набивку. В качестве набивки используют шнуры, изготовленные из хлопчатобумажной, льняной, джутовой, пеньковой и асбестовой пряжи, кольца из резины и тефлона. Шнуры пропитывают густой смазкой, техническим жиром или графитовым порошком. Набивку закладывают в кольцевое пространство сальниковой камеры и прижимают крышкой сальника или втулкой. При этом конические поверхности втулки и крышки, между которыми находится набивка, при сжатии плотно прижимают ее к поверхности шпинделя (штока), обеспечивая достаточную герметичность соединения.

Для затягивания крышки сальника используют шпильки (рис. 12.10б), закладные болты или откидные болты. На рис. 12.10в изображено уплотнение набивки сальника при помощи резьбовой втулки. При изображении уплотнительного (сальникового) устройства применяют следующие условности: а) сальниковую втулку показывают входящей в крышку на 2–3 мм; накидная гайка навинчивается на крышку на 2–3 витка; б) в разрезах набивку заштриховывают как неметаллические материалы;

Изображение способов крепления клапанов

На рис. 12.11 изображены различные способы крепления клапана на шпинделе. Во всех случаях необходимо обеспечить свободное вращение клапана на шпинделе, между шпинделем и клапаном должен быть небольшой люфт. Такое крепление этих деталей обеспечивает плотное прилегание клапана к гнезду корпуса. На рис. 12.11а клапан обжат по головке шпинделя, на рис. 12.11б клапан крепится к шпинделю проволочной скобой, на рис. 12.11в крепление осуществлено с помощью резьбовой втулки, на рис. 12.11г клапан фиксируется на шпинделе посредством штифта.

Выполнение сборочного чертежа

Сборочный чертеж может быть выполнен в процессе проектирования нового изделия или при вычерчивании готового изделия с натуры. В первом случае выполнение сборочного чертежа производится на стадии проектирования рабочей документации при разработке чертежей составных частей сборочной единицы на основании чертежа общего вида изделия. Выполнение сборочного чертежа с натуры применяется в учебной практике, а также при модернизации и ремонте изделия. В учебной практике выполнение сборочного чертежа с натуры рекомендуется вести в следующем порядке. 1. Ознакомиться с назначением устройства и взаимодействием отдельных частей сборочной единицы (изделия), изучить его конструкцию, т. е. установить, из каких деталей оно состоит, определить их количество и назначение, способы соединения деталей между собой и т. п. 2. Определить порядок сборки и разборки. 3. Выяснить наличие стандартных изделий по группам: подшипники, крепежные изделия, электротехнические изделия и т. д. В пределах каждой группы изделия указываются в алфавитном порядке (например, болты, винты, гайки, шайбы и т. д.). 4. Составить предварительную спецификацию с указанием разрабатываемых конструкторских документов и присвоить обозначения сборочной единице и ее элементам по ГОСТ 2.108-68. После ознакомления со сборочной единицей переходят к выполнению эскизов составных частей, исключая стандартные изделия.

Выполнение эскизов деталей

Особое место в машиностроительном черчении занимают эскизы — чертежи временного характера, которые служат основанием для выполнения чертежа детали. Эскизы так же, как и чертежи, выполняются методом прямоугольного проецирования, но от руки, без определенного масштаба с соблюдением только относительной пропорциональности частей детали в пределах глазомерной точности. Эскизы выполняются в следующих случаях: а) при выделении детали из сборочного чертежа, узла для вычерчивания чертежа этой детали; б) при необходимости изготовления чертежа существующей детали (эскиз с натуры); в) при проектировании новых деталей по инженерным расчетам. Эскиз должен быть оформлен полно и аккуратно, чтобы он был понятен любому технически подготовленному лицу. Чем больше эскиз по внешнему виду походит на чертеж, тем выше его ценность, так как эскиз является как бы прототипом чертежа. Он должен содержать необходимые данные для изготовления детали, к основным из которых относятся:

а) все необходимые виды, разрезы и сечения детали в соответствии с ГОСТ 2.305-68; б) все размеры, необходимые для изготовления детали; в) данные о материале; г) сведения о шероховатости поверхностей.

Порядок выполнения эскиза рассмотрен на примере корпуса запорного клапана (рис. 12.12–12.14). 1. Выясняется название детали, ее назначение и материал, из которого она изготовлена. 2. Устанавливается положение детали на чертеже и главный вид. 3. Определяется число видов, разрезов и сечений, достаточных для отчетливого выявления формы детали. 4. Определяется (на глаз) примерное соотношение габаритных размеров детали. 5. Исходя из размера детали, количества видов и дополнительных изображений, определяется формат листа и расположение основной надписи. 6. Наносятся оси симметрии и другие ориентирующие линии для всех видов. 7. Для всех видов тонкими линиями вычерчиваются контуры детали в глазомерном масштабе с соблюдением пропорций частей детали и без ее обмера.

8. Проводятся осевые и центровые линии элементов формы детали. 9. Наносятся тонкими линиями очертания элементов детали (рис. 12.12). 10. Выполняются разрезы и сечения, причем при выполнении симметричных разрезов на половине вида не следует показывать линиями невидимого контура очертания внутренних поверхностей детали, а на половине разреза — линиями невидимого контура очертания наружных поверхностей детали (рис. 12.13). 11. Наносится штриховка в разрезах и сечениях. 12. Наносятся выносные, размерные линии и условные знаки, характеризующие форму поверхностей так, чтобы каждый размер на чертеже был нанесен только один раз и именно на том виде, где наиболее ясно выражена форма детали. 13. Производится обводка линий чертежа. 14. Производится обмер детали и наносятся размерные числа (рис. 12.14). 15. Наносятся указания шероховатости поверхностей детали (на рисунке не показаны). 16. Выполняются пояснительные надписи (если в этом есть необходимость). 17. Выполняется основная надпись по форме 1 (ГОСТ 2.104-68).

Обязательным требованием является выполнение эскиза от руки, но с точным соблюдением всех требований стандартов ЕСКД, за исключением ГОСТ 2.302-68. При составлении эскизов необходимо учитывать следующие требования: 1. Главный вид должен наиболее полно характеризовать данную деталь с учетом, что разрез прежде всего выполняется на этом виде. Кроме того, главный вид выбирается, исходя из удобства простановки размеров (выбора размерных баз), разметки заготовки, положения при обработке и обмере детали. Выбор главного вида детали на эскизе не следует связывать с ее расположением в изделии. Количество изображений должно быть минимальным, но достаточным для отображения формы всех ее элементов. 2. На эскизах сопряженных деталей необходимо выдержать одинаковые номинальные размеры сопрягаемых поверхностей. 3. Необходимо выявить обработанные и необработанные (черные) поверхности. Первые имеют следы обработки — риски или гладкий ровный вид; вторые могут быть шероховатыми или гладкими, но неровными. 4. При снятии эскиза с натуры дефекты детали (неточности отливки, неточности обработки, износ и т. д.) отражать не следует, а толщину стенок пустотелых деталей необходимо выдерживать одинаковой. 5. По возможности установить так называемые рабочие поверхности, которые соприкасаются с другими деталями в сборке, — они всегда обработаны. Рабочие поверхности могут использоваться в качестве баз при простановке размеров. Выделение рабочих поверхностей из числа обработанных весьма важно. Поверхности, несоприкасающиеся с другими деталями, называются свободными. 6. Законченный эскиз нужно тщательно проверить, так как ошибки на эскизе и пропуски нужных размеров могут вызвать затруднения при выполнении рабочих чертежей.

Оформление эскизов должно отвечать требованиям, предъявляемым к рабочим чертежам. Одной из учебных задач составления эскизов является приобретение навыков глазомерного выполнения работы с использованием только карандаша и резинки. Эскизы рекомендуется выполнять на клетчатой или миллиметровой бумаге с соблюдением правил проекционного черчения. Необходимо тщательно соблюдать пропорции отдельных элементов детали, увязывая изображения между собой линиями связи, которые не проводятся, а прослеживаются по прямоугольной сетке бумаги. Эскизы остальных деталей запорного клапана представлены на рис. 12.15–12.19.

Последовательность выполнения сборочного чертежа

После окончания изготовления эскиза проверяют правильность выполнения изображений, нанесения размеров, условных обозначений и т. п. и приступают к выполнению изображения сборочной единицы. 1. Выбирают необходимое и достаточное число изображений (видов, разрезов, сечений, выносных элементов и т. п.) с тем, чтобы на сборочном чертеже была полностью раскрыта внешняя и внутренняя формы сборочной единицы, необходимые для ее сборки и контроля. 2. В зависимости от сложности изделия и его габаритных размеров выбирают масштаб изображения в соответствии с форматом листа бумаги, который оформляют рамкой чертежа и основной надписью по форме 1 (ГОСТ 2.104-68). На отдельном листе формата А4 подготавливают таблицу для спецификации, снабжая ее соответствующей основной надписью (форма 2). 3. Производят компоновку чертежа в зависимости от выбранного количества изображений сборочной единицы, с этой целью намечают тонкими линиями габаритные прямоугольники для размещения изображений и проводят оси симметрии; между прямоугольниками должны оставаться достаточные промежутки для нанесения необходимых размеров и надписей. 4. Приступают к нанесению контура изображения основных деталей; вычерчивание каждой из них рекомендуется вести одновременно на всех основных изображениях сборочной единицы. 5. Вычерчивают остальные детали, причем это целесообразно делать в той последовательности, в которой собирают сборочную единицу. 6. Выполняют на сборочном чертеже необходимые разрезы, сечения, выносные элементы и т. п.

7. Проверяют чертеж, обводят линии видимого контура, заштриховывают разрезы и сечения. Обводку рекомендуется выполнять в такой последовательности: осевые и центровые линии, окружности, дуги и кривые линии, линии видимого контура, линии перехода. 8. Проводят размерные и выносные линии и проставляют размерные числа (высота размерных чисел на сборочном чертеже должна быть не менее 5 мм). 9. Выполняют спецификацию. 10 Наносят номера позиций деталей в соответствии с номерами, проставленными в спецификации на данную сборочную единицу. 11. Заполняют основную надпись, указывают технические требования.

Пример выполнения сборочного чертежа

Рассмотрим составление сборочного чертежа клапана. В практике машиностроения широко распространены различные типы клапанов для регулирования или прекращения подачи жидкости, газа или пара к потребителю. Многообразие конструктивного оформления клапанов зависит от их гидравлической схемы, транспортируемой среды и ее параметров, условий работы и других факторов. На рис. 12.20а представлен общий вид запорного клапана, а на рис. 12.20б, в — гидравлическая схема, поясняющая принцип его работы. Под давлением жидкость поступает под тарелку клапана и проходит под клапан, если тарелка клапана (поднята вверх, рис. 12.20б).

При закрытом положении изделия клапан занимает крайнее нижнее положение (рис. 12.20в) и движения жидкости нет. Тарелка клапана 2 снабжена резиновой прокладкой 7 для обеспечения герметичности в закрытом состоянии. Открытие и закрытие клапана обеспечивается системой «винт–гайка» (шпиндель и крышка). Шпиндель 3 клапана перемещается посредством рукоятки 6, зафиксированной штифтом на его конце.

Герметичность между крышкой 4 и шпинделем обеспечивается сальниковой набивкой при ее сжатии нажимной втулкой. Корпус клапана имеет резьбовые отверстия для соединения с трубопроводом системы. Составление сборочного чертежа (рис. 12.21–12.24) производят в порядке, указанном ранее. Все необходимые размеры определяются по выполненным заранее эскизам деталей.

Рассматриваемый клапан представляет собой изделие достаточно сложное, поэтому для его изображения выбирают три вида — главный вид с разрезом, вид слева, совмещенный с половиной разреза, и вид сверху. При размещении видов на чертеже рекомендуется вычертить вначале прямоугольники, размеры которых равны габаритным размерам соответствующих видов сборочного чертежа.

Затем проводят оси симметрии и приступают к вычерчиванию видов. При этом изображают каждую деталь сборочной единицы последовательно на всех видах. Обычно порядок монтажа деталей в сборке определяет порядок их вычерчивания, который рекомендуется начинать с основных деталей изделия, в рассматриваемом случае с корпуса 1 на рис. 12.21. Изображают три вида этой детали с необходимыми разрезами в приготовленных ранее прямоугольниках. Затем вычерчивают клапан 2 с прокладкой 7 и шпиндель 3 на главном виде и виде слева, рис. 12.22. На виде сверху детали 2, 3, 7 не изображены, поскольку после окончательного оформления чертежа указанные детали будут невидимыми (см. рис. 12.24).

Затем вычерчивают гайку 9 с шайбой 10 и крышку 4 с прокладкой 8 (см. рис. 12.23). Наконец, изображают втулку нажимную 5 с сальниковой набивкой 12; рукоятку 6 и штифт 11 (рис. 12.24). По окончании изображения контуров деталей приступают к окончательному оформлению сборочного чертежа — штриховке, простановке размеров и нанесению позиций согласно спецификации (рис. 12.25).

Чтение и деталирование сборочных чертежей

Прочитать сборочный чертеж означает определить устройство, принцип работы, назначение изображенного на нем изделия, представить взаимодействие деталей, их форму и способы соединения между собой.

Последовательность чтения сборочного чертежа

1. Ознакомление с изделием: по основной надписи определить наименование изделия, обозначение чертежа, масштаб изображения, массу сборочной единицы, проектирующую организацию. 2. Чтение изображения: определить главный вид, другие виды, разрезы и сечения, назначение каждого из них; выявить положение секущих плоскостей при формировании соответствующих разрезов и сечений; выяснить направление проецирования при наличии дополнительных и местных видов. 3. Изучение составных частей изделия: определить по спецификации количество и наименование входящих в сборочную единицу деталей, а по чертежу определить их форму, взаимное расположение и назначение. Изображение детали найти сначала на том виде, на котором указан номер позиции, а затем на остальных. При этом необходимо помнить, что одна и та же деталь на любом разрезе (сечении) штрихуется в одну и ту же сторону с одинаковым шагом. 4. Изучение функционального назначения изделия и его конструктивного решения: установить способ соединения отдельных деталей между собой, взаимодействие составных частей в процессе работы, внешнюю взаимосвязь с другими сборочными единицами и изделиями. Для разъемных соединений выявить все крепежные детали. Определить сопрягаемые поверхности и размеры, по которым осуществляется сопряжение деталей. 5. Изучение конструкции изделия: установить характер соединения деталей, их функциональное взаимодействие в процессе работы, соединение и взаимодействие с другими сборочными единицами. В случае неразъемных соединений определить каждый элемент соединения, например, каждый отдельный сварной шов. В разъемном соединении выявить входящие в него все крепежные детали. Для подвижных деталей установить процесс их перемещения при работе механизма, определить трущиеся поверхности и способы осуществления смазки. 6. Определение порядка сборки и разборки изделия. Это завершающая стадия чтения чертежа.

Рассмотрим последовательность чтения сборочного чертежа изделия на примере пробкового крана (рис. 12.26). Пробковый кран предназначен для перекрытия тока жидкости или газа. Рассматриваемая конструкция состоит из двух основных деталей — корпуса и пробки крана, которые притираются по коническим поверхностям. В целях предотвращения тока среды вдоль цилиндрической части пробки предусматривается сальниковое устройство, состоящее из кольца, сальниковой набивки (пеньки), втулки и накидной гайки.

Рукоятка, одетая на хвостовую четырехгранную часть пробки крана, служит для ее поворота. На чертеже (см. рис. 12.26) представлены следующие изображения: полный фронтальный разрез, вид сверху при снятой рукоятке, половина вида слева, совмещенная с половиной разреза. С помощью местных разрезов показаны внутренние элементы условно неразъемных деталей — пробки и рукоятки. Изображено наложенное сечение рукоятки. На рис. 12.27 дана спецификация сборочной единицы «Кран пробковый». На рис. 12.28 представлено наглядное изображение (прямоугольная изометрическая проекция) пробкового крана в разобранном виде. Из этой аксонометрической проекции можно определить форму каждой детали, порядок сборки и разборки изделия, а также виды разъемных соединений.

Сборку изделия ведут в следующей последовательности:

• а) вставляют коническую пробку в притертое коническое отверстие корпуса;
• б) устанавливают кольцо на цилиндрическую часть пробки, помещают сальниковую набивку между корпусом и пробкой, устанавливают втулку, навинчивают накидную гайку;
• в) надевают на четырехгранную часть пробки рукоятку, устанавливают шайбу и вворачивают винт. Разборку ведут в обратной последовательности.

Деталирование сборочных чертежей

Деталированием называют процесс выполнения чертежей деталей по чертежу сборочной единицы. В процессе деталирования уточняют размеры и форму сопрягаемых деталей. Выяснив форму отдельных деталей сборочной единицы, их взаимное расположение и способы соединения, можно приступить к деталированию. Чертежи деталей, выполненные по сборочному чертежу, должны быть изображены в необходимом количестве видов, разрезов и сечений, как этого требуют правила оформления рабочего чертежа детали. При этом не следует копировать расположение и количество видов со сборочного чертежа. Например, на сборочном чертеже (рис. 12.26) изображено три основных вида (с разрезами), а при выполнении чертежа втулки (см. рис. 12.30) достаточно одного изображения. Для сложных деталей количество изображений может быть увеличено (см. рис. 12.29). Главный вид детали может не совпадать с видом этой же детали на главном виде сборочного чертежа (накидная гайка на рис. 12.31). Главный вид сборочного чертежа выбирается в зависимости от рабочего положения изделия, от его основного назначения. Главный вид детали выбирается зачастую исходя из преобладающей технологической операции.

Дальнейшая работа сводится к следующим действиям. 1. Определяют форму (наружную и внутреннюю) и габариты деталей и сборочных единиц (при наличии последних). Для каждой детали намечают число изображений, масштаб и формат. Главный вид детали должен давать наиболее полное представление о ее форме и размерах. 2. Выполняют чертежи. Выбрав формат, оформляют основную надпись, изображают необходимое количество видов (оно должно быть минимальным), разрезов и сечений для данной детали. Каждая деталь вычерчивается на отдельном формате (рис. 12.29–12.32). 3. Наносят размеры и параметры шероховатости поверхностей. Производят обводку и штриховку. Размеры элементов детали определяются из чертежа общего вида с учетом масштаба. Высота размерных чисел — 3,5 или 5 мм. 4. Заполняют основную надпись, оформляют технические требования.

Контрольные вопросы 1. Какие чертежи называют сборочными? 2. Какие данные должен содержать сборочный чертеж? 3. Какие условности и упрощения используют на сборочных чертежах? 4. Какие размеры наносят на сборочных чертежах? 5. Каким образом осуществляется штриховка деталей в разрезах на сборочном чертеже? 6. Как наносят номера позиций составных частей сборочной единицы? 7. Какие сведения содержит спецификация? Как она оформляется? 8. Какова последовательность выполнения сборочного чертежа? 9. Что понимается под чтением сборочного чертежа? 10. Что называется деталированием и какова последовательность деталирования сборочного чертежа?

Нормативные документы:

Учитывая настоятельную необходимость улучшения качества подготовки молодых специалистов, следует ознакомить их с комплексом нормативно технических документов, необходимых для проектирования, изготовления строительных изделий, производства строительно-монтажных работ при сооружении объектов.

Стандарты. Главное место среди этих документов занимает система проектной документации для строительства (СПДС), базирующаяся на знании основополагающей единой системы конструкторской документации (ЕСКД).Основное назначение стандартов СПДС заключается в установлении единых правил выполнения проектной документации для строительства. Стандарты СПДС разрабатываются не только на базе ЕСКД, но и с учетом соответствующих международных стандартов ИСО, являющейся крупнейшей организацией, и МЭК (международная электротехническая комиссия). ЦНИИ проект (головная организация по планированию и стандартизации проектной документации) совместно с организациями-разработчиками с учетом накопленного опыта осуществляет периодический пересмотр стандартов СПДС. Строительные нормы и правила (СНиП). Это другой вид нормативных документов, которым необходимо руководствоваться при проектировании. Само название говорит о том, что при разработке документации следует строго учитывать ограничения различных показателей, чтобы не нарушить существующих единых правил, основными из которых являются:

1) СНиП 1.02.01-85 «Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений»;

2) ВСН 38-82 «Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения схем и проектов районной планировки и застройки городов, поселков городского типа и сельских населенных пунктов»;

3) ТП 101-81 «Технические правила по экономному расходованию основных строительных материалов»;

4) ПУЭ — «Правила устройств электрозащиты».

Виды строительных изделий

Форма, состав и содержание информации об изделии на рабочих чертежах зависят от его вида. Виды изделий, в том числе строительных, определяет ГОСТ 2.101-68. Любой предмет или набор предметов производства называется изделием. Строительное изделие — это элемент конструкции (или ее часть), предназначенный для строительства здания или сооружения и подлежащий изготовлению на специализированном предприятии, а в отдельных случаях — на строительной площадке (колонна, ригель, ферма, панель перекрытия, арматурный каркас и т. д.). Строительные изделия, в зависимости от вида основных применяемых материалов, делятся на бетонные и железобетонные, металлические, деревянные и т. п. Строительная конструкция — часть здания, сооружения определенного функционального назначения, состоящая из элементов, взаимно связанных в процессе выполнения работ (каркас здания, покрытие, перекрытие и др.).

Большинство строительных изделий входит в состав общероссийского или территориального каталогов. Такие изделия называют типовыми. Некоторые изделия, например, железобетонные перемычки, панели покрытий и перекрытий, лестничные марши и площадки, а также другие, стандартизированы, т. е. на них есть свой ГОСТ. Поэтому в каталоге они отсутствуют. В этом случае в разрабатываемых проектах должна быть ссылка не на рабочие чертежи, а на соответствующий стандарт. Такие изделия называют стандартными. Изделия, разработанные для индивидуального здания или сооружения, называют индивидуальными.

Виды и комплектность рабочей документации

Рабочая документация представляет собой комплект рабочих чертежей и текстовых документов с необходимой информацией об объекте строительства. Она является основанием для производства строительных и монтажных работ, а также для изготовления строительных изделий на заводах или строительной площадке. В зависимости от назначения она подразделяется на виды, указанные в табл. 13.1.

На рис. 13.1 приведена схема состава полного комплекта рабочей документации на здание (сооружение). Полный комплект рабочих документов строительного изделия представлен на рис. 13.2.

Общие данные по рабочим чертежам

В состав основных комплектов рабочих чертежей включают общие данные по рабочим чертежам, чертежи и схемы, предусмотренные соответствующими стандартами СПДС. На первых листах каждого основного комплекта рабочих чертежей приводят общие данные по рабочим чертежам, куда входят:

• 1) ведомость рабочих чертежей основного комплекта;
• 2) ведомость спецификаций (при наличии нескольких спецификаций к схемам расположения в данном основном комплекте);
• 3) ведомость основных комплектов рабочих чертежей;
• 4) ведомость ссылочных и прилагаемых документов;
• 5) условные обозначения, не установленные стандартами.

Формы перечисленных ведомостей указаны в ГОСТ 21.101-97. Ведомость ссылочных и прилагаемых документов составляют по разделам. В разделе «Ссылочные документы» указывают те из них, на которые есть ссылки на рабочих чертежах, например: чертежи основных конструкций, изделий и узлов с указанием наименования и обозначения серии, выпусков; стандарты, в состав которых включены чертежи для изготовления изделий, с указанием их наименования и обозначения. В раздел «Прилагаемые документы» включаются те из них, которые разработаны дополнительно к чертежам основного комплекта:

• а) рабочая документация на строительные изделия;
• б) спецификация оборудования;
• в) ведомость потребности в материалах;
• г) ведомость объемов строительных и монтажных работ;
• д) локальные сметы и др

Ведомость основных комплектов рабочих чертежей приводят на листах общих данных основного комплекта ведущей марки, которую определяет (назначает) генеральный проектировщик. В общих указаниях основного комплекта рабочих чертежей приводят:

а) основание для разработки чертежей;

б) отметку, условно принятую в рабочих чертежах здания или сооружения за нулевую (как правило, на архитектурно-строительных чертежах);

в) запись о результатах проверки на патентоспособность и патентную чистоту впервые применяемых и разработанных в проекте технологических процессов, оборудования, приборов, конструкций, материалов и изделий, а также номера авторских свидетельств и заявок, по которым приняты решения по выдаче авторских свидетельств на использование в рабочей документации изобретения;

г) запись о принятых технических решениях, которые соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации и др.

Основные требования к рабочим чертежам. Марки основных комплектов рабочих чертежей

Требования по оформлению строительной документации изложены в ГОСТ 21.101-97. Основной комплект рабочих документов объединяет несколько рабочих чертежей одного вида работ. Например, в основной комплект рабочих чертежей железобетонных конструкций могут входить рабочие чертежи фундаментов, перекрытий и других железобетонных конструкций здания или сооружения. Каждому основному комплекту присваивают марку — сокращенное буквенное обозначение, которое через дефис указывают в конце обозначения (шифра) чертежа, например: АР — архитектурные решения, АД — автомобильные дороги, КД — конструкции деревянные и т. д. (табл. 13.2) После разработки рабочих чертежей осуществляется подготовка производства: разрабатывается технология изготовления, определяются нормы расходов материалов, оптимальные размеры заготовок, составляются карты раскроя материалов, проектируется оснастка и т. д. Чтобы успешно осуществить этап подготовки производства, чертежи и другие документы должны быть предельно ясными и четкими, не допускающимиразличных толкований и не требующими личных консультаций у разработчиков. В чертежах следует предусматривать:

• а) максимальное применение стандартных, покупных и ранее разработанных и освоенных составных частей без ущерба для качества изделия;
• б) унификацию составных частей, входящих в изделие;
• в) возможность наиболее выгодного способа производства с учетом конкретных условий завода-изготовителя;
• г) минимальную номенклатуру марок и сортамента материалов;
• д) унификацию состава и оформления документации без необходимости дублирования документов при подготовке производства;
• е) многоразовое использование их в производстве;

ж) применение новых прогрессивных способов выполнения чертежей, например, печатных технических средств проектирования (ПТСП);

з) возможность механизации и автоматизации обработки чертежей. На рабочих чертежах должны быть максимально применены условные обозначения (знаки, линии, буквенно-цифровые обозначения), а также условные и упрощенные графические изображения, предусмотренные соответствующими стандартами, без их указания. Исключением являются условные обозначения, в которых требуется указывать номер стандарта, например: На каждом листе рабочего чертежа выполняют основную надпись по ГОСТ 21.101-97 (см. § 13.11). Если чертежи совмещают со спецификацией, то ее следует расположить над основной надписью выше резервного поля (см. рис. 13.5). Масштаб изображения на чертежах изделий указывают в отведенной для этого графе основной надписи, а масштаб основного комплекта не указывают. Допускается масштаб указывать на чертежах генерального плана и некоторых других, входящих в основной комплект. В этом случае его следует проставлять в основной надписи после наименования изображения. Если на чертеже несколько изображений, выполненных в разных масштабах, то их следует указывать на поле чертежа непосредственно после наименования, например: и т. д.

На схемах (планах) расположены элементы конструкций, оборудование, а на сборочных чертежах — составные части изделия должны быть пронумерованы в соответствии с номерами позиций, перечисленными в спецификациях. На этих чертежах обычно вместо традиционных обозначений указывают марки элементов (табл. 13.3).

Позиции (марки) элементов конструкции и оборудования на схемах (планах) расположения допускается выносить на общей полке нескольких линий-выносок от одинаковых элементов, или без линии-выноски и рядом с изображением, или в пределах его контура (рис. 13.3).Размер шрифта для номеров позиций (марок) необходимо принимать на один–два номера больше, чем для цифр размерных чисел.

Например, если при работе карандашом минимальный размер шрифта для размерных чисел принять 3,5 мм, то для номеров позиций (марок) следует использовать шрифт 5 или 7 мм. Планы зданий и сооружений располагают, как правило, длинной стороной вдоль горизонтальной стороны листа в положении, принятом на генеральном плане, или с поворотом по отношению к этому положению, как указано на рис. 13.4. Для повышения качества чертежей и быстрого их чтения следует правильно осуществить компоновку (размещение) изображений на листе. Это означает, что вид спереди (главный вид, фасад) располагают в верхнем левом углу листа, вид сверху (план, горизонтальный разрез) — внизу под видом спереди и в проекционной связи с ним, вид слева (профильный разрез) — справа от вида спереди также в проекционной связи с ним. Другие необходимые изображения размещают в порядке их обозначения на свободном поле чертежа. Некоторые варианты компоновки изображений показаны на рис. 13.5. Планы здания располагают на листе в порядке возрастания нумерации этажей снизу вверх или слева направо, а виды, разрезы, сечения, фрагменты и узлы — слева направо и (или) сверху вниз. Наряду с упрощениями и условными изображениями в рабочей документации рекомендуется применять сокращения слов, перечень которых указан в ГОСТ 2.316-68, с дополнением к нему (см. табл. 13.22, § 13.15)

Здания и стадии проектирования

Состав и оформление строительных чертежей зависит от вида строительных объектов. В зависимости от назначения, эти объекты (здания и сооружения) можно подразделить на группы:

• а) жилые (жилые дома, общежития и т. п.) и общественные (театры, клубы, школы и т. п.);
• б) промышленные (здания заводов, фабрик, электростанций и т. п.);
• в) сельскохозяйственные (сооружения для содержания скота, птицы, мастерские для ремонта сельхозмашин, склады и т. п.);
• г) инженерные сооружения (мосты, тоннели, гидротехнические сооружения, доменные печи и т. п.).

Строительству любого объекта предшествует разработка проектно-сметной документации (ПСД), которую выполняют проектные организации на основании задания на проектирование. Этот исходный документ составляет заказчик с участием генерального проектировщика.Строительство ведется по утвержденным проектам и сметам. Проектом называется техническая документация, полностью характеризующая намеченный к строительству объект. Проектирование может осуществляться в две стадии — технический проект и рабочие чертежи, или в одну стадию (для простых объектов) —технорабочий проект. Технический проект служит для рассмотрения и оценки архитектурно-планировочных и конструктивных решений, вопросов инженерного оборудования и организации строительства, его сметной стоимости и технико-экономических обоснований для определения целесообразности строительства объекта и утверждения проекта .После его утверждения разрабатывается рабочая документация (рабочий проект).В состав технического проекта входят: пояснительная записка, схема генерального плана вновь строящихся и существующих зданий, основные чертежи каждого из объектов с планами, разрезами, фасадами, применяемыми в технологии и организации строительства материалами. В свою очередь рабочий проект состоит из основных комплектов рабочих чертежей здания (планы, разрезы, фасады с необходимыми фрагментами), схем расположения элементов конструкций, чертежей узлов и дета-лей, сантехустройств, благоустройства и озеленения и др.Во многих случаях строительство объекта ведется по типовым проектам, которые предназначены для массового строительства. В их состав входят все рабочие чертежи, необходимые для строительно-монтажных работ, пояснительная записка и смета.Для применения типового проекта к конкретной строительной площадке разрабатывают проект привязки, где уточняют решение цокольного или подвального этажей, присоединений к инженерным сетям и т. п.

Модульная координация размеров в строительстве (мкрс)

Основные положения МКРС зданий и сооружений различного назначения определены ГОСТ 28984-91, который является базой для унификации и стандартизации размеров в строительстве. В нем, в частности, даны следующие термины и определения. Модуль — условная единица измерения, применяемая для координации размеров зданий и сооружений, их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования. Основной модуль — модуль, принятый за основу для назначения других, производных от него модулей.

Укрупненный модуль (мультимодуль) — производный модуль, кратный основному модулю. Дробный модуль (субмодуль) — производный модуль, составляющий часть основного модуля. МКРС — взаимное согласование размеров зданий и сооружений, а так-же размеров и расположения их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования на основе применения модулей. Координационная ось — одна из координационных линий, определяющих членение здания или сооружения на модульные шаги и высоты этажей. Привязка к координационной оси — расположение конструктивных и строительных элементов, а также встроенного оборудования по отношению к координационной оси. Основные координационные размеры — модульные размеры шагов L₀ и B₀ и высот этажей H₀.

Модульный шаг — расстояние между двумя координационными осями несущих стен или ряда колонн в плане. Координационные размеры l₀, b₀, h₀ — модульные размеры, определяющие границы координационного пространства в одном из направлений. Конструктивные размеры l, b, h — проектные размеры строительной конструкции, изделия или элемента оборудования, определенные в соответствии с правилами МКРС. Возможные варианты расположения конструкций в координационном пространстве указаны на рис. 13.6.

Для назначения координационных размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов, строительныхизделий, оборудования, а также построения систематических рядов однородных координационных размеров применяются следующие модули:

а) основной — принимается равным 100 мм и обозначается буквой М;

б) укрупненные — 60М, 30М, 15М, 12М, 6М, 3М (табл. 13.4);

в) дробные — (табл. 13.5).

В развитие и дополнение МКРС в жилищном строительстве действуетстандарт СЭВ 1405-78 «Здания жилые и общественные», который регламентирует модульные шаги L₀ и B₀ и высоты этажей H₀. Например, при модульных шагах (L₀ и B₀) до 7200 мм модули должны быть: принимаемые — 30М и 12М, допускаемые — 15М, 6М и 3М. При модульной высоте этажа H₀ до 3600 мм принимаемый модуль должен быть 3М (допускаемого нет). Этот стандарт допускает применение модульной (координационной) высоты этажа 2800 мм, кратной модулю М. Модули 60М и 30М находят применение при назначении расстояний между координационными осями здания, а также соответствующих им длин балок, ферм, плит. Для жилых зданий для этой цели используют модуль 12М. При определении ширины проемов и простенков наружных стен и размещении перегородок применяют модули 6М и 3М. При назначении размеров сечений конструктивных элементов, балок, колонн, толщин стен, плит перекрытий и т. д.используют модули М и ¹/₂М, а для тонкостенных — модули ¹/₁₀М и ¹/₂₀М.Совокупность координационных линий, расположенных на одной координационной плоскости, называют модульной сеткой. Такие сетки, вертикальные и горизонтальные, применяют при проектировании. Сетка колонн — это модульная сетка, образованная продольными и поперечными координационными осями. Для одноэтажных производственных зданий широко применяют сетки и др., а для многоэтажных —

Объемно-планировочный элемент (см. рис. 13.7) — это часть здания, имеющая в качестве основных координационных размеров пролет, шаг и высоту этажа. Каждому отдельному зданию или сооружению присваивают самостоятельную систему обозначений координационных осей. Координационные оси наносят на изображения тонкими штрихпунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением Е, З, Й, О, Х, Ц, Щ, Ъ, Ы, Ь) в кружках диаметром 6–12 мм (примем эту величину равной 10 мм).

Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются. Размер шрифта для обозначений координационных осей должен быть на один–два номера (в 1,5–2 раза) больше размера цифр размерных чисел, применяемых на том же чертеже. Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания или сооружения с большим количеством координационных осей слева направо, а буквами — снизу вверх (см. рис. 13.8а), или цифрами по часовой стрелке, а буквами — от центра наружу (рис. 13.8б, в).

Для отдельных элементов, расположенных между координационными осями основных несущих конструкций, наносят дополнительные оси и обозначают их в виде дроби: над чертой указываются обозначение предшествующей координационной оси; под чертой — дополнительный порядковый номер в пределах участка между смежными координационными осями в соответствии с рис. 13.8г. При несовпадении координационных осей противоположных сторон плана, обозначения их в местах расхождения дополнительно наносят по верхней и (или) правой сторонам (рис. 13.8д). На чертежах расположения (планах и разрезах) технологического, санитарно-технического и другого оборудования указывают:

• а) оборудование — в виде упрощенных контурных очертаний условными изображениями или с применением печатных технических средств проектирования (ПТСП) сплошной основной линией по ГОСТ 2.303-68;
• б) строительные конструкции — в виде упрощенных контурных очертаний сплошной тонкой линией по ГОСТ 2.303-68;
• в) координационные оси здания или сооружения и расстояния между ними, а для жилых зданий — расстояния между крайними координационными осями секций;
• г) отметки чистых полов этажей и основных площадок;
• д) привязку оборудования к координационным осям или элементам конструкций.

Порядок назначения размеров

При назначении размеров, как плановых, так и высотных, в первую очередь необходимо руководствоваться размерами существующих стандартных типовых конструкций и деталей по действующим ГОСТ. Поэтому основные координационные размеры должны назначаться: а) по горизонтали — с учетом плановых (координационных) размеров стандартных конструктивных элементов, предназначенных для устройства перекрытий (ферм, балок, плит, панелей и т. п.); б) по вертикали — с учетом высотных (координационных) размеров стандартных конструктивных элементов, применяемых в строительстве (колонн, стеновых панелей, лестниц и т. п.). Так, например, высоты этажей 2,7 и 2,8 м, принятые в жилом строительстве, соответствуют применению типовых стандартных элементов лестницы, обеспечивающих подъем двумя маршами на указанную высоту.

Координационные и конструктивные размеры нестандартных конструкций и изделий, а также размеры, не связанные непосредственно с унифицированными объемно-планировочными параметрами здания, должны назначаться в соответствии с размерами модулей в пределах их применения. Ниже, в соответствии с обозначениями на рис. 13.9 и 13.10, приводятся общие сведения по назначению размеров на планах и разрезах здания. На планах здания (см. рис. 13.9) указывают координационные оси капитальных стен, которые выполняют роль координатной сетки, позволяющей при производстве работ точно заложить фундаменты и возвести капитальные стены. Кроме того, эти оси с высотными отметками, проставленными на разрезах и фасадах, дают возможность точно определить местоположение той или иной части здания, что бывает необходимо как при проектировании, так и при производстве работ.

Например, записи «План перекрытия между осями 3–4 и Б–В на отметке 5,600» или «Участок стены по оси А между осями 3–4» точно определяют место указанного элемента здания. Координационные оси не всегда должны совпадать с геометрическими осями стен. Их положение следует задавать с учетом координационных размеров, используемых стандартных пролетных конструкций балок, ферм или панелей перекрытия. Положение оси, т. е. ее привязка, осуществляется простановкой на плане здания размеров от оси до обеих граней стены или колонны, причем ось не проводят на всем протяжении стены, а заводят лишь на величину, необходимую для простановки размеров привязки.

Во внутренних стенах координационную ось всегда совмещают с геометрической осью (рис. 13.9, оси Б и 3). Отступление от этого правила допускается для стен лестничных клеток и стен с вентиляционными каналами, если это целесообразно для применения унифицированных элементов лестниц и перекрытий. В наружных несущих стенах (стены по осям А, В, 4) с целью осуществления симметричного опирания конструкций перекрытия(на чертеже частично показана предполагаемая раскладка панелей пере-крытия — панели условно отмечены диагоналями) координационная ось от внутренней грани стены должна проходить на расстоянии, равном половине толщины соответствующей несущей внутренней стены (см. привязку осей А, Б, В, равную b/2, и осей 3, и 4, равную c/2). Величину привязки осей в кирпичных стенах допускается корректировать с учетом размеров кирпича и применения стандартных элементов. В стенах из других материалов величина привязки должна быть кратной ¹/₂М.

Расстояния между осями стен, обозначенные l₀, практически определяются из условия использования для перекрытий стандартных элементов, в частности, для жилых зданий — железобетонных многопустотных панелей. Слева на плане панели укладывают вдоль стены с осью 1 и опиранием на стены с осями А, Б, В; справа — вдоль стены с осью А и опиранием на стены с осями 3 и 4. Панели обычно примыкают (без заделки) к стенам, вдоль которых их укладывают. При назначении расстояний l₀ между координационными осями учитывают как толщину b внутренней стены, на которую опираются панели перекрытия, так и величину s их опорной части, которая колеблется от 110 до 180 мм и зависит от пролета и характера опирания (на балки или стены). Если, например, для устройства перекрытия принять панели длиной 5400 мм, величину опорной части 140 мм и толщину внутренней стены 380 мм, то l₀ = 5400 – 140 ґ 2 + 190 ґ 2 = 5500 мм.

Соответственно, панели длиной 6300 мм предназначены для устройства перекрытия, если l₀ = 6300 мм, а длиной 6000 мм — если l0 = 6000 мм. Размеры между капитальными стенами, обозначенные l₁, l₂, l₃ на рис. 13.9, должны быть такими, чтобы можно было уложить целое число стандартных панелей перекрытия при их минимальной ширине 1200 мм. В наружных самонесущих стенах (стена по оси 1), если панели перекрытий не заходят в нее, для удобства расчета количества стандартных элементов перекрытия координационную ось совмещают с внутренней гранью стены, что получило наименование нулевой привязки. Если стена является одновременно несущей и самонесущей (см. рис. 13.9, стена по оси А между ося-ми 1–3 и 3–4), то координационную ось ориентируют по несущему участку.

Ширина l4 лестничной клетки, а следовательно, и длина лестничных площадок, зависят от ширины k лест-ничных маршей и величины минимального зазора между маршами, равного 100 мм (из конструктивных и противопожарных условий, для обеспечения протягивания пожарного рукава в случае необходимости). Ширина m лестничных площадок должна быть не менее ширины марша и не менее 1,2 м. При проектировании раз- меры l₄ и m принимают с использованием стандартных лестничных площадок. Горизонтальная проекция n марша лестницы (рис. 13.9) зависит от высоты этажа и размера проступи. Размеры o и o2 оконных проемов (рис. 13.9 и 13.10), d и d₁ дверных проемов должны обеспечивать установку в них стандартных оконных (ГОСТ 11214-86), дверных внутренних (ГОСТ 6629-88) и наружных (ГОСТ 24698-81) блоков.

В кирпичных стенах размеры o и d должны быть кратными 130 мм, с добавлением к общему размеру 10 мм, а из других материалов — кратными М/2 (в этом случае на чертеже размер проема не указывают), размеры o₂ и d₁ (см. рис. 13.10) —кратными 75 мм с добавлением также к общему размеру 10 мм.

При наличии в проемах четвертей размеры o1 (см. рис. 13.9) и o3 (рис. 13.10) высчитывают по размерам o и o₂, взятым из рис. 13.23: размер o₁ = o – 130 мм, размер o₃ = o₂ – 75 мм. Аналогично определяют и размеры «в свету» дверного проема с четвертями. Размеры e₁ простенков в кирпичных стенах должны быть кратными размерам кирпича с учетом толщины швов. При наличии в проемах четвертей размер e₁ = e + 130 мм (рис. 13.9), высота отдельных участков (см. e₂, e₃, e₄ на рис. 13.10) кирпичных стен должна быть кратной 75 мм, а высота отдельных простенков (участков между проемами, см. кратной 75 мм за вычетом из общего размера 10 мм. Расстояния f₁ и f между перегородками и расстояние от проема в перегородке до ближайшей стены в плане принимают кратными М/2. Для производственных зданий привязка колонн и стен к координационным осям будет зависеть от места расположения первых в одном из рядов (средних, крайних или торцевых). Варианты такой привязки изображенына рис. 13.11.

Основные конструктивные и архитектурные элементы зданий фундаменты

Фундамент — это часть здания, расположенная ниже отметки уровня земли и предназначенная для передачи нагрузки от здания на грунт основания (пример на рис. 13.12а). Основанием называют массив грунта, расположенный под фундаментами и воспринимающий через них нагрузки от здания.

Когда под зданием устраивают подвал, то фундамент выполняет роль ограждающих его конструкций. При определении конструкции фундамента учитывают геологические и другие условия строительной площадки. Наибольшее распространение в строительстве получили железобетонные сборные фундаменты, позволяющие широко примененять индустриальные методы изготовления и монтажа элементов. Фундаменты могут быть сплошными (ленточными), которые устраиваются под все капитальные стены, или столбчатыми (в виде отдельных столбов), применяемыми для малоэтажных зданий при малых нагрузках и прочных основаниях (рис. 13.12). Фундамент может быть смонтирован с применением фундаментных балок. На рис. 13.13 изображены варианты опирания их при шаге колонн 12 м (для промышленных зданий).

Стены

По расположению в здании стены делятся на наружные и внутренние капитальные стены. Первые ограждают помещение от улицы и подвержены воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур, влажности наружного воздуха и внешнего шума. Они воспри-нимают собственную массу, постоянные и временные нагрузки от перекрытий и крыши, воздействие ветра, неравномерных деформаций основания и др. Верхняя часть стены, расположенная выше карниза здания, называется парапетом. Нижняя, обычно утолщенная, часть наружной стены, предохраняющая ее от атмосферных влияний и механических поврежде-ний, называется цоколем. Он выполняется на одном уровне с полом первого этажа и может быть выступающим и западающим по отношению к стене.

Внутренние стены отделяют одно помещение от другого и воспринимают воздействие теплового потока, потока водяного пара, шума. Стены могут быть глухими или со сквозными отверстиями — проемами. Участок стены между проемами называется простенком. Толщина капитальных стен определяется расчетом из условий обеспечения прочности, жесткости и теплопроводности. Стены могут быть несущими, т. е. воспринимающими и передающими на фундамент нагрузку от собственной массы, а также от перекрытий, перегородок, крыши и др

Самонесущие стены передают на фундамент нагрузку только от собственной массы. По применяемому материалу стены могут быть из кирпича, различного камня, бетонных блоков или железобетонных панелей, изготавливаемых на заводах строительной индустрии. Условимся, что в нашем случае для жилого дома будет использован кирпич керамический, одинарный, изготавливаемый по ГОСТ 530-95, в котором его размеры составляют (длина ґ ширина ґ толщина): мм. Кладка стены из такого кирпича изображена на рис. 13.14. В указанном стандарте предусмотрены керамические изделия других размеров (некоторые примеры см. на рис. 13.15 и в табл. 13.6). Например, кирпич утолщенный имеет толщину 88 мм, а камень — 138 мм.

При планировании технико-экономических показателей заводов, выпускающих разные по размерам керамические изделия, кирпич с упомянутыми ранее стандартными размерами называют условным и применяют как общую для всех единицу измерения. Исходя из этого керамический камень будет составлять 138 (толщина керамического камня) : 65 (толщина кирпича) = 2,12 условных кирпича. Например, при одинаковом объеме производства 50 млн. шт. усл. кирпича в год, заводы должны выпустить: производящего кирпича — 50 млн. шт., а керамического камня — млн. шт. Пустоты в изделиях должны располагаться перпендикулярно или параллельно постели и могут быть сквозными и несквозными.

Ширина щелевидных пустот должна быть не более 16 мм, а диаметр цилиндрических сквозных пустот и размер стороны квадратных пустот —не более 20 мм. Для укрупненных камней допускаются пустоты (для захвата при кладке) с площадью сечения пустот не более 13% от площади основания. Диаметр несквозных пустот и размеры горизонтальных пустот не регламентируют. По прочности различают следующие марки изделий с вертикально расположенными пустотами: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, с горизонтально расположенными пустотами: 25, 35, 50, 100. По морозостойкости изделия подразделяют на марки F15, F25, F35, F50. Условное обозначение керамических изделий должно состоять из названия, вида, марки по прочности и морозостойкости, обозначения стандарта (ГОСТ 530-95).

Примеры условных обозначений. Кирпич керамический утолщенный с горизонтальным расположением пустот марки по прочности 100, по морозостойкости F15

Кирпич керамический пустотелый одинарный марки по прочности 150, по морозостойкости F15:

Кирпич КП-О 150/15/ГОСТ 530-95

Кирпич керамический утолщенный марки по прочности 125, по морозостойкости F25:

Кирпич КП-У 125/25/ГОСТ 530-95

Камень керамический укрупненный марки по прочности 150, по морозостойкости F15:

Камень КУК 150/15/ГОСТ 530-95

Камень керамический модульных размеров марки по прочности 175, по морозостойкости F15:

Камень КМ 175/15/ГОСТ 530-95

Кирпичи при возведении стен укладывают плашмя (на плашок) и скрепляют друг с другом с помощью специального раствора, состоящего из извести или цемента, либо из извести и цемента (смешанный раствор), песка и воды. При этом в кладке образуется горизонтальный шов. Раствор, разделяющий боковые грани смежных кирпичей, образует вертикальные (продольные и поперечные) швы. Ряды, образующие фасадную поверхность кладки, называют наружной (лицевой) верстой, а внутреннюю — внутренней верстой. Ряды, уложенные между наружной и внутренней верстой, называют забуткой, а определенный порядок укладки кирпичей — системой перевязки. Обычно при кладке стен используется 3 системы перевязки. Однорядная цепная система перевязки образуется чередованием тычковых и ложковых рядов. При этом поперечные вертикальные швы смещены на четверть кирпича, а продольные — перевязаны на полкирпича. Такая система проста в исполнении, но требует больших, чем при других систе-мах, затрат труда. Многорядная система имеет тычковые ряды через 5 или 3 ложковых ряда. Она более производительна, чем предыдущая, позволяет использовать для забутки половинки кирпича, но прочность ее несколько меньше.

Трехрядная система образуется чередованием трех ложковых рядов и одного тычкового. Здесь вертикальные поперечные швы в трех смежных рядах не перевязаны. Ее применяют при возведении столбов и узких (до 1 м) простенков. Увеличение толщины швов уменьшает прочность кладки, так как прочность раствора несколько меньше, чем кладочного материала (в нашем случае кирпича). Уменьшение толщины также отрицательно сказывается на прочности кладки в связи с тем, что уложенные кирпичи неровностями граней, касаясь друг друга, работают на изгиб, вместо сжатия. На практике применяют толщину горизонтальных швов 10…15 мм, вертикальных — 8…15 мм. Далее будем считать, что толщина всех швов — 10 мм.

Чтобы при кладке стен не рубить кирпич, толщина стен, а также ширина отдельных простенков должна быть кратной соответствующим размерам стандартного кирпича с учетом толщины швов раствора. Если говорят, что стена толщиной в 11/2 кирпича, то это означает, что поперек стены укладывают один кирпич ложком и один тычком, т. е. 250 + 120 + 10 (шов) = 380 мм (рис. 13.16). Соответственно, толщина стены в 2 кирпича равна 510 мм, в 2¹/₂ — 640 мм, т. е. кирпич, уложенный вдоль стены, принимается условно за его половину. Нетрудно заметить, что дополнительная укладка каждого следующего кирпича, тычком в толщину стены или простенок, вызывает изменение размера на 130 мм (120 мм — ширина кирпича и 10 мм — шов). В общем виде длина простенка (толщина стен) может быть определена по формуле l = 130n – 10, где 130 — сумма ширины кирпича (120 мм) и средней толщины шва раствора (10 мм); n — целое число полукирпичей.

Некоторые проектные организации составляют таблицы для быстрого определения размеров простенков без рубки кирпича. Фрагмент такой таблицы представлен в табл. 13.7. Такого же подсчета необходимо придерживаться и при определении ширины простенков или отдельных участков стен. Высота кладки связана с размером высоты кирпича (65 мм) и толщины шва (10 мм), т. е. должна быть кратной 65 + 10 = 75 мм. Проемы для оконных и дверных блоков в кирпичной стене могут быть выполнены с четвертями или без них (рис. 13.17). Четвертью называется верхний и боковые уступы проема. Величина четверти примерно составляет ¹/₄ длины кирпича, отсюда и ее название. К четвертям приставляются коробки оконных и дверных блоков.

В оконных проемах четверти устраиваются со стороны улицы. Они дают возможность осуществить лучшую изоляцию помещения от улицы, что необходимо при устройстве оконных проемов в жилых домах. С этой же целью четверти выполняют и в дверных проемах, отделяющих, например, лестницу от улицы и квартиру от лестницы.

Проемы без четвертей в кирпичных стенах устраивают в зданиях, где нет особой необходимости в тщательной изоляции помещений, например, в некоторых промышленных зданиях или зданиях подсобного и бытового назначения. При монтаже дома из крупных панелей размеры проемов указывают на чертеже самой панели (рис. 13.18). Прочность конструкции стены обеспечивают за счет прочности кирпича (его марочности) и раствора, а также укладки кирпича с взаимной перевязкой вертикальных швов. Устойчивость наружных стен достигают пространственным взаимодействием с внутренними стенами, для чего те и другие жестко связывают перевязкой кладки. Долговечность стен обеспечивается морозостойкостью кирпича, применяемого для внешней кладки.

Перегородки

Перегородки — это внутренние ограждающие конструкции толщиной 60…120 мм, разделяющие смежные помещения в здании. Если перегородки расположены за секущей плоскостью, на чертежах они условно изображаются двумя тонкими линиями. Они могут изготавливаться из различных материалов, в том числе из гипсобетонных плит толщиной 80 мм. Конструкция гипсовой плиты указана на рис. 13.19, а геометрические размеры в табл. 13.8

.

Наиболее индустриальным методом является изготовление панельных перегородок. Их формуют из тяжелого или легкого бетона толщиной не менее 60 мм или гипсобетона толщиной не менее 80 мм. Межквартирные перегородки, как правило, проектируют акустически раздельными, двой- ными с воздушным зазором между панелями не менее 40 мм. В этом случае на планах такие перегородки изображают условно тремя линиями без зазора. На рис. 13.20 изображена конструкция такой панели и детали ее крепления к потолку и полу.

Вентиляционные каналы

Условное изображение вентиляционных каналов на чертежах показано в табл. 13.17 (§ 13.10). Вентканалы необходимы в таких помещениях, где требуется постоянная вытяжная вентиляция (кухни, ванные, уборные). Их устраивают (выкладывают) непосредственно в кирпичных стенах или применяют типовые бетонные вентиляционные блоки с отверстиями цилиндрической формы, которые закладывают в стену на участках, где должны проходить вентканалы. Выкладываемые в кирпичных стенах, вентканалы имеют обычно сечение размером кирпича, что с учетом швов раствора составляет 270 ґ 140 мм (рис. 13.21), или размером кирпича (140 140 мм).

Минимальное расстояние между соседними каналами, а также от крайнего канала до наружной поверхности трубы (в плане) равно 120 мм. Исходя из этого, канал размером мм в стене толщиной в кирпича (380 мм) располагают вдоль, а в 2 кирпича — поперек стены. Если стена является смежной для двух квартир, то ее толщину выполняют в кирпича (640 мм), что позволяет расположить вентканалы в два ряда. На плане 1-го этажа изображают только вентканалы под № 1, а на плане 2-го этажа — под № 1 и № 2. В наружной стене вентканалы, во избежание их промерзания, могут быть размещены не ближе 380 мм от наружной ее грани.

Когда протяженность стены не позволяет разместить требуемое количество каналов, то допускается:

• 1) объединение вентиляционного канала из ванной комнаты (без унитаза) с вентиляционными каналами из кухни той же квартиры; 2) объединение вентиляционных каналов из уборной и ванной.

В этих случаях вверху перегородки, разделяющей эти помещения, должно быть выполнено отверстие (на рис. 13.21 размером 150 ґ 200) с вентиляционной решеткой.

Каналы, расположенные в одной стене, необходимо группировать, объединяя их в общую вентиляционную трубу. На приведенном выше рисунке показана группировка каналов плана 3-го этажа трехэтажного дома, цифрами обозначены номера этажей, где для всех этажей кухня имеет самостоятельный канал, а ванная и уборная — общий с выходом в ванную. Возможны и другие варианты объединения. Для удобства производства работ разбивку каналов по этажам предпочтительнее выполнять с первого этажа, от середины трубы в обе стороны.

В соответствии с условными обозначениями, на плане здания показывают, на какую сторону выходят каналы, и дают привязку их к ближайшей поперечной стене. Размеры привязки (m на рис. 13.21) должны быть кратны целому числу кирпичей. Штриховые линии на этом рисунке определяют границы вентиляционной трубы, а длина ее поперечного сечения составит

Длину поперечного сечения трубы и ее расположение, которое определяется по плану, необходимо знать для изображения на фасаде или разрезе здания.

Осуществление хорошей вентиляции требует выведения вентиляционной трубы выше кровли (если она плоская, как в нашем случае) не менее чем на 0,5 м. От попадания дождя и снега над вентканалами над трубой устанавливают колпак.

Окна и балконные двери

Под окном подразумевается оконный проем в стене, заполненный оконным блоком, куда входят остекленные переплеты (наружный, или летний, и внутренний, или зимний) и коробка, к которой на петлях крепятся оконные переплеты. Для возможности свободной и без перекосов установки оконного блока в проем, последний должен быть выполнен по размерам несколько больше. Промежутки между проемом и оконным блоком законопачивают и штукатурят, чтобы не было продувания. Крепление рис. 13.22.

Оконные проемы в жилых зданиях, построенных из кирпича, обычно выполняют с четвертью, в промышленных — без четвертей. Боковые размеры уступа составляют 65 мм, а верхнего — 75 мм (65 мм — толщина кирпича и 10 мм — шов раствора). Ширина четверти во всех случаях равна ширине кирпича и составляет 120 мм. Размеры проемов см. в табл. 13.9. Условное изображение оконных проемов без четвертей и с четвертями указано в табл. 13.16 (§ 13.10). Размеры окон назначают в соответствии с нормативными требованиями естественной освещенности, архитектурной композиции, экономии единовременных и эксплуатационных затрат.

Необходимость ограничения площади окон и остекленных балконных дверей объясняется их высокой стоимостью (в 1,5 раза дороже глухой части ограждения) и увеличением эксплуатационной части затрат на отопление при увеличении размеров окон. На рис. 13.23 приведены типы и габаритные размеры из ГОСТ 11214-86 «Окна и балконные двери деревянные с двойным остеклением для жилых и общественных зданий». Внизу указана ширина, а справа — высота проема, выложенного из кирпича с размерами (см. раздел «Стены» этого параграфа), также на рисунке указана площадь остекления. Над схемами окон приведены размеры в модулях. На чертежах планов и разрезов зданий размеры проемов следует указывать за вычетом размеров четвертей и проставлять их с внешней стороны контура стен. Таким образом, проемы с четвертями на плане будут иметь размеры на 130, а на разрезе (высотные) — на 75 мм меньше указанных. При использовании спаренных проемов для устройства окна и балконной двери размер ширины общего проема должен быть равен сумме размеров проемов за вычетом 10 мм. Одинаковым по форме и размерам проемам присваивают одинаковые марки (ОК-1, ОК-2 и т. д.).

Для каждого типа проема предназначен свой тип оконного блока. Окна с размерами модулей (модуль М = 100 мм) для заполнения проемов в стенах из немодульного кирпича лицевой кладки по требованию потребителя допускается изготавливать шириной на 80 мм больше указанных, за счет увеличения широких створок, а окно размерами 15–6 модулей — шириной на 70 мм меньше указанного, при этом маркировка изменяется соответственно на

Окна и балконные двери, изготавливаемые по указанному выше стандарту, подразделяются на две серии: С — со спаренными переплетами и дверными полотнами и Р — с раздельными переплетами и дверными полотнами. Первые предназначены в основном для крупнопанельных зданий.

Пример с решением:

Условное обозначение окна серии Р с высотой проема 15 дм и с шириной 9 дм:

В этом примере буква О обозначает вид изделия, т. е. окно. Для балконной двери используется буква Б. Если окно или балконная дверь имеют левую навеску, то после цифры, означающей ширину проема, указывают букву Л (для правой букву не указывают). ПОДОКОННЫЕ ПЛИТЫ Подоконные плиты, наравне с оконными блоками, являются заполнением оконного проема. При строительстве жилых зданий широкое применение получили плиты из тяжелого бетона, бетона на пористых заполнителях и плотного силикатного бетона. Изготавливаются они по ГОСТ 26919-86 «Плиты подоконные железобетонные». По отделке лицевой поверхности плиты подразделяются на три типа:

ПОГ — с глянцевой поверхностью;

ПОШ — со шлифованной мозаичной поверхностью;

ПОО — с гладкой поверхностью, предназначенной под окраску.

Плиты длиной до 1400 мм предназначены для опирания на стену при вылете свободной консоли: 100 мм — для плит шириной до 200 мм; 150 мм при ширине более 200 мм. Плиты длиной 1600 мм и более предназначены для опирания на стену и металлические кронштейны. Они могут быть изготовлены в двух вариантах: правом и левом — с вырезом в углу (срезом торца), расположенных соответственно на правом или левом торце плиты (рис. 13.24). По ГОСТ 23009-76 плиты обозначают марками, которые состоят из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами.

Первая группа содержит обозначение типа плиты и ее габаритные размеры. Длину указывают в дециметрах, округляя до целого числа, ширину — в сантиметрах, а толщину не указывают, так как она постоянна для всех плит и составляет 45 мм.

Во второй группе для плит, изготавливаемых из плотного силикатобетона, указывают вид бетона, обозначаемый прописной буквой С.

В третьей группе (или второй группе марок плит, изготавливаемых из тяжелого бетона) указывают наличие в плите закладных изделий, обозначаемых арабскими цифрами: 1 — для плит, где эти изделия расположены в середине плиты; 2 — если они расположены по торцам и в середине плиты; наличие в плите вырезов в углах или срезов торцов, обозначаемых строчными буквами, левый вариант обозначается буквой Л; дополнительные характеристики плит, применяемые в условиях воздействия агрессивных сред — например, проницаемость бетона, обозначаемую буквами: Н — нормальная, П — пониженная и О — особо низкая проницаемость.

Пример с решением:

Маркировка плиты типа ПОГ, длиной 1000 мм, шириной 150 мм из тяжелого бетона, с закладным изделием в середине плиты:

Маркировка плиты типа ПОШ, длиной 2200 мм, шириной 150 мм из плотного силикатобетона:

Геометрические размеры на отдельные виды плит приведены в табл. 13.10.

Двери

Двери служат для сообщения между помещениями. Под дверью подразумевается дверной проем в капитальной стене или перегородке, заполненный дверным блоком (дверное полотно, навешенное на дверную коробку). По числу дверных полотен различают двери однопольные и двупольные. По способу открывания двери бывают открывающимися в одну или обе стороны, откатными, вращающимися и подъемными. Различают также двери правые (при открывании на себя правой рукой дверь открывается вправо) и левые (открываются левой рукой влево). Условные изображения дверей показаны в табл. 13.16 (§ 13.10).

На планах дверные полотна изображают тонкой сплошной линией и открытыми примерно на угол 30° (величину угла на чертеже не указывают). Тип заполнения проемов дверей должен быть обозначен цифрой, начиная с единицы, помещенной в кружке диаметром 5 мм, расположенным с любой стороны дверного полотна. Левые и правые двери на чертеже и в спецификации должны быть указаны раздельно. Дверные проемы с четвертями выполняют для дверей, ведущих на улицу и с лестничной площадки в квартиру.

По расположению в здании двери разделяют на наружные (входные) и внутренние (см. рис. 13.25, 13.26, где меньший размер относится к полотну, а больший — к коробке). Двери внутренние устраивают во внутренних стенах и перегородках, в которых предусматривают соответствующие проемы. Их изготавливают по ГОСТ 6629-88 «Двери деревянные внутренние для жилых и общественных зданий». Размеры дверных проемов приведены в табл. 13.11. В зависимости от конструкции, двери, изготавливаемые по настоящему стандарту, подразделяются на следующие типы: Г — с глухими полотнами; К — с остекленными качающимися полотнами; О — с остекленными полотнами; У — со сплошным заполнением полотен, усиленные для входа в квартиру. В зависимости от назначения, двери изготавливают со сплошным заполнением щитов дверных полотен или мелкопустотным (решетчатым) заполнением.

Двери типа Г и О изготавливают правыми и левыми, с порогом и без порога, одно- и двупольными, а типа К — только двупольными.

Положение дверного проема следует выбирать, исходя из удобства эксплуатации помещений, предполагаемой расстановки мебели и т. д. Открывать дверь, находящуюся в непосредственной близости от стены, следует «на стену», чтобы уменьшить бесполезное пространство, занимаемое при открывании дверей. Двери из ванных комнат должны открываться наружу, а двери уборных — внутрь (при глубине уборной 1,5 м и более) и наружу (при глубине менее 1,5 м).

Пример. Условное обозначение двери остекленной правой без порога с высотой дверного блока 2070 мм и шириной 770 мм:

В маркировке дверных блоков после цифр, отвечающих координационным размерам высоты и ширины в модулях М (где М = 100 мм), дополнительно в следующей последовательности проставляют буквы, обозначающие: Л — дверной блок левый; Н — дверь с наплавом; П — дверь с порогом.

Таким образом, левый дверной блок для входа в квартиру будет иметь обозначение ДУ 21–9Л ГОСТ 6629-88. При установке дверей в кирпичных стенах коробку крепят гвоздями к деревянным закладным пробкам, а стык коробки со стеной заделывают штукатуркой откосов. В перегородках стык с коробкой перекрывают наличниками. Типы и габаритные размеры внутренних дверей по ГОСТ 6629-88* представлены на рис. 13.25. Над схемами дверей указаны координационные размеры высоты и ширины в дециметрах (модулях — М). Для глухих дверей, применяемых как входные в квартиру, установлены размеры: для ДГ мм, а марка меняется на ДУ 21–9; для ДГ 21–10 — 2085 ґ 984 мм, а марка — ДУ 21–10. Примеры применения и изображения внутренних дверей для жилых и общественных зданий приведены в табл. 13.12.

Двери наружные с улицы на лестницу изготавливают по ГОСТ 24698-81 «Двери деревянные наружные для жилых и общественных зданий». В зависимости от назначения они подразделяются на следующие типы: Н — входные и тамбурные; С — служебные; Л — люки и лазы. Двери типов Н и С изготавливают с однопольными и двупольными, остекленными и глухими полотнами.

П р и м е р. Условное обозначение двери входной или тамбурной двупольной для проема высотой 21 дм и шириной 15 дм, остекленной, с правой навеской щитового полотна, порогом, обшивкой типа Р2:

Стандартом предусмотрено, что все двери для проемов 13 дм и более выполняют двупольными, а рисунок двери указывает, являются ли они остекленными. Размеры проемов для наружных дверей приведены в табл. 13.13. Габаритные размеры дверей указаны на рис. 13.26, а примеры их применения и изображения на чертежах — в табл. 13.14.

Заполнение проемов в стенах промышленных зданий

Сведения о деревянных окнах, их классификации, маркировке, размерах определяет ГОСТ 12506-81 «Окна деревянные для производственных зданий». По назначению окна бывают следующих типов: П — для зданий промышленных предприятий; С — для сельскохозяйственных предприятий. По открыванию: В — открывающиеся внутрь; Н — открывающиеся наружу; Г — глухие (не открывающиеся), которые в отличие от первых двух не имеют переплетов и состоят только из коробок и остекления. По конструкции: О — одинарные; Д — двойные (спаренные). Структура условного обозначения окон изображена на рис. 13.27. Ширина коробки 94 мм обозначается цифрой 1, а 124 мм — цифрой 2. При правом расположении створки окно обозначают буквой П, а при левом — Л. Все указанные выше буквенные и цифровые обозначения входят в марку окна.

Пример с решением:

Марка окна для промышленного здания, открывающегося внутрь помещения, спаренного, высотой 12 и шириной 30 дм (М) при ширине коробки 124 мм:

Габаритные размеры окон для зданий промышленных предприятий (производственных) приведены на рис. 13.28 (над схемами окон указаны размеры в модулях). В помещениях, где имеются испарения масел, бензина, керосина, красок и т. п., проемы под оконные блоки выполняют без четвертей, так как в них не требуется герметизации, а некоторые неплотности в соединениях оконных блоков со стенами являются дополнительной естественной вентиляцией.

Оконные блоки могут устанавливаться в раздельные проемы. В этом случае они образуют простеночное остекление, пример которого приведен на рис. 13.29. Существует еще ленточное остекление, когда в большой проем устанавливаются по высоте и длине несколько блоков. Пример такого остекления приведен на рис. 13.30.

Если же требуется остекление в бытовых помещениях и в административных зданиях, то здесь требуются оконные блоки, выполняемые по ГОСТ 11214-86 (см. рис. 13.23) с четвертями для большей теплоизоляции. В цехах и на участках такими помещениями могут быть раздевалки, души, конторка мастеров, место для отдыха и т. д. Другим видом заполнения проемов являются места для установки дверей, которые могут быть выполнены по одной из схем на рис. 13.31.

В зависимости от назначения двери по ГОСТ 14624-84 бывают следующих типов: В — внутренние и Н — наружные; а по конструкции они подразделяются на типы: Г — с притвором в четверть и глухими полотнами; О — с притвором в четверть и остекленными полотнами; К — с остекленными качающимися полотнами. Двери типов Г и О изготавливают правыми и левыми, с порогом и без порога, а двери типа К — только двупольными остекленными.

Типы и размеры внутренних дверей (дверных блоков) указаны на рис. 13.32, наружных — на рис. 13.33, а структура их условного обозначения — на рис. 13.34.

Примеры. Марка двери внутренней, остекленной, для проема высотой 21 и шириной 13 дм, с левой навеской и порогом:

Марка двери наружной, глухой, для проема высотой 24 и шириной 10 дм, с обшивкой типа Р1:

Коробки дверных и оконных блоков, дверные полотна, переплеты на чертежах изображают схематически, применяя толстую сплошную основную линию. Узлы и сечения выполняют детально с применением той же линии, а элементы заполнения, линии выносные и размерные — с применением тонкой сплошной линии.

Ворота

Ворота устраивают в промышленных зданиях разного назначения и складских помещениях для пропуска наземного транспорта. По конструкции они бывают: распашные (полотна поворачиваются вокруг вертикальных осей), раздвижные (полотна раздвигаются в стороны) и подъемные (полотна перемещаются в вертикальной плоскости). Воротные проемы обрамляют железобетонной рамой, а полотна выполняют из металлического каркаса с заполнением из досок и других материалов или полностью из металла или дерева. Наибольшее распространение получили размеры ворот: для автопогрузчиков грузоподъемностью до для автомашин грузоподъемностью до для железнодорожного состава

Лестницы

Лестницы предназначены для сообщения между помещениями, расположенными на разных уровнях (этажах), а также для осуществления аварийной эвакуации из здания людей и имущества и облегчения работы пожарных команд. Они размещаются в специальном помещении, ограниченном капитальными стенами, которое называется лестничной клеткой. Лестница представляет собой несущие конструкции, состоящие из чередующихся наклонных ступенчатых элементов — маршей, которые опираются на горизонтальные плоскостные элементы — лестничные площадки (рис. 13.35).

Для безопасности движения лестницы оборудуют вертикальными ограждениями. Лестница, по которой поднимаются с этажа на этаж по двум маршам, называется двухмаршевой. Лестничные площадки, с которых входят в помещение того или иного этажа, называют этажными, а расположенные между этажами — межэтажными или промежуточными. Последние необходимы не только из конструктивных соображений, но и для создания кратковременной зоны отдыха.

Основными требованиями, предъявляемыми к лестницам, являются: удобство ходьбы по ним, достаточная пропускная способность, пожарная безопасность и экономичность.

В кирпичном здании могут применяться лестницы, состоящие из отдельных маршей и площадок. В этом случае площадки опирают на поперечные стены, а марши — на площадки. Такой вариант изображен на рис. 13.35. Здесь ширина l лестничной клетки, а следовательно, и длина l_к лестничных площадок, зависит от ширины лестничных маршей (для жилстроительства ширину одного марша принимают равной одному из размеров: 1050, 1200, 1350 мм) и величины минимального зазора между маршами, равного 100 мм (из конструктивных и противопожарных условий). Буквами l и m обозначены координационные, b_к и l_к — конструктивные размеры площадок, а n — координационный размер горизонтальной проекции марша.

Между маршем и лестничными площадками, а также лестничными площадками и стенами предусматривают монтажные зазоры по 10 мм каждый. Лестничные марши и площадки изготавливают по ГОСТ 9818-85.

Марши в зависимости от конструкции узла опирания на площадки подразделяют на марши без фризовых ступеней (рис. 13.36в) и марши (проступи) на лестнице располагаются на одном уровне с площадками (рис. 13.36а, б).

с фризовыми ступенями, когда крайние ступени марша По конструктивному решению (в зависимости от формы поперечного сечения) марши бывают плоские и ребристые (рис. 13.37), а площадки в зависимости от конструктивного решения лестниц подразделяют на площадки для маршей без фризовых ступеней и площадки для маршей с фризовыми ступенями.

Марши также подразделяют на следующие типы: ЛМ — плоские без фризовых ступеней; ЛМФ — ребристые с фризовыми ступенями; ЛМП — ребристые с одной или двумя полуплощадками. Площадки бывают следующих типов: 1ЛП — плоские для маршей типа ЛМ; 2ЛП — ребристые для маршей типа ЛМ; ЛПФ — ребристые для маршей типа ЛМФ; ЛПП — ребристые площадки и полуплощадки для маршей типа ЛМП.

Элементы лестниц обозначают марками из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами. Первая группа содержит обозначение типа элемента лестницы и габаритные размеры: длину и ширину в дециметрах, значения которых округляют до целого числа, а для маршей дополнительно указывают координационную высоту, т. е. высоту вертикальной проекции марша.

Для конечных площадок и накладных проступей, укладываемых на верхние конечные ступени маршей, первую группу дополняют строчной буквой «в». Во второй группе указывают: для маршей и площадок расчетную временную нагрузку, обозначаемую цифрой 4 при нагрузке 3,5 кПа (360 и цифрой 5 при нагрузке 4,7 кПа (480 а для маршей и площадок, изготавливаемых из легкого бетона — вид бетона, обозначаемый прописной буквой Л.

В третьей группе указывают: для маршей и площадок — левое исполнение и вид отделки верхней лицевой поверхности; для площадок — наличие опорных консолей (при необходимости) — обозначается строчной буквой «к»; отверстий для пропуска мусоропроводов (строчная «м») и усиление узла для опирания маршей (строчная «у»).

Виды отделки верхней лицевой поверхности элементов лестниц в марке обозначают следующими прописными буквами (за исключением гладкой бетонной поверхности, которую в марке не указывают): К — облицованная керамической плиткой, Г — с глянцевой верхней лицевой поверхностью, Ш — шлифованная мозаичная поверхность.

Левое исполнение элементов лестниц обозначают строчной буквой «л».

Примеры. Условное обозначение (марка) марша типа 1ЛМ с координационными размерами 27 дм (длина), 11 дм (ширина), 14 дм (высота вертикальной проекции), с временной расчетной нагрузкой 4 (т. е. для жилых зданий 3,5 кПа или 360 с глянцевой верхней лицевой поверхностью (Г):

Условное обозначение площадки типа 2ЛП с координационными размерами 22 дм (длина) и 15 дм (ширина), верхней (конечной; обозначается буквой «в»), облицованной керамической плиткой (К):

Условные изображения лестниц на планах этажей показаны в табл. 13.16, пп. 4.1–4.3 (§ 13.10). При вычерчивании лестничных клеток в плане лестничные площадки и марши изображают в соответствии с их размерами. Для выполнения плана этажа здания положение мнимой горизонтальной плоскости разреза принимают, как правило, на уровне ¹/₃ высоты изображаемого этажа или 1 м над изображаемым уровнем.

На практике чертеж лестницы входит в план этажа, который снабжают соответствующей надписью (без нанесения секущих плоскостей), например, «План 1 этажа».

Для подъема на 1-й этаж обычно применяют цокольный (укороченный) марш с 5–7 ступенями. Лестница называется левой, если при подъеме вверх (по направлению изображенной стрелки на плане), перила расположены слева, и правой — если справа. В большинстве случаев применяют левые лестницы. При выполнении продольного разреза лестницы секущую плоскость на плане проводят по одному из маршей (как правило, ближайшему к наблюдателю), а также по осям оконных и дверных проемов лестницы. Направление взгляда принимают с таким расчетом, чтобы в разрезе были видны все марши. Обычно разрез по лестнице получается ступенчатым. На разрезах, выполняемых в масштабе 1 : 50 и более, все марши вычерчивают полностью с изображением всех ступеней. Контуры маршей, попавших в секущую плоскость, а также всех площадок выделяют как контуры сечения более толстой линией по сравнению с контурами маршей, находящихся за секущей плоскостью.

При выполнении разреза в масштабе 1 : 100 и мельче, марши и площадки, попавшие в секущую плоскость, вычерчивают одной линией (сплошной основной), но толще, чем контуры сечения, а находящиеся за этой поверхностью — вполовину тоньше (тонкой линией). На разрезе входную площадку лестницы изображают на одном уровне с входной (уличной), хотя первая из-за дверного порога выше на 20 мм, а последняя — примерно на одну ступень выше уровня земли, чтобы дождевая вода не попадала на лестницу.

Перекрытия

Перекрытия в жилых домах разделяют помещения двух смежных этажей. В этом случае они называются междуэтажными, а перекрытие над верхним этажом — покрытием. Для перекрытий применяются плиты следующих типов (ГОСТ 9561-91): 1ПК — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам (см. рис. 13.40); 1ПКТ — то же, для опирания по трем сторонам; 1ПКК — то же, для опирания по четырем сторонам; 2ПК — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 140 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам; 2ПКТ — то же, по трем сторонам; 2ПКК — то же, по четырем сторонам; 3ПК — толщиной 220 мм, с круглыми пустотами диаметром 127 мм для опирания по двум сторонам; 3ПКТ — то же, по трем сторонам; 3ПКК — то же, по четырем сторонам; 4ПК — толщиной 260 мм, с круглыми пустотами диаметром 159 мм, для опирания по двум сторонам; 5ПК — то же, диаметром 180 мм, для опирания по двум сторонам; 6ПК — толщиной 300 мм, диаметром 203 мм, для опирания по двум сторонам; 7ПК — толщиной 160 мм, диаметром 114 мм для опирания по двум сторонам; ПГ — толщиной 260 мм, с грушевидными пустотами, для опирания по двум сторонам; ПБ — толщиной 220 мм, изготавливаемые методом непрерывного формования на длинных стендах и предназначенные для опирания по двум сторонам. Марки плит имеют определенную область применения. Так для общественных и производственных зданий применяются плиты марок 1ПК, 4ПК, 5ПК, 6ПК и ПГ. Для жилых малоэтажных зданий и домов усадебного типа используются плиты 7ПК. Остальные типы применяются для жилых зданий, где звукоизоляция обеспечивается устройством соответствующих полов.

Плиты каждого типа могут быть различных размеров. Например, плиты типа 2ПК имеют длину от 2400 до 6600 мм с интервалом 300 мм и 7200 мм, а ширину — 1000, 1200, 1500, 1800, 2400, 3000 и 3600 мм. Конструкция перекрытий (покрытий) включает несущие элементы, изолирующие пол и потолок. Силовые воздействия на перекрытие складываются из массы опирающихся на них перегородок, систем инженерного оборудования зданий, людей и мебели. Для восприятия этих нагрузок в современных зданиях применяют стандартные многопустотные железобетонные плиты, указанные ранее, изготавливаемые из тяжелого и облегченного цементного или плотного силикатного бетона. Образующиеся в процессе формования плит пустоты должны быть заделаны с обеих сторон бетонными вкладышами.

Марка плиты обозначается буквами ПК (реже ПГ и ПБ), за которыми следуют размеры плиты по длине и ширине, и далее через тире — округленная величина расчетной нагрузки (в сотнях

Пример. Условное обозначение плиты длиной 2680 мм, шириной 1190 мм на расчетную нагрузку 6 кПа с арматурой АтV:

Для обеспечения пространственного взаимодействия наружные стены связывают с плитами перекрытий заведением последних в стену не менее чем на 100 мм, опиранием их на стену через слой прочного раствора и соединением стен с перекрытием стальными анкерами.

Крепление плит перекрытия в кирпичной стене изображено на рис. 13.38, а в крупнопанельном здании — на рис. 13.39. Предусмотренный монтажный зазор 10 мм и получающийся до 50 мм заделывают цементным раствором М100. Если зазор между последней панелью, укладываемой на данном участке перекрытия, и стеной окажется больше, то при его величине от 50 до 100 мм перед заделкой в него вставляют арматурный каркас. При зазоре от 100 до 300 мм устанавливают два таких каркаса. При установке одного или двух каркасов на чертеже (плана покрытия в нашем случае) этот (эти) участок (участки) заштриховывают и делают надпись «Бетонировать по месту». Один из типов плит, их раскладка для обеспечения перекрытия, возможные варианты зазоров и их заделки изображены на рис. 13.40.

Балконы и лоджии

Балкон — это открытая площадка, примыкающая с одной стороны к наружной стене, а по остальным — замкнутая ограждением высотой не менее 1 м.

Лоджия — площадка, с трех сторон окруженная стенами и только с одной стороны — ограждением. Конструкцию балкона образуют горизонтальная железобетонная плита, верхняя лицевая поверхность которой должна иметь уклон (от наружных стен) не менее 3%, ограждение, гидроизоляцию и пол.

Плиту балкона проектируют как консольную или балочную с различным опиранием в зависимости от конструкции наружных стен дома. Величина ее опорной части принимается не менее 250 мм. Для закрепления балконной плиты в стене, в опорной ее части имеются заделанные уголки из прокатной стали, которые приваривают при укладке плит к анкерам из арматурной стали, как указано на рис. 13.41. С целью создания требуемого защемления балконной плиты кирпичной кладкой плита должна заходить за проем балконной двери с каждой его стороны не менее чем на 0,5 м.

Крепление балконной плиты с плитой перекрытия выполняют, как показано на рис. 13.42. Условное изображение балконов на плане показывают, как на рис. 13.43. ГОСТ 25697-83 «Плиты балконов и лоджий железобетонных» дает необходимые сведения для их изготовления. Их подразделяют на следующие типы: ПБ — плоские сплошные балочные; ПБК — плоские сплошные консольные; ПБР — ребристые консольные.

Координационная длина плит должна быть кратной 3М или 260 мм (для зданий со стенами из немодульного кирпича) и назначаться в пределах от 1200 до 7200 мм включительно. Координационная ширина для плит балконов назначается кратной модулю (М) в пределах от 1200 до 1800 мм включительно, а толщину принимают кратной 20 мм. Плиты изготавливают с отделанными верхними лицевыми поверхностями одного из следующих видов: с гладкой поверхностью бетона или глянцевой (обозначается буквой Г), шлифованным (Ш) мозаичным отделочным слоем, отделкой керамической (К) плиткой или плиткой из природного камня.

Пример. Маркировка плиты плоской сплошной консольной длиной 3290 мм, шириной 1240 мм, облицованной керамической плиткой:

Марку плиты записывают в спецификацию строительных изделий. Высоту перил на фасадах и разрезах принимают равной 1000 мм.

Перемычки

Перемычки представляют собой железобетонные изделия, предназначенные для перекрытия оконных и дверных проемов в кирпичных стенах зданий различного назначения. По ГОСТ 948-84 перемычки подразделяются на 4 типа (рис. 13.44 и табл. 13.15): ПБ — брусковые, шириной до 250 мм; ПП — плитные, шириной свыше 250 мм; ПГ — балочные, с четвертью для опирания или примыкания панелей перекрытия; ПФ — фасадные, выходящие на фасад здания и предназначенные для перекрытия проемов с четвертями.

Значения высот h и h₁ на перемычках, указанные в табл. 13.15, следует рассматривать совместно с рис. 13.44. Перемычки обозначают марками по ГОСТ 23009-78. Марка состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами.

Первая группа содержит арабскую цифру, обозначающую порядковый номер поперечного сечения перемычки, обозначение ее типа и длину в дециметрах, округленную до целого числа.

Во второй группе приводят значение расчетной нагрузки на перемычку в кН/м, округленное до целого числа, и класс напрягаемой арматуры (для предварительно напряженных перемычек).

В третьей группе, при необходимости, указывают: наличие в перемычках монтажных петель, выпусков арматуры и закладных изделий, что обозначают строчными буквами (например, буквой «а» — наличие анкерных выпусков для крепления балконных плит; «п» — наличие монтажных петель); также в этой группе указывают прописными буквами дополнительные параметры, характеризующие долговечность. Например, стойкость к сейсмическим воздействиям (для зданий с расчетной сейсмичностью 7 баллов и выше) — буквой С, в условиях работы в агрессивной среде — характеристики степени плотности бетона (П — повышенной плотности, О — особоплотный).

Пример. Марка перемычки типа ПБ, длиной 1680 мм, поперечного сечения № 2 под расчетную нагрузку 1,96 кН/м с монтажными петлями:

Размеры некоторых перемычек приведены в табл. 13.15.

Условные изображения элементов зданий и некоторых видов сантехоборудования

При проектировании различных зданий широкое применение получили условные изображения отдельных элементов, строительных конструкций и их частей. Использование этих условностей повышает производительность труда и качество проектных работ. Условные графические изображения элементов зданий приведены в ГОСТ 21.501-93, а выборка из него — в табл. 13.16 и 13.17.

Следует обратить внимание, что при выполнении чертежей планов зданий в масштабе 1 : 200 и мельче четверти в оконных проемах не изображают (см. п. 2.4в). Направление открывания окон на фасаде указано в п. 8. Открывающийся переплет изображают в виде треугольника, где основание указывает место его навески. Если переплет открывается наружу, то треугольник изображают тонкой сплошной линией, если внутрь — тонкой штриховой линией, а при раздвижных или подъемных переплетах направление открывания указывают стрелками.

Обозначение открывания оконных переплетов показывают на каждом переплете, входящем в состав заполнения проема. При вычерчивании перегородок всех видов допускается изображать их одной основной сплошной линией. Если требуется указание их материала, то применяется сопровождающая надпись.

Условное изображение лестниц указано в п. 4. В масштабе 1 : 100 и мельче ступени не вычерчивают и лестницы изображают схематично, а при 1 : 50 и крупнее — с указанием ступеней. Направление подъема на планах изображают стрелкой, острие которой направлено к краю этажной площадки. При изображении пандуса стрелкой изображают направление спуска. Отдельно следует рассмотреть, почему лестничные марши на плане изображают такими, как указано в табл. 13.16, п. 4. На рис. 13.45а изображен разрез по лестничной клетке трехэтажного жилого дома.

Для получения плана этажа необходимо выполнить горизонтальный разрез, при котором секущая плоскость будет проходить на уровне оконных проемов, т. е. на ¹/₃ высоты изображаемого этажа или выше его на 1 м.

Горизонтальные секущие плоскости на чертежах не изображают, а «проводят их мысленно». Так, для получения плана лестничной клетки 1-го этажа, выполняют разрез 2–2 — и получают изображение лестничных маршей 1-го этажа (см. рис. 13.45б). Так как секущая плоскость 2–2 проходит выше этого марша, то он на плане изображен полностью. Марш, ведущий на 2-й этаж, пересекается плоскостью 2–2 в точке T. Поэтому на плане мы увидим только часть его.

Обрыв принято показывать тонкой волнистой линией с расчетом, чтобы на плане, где изображен этот марш, получилась трапеция, большая сторона которой примыкает к стене. Это добавление происходит за счет отрезка ER (рис. 13.45б). Буквы на плане не указываются. Для получения плана 2-го этажа (в нашем случае промежуточного) секущую плоскость также «проводят» выше пола этого этажа (см. секущую плоскость 3–3), и план тогда будет изображаться, как указано на рис. 13.45в. Легко понять, что один из маршей будет «разорван» и состоять из двух частей (участок А марша, ведущего на 3-й этаж, и Б — нижележащего марша). Для 3-го этажа секущая плоскость 4–4 проходит выше его, поэтому на плане 3-го этажа (в нашем случае верхнего), будут видны оба марша целиком (рис. 13.45г).

Условные изображения санитарно-технического оборудования определяются ГОСТ 21.205-93. Размеры некоторых сантехприборов и рекомендации по их установке приведены в табл. 13.18. Их принято вычерчивать тонкой линией.

Некоторые особенности оформления строительных чертежей

Каждый вид строительных работ (общестроительных, водоснабжения, отопления, изготовления железобетонных и металлических конструкций и т. д.) предопределяет необходимость отличать разработанную для каждого из основных комплектов проектную документацию. Отличительным признаком ее является марка чертежа, которая проставляется в основной надписи (угловом штампе) в верхней строке, где указывается шифр чертежа, через дефис после его номера. При разработке документации в основном применяются масштабы уменьшения.

На строительных чертежах проекции имеют специфические названия. Так, главный вид (вид спереди) называют фасадом, вид сверху — планом. Учитывая, что фасадов может быть несколько (с каждой стороны здания), имеется необходимость эту проекцию надписывать с указанием направления взгляда, т. е. с обозначением крайних координационных осей, например: «Фасад 1–5» или «Фасад А–Д».

Планом здания может быть вид сверху или горизонтальный разрез. Поэтому над изображением необходимо выполнить надпись: «План 2-го этажа», или «План кровли», или «План на отм. +5,600». Планы здания, как правило, — это поэтажные планы, которые представляют собой разрезы здания, выполненные мнимой горизонтальной секущей плоскостью на уровне оконных проемов.

В случае, когда оконные проемы расположены выше секущей плоскости, по периметру плана располагают сечения соответствующих стен на уровне оконных проемов. Секущие плоскости для разрезов здания изображают на планах и выполняют вертикальной плоскостью, проходящей поперек (поперечный разрез) или вдоль (продольный разрез). Обозначения разрезов производятся арабскими цифрами. Направления взгляда для разрезов обозначаются на планах и принимаются: для продольных разрезов — снизу вверх; для поперечных — справа налево. Над изображением разреза делают надпись, например, «Разрез 1–1».

Названия изображенных проекций не подчеркивают. Масштабы для общестроительных чертежей выбираются по ГОСТ 2.302-68, масштабы 1 : 50, 1 : 100, 1 : 200 являются обычными для них, а 1 : 5, 1 : 10, 1 : 20 служат для выполнения чертежей отдельных деталей, узлов, фрагментов и т. п.

Толщину линий на чертеже принимают в зависимости от масштаба и характера изображения. Толстой основной линией выделяют лишь контуры сечений. На разрезах видимые контуры элементов, находящиеся за секущей плоскостью, вычерчивают линией в два раза тоньше. Размерные линии снабжают засечками, выполняемыми толстой основной линией длиной 2–4 мм, под углом 45^° к выносной линии, размеры радиусов и диаметров — стрелками. Линейные размеры наносят в виде замкнутой цепочки, и некоторые из них могут повторяться на нескольких проекциях.

На одном и том же чертеже часть размеров может быть указана в миллиметрах (длина простенков, ширина и высота проемов), другая — в метрах (высотные отметки), третья — в квадратных метрах (площади помещений). Высотные отметки (см. § 13.13) на фасадах, разрезах и сечениях помещают на выносных линиях, а на планах — в прямоугольниках.

Изображение до оси симметрии симметричных планов и фасадов зданий и сооружений, схем расположения элементов конструкций, планов расположения технологического, энергетического, санитарно-технического и другого оборудования не допускается. В составе рабочих чертежей железобетонных конструкций допускается выполнять документацию на металлические изделия, перечень которых приведен в § 15.5.

Рабочие чертежи, предназначенные для производства строительных и монтажных работ, объединяют в основные комплекты по маркам. Основные надписи, применяемые на строительных чертежах и текстовых документах, выполняют по ГОСТ 21.101-97. Примеры их расположения и оформления указаны на рис. 13.46, 13.47 и 13.48.

Указания по заполнению основной надписи и дополнительных граф к ней. В графах основной надписи и дополнительных графах к ней (номера граф на рисунках указаны в скобках) приводят следующие данные. В графе 1 — обозначение документа, в том числе раздела проекта, основного комплекта рабочих чертежей, чертежа изделия, текстового документа и др. В графе 2 — наименование предприятия, жилищно-гражданского комплекса или другого объекта строительства, в состав которого входит здание (сооружение), или наименование микрорайона. В графе 3 — наименование здания (сооружения) и, при необходимости, вид строительства (реконструкция, расширение, техническое перевооружение, капитальный ремонт). В графе 4 — наименование изображений, помещенных на данном листе, в точном соответствии с их наименованием на чертеже. Наименование спецификаций и других таблиц, а также текстовых указаний, относящихся к изображениям, в графе не указывают. В графе 5 — наименование изделия и/или наименование документа. В графе 6 — условное обозначение стадии проектирования: П — для проектной документации, в том числе утверждаемой части рабочего проекта; Р — для рабочей документации. В графе 7 — порядковый номер листа или страницы текстового документа при двусторонней печати. На документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют. В графе 8 — общее число листов документа. Графу заполняют только на первом листе. При двусторонней печати на первом листе текстового документа указывают общее число страниц. В графе 9 — наименование или различительный индекс организации, разработавшей документ. В графе 10 — характер выполненной работы («разработал», «проверил», «нормоконтроль»). В зависимости от стадии проектирования, сложности и значимости документа допускается свободные строки заполнять по усмотрению руководства организации: например, указывать должности лиц, ответственных за разработку документа (чертежа). В графах 11–13 — фамилии и подписи лиц, указанных в графе 10, и дату подписания. Подписи других должностных лиц и согласующие подписи размещают на поле для подшивки листа. В графах 14–19 — данные ведомости изменений. Заполняются в соответствии с п. 5.5.19 ГОСТ 21.101-97. В графе 20* — инвентарный номер подлинника. В графе 21* — подпись лица, принявшего подлинник на хранение, и дату приемки (число, месяц, год). В графе 22* — инвентарный номер подлинника документа, взамен которого выпущен новый подлинник. В графе 23* — обозначение материала детали (графу заполняют на чертежах деталей).

В графе 24 — массу изделия, изображенного на чертеже, в килограммах, без указания единицы измерения. Массу изделия в других единицах измерения приводят с указанием единицы измерения (например: 2,4 т). В графе 25 — масштаб (проставляют в соответствии с ГОСТ 2.302). В графе 26* — подпись лица, копировавшего чертеж (при необходимости).

МАСШТАБЫ При разработке проектной документации, как правило, применяются масштабы уменьшения по ГОСТ 2.302-68 (табл. 13.19). На чертежах масштабы не указывают, за исключением чертежей строительных изделий. Допускается применять масштабы, отличные по высоте и длине изображения, например, при изображении металлических конструкций большой длины. В этом случае, например, размеры между осями элементов решетки могут быть приняты в масштабе 1 : 20, а сами элементы решетки и фасонок — 1 : 10.

При выборе масштаба следует учитывать прочтения изображения всеми участниками строительного производства, а также возможность получения четких копий чертежей при их размножении. В зависимости от марки разрабатываемой документации рекомендуются масштабы, указанные в табл. 13.19.

Линии чертежа, высотные отметки, выносные элементы, фрагменты, многослойные конструкции

Оригинал чертежа после окончания разработки и проверки требует тиражирования (размножения) с помощью репрографической (электрографической, микрофильмирующей и другой) техники. В связи с этим к нему предъявляются следующие требования. 1. Оформление должно соответствовать требованиям стандартов ЕСКД, СПДС, ЕСТД и других нормативных документов. 2. Линии чертежа должны быть четкими, ровными, одинаковой толщины и плотности по всей длине (правила их начертания и назначения даны в ГОСТ 2.303-68 и табл. 13.20). На практике линии на строительных чертежах принимаются более тонкими. 3. Ограничение размерных линий с помощью засечек и стрелок должно соответствовать указанному на рис. 13.49.

4. Отметки уровней (высоты, глубины) элементов конструкций, оборудования, трубопроводов и воздуховодов и др., отсчитываемых от условной «нулевой» отметки (уровня отсчета), обозначаются условным знаком (рис. 13.50), на котором указывается число (метров) с тремя десятичными знаками после запятой. «Нулевую» отметку указывают без знака, отметки выше нулевой — со знаком «+», ниже нулевой — со знаком «–». На планах эти отметки указывают в прямоугольниках со своими знаками. 5. Начертание стрелок направления взгляда должно соответствовать одному из вариантов, изображенному на рис. 13.51.

6. Изображения и обозначения многослойных конструкций следует выполнять, как указано на рис. 13.52. 7. Выносные элементы следует выполнять для мелких частей изображения. Размеры начертания указаны на рис. 13.53, а исполнение их на рис. 13.54. Выносные элементы взяты с разреза (см. рис. 14.17). 8. Технические требования, технические условия и примечания, помещенные на чертеже, рекомендуется писать чертежным шрифтом, или печатать на пишущей машинке на белой бумаге, или распечатывать на устройстве вывода ЭВМ и наклеивать на чертеж.

ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Материалы, применяемые в строительных конструкциях, указывают на чертежах с помощью условных графических обозначений по ГОСТ 2.306-68. Учитывая широкую номенклатуру применяемых материалов в строительстве, появился ряд дополнительных обозначений.

Так, согласно ГОСТ Р21.1207-97, условные графические обозначения на чертежах автомобильных дорог применяются не только для дорожной одежды и земляного полотна, но, при необходимости, и в других строительных чертежах. Такие обозначения, указанные в табл. 13.21, отмечены «*». Допускается применять дополнительные обозначения материалов, не предусмотренных в стандартах, поясняя их на чертежах. Более подробно об обозначениях материалов можно прочесть в выше указанных стандартах.

Текстовые документы и основные правила их оформления

Текстовые документы бывают двух видов: содержащие в основном сплошной текст (пояснительные записки, паспорта, общие указания, расчеты и т. п.) и содержащие текст, разбитый на графы (спецификации, таблицы, ведомости и т. п.). Эти документы, применительно к условиям учебного процесса, могут быть выполнены рукописным, а в практических условиях — машинописным или типографским способом. Документ, содержащий сплошной текст, при необходимости, делят на разделы, подразделы, пункты и подпункты, каждому из которых присваивают свой номер, состоящий из арабских цифр, разделенных точками и оканчивающихся точками. При компоновке листа расстояние от рамки до границ текста следует принимать не менее: в начале строк — 5 мм, в конце — 3 мм; до верхней или нижней строки — 10 мм. При выполнении текстовых документов допускается сокращение слов, предусмотренных ГОСТ 2.316-68* и ГОСТ 21.101-97. Перечень таких сокращений указан в табл. 13.22. Интервалы значений величин в тексте записывают со словами «от» и «до», например, «от 0,3 до 5 мм». При необходимости последовательного порядкового перечисления рисунков, чертежей, пунктов и т. п. применяют многоточие, например: рис. 3…9, черт. 2…8, пп. 3…8.

Спецификация

Спецификация — это один из видов текстовой документации. Она определяет состав сборочной единицы, элемента, узла, конструкции, здания или сооружения и т. п. В спецификацию вносят составные части, входящие в специфицируемую единицу, а также проектные документы, относящиеся к ней. Она необходима для изготовления специфицируемой единицы, комплектования проектных документов, планирования производства и строительства, т. е. спецификация является основным видом технической документации для сборочной единицы. Формы и размеры спецификаций приведены на рис. 13.55 (по ГОСТ 21.101-97). В спецификациях указывают следующие данные: В графе «Поз.» — позиции (марки) элементов конструкций, установок.

В графе «Обозначение» — обозначения основных документов на записываемые в спецификацию элементы конструкций, оборудование и изделия или стандартов (технических условий) на них. В графе «Наименование» — наименования элементов конструкций, оборудования и изделий и их марки; на группу одноименных элементов допускается указывать наименование один раз и подчеркивать. В графе «Кол.» формы 7 — количество элементов; графе «Кол. …» формы 8 вместо многоточия записывают «по схеме», «на этаж» и т. п.,ниже —порядковые номера схем расположения или этажей. В графе «Масса ед., кг» — массу в килограммах; допускается указывать массу в тоннах. В графе «Примечание» — дополнительные сведения. Спецификации строительных изделий (см. рис. 13.55) выполняют по ГОСТ 2.108-68 и ГОСТ 2.113-75 с учетом следующих требований:

1) на листах спецификаций помещают основные надписи по ГОСТ 21.101-97, форма 5 (см. рис. 13.48а); 2) допускается совмещение спецификаций со сборочным чертежом (независимо от формата листа). В этом случае спецификацию располагают над основной надписью на первом листе сборочного чертежа. Совмещенному документу присваивают обозначение, принятое для спецификаций. Наименования разделов указывают в виде заголовков и подчеркивают. Последовательность разделов должна быть следующей: документация, комплексы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы, комплекты. Спецификацию к схеме расположения выполняют по форме 7 по ГОСТ 21.101-97 (см. рис. 13.55а). Спецификацию оборудования (СО) к основным комплектам рабочих чертежей, содержащих схемы и планы расположения технологического, санитарно-технического, электротехнического и другого оборудования и изделий, составляют по ГОСТ 21.110-82 «Спецификация оборудования». Форму и порядок заполнения спецификации на изделие устанавливает ГОСТ 2.108-68. Спецификация составляется на отдельном листе (листах) и в общем случае состоит из разделов, определяемых составом специфицируемого изделия.

Пояснительная записка

Состав и содержание пояснительной записки (ПЗ) должны соответствовать утвержденному заданию на проектирование. В общем виде рекомендуется следующий состав записки: титульный лист, задание на проектирование (в том числе задание на выполнение дипломного или курсового проекта), заглавный лист (содержание), введение, основная часть, заключение, список использованной литературы, приложения. Пояснительная записка должна быть выполнена в соответствии ГОСТ 2.105-79* «Общие требования к текстовым документам» и оформлена рукописным способом черными чернилами или шариковой ручкой. Рекомендуется двустороннее заполнение листов с высотой строчных букв не менее 2,5 мм.

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги форма- та А4 по ГОСТ 2.301-68*.На листах бумаги основной линией наносят рамки рабочего поля документа. Эти рамки отстоят от внешней стороны листа слева (или справа на оборотной стороне листа) на 20 мм, а от других сторон — на 5 мм. Основную надпись выполняют: для заглавного листа тем строительного производства по ГОСТ 21.101-97 по форме 5, а последующих листов — по форме 6 (см. рис. 13.48). Расстояние от рамки формы до границ текста рекомендуется оставлять: в начале строки — не менее 5 мм, в конце — не менее 3 мм, от верхней или нижней строки до верхней или нижней линии внутренней рамки — не менее 10 мм. Абзацы в тексте начинают отступом, равным 15–17 мм. Расстояние между заголовком и последующим текстом, между последней строкой предыдущего текста и последующим заголовком раздела должно быть примерно 15 мм. Расстояние между заголовками раздела и подраздела — 2 интервала.

Схемы, чертежи, рисунки, графики и таблицы в ПЗ необходимо выполнять черной тушью (чернилами, пастой) на листах писчей или чертежной бумаги формата А4. Текстовые документы курсового и дипломного проектов оформляют в виде сброшюрованной пояснительной записки, включающей титульный лист, задание на дипломный (курсовой) проект, заглавный лист с оглавлением и перечнем графического материала, разделы записки, список использованной литературы и приложения. Листы бумаги предварительно нумеруются карандашом. Номер страницы ставится чернилами (пастой) после того, как весь материал будет распределен по разделам и подразделам. В сквозную нумерацию страниц включаются приложения и список литературы, а также исполненные на отдельных листах рисунки, таблицы и распечатки с ЭВМ, которые должны быть предварительно разрезаны на форматы А4. Титульный и заглавный листы, а также введение и заключение не нумеруются, но входят в сквозную нумерацию. Рекомендуется объем расчетно-пояснительной записки в 100–120 страниц.

Рубрикация

Текст основной части пояснительной записки делят на разделы, подразделы и пункты. Разделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах всей записки и обозначаться арабскими цифрами с точкой. Подразделы должны иметь порядковые номера в пределах каждого раздела. Номера подразделов состоят из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела должна ставиться точка —например «3. Архитектурная часть» (раздел); «3.1. Конструкция здания» (подраздел); «3.1.1. Фундаменты» (пункт).Наименование разделов оформляется в виде заголовков прописным шрифтом размера 7, а подразделов — строчным шрифтом 5. Переносить слова в заголовках и подчеркивать заголовки не допускается. Наименование заголовков должно быть кратким и соответствовать содержанию. Их располагают симметрично тексту. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. В конце заголовка точку не ставят. Каждый раздел следует начинать с новой страницы. Расстояние между заголовком и последующим текстом должно быть не менее 10 мм. Для подразделов (пунктов), текст которых записывается на одном листе с текстом предыдущего подраздела (пункта), расстояние между последней строкой текста и последующим заголовком должно быть равно примерно 15 мм.

Ссылки на использованные источники должны нумероваться арабскими цифрами по порядку появления в записке и помещаться в квадратные скобки. Приложения, если их больше одного, должны нумероваться арабскими цифрами. Каждое приложение должно начинаться с новой страницы. В правом верхнем углу указывают: «Приложение 1», а с новой строки — название приложения. При ссылке на приложение в тексте пишут, например, «в Прил. 1»

Иллюстрации

Описание и расчеты необходимо сопровождать иллюстрациями и таблицами. Все иллюстрации (фотографии, ксерокопии, схемы, эскизы, графики, карты и т. п.) называются рисунками. Количество иллюстраций определяется содержанием ПЗ и должно соответствовать тексту и быть достаточным для его понимания. Рисунки и таблицы размещают сразу после ссылки на них в тексте. В пояснительной записке, как правило, должны быть приведены основные чертежи (эскизы), схемы и таблицы (в том числе те, которые будут использоваться при защите дипломной или курсовой работы).

Графики, таблицы и схемы можно выполнять карандашом или тушью на миллиметровой, писчей и синтетической бумаге или кальке. Все иллюстрации должны иметь названия и последовательную нумерацию арабскими цифрами в пределах всей работы. Рисунки и таблицы располагают так, чтобы их было удобно рассматривать без поворота пояснительной записки или с поворотом по часовой стрелке. Рисунки и таблицы, не размещающиеся на формате А4, выполняют на других форматах, предусмотренных ГОСТ 2.301-68, складывая их до форма- та А4 перед сдачей записки в переплет. В этом случае предпочтительно применение форматов и т. д., имеющих размер 297 мм по высоте.

Рисунок, размеры которого больше формата А4, учитывают как одну страницу. Фотографии размером меньше А4 должны быть наклеены на стандартные листы белой бумаги. Ссылки на рисунок даются следующим образом: «на рис. 3», а повторные ссылки — в скобках, например (см. рис. 3). Ссылки на изображения, обозначенные буквами (а, б, …), необходимо указывать следующим образом: «рис. 3а». Под иллюстрацией помещают слово «Рис.» с указанием соответствующего порядкового номера, а далее текст подрисуночной подписи. При выполнении расчетов на ЭВМ необходимо изложить методику расчета, привести основные расчетные формулы, блок-схему алгоритма, обосновать выбор исходных данных и привести анализ полученных результатов.

Таблицы

Таблицы в основном применяются для оформления цифрового материала. Заголовки в таблицах указывают, как правило, в именительном падеже единственного числа и начинают с прописных букв, а подзаголовки — с строчных, если они составляют одно предложение с заголовком, и с прописных, если они самостоятельные. В общем случае таблица должна состоять из следующих основных элементов (рис. 13.56):

• а) тематического заголовка;
• б) головки таблицы (подзаголовочная часть);
• в) строк (горизонтальных рядов);
• г) боковика (заголовков горизонтальных рядов);
• д) граф (колонок);
• е) заголовков граф;
• ж) подзаголовков граф.

Диагональное деление головки таблицы не допускается. Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм. Слово «Таблица» помещают над ее правым верхним углом.

Если в пояснительной записке таблица одна, то номер ей не присваивают и слово «Таблица» не пишут. В случае, когда таблиц несколько, их нумеруют арабскими цифрами в пределах всей записки. При переносе таблицы на другую страницу головку таблицы повторяют и над ней пишут слова

«Продолжение табл. …» (с указанием ее номера). Графы «Номер по порядку (№ п/п)» и «Единицы физических величин» в таблицу не включают. При необходимости порядковые номера указывают в графе перед их наименованием. Повторяющийся в графе текст, состоящий из одного слова, допускается заменять кавычками. Если повторяющийся текст состоит из двух и более слов, то при первом повторении его заменяют словами «то же», а далее — кавычками (табл. 13.23).

Графа «Примечания» добавляется к таблице только при необходимости дать пояснения к большинству ее строк. Единичные примечания рекомендуется давать примечаниями к таблице.

Примечания к тексту и таблицам, в которых указывают справочные ипоясняющие данные, нумеруют последовательно арабскими цифрами. Если примечаний несколько, то после слова «Примечания» ставят двоеточие, если одно — точку. На все таблицы в тексте должны быть сделаны ссылки. Слово «таблица» в тексте пишется полностью, если она не имеет номера, и сокращенно (например, «табл. 5») — при наличии номера. Числовые значения величин в одной графе должны иметь одинаковое количество десятичных знаков. Дробные числа приводят в виде десятичных дробей, за исключением размеров в дюймах, которые записывают следующим образом: ¹/₂, ¹/₄, G ³/₄ и т. д.

Формулы и числовые величины

Обозначения единиц физических величин необходимо применять в соответствии с ГОСТ 8.417-81. Единица физической величины одного и того же параметра в пределах пояснительной записки должна быть постоянной. Если в тексте приводится ряд числовых значений, выраженных в одной и той же единице физической величины, то ее указывают только после последнего числового значения, например, «железобетонные балки пролетом 3,6 и 12 м». Приводимые формулы даются без вывода, если их автором не является исполнитель дипломного (курсового) проекта .Переписывание в записку общеизвестного материала не допускается. Все формулы должны быть написаны четким почерком посередине строк, нумеровать их следует арабскими цифрами (сквозной нумерацией по всей записке). Номер формулы (если в тексте их несколько) пишется справа от нее в круглых скобках. Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа дают с новой строки в той последовательности, в какой они приведены в формуле. В конце текста расшифровки через запятую указывают единицы измерения в системе СИ. Первая строка расшифровки должнаначинаться со слова «где» без двоеточия после него, например

где H — высота пролета цеха, м; H₁ — расстояние от пола до головки подкранового рельса, м; h — расстояние от головки рельса до нижней выступающей части верхнего перекрытия, м. Выше и ниже каждой из формул необходимо оставлять по одной свободной строчке. Слова между формулами, связывающие их (таким образом, так как, следовательно, то есть и т. д.) необходимо писать в левой части страницы отдельной строкой, двоеточие после них не ставится. Ссылки в тексте на порядковый номер формулы даются в скобках, например: «в формуле (3)» или «уравнение (6)».Если ссылка на порядковый номер формулы находится внутри выражения, заключенного в круглые скобки, то их следует заменить квадратными. При наличии в записке длинных формул их переносы делаются на знаках Применяемый знак повторяют на новой строке.

Не рекомендуется разрывать части формул, заключенные в скобки и находящиеся под знаком корня. Знак умножения в виде точки является основным и применяется между числовыми сомножителями или когда вслед за аргументом тригонометрической функции стоит буквенное обозначение, а также для отделения сомножителей от выражений, относящихся к знакам логарифма, интеграла и т. п. Знак умножения в виде косого креста применяется: а) для обозначения размеров между числовыми сомножителями в формулах; б) при переносе формулы с одной строки на другую на знаке умножения; в) для обозначения векторного произведения. При употреблении в тексте цифровой информации число без размерности воспроизводится словами, например: «более чем в два раза», «не менее десяти изделий» и т. д. Число же с указанием размерности пишется цифрой, например: «2 м, 3 кг, 5 А» и т. д.

Составные числительные записываются цифрами, за исключением тех случаев, когда предложение начинается с этих чисел (десять изделий, но: для испытания необходимо 10 изделий). Если в тексте приводится ряд числовых значений величины одного и того же параметра, размера, показателя и т. д., то все числовые значения должны иметь одинаковое количество десятичных знаков.

Список литературы

Список использованных источников приводится в конце пояснительной записки. В него включаются все источники, которые были использованы при выполнении проекта. Оформление списка и ссылки на него производится по ГОСТ 7.32-81. Источники, на которые нет ссылок в записке, не рекомендуется включать в список литературы. В начале списка приводятся использованные решения директивных органов, включая постановления правительства. Затем в алфавитном порядке указываются все остальные источники. Сведения о книгах (учебники, справочники, монографии и т. д.) должны включать фамилию и инициалы автора, заглавие (наименование) книги, место издания, издательство, год издания и количество страниц.

При цитировании или заимствовании формул, графиков, методов расчета, таблиц и т. д. должны быть сделаны ссылки на источник, порядковый номер которого в списке использованной литературы помещается в квадратных скобках, например: [12]. При необходимости ссылок на стандарты и технические условия указывают только их обозначения, а на документы Государственного надзора, инструкции и т. п. — наименование документа. Оформление ссылок производится согласно ГОСТ 7.1-76. Ссылку внутри текста следует начинать сокращенным словом «см.», если ее заключают в круглые скобки. В тексте ссылки рекомендуются сокращения при цифрах, номерах слов терминологического характера: страница (с.), раздел (разд.), пункт (п.), пункты (пп.). Например: (см. п. 3.2), (см. разд. 4).

Стилистические рекомендации

Пояснительная записка должна быть написана технически и литературно грамотно, с использованием безличных оборотов (с причастиями прошедшего времени в краткой форме: принято, установлено, выполнено). Рекомендуется пользоваться простыми предложениями, применять прямой порядок слов в предложении (сказуемое после подлежащего, определение перед определяемым словом), а вводные слова и выражения (ввиду того, как правило, в связи с тем) — в начале предложения. Не следует применять устаревшие слова и выражения. Также следует не употреблять лишних слов, не вносящих ничего нового в смысл фразы, предложения

Прописные буквы в середине предложения применяют в:

• а) названиях партий, органов государственной власти и управления;
• б) первом слове в названиях общественных и республиканских министерств, ведомств, государственных комитетов;
• в) географических названиях местностей, а также краевых, областных ,районных и хозяйственных органов;
• г) названиях высших государственных должностей, а также должностей руководителей республиканских и центральных учреждений.

В пояснительной записке и на чертежах должны применяться научно-технические термины, обозначения и определения, установленные стандартами, а при их отсутствии — общепринятые в научно-технической литературе. Специальная терминология должна соответствовать СНиП1-2 «Общие положения. Строительная терминология». При первом упоминании в тексте названий иностранных фирм, учреждений, организаций, изделий, собственных имен и т. п. они указываются как в русской транскрипции, так и на языке оригинала (в скобках). Полное наименование разрабатываемого изделия на титульном листе, в основной надписи и при первом упоминании в тексте пояснительной записки должно быть таким же, как на чертежах и иллюстрациях. В последующем тексте применяется прямой порядок слов (в начале пишут прилагательные, затем — имя существительное). При этом допускается употребление сокращенного наименования изделия. При сокращении русских слов и словосочетаний следует руководствоваться ГОСТ 7.12-77.Сокращения слов в тексте и подписях под иллюстрациями не допускается.Исключения составляют:

а) сокращения слов, установленные правилами русской орфографии и пунктуации: и т. д., и т. п., и др., и пр., г. (год, город), гг., м-ц, обл.;

б) сокращения, установленные ГОСТ 2.316-68, а также приводимые в пояснительной записке или на чертеже, и поясняющие надписи, непосредственно наносимые на изготавливаемые изделия (на планах, табличках и т. п.) и выделенные в тексте шрифтом, например: ВКЛ., ОТКЛ.

Аббревиатуры типа ГОСТ, ЗИП следует употреблять без наращиваний (ГОСТ, а не ГОСТа). Например: в ГОСТ 21.501-93, из ЗИП.

При изложении обязательных требований используются обороты со словами, выражающими значение долженствования (должен, следует, необходимо).При разработке правил и инструкций следует использовать глаголы в повелительном наклонении или в неопределенной форме, например: испытать, проверить, произвести и т. д. Не допускается употребление следующих выражений: текущего года, прошлого года, сего года. Годы следует указывать цифрами, а при определении времени суток — исходить из 24-часового исчисления.

Не допускается:

а) применять для одного и того же понятия различные научно-технические термины, близкие по смыслу (синонимы), а также иностранные слова, при наличии равнозначных слов в русском языке;

б) сокращать обозначения единиц физических величин, если они употребляются без цифр, за исключением единиц физических величин в головках и боковиках (строчках) таблиц и расшифровках буквенных обозначений, входящих в формулу;

в) использовать в тексте математический знак минус «–» перед отрицательным значением величин. Вместо этого знака следует писать слово «минус»;

г) употреблять математические знаки без цифр, например: (меньше или равно), (больше или равно), (не равно), а также знаки (номер), (процент);

д) применять индексы стандартов (ГОСТ, ОСТ, РСТ, СТП, СТ СЭВ) без регистрационного номера.

Нормы проектирования

Проектирование жилых зданий осуществляется с учетом норм, определяющих размеры, количество и взаимное расположение различных помещений, а также размеров унифицированных стандартных изделий строительной индустрии. Основные нормативные данные определены СНиП 2.08.01-89*.Общими требованиями в них устанавливается, что:

• а) жилые здания следует проектировать с учетом природно-климатических, демографических, национально-бытовых и других местных условийстроительства;
• б) высоту этажа от пола до пола соседнего этажа в квартирных домах можно принять равной 2,8 м, а высота жилых помещений от пола до потолка — не менее 2,7 м;
• в) глубина жилых комнат в квартирных домах, при одностороннем освещении, должна быть не более 6 м и не превышать двойной ширины;
• г) жилые комнаты и кухни должны иметь непосредственное естественное освещение;
• д) отношение площади световых проемов всех комнат и кухонь квартир к площади пола этих помещений не должно превышать 1 : 5,5. При этом отношение площади световых проемов к площади пола комнат и кухонь должно быть не менее 1 : 8;
• е) отношение площади светового проема лестничной клетки к ее площади в каждом этаже не должно превышать 1 : 8. За расчетную площадь светового проема принимается площадь проемаокна или остекленной части балконной двери в свету с внешней стороны.

В квартирах должны быть предусмотрены следующие помещения: жилые — общая комната и спальни; подсобные — кухня, передняя, ванная, уборная, хозяйственная кладовая или хозяйственный шкаф, а также антресоли. Типы квартир, допускаемые пределы общей площади и минимальные жилые площади указаны в табл. 13.24.

Для расселения семей разного состава (по численности, возрасту, полу и родственным отношениям) квартиры следует проектировать различными как по количеству комнат, так и (при одинаковом количестве комнат) по размерам общей и жилой площади (квартиры типов А и Б). Количественное соотношение в жилом доме квартир разных типов определяется заданием на проектирование в соответствии с демографическими данными. Другие нормативные данные указывают, что:

1) площадь общей комнаты в квартирах жилых домов должна быть не менее: в двухкомнатных — 15 м²; в трехкомнатных — 16 м²; в 4- и 5-комнатных — 18 м²;

2) площадь спален должна быть не менее: первой на двух человек —12 м²; остальных на двух человек — 10 м²; на одного человека — 8 м2;

3) общая комната должна быть непосредственно связана с передней. Допускается устройство прохода в спальни через общую комнату. Спальни должны быть непроходными;

4) площадь кухни следует принимать не менее 7 м²;

5) во всех квартирах, начиная с двухкомнатных типа Б и более, санитарные узлы должны быть раздельными;

6) размеры уборных должны быть не менее: при открывании дверей наружу — внутрь —

7) размер ванных комнат должен быть не менее В однокомнатных квартирах и двухкомнатных типа А с совмещенным санитарным узлом допускается установка ванны длиной 1,2 м. Двери из ванных комнат и совмещенных санитарных узлов должны открываться наружу;

ширина передней должна быть не менее 1,4 м. В передней следует предусматривать место для вешалки длиной не менее: в 1–2-комнатных квартирах — 0,8 м, в 3-, 4- и 5-комнатных — 1,2 м;

9) ширина внутриквартирных коридоров и проходов, ведущих в жилые комнаты, должна быть не менее 1,1 м; ширина остальных внутриквартирных проходов — не менее 0,85 м;

10) количество подъемов (ступеней) в одном марше лестницы должно быть не меньше 3 и не более 18;

11) ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша и не менее 1,2 м;

12) лестничные клетки следует проектировать, как правило, с естественным освещением через окна в наружных стенах. Параметры лестниц указаны в табл. 13.25.

Печатные технические средства проектирования терминология и сокращения

При изложении текста будут использованы термины и сокращения, определения которых указаны ниже.

ВС — вспомогательные средства — это листы бумаги или другого материала с нанесенной информацией. К ним относятся документы-заготовки, средства для корректуры машинописного текста, масштабно-координатные сетки и др.

ДЗ — документы-заготовки носителей информации (бумага или другой материал), на которых посредством множительной техники предварительно воспроизведены постоянные графические и текстовые атрибуты: внешние рамки, основные надписи, формы таблиц и спецификаций, сопровождающие надписи, изображение видов типовых строительных изделий и т. д.

МПМ — метод плоскостного макетирования — процесс формирования документа из предварительно выполненных на специальной основе графических и текстовых заготовок.

ПТСП — печатные технические средства проектирования — унифицированные плоскостные изображения, предназначенные для разработки проектной документации и выполненные на различных материалах методами полиграфии и репрографии.

Репрографическая техника — электрографическая, диазографическая, микрофильмирующая и другая техника, предназначенная для копирования документов.

Репрография — процесс воспроизведения начертанного или написанного с помощью репрографической техники графического копирования документов.

САПР — система автоматизированного проектирования — организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанная с необходимыми подразделениями и выполняющая автоматизированное проектирование.

СБ — синтетическая бумага. Супизы — сухие переводные изображения — листы полимерной полупрозрачной пленки, на которую нанесены изображения ТЭЧ и ВС, покрытые клеевым слоем, чувствительным к давлению, и защитной бумагой.

ТЭД — типовые элементы документации — графические и текстовые элементы, несущие законченную смысловую загрузку, не требующие деления на более мелкие части и наносимые на основу документа за один прием. Темплеты — выполненные на специальной основе типовые элементы чертежей (ТЭЧ) одноразового (приклеивание) и многократного (магнитные, электростатические) использования.

ТЭЧ — типовой элемент чертежа — предварительно выявленный, систематизированный, часто повторяющийся унифицированный фрагмент чертежа с изображением прогрессивного или апробированного проектного решения или его части.

ЧГР — чертежно-графические работы.

Общие сведения:

В 1970-х годах организациями Госстроя СССР была разработана и внедрена система «Проект», способствующая комплексной механизации процесса формирования и обработки проектной документации. Эта система предусматривала:

а) применение ПТСП при составлении оригиналов документов с использованием темплетов, деколей и трафаретов;

б) изготовление подлинников документов с применением электрографических аппаратов;

в) микрофильмирование разрабатываемой документации, возможность ее увеличения и т. д. вплоть до хранения.

Оптимальным среди известных методов проектирования можно считать сочетание САПР (в части автоматизации расчетных работ, включая выбор оборудования и конструкций) с методом макетирования и комплексной механизацией графических работ, что вместе взятое составляет систему «Компрак».

В этой системе чертеж рассматривается как композиция из типовых элементов конструкций, символов, чисел, букв, таблиц и др., которые, будучи изготовленными с помощью методов репрографии, наносятся непосредственно на чертеж, т. е. используется МПМ с определенной доработкой вручную.

Применение СБ, обладающей относительно высокой прозрачностью истабильностью размеров, дает возможность осуществлять многоплоскостное макетирование. С его применением при наложении друг на друга 2–3 листов чертежей, выполненных в одном масштабе на СБ, можно совместить изображения различных частей проекта одного объекта, например цеха. Это позволяет избежать ошибок и дает возможность лучше согласовывать все части проекта между собой. Подбор комплекса ПТСП, необходимых для изготовления чертежа, осуществляется вручную, либо автоматически с применением ЭВМ и внешних исполнительных устройств, где хранятся типовые элементы. В САПР подсистемы марок АР, КЖ, ТВ и др. обеспечиваются самостоятельными базами данных ТЭЧ, макетами чертежей и др. Возможность поэтапного применения системы «Компрак» позволяет без значительных капитальных вложений:

а) повысить производительность труда при выполнении чертежно-графических работ;

б) сократить сроки проектирования;

в) улучшить качество проектирования;

г) ускорить внедрение новых стандартов и другой нормативно-технической документации;

д) повысить эффективность проектных разработок за счет перехода к многовариантному проектированию;

е) унифицировать проектные решения, выявить лучшие разработки и создать по ним ТЭЧ;

ж) снизить сметную стоимость строительства за счет уменьшения числа типоразмеров используемых конструкций и других элементов и увеличения их повторяемости.

Классификация и характеристика птсп

Классификацию выпускаемых ПТСП можно представить в виде схемы (рис. 13.57). Рассмотрим каждый из видов ПТСП. Непрозрачные липкие аппликации представляют собой оттиски изображений ТЭЧ, отпечатанные офсетным способом на бумаге, оборотная сторона которой покрыта невысыхающим клеевым слоем, закрытым специальной защитной бумагой. Для выполнения чертежа необходимо заранее подобрать требуемые ТЭЧ. Затем из листа аппликаций вырезать необходимое изображение ножницами, отделить защитную бумагу и, поместив аппликацию на соответствующее место чертежа, слегка прижать ее. Аппликации удобнее отделять от защитной бумаги с помощью бритвы, скальпеля и т. п., прорезав ее до защитной бумаги, отделив по кромке выреза. После наклейки необходимых ТЭЧ и ВС требуется произвести доработку чертежа таким образом, чтобы оптическая плотность (чернота) линий, надписей и др., выполненных тушью или карандашом, была не меньше, чем плотность изображений ТЭЧ на непрозрачных липких аппликациях. С готового чертежа изготавливают копии на электрографических аппаратах. Прозрачные липкие аппликации — это оттиски изображений ТЭЧ, отпечатанные офсетным способом на синтетической бумаге «Контур». Оборотная сторона синтетической бумаги покрыта невысыхающим клеевым слоем, обеспечивающим прочное сцепление с основой чертежа, который закрыт специальной защитной бумагой. Порядок выполнения чертежа такой же, как и с непрозрачными липкими аппликациями. С готового чертежа изготавливают копии на электрографических аппаратах. В случае применения в качестве чертежной основы прозрачной пленки копии можно получать и на светокопировальных аппаратах.

Прозрачные липкие аппликации многовариантного проектирования — это оттиски изображений ТЭЧ, отпечатанные офсетным способом на синтетической бумаге «Контур». Оборотная сторона СБ покрыта невысыхающим «мягким» клеевым слоем, закрытым специальной защитной бумагой. Применение синтетической пленочной основы чертежа при работе с прозрачными липкими аппликациями позволяет осуществлять многовариантные проработки проектов. Прижатие аппликации к основе чертежа вначале осуществляется с не- значительным усилием. После получения оптимального варианта проект ного решения аппликации «притирают» (прижимают) окончательно. Сухие переводные изображения (супизы) представляют собой листы полимерной полупрозрачной пленки, на которые способом трафаретной печати нанесены изображения ТЭЧ, а поверх изображений — слой специального клея, чувствительного к давлению. Изображения и клеевой слой защищены специальной бумагой. Супизы являются средством одноразового использования, и их применение целесообразно в тех случаях, когда переносимое изображение на чертеж является мелким.

Для выполнения чертежа целесообразно заранее подобрать требуемые ТЭЧ, поочередно снять с них защитную бумагу, наложить лист супизов клеевой стороной на воспринимающую поверхность и с внешней стороны пленки-основы легким, несильным движением притереть переносимое изображение с помощью гладкого жесткого предмета (полиэтиленовой или стеклянной палочки, шариковой ручки и т. п.). После этого надо отделить пленку-основу супиза от чертежа. Для закрепления переведенного изображения рекомендуется прижатьего через защитную бумагу. При необходимости с чертежа можно легко удалить изображения ТЭЧ.С чертежной бумаги изображение счищается скальпелем, бритвой и т. п., ас пленки удаляется с помощью липкой ленты. Доработка чертежа и требования по оптической плотности те же, что и при применении аппликаций.

С готового чертежа изготавливают копии на электрографических аппаратах. Они обеспечивают высокое качество оттисков с них и позволяют повысить оперативность изготовления и использования ПТСП. Вспомогательные технические средства (ВС) выпускают в виде форматов чертежей с основными надписями, масштабно-координатных сеток (бумаги) и др. При работе на форматах можно использовать ТЭЧ в виде прозрачных липких аппликаций и супизов, карандаши и тушь. Использование масштабно-координатных бумаг исключает необходи-мость построения вспомогательных линий для последующего вычерчивания или нанесения элементов чертежа. Для выполнения чертежа масштабно-координатная бумага подкладывается под прозрачную основу. Это облегчает монтаж чертежа и выбор оптимального варианта проектного решения. Такая бумага применяется для выполнения деталировочных чертежей трубопроводов, монтажных схем различных инженерных коммуникаций, принципиальных схем КИП и автоматики, для составления компоновок технологического оборудования и т. д.

Разработка оригиналов птсп и требования, предъявляемые к ним

На каждой из общетехнических и специальных кафедр может и должен быть создан каталог ПТСП. Весь процесс создания его включает такие этапы, как выявление, кодирование и изготовление. Выявление осуществляется на основе анализа имеющихся заданий на проектирование. Анализируются и выявляются общие или часто повторяющиеся типовые элементы чертежей узлов, деталей, конструкций, архитектурные и теплотехнические решения, оборудование, таблицы, бланки и т. п. с учетом требований новой нормативно-технической документации. Выбрав необходимые элементы, их сначала эскизируют, а затем изготавливают оригинал. На этом этапе необходимо выбрать формат чертежа, масштаб и правильно скомпоновать ТЭЧ, заполнив целиком весь лист чертежа наибольшим их количеством. Оригинал по содержанию и оформлению должен соответствовать действующим ГОСТ и другим нормативно-техническим документам, а также отвечать требованиям последующего способа размножения (полиграфии или репрографии). Выполненный оригинал подвергают нормоконтролю. Примеры разработанных ПТСП для учебных целей изображены на рис. 13.58 и 13.59. Учитывая, что оригиналы ПТСП предназначены для последующего тиражирования средствами полиграфии и репрографии, к ним предъявляются следующие требования.

1. Оформление должно быть выполнено в соответствии с требованиями стандартов СПДС, ЕСКД, ЕСТД и других нормативных документов.

2. Графические изображения, входящие в одну тематическую группу, должны быть выполнены в одном масштабе и располагаться в пределах рабочей площади формата оригинала с учетом полей, которые составляют по 20 мм с каждой из четырех сторон.

3. На рабочую площадь формата должно быть нанесено максимальное количество графических изображений с учетом их последующего вырезания.

4. Линии должны быть четкими, ровными, иметь одинаковую толщину и плотность по всей длине.

5. Не допускается проводить линии (выносные и размерные) через цифры и другие знаки.

6. Начало и конец выносных линий, стрелки, засечки на размерных линиях должны изображаться четко.

7. Толщина линий, шрифта и цифр должна быть после уменьшения не меньше 0,2 мм; особенно четко следует выполнять сходные по написанию цифры и буквы: 1 и 7, 3 и 8, 5 и 6, 9 и 0, С и 0, В и 8, Б и 6.

8. Буквы и цифры, как и весь текст, помещенный на чертеже, должны быть выполнены стандартным чертежным шрифтом по ГОСТ, высота букв и цифр должна быть после уменьшения не менее 2,5 мм.

9. Для выполнения оригиналов должны быть применены материалы: чертежная бумага марок «А» и «В» ГОСТ 597-73, калька бумажная натуральная марки «А» ГОСТ 892-70, чертежная ПТФ пленка марки ПНЧ-КТ ТУ 6-05-1828-77, синтетическая бумага марки «Контур» ТУ 6-17-910-77

10. Для выполнения оригинала чертежей необходимо применять карандаши марок «Люмограф», «Светокопия», «Конструктор» следующих твердостей:

а) для основных (контурных) линий — СТ, ТМ, Т, М;

б) для размерных, выносных, осевых и штриховых (линий штриховки) — СТ, ТМ, Т;

в) для надписей и цифр — М, 2М, СТ.

11. Применяемая при выполнении оригиналов тушь может быть следующих марок: чертежная казеиновая жидкая ТУ 6-458-76; жидкая несмываемая марки «Колибри» ТУ 6-658-82, концентрированная пигментированная ТУ 6-15-526-76.

12. Не допускается грубая и значительная по объему подчистка графики и текста.

13. Технические требования, технические условия и примечания, помещаемые на чертеж, рекомендуется писать чертежным шрифтом, а на практике — печатать на пишущей машинке на белой бумаге и наклеивать на чертеж.

Некоторые особенности выполнения документов с применением устройства вывода эвм

Проектные документы могут выполняться как вручную, в том числе с применением ПТСП, так и с помощью устройств ЭВМ. Этими устройствами могут быть алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ) и графические устройства вывода ЭВМ. В случае применения комбинированных устройств на такие документы распространяются требования, предъявляемые к документам, выполненным на АЦПУ. Размеры форматов, получаемых на графических устройствах, должны соответствовать размерам ГОСТ 2.301-68. При ширине бумажной ленты от 185 до 240 мм размер формата условно относится к А4; от 330 до 450 мм — к А3. Высота формата при этом определяется расстоянием между поперечны- ми насечками на бумажной ленте, а при их отсутствии — по размерам форматов, указанных в ГОСТ 2.301-68. В общих требованиях к рабочей документации для строительства изложен ряд особенностей выполнения документов с помощью ЭВМ. Допускается, например, использование дополнительных форматов, образуемых кратным увеличением высоты и ширины основных форматов. При применении устройств вывода ЭВМ информационное поле формата должно быть максимально использовано. Края этого поля должны быть расположены от линии насечки на расстоянии не менее одного межстрочного интервала, а по ширине — не менее 20 мм от левого края формата.Если проектный документ выполняется на АЦПУ, то следует изображать:

а) горизонтальные линии знаками «минус», «звездочка», «точка», «подчеркивание», «надчеркивание», «равенство»;

б) вертикальные линии знаками «вертикальная черта», «звездочка», «точка», «двоеточие», «восклицательный знак»;

в) наклонные линии знаками «звездочка», «точка», «наклонная черта»;

г) точки излома линий знаками «звездочка», «точка».При получении проектного документа на графических устройствах следует применять линии по ГОСТ 2.303-68 с учетом следующих условий:

а) толщина сплошных тонких, волнистых, штриховых и штрихпунктирных тонких линий должна быть от s/3 до s/2;

б) линии обрывов и линии разграничения вида и разреза допускается выполнять сплошной тонкой линией с изломами;

в) длина линий штрихов штриховых и штрихпунктирных линий должна быть постоянной, независимо от размеров изображения;

г) допускается пересекать и заканчивать штрихпунктирные линии не только штрихами;

д) символ «точка» допускается заменять чертой;

е) буквы, цифры и знаки в документах определяются типом печатающего устройства, а на графических устройствах должны соответствовать требованиям ГОСТ 2.304-81 «Шрифты чертежные». Допускается изображать цифру «ноль» как с чертой, так и без нее, например, 0 или 0, а знак умножения «ґ» — знаком «звездочка»;

ж) текстовые документы следует выполнять на одной стороне бумажной ленты через один или два интервала;

з) перенос слов допускается выполнять без соблюдения грамматических правил;

и) если АЦПУ не имеет строчных букв, весь текст печатают прописными буквами. Формы и содержание основных надписей должны соответствовать требованиям ГОСТ 21.101-97 «Основные требования к рабочей документации».

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое СНиП, его расшифровка и применение.

2. Каковы правила (порядок) нанесения координационных осей?

3. Что такое нулевая привязка и для чего она применяется?

4. Какое требование предъявляется при указании размеров простенков?

5. Назовите размеры керамического одинарного кирпича.

6. Какими параметрами пользуются при установке ванной в отведенном для нее помещении?

7. Расшифруйте марку изделия ДУ 21–10Л, устанавливаемого в жилых домах.

8. Что за изделие 2 ПК 27.12–6 АтV? Расшифруйте отдельные обозначения в этой марке.

9. Назовите особенности оформления строительных чертежей.

10. Что такое ПТСП и где они применяются?

11. Какие требования предъявляются к ПТСП?

12. Что означает буква П в марках дверей жилых зданий и в марках окон промышленных предприятий?

13. Укажите условные изображения отдельных видов сантех-оборудования, используемого в жилых домах. Каковы правила их установки?

Рабочие чертежи архитектурных решений

Согласно ГОСТ 21.501-93 в состав основного комплекта рабочих чертежей архитектурных решений включают:

а) общие данные по рабочим чертежам;

б) планы этажей, в том числе подвала, технического подполья, технического этажа и чердака;

в) разрезы;

г) фасады;

д) планы полов (при необходимости);

е) план кровли (крыши);

ж) схемы расположения элементов сборных перегородок*;

з) схемы расположения элементов заполнения оконных и других проемов**;

и) выносные элементы (узлы, фрагменты);

к) спецификации к схемам расположения.

В состав общих данных по рабочим чертежам, кроме сведений, указанных в § 13.4, включают ведомость отделки помещений.В общих указаниях в дополнение к сведениям, предусмотренным ГОСТ 21.101-97, приводят:

а) класс ответственности здания (сооружения);

б) категорию здания (сооружения);

в) категорию здания (сооружения) по взрывопожарной и пожарной опасности;

г) степень огнестойкости здания (сооружения).

Если нет соответствующих данных на чертежах, то необходимо привести:

а) характеристику стеновых и изоляционных материалов;

б) указания по устройству гидроизоляции и отмостки;

в) указания по наружной отделке здания;

г) указания о мероприятиях при производстве работ в зимнее время.

Планы этажей

Помещения, размещающиеся в здании на одном уровне, называются этажом. По количеству этажей здания бывают: малоэтажные (до трех этажей включительно); многоэтажные (более трех этажей); повышенной этажности (свыше девяти этажей); высотные. В зависимости от расположения этажей по высоте, они подразделяются на:

а) мансардные, когда этаж размещается внутри чердачного пространства;

б) надземные — при отметке пола помещений не ниже планировочной отметки земли;

в) цокольные — при отметке пола помещений выше планировочной от метки земли не менее чем на 2 м;

г) подвальные — при отметке пола помещений ниже планировочной отметки земли.

Кроме того, существуют технические этажи. Это помещения, используемые для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций. Они могут располагаться в техническом подполье, на чердаке или в средней части здания. По назначению, содержанию и расположению секущей плоскости бывают планы

а) этажные (или планы зданий);

б) фундаментов:

в) перекрытий;

г) кровли (крыши);

д) кладочные, перемычек и др.

План этажа дает наиболее полное представление о здании.На планы этажей наносят:

а) координационные оси здания (сооружения);

б) размеры, определяющие расстояния между координационными осями и проемами, толщину стен и перегородок, другие необходимые размеры, отметки участков, расположенных на разных уровнях;

в) линии разрезов, которые проводят, как правило, с таким расчетом, чтобы в разрез попадали проемы окон, наружных ворот и дверей;

г) позиции (марки) элементов здания (сооружения), заполнения проемов ворот и дверей (кроме входящих в состав щитовых перегородок),перемычек, лестниц и другие. Допускается позиционное обозначение проемов ворот и дверей указывать в кружках диаметром 5 мм;

д) обозначение узлов и фрагментов планов;

е) границы зон передвижения технологических кранов (при необходимости);

ж) наименования помещений (технологических участков), их площади, категории по взрывопожарной и пожарной опасности (кроме жилых зданий).

Категории помещений (технологических участков) проставляют под их наименованием в прямоугольнике размером мм. Для жилых зданий, при необходимости, на планах указывают тип и площадь квартир. При этом площадь проставляют в виде дроби, в числителе которой указывают жилую площадь, в знаменателе — полезную. Допускается наименования помещений (технологических участков), их площади и категории приводить в экспликации (форма и размеры указаны на рис. 14.1).

В этом случае на планах вместо наименований помещений (технологических участков) проставляют их номера. Для жилых зданий экспликацию помещений, как правило, не выполняют. Встроенные помещения и другие участки здания (сооружения), на которые выполняют отдельные чертежи, изображают схематично сплошной тонкой линией с показом несущих конструкций. Площадки, антресоли и другие конструкции, расположенные выше секущей плоскости, изображают схематично штрихпунктирной тонкой линией с двумя точками. Примеры выполнения планов этажей здания приведены на рис. 14.2 и 14.3.

К планам этажей выполняют: ведомость перемычек (пример и форма заполнения ведомости приведены на рис. 14.4); спецификации заполнения элементов оконных, дверных и других проемов, щитовых перегородок, перемычек, замаркированных на планах, разрезах и фасадах (по форме, указанной на рис. 14.5). При многоярусном расположении окон в пределах этажа на плане изображают оконные проемы нижнего яруса. Если вышележащие ярусы оконных проемов по расположению и размерам отличаются от нижнего, то за пределами периметра плана, параллельно изображению наружной стены, располагают «ленточку» из горизонтальных сечений стены по этим оконным проемам. Планы кладочные и перемычек выполняют для зданий со стенами изкирпича и мелких блоков. На кладочном плане указывают:

• а) обозначения координационных осей;
• б) размерные цепочки оконных и дверных проемов с привязкой их к координационным осям;
• в) цепочки размеров между соседними и крайними координационными осями;
• г) толщину стен и перегородок, размеры сечений колонн и столбов с привязкой к координационным осям или конструкциям здания;
• д) внутренние размеры помещений;
• е) номера оконных и дверных проемов;
• ж) маркировку перемычек (например, ПР1, ПР2) в местах их укладки.

При наличии места их можно указывать на плане этажа. Если план насыщен и применяется большое количество перемычек, то выполняют отдельный план перемычек, где контуры капитальных стен изображают тонкой сплошной линией толщиной 0,3…0,4 мм, а перемычки условно — одной толстой сплошной основной линией толщиной 0,6…0,8 мм. Этот план вычерчивают в более мелком масштабе, например 1 : 400. План здания должен располагаться на листе так же, как на генеральном плане, или с поворотом к этому его положению с таким расчетом, чтобы длинная сторона плана, соответствующая главному фасаду, была обращена к нижнему краю листа. При необходимости вычерчивать несколько планов, их располагают на листе в порядке возрастания нумерации этажей снизу вверх или слева направо.Определив масштаб изображений и их количество, приступают к компоновке чертежа, т. е. к размещению необходимых проекций таким образом, чтобы вокруг каждого из них было место для простановки размеров, требуемых надписей и соблюдения проекционной связи. Фасад располагают над планом, разрез — справа от фасада (все изображения в проекционной связи друг с другом), схему расположения плит перекрытия — справа от плана, фрагмент лестничной клетки — вверху над спецификациями.

Спецификации заполнения проемов и к схеме расположения размещают над основной надписью, после технических требований (см. план компоновки на рис. 14.6).Работу над планом необходимо выполнять в определенной последовательности.

1. В соответствии с заданными размерами прочертить штрихпунктирной линией толщиной 0,1…0,15 мм координационные оси плана (горизонтальные и вертикальные) наружных и внутренних капитальных стен (рис. 14.7а).

2. С учетом привязки осей по МКРС и толщины стен, указанных в задании, вычертить линией толщиной 0,2…0,25 мм контуры капитальных стен (рис. 14.7б).

3. Вычертить двумя линиями толщиной 0,3 мм контуры перегородок .Межквартирные перегородки (их толщина 200 мм) условно изображают тремя линиями той же толщины. Перегородки встроенных шкафов вычерчивают в одну линию толщиной 0,6 мм.

4. В наружных стенах разместить и вычертить с четвертями оконныепроемы и проемы для балконных дверей, изобразить балконы (на всех этажах, кроме первого), для которых дать привязку от ближайшей стены с учетом размеров кирпичной кладки (рис. 14.7г).

Предварительные размеры проемов определяют с учетом фасада здания. В случае спаренных проемов для устройства окна и балконной двери плановый размер проема должен быть равен сумме размеров оконного проема и проема балконной двери за вычетом 10 мм. Следует иметь в виду, что в ГОСТ указаны размеры проемов без учета четвертей, а на чертеже должны быть проставлены их размеры за вычетом четвертей, т. е. из размера проема следует вычесть 130 мм.

При выборе оконных и дверных блоков и расположения проемов необходимо учитывать:

а) ритм, определяющий общий рисунок фасада, из-за чего оконный проем может быть расположенным и не посередине стены помещения;

б) обеспечение нормативной освещенности.

Для быстрого определения нормы освещенности можно воспользоваться графиком, изображенным на рис. 14.8 (S_св.пр — площадь светового проема, S_п — площадь пола, м²).

Входным параметром здесь является расчетная площадь помещения. Определив искомую площадь в квадратных метрах, находят соответствующую точку на оси абсцисс .Проводя от этой точки вертикаль в зону между пределами по освещенности от ¹/_5,5 до ¹/₈, по горизонтали определяют искомую площадь остекления, а по ГОСТ 11214-86 выбирают ближайшую большую или меньшую марку оконного блока. После этого делают поверочный расчет отношения площадей остекления и пола с обеспечением требований, заданных СНиП; размеры простенков принимают кратными размерам кирпича с учетом толщины швов раствора. При размещении на плане проемов рекомендуется сразу же проставить размеры их простенков в соответствующую размерную цепочку. После расположения проемов и обозначения их марки целесообразно заполнить спецификацию. Затем наносят дверные проемы, как в капитальных стенах, так и в перегородках .

При размещении дверного проема в стене для внутриквартирных дверей, за исключением случая, когда его место вполне определенное, нужно исходить из удобства эксплуатации помещений, предполагаемой расстановки мебели и т. д., что следует учитывать также при определении направления открывания дверей. Все типы дверных блоков должны быть обозначены цифрами (в порядке возрастания номеров, начиная с единицы), которые проставляют у соответствующего проема в кружке диаметром 5 мм с любой стороны дверного полотна. Если дверные проемы имеют одинаковые размеры, но открываются одно вправо, а другое — влево, то их необходимо обозначить разными порядковыми номерами и каждый дверной блок записать в самостоятельную строку спецификации. У всех однотипных дверей, открывающихся в одну сторону, будет один и тот же порядковый номер. В капитальных стенах должны быть проставлены размеры привязки дверных проемов к ближайшей поперечной стене и указана ширина проема.

Примеры изображения дверей на планах и разрезах даны в табл. 13.12 и 13.14.На плане изображают линией толщиной 0,2…0,25 мм санитарно-техническое оборудование: в уборной — унитаз, в ванной комнате — ванну и умывальник, в кухне — газовую плиту и в непосредственной близости от санузла — мойку.

Условные графические изображения этого оборудования следует выполнять в соответствии с ГОСТ 21.205-93, выборка из которого и размеры приведены в табл. 13.18. Изображения должны соответствовать стандартным размерам, указанным в ГОСТ на каждый из типов оборудования с учетом принятого масштаба. Сами размеры санитарно-технических устройств (приборов) на чертеже не проставляют. После этого вычерчивают вентиляционные каналы и входную площадку на лестницу (для плана 1-го этажа), осуществляют подбор перемычек. Согласно ГОСТ 21.501-93 тип перемычек должен быть обозначен на поэтажных планах вблизи тех проемов (с внутренней стороны), где они будут установлены. Если перемычки разнотипны, то их обозначают ПР1, ПР2 и т. д.Каждый из проемов может быть перекрыт перемычкой одного или нескольких типов. При выборе типа перемычек необходимо учитывать:

а) тип проема (с четвертью или без нее);

б) расположение проема (в несущей стене, когда на нее опирается панель перекрытия, или в самонесущей, когда такого опирания нет);

в) характер передаваемой нагрузки (односторонняя или двухсторонняя) от панелей перекрытия (покрытия) и балконных плит.

Количество элементов в перемычке определяют в зависимости от толщины стен, на которые она опирается, перекрывая проем. На длину элементов перемычки влияет ширина проема (без учета четвертей) и величина опирания ее на стену. Некоторые возможные варианты установки перемычек над оконными и дверными проемами изображены на рис. 14.9, из которого видно, что:

1) при необходимости выбора типа перемычки для наружной (толщиной в 2 кирпича) несущей стены можно руководствоваться вариантами а или б;

2) если стена несущая внутренняя в 1¹/₂ кирпича, можно использовать вариант в при двухсторонней нагрузке (опирание панелей с двух сторон) и г — при опирании панели с одной стороны;

3) для проема с четвертью в самонесущей наружной стене толщиной в 2 кирпича можно применить вариант д и во внутренней — вариант Вычерчивание изображений лестничных площадок и маршей на планах, а также графическая разбивка лестницы, у которой все ступени должны быть одинакового размера, производится после выполнения разреза.

В последнюю очередь проставляют все требуемые размеры, обозначения, площади помещений, обозначения координационных осей и выполняют обводку контуров сечения капитальных стен линией толщиной 0,6…0,7 мм, остальные линии имеют толщину 0,2…0,3 мм, а линия земли — 0,7…0,8 мм. Размеры и обозначения, проставляемые снаружи плана здания. Вблизи оконных проемов наносят их условные буквенные обозначения в порядке возрастания номеров, например, ОК1, ОК2 и т. д. Все размеры проставляют, как правило, в виде замкнутых цепочек. Первую размерную цепочку с чередующимися размерами простенков и проемов (после их обозначения) рекомендуется провести на расстоянии 12…16 мм от внешнего контура плана. Если стена большой протяженности, то для контроля разбивки проемов на стройке указывают размеры от осей торцевых внутренних стен до ближайших к этим стенам проемов.

Вторую размерную цепочку проводят между соседними координационными осями и указывают расстояния между ними. На этой же размерной цепочке дают привязку осей наружных стен к их наружным граням. На третьей размерной цепочке указывают расстояние между крайними координационными осями. Расстояние между размерными линиями (цепочками) следует принять 8…10 мм. Кружки для обозначения координационных осей принимают диаметром 8…10 мм и выносят за все размерные линии.

Координационные оси при выноске их к кружкам разрывают в местах их пересечения с размерными линиями. За всеми размерными линиями выполняют линии разрезов толщиной 0,9…1,0 мм (следы секущих плоскостей). Размеры и обозначения, проставляемые внутри плана здания. Здесь указывают размерные цепочки, определяющие длину и ширину помещений, толщину стен (расстояния от координационных осей наружных стен к их внутренним граням) и перегородок, а также привязку внутренних дверных проемов к ближайшим поперечным стенам или перегородкам. Размеры дверных проемов в перегородках на плане не проставляют. На плане указывают ширину и длину лестничной клетки, координационные размеры ширины площадок, а также длину горизонтальной проекции маршей. Против каждого проема в капитальной стене обозначают марку перемычки (например, ПР1, ПР2 и т. д.).

На свободном месте, ближе к правому нижнему углу каждого помещения, проставляют и подчеркивают основной линией его площадь, высчитанную с точностью до 0,01 м²

Высота отметок этажной и промежуточной площадок, а для 1-го этажа — входной площадки, должна быть проставлена в прямоугольнике с точностью до третьей значащей цифры после запятой с указанием знака «+», если отметка выше нулевой, или «–» — если ниже. На плане промышленных зданий обычно изображают размещение технологического оборудования, например, станков. Его вычерчивают упрощенно в одном масштабе с контурами строительной части, где оно будет размещено, по возможности, похожим на натуру. В практике такие планировки выполняют на отдельном листе, где план здания изображают тонкими линиями 0,2…0,3 мм, а контуры оборудования — 0,4…0,6 мм. Каждому виду оборудования присваивают порядковый номер (номер позиции), а наименование его указывают в экспликации, соблюдая единую нумерацию.

Для бытовых помещений (раздевалки, душевые, туалеты) выполняют план размещения соответствующего оборудования. Вариант компоновки его изображен на рис. 14.10.

Разрезы

Разрезы бывают архитектурные и конструктивные. Архитектурный разрез служит для выявления внутренней архитектуры. На нем изображают высоту помещений, оконных и дверных проемов и других элементов. Разрезы такого типа выполняют на начальной стадии и обычно с отмывкой и покраской для лучшего выявления внутреннего пространства помещений.

Для получения максимальной информации разрез здания выполняют вертикальной секущей плоскостью, проходящей по всему дому, обязательно по лестничной клетке, а также по оконным и дверным проемам. На разрезе изображают основной линией элементы здания, попавшие в плоскость разреза, и тонкой линией элементы, находящиеся непосредственно за плоскостью разреза (лестницы, проемы, оконные и дверные блоки и др.). Если плоскость будет перпендикулярной к продольным осям, то разрез называется поперечным, а параллельно им — продольным. По лестничной клетке секущая плоскость должна проходить по ближайшему к наблюдателю маршу. Иногда ее располагают между маршами, но разрез следует выполнять также по ближайшему маршу. В зависимости от масштаба чертежа, лестничные марши изображают, как указано в табл. 13.16, пп. 4.1–4.3.

В рабочих чертежах основного комплекта для разрезов направление взгляда принимают, как правило, по плану снизу вверх и справа налево. Из видимых элементов на разрезах изображают только элементы конструкций здания (сооружения), подъемно-транспортное оборудование, открытые лестницы и площадки, находящиеся непосредственно за плоскостью разреза. На разрезах здания (сооружения) без подвалов грунт и элементы конструкций, расположенные ниже фундаментных балок и верхней части ленточных фундаментов, не изображают.

В составе рабочих чертежей обычно выполняют конструктивные разрезы, на которых показывают все конструктивные элементы здания, их соединение и технический подвал с фундаментом.

Студенты выполняют упрощенный конструктивный разрез жилого дома. На него наносят контуры сечения стен, перекрытий, крыши без разработки конструкций. Исключение составляют лестницы, площадки и марши, которые изображают раздельно, так как предусматривается, что они выполнены из сборных железобетонных элементов. Маркировку этих элементов производят на разрезе. Примеры выполнения разрезов изображены на рис. 14.11 (жилой дом) и на рис. 14.12 (производственное здание).

Уровень земли изображают одной сплошной основной линией, пол на перекрытии и кровлю — одной сплошной тонкой линией, независимо от числа слоев в их конструкции. Состав и толщину слоев покрытия указывают в выносной надписи. Размер проступи принимают равным 300 мм, подступенка — 155 мм, что соответствует размерам ступени стандартного лестничного марша при высоте этажа 2,8 м.

Для выполнения разреза здания дома в части чертежа, отведенной для размещения разреза, проводят горизонтальную линию, соответствующую уровню земли, наносят координационные оси стен, взятые с плана здания, толщины стен и перегородок, а также проводят горизонтальные линии уровней пола всех этажей, наносят толщину перекрытия, равную 320 мм, в том числе плиту перекрытия — 220 мм и пол — 100 мм, и лестничных площадок (этажных и промежуточных). По стандарту в масштабе 1 : 100 и мельче лестничные марши изображают схематично. Для понимания порядка разбивки лестничных маршей примем масштаб 1 : 50, выполнив фрагмент 1 лестничной клетки.

Отложив ширину (Б на рис. 14.13) лестничной площадки и проведя через этот отрезок первую вертикальную линию, приступают к вычерчиванию (графической разбивке) лестницы, которая, как правило, принимается двухмаршевой. С учетом этого, при высоте этажа, равной 2,8 м, высота подъема (вертикальная проекция марша) составит 1,4 м. Количество подступенков в одном марше будет а проступей — 8. Длина горизонтальной проекции марша составит От края этажной площадки, ширина которой была отложена, на расстоянии 2400 мм проводят вторую вертикальную линию, обозначив границу лестничного марша.

Затем разбивают горизонтальный участок между лестничными площадками длиной 2400 мм на 8 равных участков (по числу проступей), а каждую вертикальную проекцию лестничного марша высотой 1400 мм — на 9 частей (по числу подступенков). В результате получают сетку, которую не рекомендуется стирать. По точкам пересечения необходимо вычертить лестничные марши. Если они без фризовых ступеней, то верхняя проступь будет на один подступенок ниже, а нижняя — на один подступенок выше своих лестничных площадок. После этого в проекционной связи вычерчивают на плане лестничные площадки и марши и заносят их в спецификацию строительных изделий. Перила лестницы показывают условно, обозначая лишь внешний контур. Высоту перил принимают равной 900 мм. Чтобы дождевая вода не попадала в лестничную клетку, пол ее должен быть поднят на одну ступень выше входной площадки. На такую же высоту поднимают входную площадку над тротуаром. Затем изображают оконные и дверные проемы, верх многослойной крыши с уклоном 2,5% от периферии к центру, парапет, лаз с лестницы на крышу, на верхней площадке — откидную стремянку и, выше крыши, — трубу с вентиляционными каналами и вытяжными отверстиями в верхней части. Ширина и длина поперечного сечения трубы зависят от количества выводимых наружу каналов. Эти размеры определяют по плану. Высота трубы может быть принята 800…1000 мм (не менее 500 мм выше парапета). Ширина лаза — 1000 мм, толщина его стенок — 120 мм.

Размеры отдельных конструктивных элементов указаны на рис. 13.54. Затем проставляют все требуемые размеры и условные обозначения лестничных железобетонных изделий (маршей — ЛМ, площадок — ЛП, нестандартных изделий — КЖ), а также высотные отметки.

На разрезах наносят и указывают:

• а) координационные оси здания и расстояния между ними и крайними осями;
• б) отметки уровня земли, чистого пола этажей и площадок — сокращенно, соответственно: Ур. з., Ур. ч. п., со своими числовыми отметками и знаками;
• в) отметку низа плит покрытия верхнего этажа многоэтажных зданий;
• г) отметки низа опорных частей заделываемых в стены элементов конструкций;
• д) отметки верха стен, карнизов, уступов стен;
• е) размеры и привязку (по высоте) проемов (высота верхнего проема исчисляется от уровня чистого пола до низа перемычки), отверстий, ниш в стенах и перегородках, изображаемых в сечении (для проемов с четвертями размеры указывают по наименьшей величине проема);
• ж) толщину стен и их привязку к координационным осям здания;
• з) марки элементов здания, незамаркированных на планах и фасадах; состав многослойной кровли (как показано на рис. 13.52).

Все отметки выше нулевой должны быть указаны со знаком «+», а ниже — со знаком «–». При обводке разреза рекомендуется применять следующие толщины линий: для линий земли — 0,7…0,8 мм; для контуров сечений — 0,6…0,7 мм; для элементов за секущей плоскостью — 0,3…0,4 мм; для оборудования — 0,2…0,3 мм.

Фасады

Фасад — это наружная сторона здания. Изучение чертежей всех сторон дает представление о внешнем виде всего здания и его архитектуре. Фасады бывают: главный (сторона здания, выходящая на улицу или площадь), дворовый и боковой (торцовый). При разработке проекта выполняют чертежи всех фасадов, если они отличаются друг от друга.

Обычно на фасаде указывают трубы водостока (наружного), пожарные лестницы, деформационные швы, пандусы у ворот и т. п. Если стена или ее участок выполнены из материала, отличного от применяемого для всего здания, то его выделяют штриховкой. Название фасаду дают по обозначениям крайних координационных осей на плане. Например, «Фасад 1–5» или «Фасад А–Г» и т. д. Масштаб выбирают таким, чтобы можно было отчетливо изобразить рельеф стен, проемы и т. п. Если принят масштаб 1 : 100 и крупнее, то необходимо изобразить рисунок оконных переплетов (расстекловку), тип дверей и ворот.

При наличии на фасаде мест, которые требуют более детального изображения, применяют фрагменты, которые обводят фигурной скобкой.

Это место на чертеже изображают отдельно в более крупном масштабе (рис. 14.14), где показывают все детали и наносят необходимые размеры и отметки. На фасадах маркируют оконные блоки (ОК1, ОК2 и т. д.). Эту маркировку допускается выполнять на планах. На фасаде ее наносят внутри оконного проема, а при нехватке места — рядом с ним. Примеры выполнения чертежей фасадов жилого и промышленного зданий показаны на рис. 14.14 и 14.15. На фасады наносят: координационные оси здания (сооружения), проходящие в характерных местах фасада (крайние, у деформационных швов, у несущих конструкций, в местах перепада высот и т. п.), с размерами, определяющими общее расстояние между крайними осями; позиции (марки) элементов здания (сооружения), не указанные на планах.

По выполненным двум проекциям (плану и разрезу) вычерчивают третью (фасад). Последовательность здесь может быть различной, но важно помнить, что все горизонтальные линии и места их проведения берут с разреза (уровень земли, отмостка, цоколь, верх и низ проемов, карниз и т. д.), а вертикальные — с плана. Затем вычерчивают балконы и их ограждения, вентиляционные трубы и др., обозначают кружки координационных осей, выносные линии, знаки высотных отметок и их значения, а также размер между крайними координационными осями.

Отметки выше нулевой указывают со знаком «+». Для фасада применяют более тонкие линии. Рекомендуется для контуров фасада, проемов, плит балконов и лоджий, цоколя и т. п. принять толщину линий 0,4…0,5 мм, для заполнения проемов и разрезки стен — 0,2…0,3 мм, для контура земли — 0,6…0,8 мм.

Схемы расположения

ГОСТ 21.501-93 указывает, что схему расположения выполняют для каждой группы элементов конструкций, где их расположение вычерчивают в виде условных и упрощенных графических элементов. Это могут быть схемы расположения фундаментов и фундаментных балок, блоков стен подвала, колонн и их связей, панелей стен, перегородок и т. д. По расположению в здании перекрытия могут быть надпольные, междуэтажные и чердачные. Чертежи на них включают в себя: план перекрытий, схему расположения сборных элементов (балки, панели), узлы и спецификацию элементов. Схему расположения выполняют в виде плана, фасада и разреза соответствующих конструкций.

Остановимся на примере выполнения схемы расположения плит перекрытия (покрытия) верхнего этажа. Выбрав тип плит, следует определить направление их укладки по плану (см. рис. 14.16), т. е. какие из стен являются несущими, а какие — самонесущими. В нашем случае стены вдоль осей А и Г будут стенами с нулевой привязкой и, следовательно, самонесущими, вдоль которых и следует укладывать плиты. На лестничной клетке плиты укладывают поперек ее.

Эту схему (план) располагают на уровне плана этажа, т. е. справа от него. Порядок его выполнения можно принять следующим:

• а) нанести координационные оси;
• б) вычертить линией толщиной 0,1…0,2 мм капитальные стены, определяя размеры по плану;
• в) подобрать плиты перекрытия, пользуясь ГОСТ 9561-91 и руководствуясь размерами между координационными осями, нулевой привязкой и минимальной величиной опоры панели на несущие стены, равной 110 мм.

Для несущей стены, имеющей вентиляционные каналы, максимальная величина опоры должна быть не более 120 мм, чтобы не перекрыть сечение каналов. Ширину панелей выбирают с расчетом перекрытия участка между самонесущими стенами, например, А–Г на рис. 14.16. При укладке плит предусматривается зазор 10 мм, который затем заделывают раствором цемента, а при большем зазоре выполняют монолитные участки, как указано в § 13.9 в разделе «Перекрытия». На схеме такие участки маркируют МУ1, МУ2 и т. д. Для упрощения плиты балконов на данной схеме можно не изображать и в спецификации не указывать. По ГОСТ 23009-78 плиты покрытий и перекрытий обозначают буквой П. Например, П1 — одного типоразмера, П2 — другого и т. д. Перед этим обозначением указывают количество панелей данного размера, уложенных на конкретном участке. В одной из панелей, перекрывающей лестничную клетку и находящейся над этажной площадкой, следует изобразить отверстие размером 1000 ґ 1000 мм для лаза на крышу. Эта панель будет нестандартной.

Затем требуется:

• а) изобразить вентиляционные каналы для 3-го (верхнего) этажа, так как по зданию необходимо выполнить схему покрытия;
• б) обвести видимые контуры капитальных стен линией толщиной 0,2…0,3 мм, невидимые, закрытые панелями — штриховой толщиной 0,3…0,4 мм, а плиты покрытия — линией толщиной 0,5…0,6 мм;
• в) указать размерные цепочки, определяющие расстояния между соседними и крайними координационными осями, а также размеры опорной части для каждого типа плиты.

В спецификации к схеме расположения, в графе обозначения для укороченного марша и панели с отверстием для лаза на крышу вместо ГОСТ следует указывать марку чертежа (например, КЖ1 и КЖ2 соответственно).

Пример выполнения задания

Прежде чем приступить к вычерчиванию изображений, следует выбрать необходимый формат. При этом учитывают, что в каждом основном комплекте рабочих чертежей листы должны быть одного формата. Допускается иметь в комплекте не более трех чертежей другого формата. Необходимо продумать число изображений (планов, фасадов, разрезов и т. д.) и их масштабы, допускаемые стандартами СПДС для данного вида чертежей, выбирая минимальные из них. Нанеся рамку, основную надпись и дополнительные графы, оставив место для спецификации и технических требований над ней, приступают к компоновке чертежа. Для этого определяют габариты каждого изображения и в соответствующем масштабе вычерчивают тонкими линиями прямоугольники — места их будущих расположений. При этом необходимо обеспечить проекционную связь, плотность расположения и оставить место для нанесения размеров и выносных надписей. Если изображение не размещается на одном листе, то допускается перенос его на другой лист. При этом на первом листе делают схему всего изображения в мелком масштабе, где наносят тонкой штриховой линией границы участков и номера листов их расположения.

Рассмотрим пример выполнения конкретного задания с целью практического освоения правил графического изображения архитектурно-строительных чертежей. Задание состоит в разработке на формате А1 чертежа 3-этажного кирпичного жилого здания с указанием конкретного фасада, плана и разреза.

Чертеж должен быть выполнен в масштабе 1 : 100 с продольным или поперечным разрезом и с разбивкой лестничных маршей в масштабе 1 : 50 (по ГОСТ 21.501-93) отдельным фрагментом. Выносные элементы изображены на рис. 13.54. По заданию они не выполняются. После компоновки чертежа (как указано на рис. 14.6) вычерчивание начинают с плана, который располагают на листе в левом нижнем углу на расстоянии примерно 80 мм от рамки. На плане наносят координационные оси, которые являются координатной сеткой для привязки здания. Координационные оси «заводят» в стену и не прочерчивают по всей длине стены. Затем тонкими линиями (0,3…0,4 мм) прочерчивают контуры продольных и поперечных стен (наружных и внутренних) и колонн. Контуры перегородок вычерчивают тонкими линиями. После этого производят разбивку оконных и дверных проемов и обводку контуров капитальных стен и перегородок. Подборку оконных блоков производят с учетом требований СНиП по освещенности.

Далее согласно соответствующим ГОСТ необходимо вычертить условные изображения лестниц, санитарно-технического и прочего оборудования, направление открывания дверей, оси рельсовых путей и монорельсов (для промышленных зданий). После этого наносят выносные и размерные линии и маркировочные кружки. Расстояние между размерными линиями следует принять 8…10 мм. Затем проставляют необходимые размеры, марки осей, надписи и обозначают следы секущих плоскостей.

Далее вычерчивают разрез, фасад, схему расположения плит покрытия, одновременно заполняя спецификацию. Диаметр кружков для обозначения координационных осей можно принять 8…10 мм. Их центры выносят за размерные линии на 12…16 мм. Размер шрифта для обозначения координационных осей в кружках должен быть в полтора–два раза больше цифр размерных чисел, применяемых на том же чертеже. Заполнение спецификаций производят при подборе соответствующих элементов и в конце заполняют основную надпись.

Пример выполненного задания представлен на рис. 14.16–14.20. Объем разрабатываемой студентом документации может составлять несколько листов, а на стадии дипломного проекта — около 10 листов формата А1. После разработки и защиты курсового или дипломного проектов студент должен сложить чертежи в папки для хранения в архиве. Последовательность складывания чертежей разных форматов указана на рис. 14.21 и 14.22.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите этажи в зависимости от их расположения по высоте. 2. Какие обозначения проставляются внутри, а какие — снаружи плана здания? 3. Каковы условия расположения плана здания на чертеже? 4. Каковы наименования видов (проекций) на строительном чертеже? Каково их взаимное расположение? 5. Каковы указания СНиП, регламентирующие освещенность помещения? 6. Какие бывают разрезы; каковы правила их изображения? 7. Изобразите порядок разбивки лестничных маршей. 8. Какими линиями пользуются при изображении на чертеже жилого дома? 9. Что такое несущие и самонесущие стены и для чего это требуется знать? 10. Как на чертеже обозначаются продольные и поперечные координационные оси?

Бетон и железобетон

Бетон — это смесь цемента, песка, щебня или гравия и воды, затвердевшая в камнеподобную массу. Этот материал находит широкое применние в строительстве. Его преимуществом является большое сопротивление на сжатие и огнестойкость, а недостатком — плохая сопротивляемость на растяжение. Для ликвидации этого недостатка стали применять арматуру (стальные стержни), уложенную в форму (опалубку) перед заливкой бетонной смеси. Процесс твердения ее длительный, если он проходит на открытой строительной площадке. В заводских условиях для ускорения твердения применяют специальные пропарочные камеры. В готовом изделии арматура и бетон «работают» совместно, как единое целое, растягивающие и изгибающие усилия принимают стержни, а сжимающие — бетон. Такой материал называется железобетоном. В нем арматура защищена от коррозии и резких колебаний температуры. Несмотря на это, при превышении допустимых нагрузок в железобетонном изделии могут появиться трещины. Проведенные научно-исследовательские работы (НИР) и совершенствование технологии позволили сократить трещинообразование. Для этого бетон сжимают с помощью предварительного натяжения арматуры. Тогда растягивающие усилия, возникающие в изделии в период эксплуатации, поглощаются предварительным сжатием бетона. Предварительное натяжение арматуры осуществляется в заводских условиях на специальном оборудовании механическим (гидравлическим) или электротермическим способами. Железобетонное изделие, в котором арматуру натягивают до бетонирования, называют конструкцией с предварительным напряжением.

Выполненные в 80-х годах XX века НИР показали, что повышению прочностных характеристик бетона способствует применение вместо арматуры нарубленных кусочков из проволоки с определенными соотношениями диаметра и длины. Эти кусочки проволоки (иглы или фибры) засыпались в бетономешалку, а затем этой смесью заполнялась форма. Такой материал получил название фибробетон или сталефибробетон.

Последнее время в практике строительства получили применение полипропиленовые волокна «Фибрин» — специально разработанные добавки для бетона и строительных растворов. Волокна «Фибрин» могут рассматриваться как экономическая альтернатива стальной сетке, контролирующей образование трещин, что повышает долговечность бетона. Такие волокна использовались при устройстве полов ряда объектов Санкт-Петербурга, Москвы, Нижнего Новгорода, Калининграда и др. Железобетон широко применяется при устройстве фундаментов, каркасов различных зданий (колонн, балок, панелей и т. д.). Железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. Сборные конструкции изготавливаются на заводах железобетонных конструкций (ЖБК). На строительной площадке они соединяются между собой, например, сваркой и раствором (бетонным). Монолитные конструкции полностью выполняются на месте строительства.

Марки железобетонных конструкций

Каждому элементу ЖБК присваивают марку, состоящую из буквенного обозначения вида конструкции и порядкового номера элемента. При наличии в проекте монолитных элементов к их обозначению добавляют строчную букву м. Саму марку обозначают прописными буквами. Например, Км — монолитная колонна, К — сборная колонна.

Порядковые номера маркировки принимают отдельно для каждого вида элементов, например, балки Б1, Б2, колонны К1, К2 и т. д. Элементам одного типоразмера, с одинаковой несущей способностью и изготовленным в одной и той же опалубке, присваивают общий порядковый номер. Буквенные обозначения для маркировки ЖБК приведены в табл. 15.1.

Арматура железобетонных конструкций

Применяемая арматура может быть жесткой из прокатных профилей (швеллер, двутавр, рельс и т. п.) и гибкой из стержней малого сечения круглого или периодического профиля, позволяющих добиться лучшего сцепления с бетоном, чему способствуют продольные и поперечные выступы на них.

Для повышения сцепляемости с бетоном у гладкой арматуры поконцам выполняют крюки (рис. 15.1а), а у арматуры периодического профиля (рис. 15.1б) имеются выступы и впадины. Арматура периодического профиля изготавливается из стали высоких марок. На арматурных чертежах на каждом типоразмере стержня указывают класс арматурной стали. Например, классу АI соответствует круглая гладкая горячекатаная арматурная сталь по ГОСТ 5781-82*, классам АII, …, АV — сталь периодического профиля.

Стержневая термическая упрочненная арматура периодического профиля изготавливается классов АтIV и АтV по ГОСТ 10884-81*. Применяется арматура: гладкая диаметром 6…40 мм, периодического профиля — 10…80 мм, обыкновенная арматурная проволока гладкая (ГОСТ 6727-80*) и периодического профиля (ТУ 14-4-652-75) — 3…5 мм.

На чертежах арматуру балок (рис. 15.2), колонн, рам, арок, ферм изображают на главном виде и в отдельных сечениях, выполненных по характерным местам ее расположения. Арматура плит и подушек фундаментов изображается на плане или разрезе конструкции (рис. 15.3), где для наглядности она условно изображается повернутой вокруг своей продольной оси на 90^°.

На чертежах сечения ЖБК, выполненные без арматуры и в мелком масштабе, допускается условно зачернять. В зависимости от назначения в ЖБК различают следующие виды арматуры (рис. 15.2 и 15.3): рабочую, распределительную, монтажную арматуру, а также хомуты.

Рабочая арматура воспринимает растягивающие усилия. По форме она может быть прямой или отогнутой. Распределительная арматура укладывается поперек рабочей и служит для более равномерного распределения нагрузки на рабочие стержни, сохранения их взаимного размещения при бетонировании. Эта арматура соединяется с рабочей проволокой или сваркой и обеспечивает более равномерную работу всех стержней.

Хомуты служат для создания пространственного каркаса. В балках, колоннах, рамах и арках к ним крепятся стержни рабочей и монтажной арматуры.

Они обеспечивают неизменное положение в каркасе всех стержней, воспринимают часть растягивающих усилий и ставятся по длине с определенным шагом. Хомуты бывают открытыми (см. рис. 15.2, поз. 5) и закрытыми (поз. 4). При большом количестве стержней, располагаемых поперек балки в одном ряду (при очень широкой балке), в одной плоскости ее поперечного сечения ставят два или три двухветвевых хомута (рис. 15.4).

Монтажная арматура служит для прикрепления хомутов и поперечных стержней. Обычно применяется арматура диаметром 10…12 мм. Для предупреждения коррозии арматуры ее располагают на некотором расстоянии от поверхности железобетонной конструкции, создавая из бетона защитный слой. Толщина этого слоя всегда проставляется на чертеже, и величина его зависит от толщины железобетонного элемента и вида конструкции. Защитные слои толщиной 10…15 мм на чертеже изображают несколько большими.

Ненапрягаемую арматуру железобетонных конструкций применяют в виде сварных сеток и каркасов. Они могут быть как плоскими, так и рулонными сварными. Диаметр проволоки и стержней в сварных сетках — 3…9 мм. Сварные каркасы состоят из продольных и поперечных стержней. Продольные стержни могут быть размещены в один или два ряда и располагаться по одну или обе стороны от поперечного стержня. Пространственные каркасы образуют из отдельных плоских каркасов.

Условные изображения арматурных изделий

На схемах армирования арматурные стержни изображаются условно по ГОСТ 21.501-93. Выборка таких изображений приведена в табл. 15.2. Для лучшего сцепления с бетоном на стержнях выполняются крюки и отгибы под прямым углом. При необходимости совмещения стержней разной длины в продольном направлении, концы одного стержня на чертеже условно отмечают короткой чертой (как бы отрезая стержень), у которой на полке линии-выноски обозначают порядковый номер стержня.

В чертежах ЖБК на главных видах на полках указывают номера отдельных стержней (позиций), т. е. дают сокращенную выноску, а на сечениях и разрезах дают полную выноску. В этом случае под полкой указывают количество, диаметр стержней, класс стали и шаг стержней в миллиметрах (рис. 15.5).

Схема армирования

Чертеж монолитных или сборных элементов железобетонных конструкций, где указаны расположение арматуры, закладных изделий, защитный слой бетона, контуры конструкций и т. д., представляет собой схему армирования. Она вычерчивается условно: бетон считается прозрачным, все внутренние стержни — видимыми. Применяемые масштабы указаны в табл. 13.19.

На схему армирования монтажной железобетонной конструкции наносят:

• а) арматуру в соответствии с ГОСТ 21.501-93;
• б) координационные оси здания (сооружения);
• в) расстояния между координационными осями, привязку к ним элементов конструкций;
• г) отметки наиболее характерных для данной конструкции уровней;
• д) закладные изделия — риски, метки, надписи (рис. 15.6) для ориентации изделия в конструкции;
• е) все отверстия, ниши, борозды;
• ж) участки смежных конструкций, служащие для монолитной железобетонной конструкции опорой (например, кирпичную кладку стен).

Если монолитная железобетонная конструкция состоит из нескольких элементов (например, балок и плит), на каждый из которых выполняют отдельные схемы армирования, то этим элементам присваивают марки, которые указывают на видах, разрезах, схемах или сечениях (рис. 15.7). Схемы армирования обычно выполняют в масштабах 1 : 20, 1 : 50 или 1 : 100.

На схемах армирования применяются следующие упрощения.

• 1. Каркасы и сетки изображают контуром (рис. 15.8).
• 2. Одинаковые плоские каркасы или сетки рекомендуется изображать, как указано на рис. 15.9.
• 3. Для обеспечения правильной установки в проектное положение не-симметричных каркасов и сеток указывают только их характерные особенности, например, диаметры отличающихся стержней (рис. 15.10).
• 4. Если железобетонная конструкция имеет несколько участков с равномерно расположенными каркасами или сетками, то их контуры наносят на одном из участков, указывая номера позиции и в скобках — число изделий этой позиции. На остальных участках проставляют только позиции и в скобках — число изделий этой позиции (рис. 15.11).
• 5. На участках с отдельными стержнями, расположенными на равных расстояниях, изображают один стержень с указанием на полке линии-выноски его позиции, а под полкой — шаг стержней (рис. 15.12).

6. Если шаг стержней не нормируется, то рядом с обозначением стержней указывают в скобках число стержней (рис. 15.13). 7. Арматуру элементов, пересекающих изображаемый элемент, как правило, не указывают. 8. При изображении каркаса или сетки одинаковые стержни, расположенные на равных расстояниях, наносят только по концам каркаса или сетки, а также в местах изменения шага стержней. При этом под полкой линии-выноски с обозначением позиции стержня указывают их шаг (рис. 15.14). 9. В сложной схеме армирования допускается позиции указывать у обоих концов одного и того же арматурного изделия или отдельного стержня (рис. 15.15).

10. Размеры хомутов указывают по внутренним граням, а остальных гнутых стержней — по наружным (рис. 15.16). Все стержни арматурной схемы маркируют, указывая номер позиции на полке, а под ней — сведения о стержне. На схеме армирования показывают сокращенные выноски позиций стержней, а на сечении — полные (с указанием диаметра стержня, обозначения класса стали, числа стержней и шага).

Хомуты в сечениях всех видов ЖБК изображают с крюками, а их шаг с номерами позиций в шкале рядом со схемой армирования. Номера позиций хомутов дают только в сечениях. На арматурные изделия, как на закладные, соединительные и др., состоящие только из деталей и имеющие схожие конструкции, составляют групповые чертежи, совмещаемые со спецификацией (рис. 15.17), а на индивидуальные — как указано на рис. 15.18.

Чертежи некоторых металлических изделий выполняют в составе рабочих чертежей железобетонных конструкций. К таким изделиям относятся:

1) наружные металлические лестницы шириной не более 1,0 м;

2) косоуры лестниц с железобетонными ступенями и площадками;

3) ограждения кровли, площадок, проемов, приямков, лестниц (железобетонных, металлических);

4) щиты над каналами шириной до 1,0 м с нагрузкой не более 20 кПа (2000 кгс/м²);

5) щиты над проемами (например, монолитными) площадью до 2 м² с нагрузкой не более 20 кПа (2000 кгс/м);

6) конструкции козырьков выносом не более 1,5 м;

7) металлические элементы железобетонных конструкций (например, отдельные металлические балки, соединительные изделия, анкеры, выпуски между железобетонными плитами, металлическая гидроизоляция стен, профилированный настил, используемый в качестве опалубки);

другие металлические изделия, конструкции, параметры которых аналогичны перечисленным в пп. 1–7.

Допускается чертежи на простые детали, непосредственно входящие в состав монолитной железобетонной конструкции, не выполнять, а все необходимые данные для их изготовления приводить в спецификации и, при необходимости, помещать изображения этих деталей на чертеже монолитной конструкции. При большом количестве деталей данные, необходимые для их изготовления, приводят в ведомости деталей (рис. 15.19).

Основной комплект рабочих чертежей

По ГОСТ 21.501-93 в состав основного комплекта рабочих чертежей строительных конструкций (далее — конструкций) входят следующие документы.

1. Общие данные по рабочим чертежам.

2. Схемы расположения элементов конструкций.

3. Спецификации к схемам расположения элементов конструкций.

4. Рабочие чертежи монолитных железобетонных конструкций, к которым дополнительно выполняют:

а) схемы армирования железобетонных конструкций;

б) ведомость расхода стали на монолитные конструкции. В ведомость не включают стандартные изделия — дюбели, болты, шайбы и т. п. В состав общих данных по рабочим чертежам, кроме сведений, предусмотренных ГОСТ 21.101-97, включают:

а) сведения о нагрузках и воздействиях, принятых для расчета конструкций здания или сооружения;

б) сведения о грунтах (основаниях), уровне и характере грунтовых вод, глубине промерзания* (см. сноску на с. 332);

в) указания о мероприятиях по устройству подготовки под фундаментыи об особых условиях производства работ*;

г) сведения о мероприятиях по антикоррозийной защите конструкций (при отсутствии основного комплекта рабочих чертежей марки АЗ);

д) указания о мероприятиях при производстве работ в зимнее время.

Схемы расположения элементов конструкций

Схемы расположения элементов конструкций представляют собой чертежи, где условно или упрощенно изображают элементы конструкций. Схемы составляют на группу конструкций, связанных последовательностью монтажа. Их выполняют на планах, фасадах или разрезах.

Железобетонные элементы схематически изображают в той плоскости, в которой они расположены (например, фундаменты, перекрытия, покрытия и т. п. — на плане; рамы, стеновые панели — на фасадах). Примерами схем могут быть:

а) схемы расположения фундаментов и фундаментных балок (рис. 15.20);

б) схемы расположения блоков стен подвала (развертки блочных стен подвала);

в) схемы расположения колонн, связей по колоннам, подкрановых балок;

г) схемы расположения ферм (балок);

д) схемы расположения панелей стен и перегородок. На схему расположения наносят:

а) координационные оси здания (сооружения), размеры, определяющие расстояния между ними и между крайними осями, размерную привязку осей или поверхностей элементов конструкций к координационным осям здания (сооружения) или, в необходимых случаях, к другим элементам конструкций, другие необходимые размеры;

б) отметки наиболее характерных уровней элементов конструкций;

в) позиции (марки) элементов конструкций;

г) обозначения узлов и фрагментов;

д) данные о допустимых монтажных нагрузках. Одинаковые позиции (марки) последовательно расположенных элементов конструкций на схеме расположения допускается наносить только по концам ряда с указанием количества позиций.

Спецификации к схемам расположения элементов конструкций

Спецификацию к схеме расположения элементов конструкций составляют по форме 7, а для групповых чертежей — по форме 8 (ГОСТ 21.101-97).

Спецификацию к схеме расположения сборных конструкций заполняют по разделам:

1) элементы сборных конструкций;

2) монолитные участки;

3) стальные и другие изделия.

Каждый раздел спецификации монолитной конструкции состоит из подразделов, которые располагают в порядке очередности:

1) сборочные единицы;

2) детали;

3) стандартные изделия;

4) материалы.

В раздел «Сборочные единицы» записывают входящие в эту конструкцию более мелкие сборочные единицы в такой последовательности:

а) каркасы пространственные;

б) каркасы плоские;

в) сетки;

г) изделия закладные;

В раздел «Материалы» записывают, например, бетон.

Пример выполнения задания

Исходным материалом для выполнения работы являются чертежи монолитных конструкций: балок, рам, колонн, фундаментов, плит, — совмещенные со схемами армирования этих конструкций.

Задание состоит из трех частей:

1) чтение чертежа (схемы армирования) монолитной железобетонной конструкции (колонна Км² и фундамент Фм², рис. 15.21);

2) составление по данному чертежу спецификации (ГОСТ 2.108-68);

3) составление ведомости деталей (см. рис. 15.19).

Обе таблицы выполняются на одном формате А3 чертежной бумаги. Основная надпись оформляется по форме 4, ГОСТ 21.101-97 (см. рис. 13.47б).

Чтение чертежа

Работа над чертежом начинается с его изучения или чтения. Чтение чертежа предполагает прежде всего знакомство с геометрическими размерами и формой конструкции. Рекомендуется сразу обратить внимание на конструкции, смежные с заданной или входящие с ней в одну общую монолитную конструкцию (плита, главные и второстепенные балки составляют одну общую конструкцию монолитного ребристого перекрытия). Определив форму и размеры задан-ной железобетонной конструкции, можно перейти к рассмотрению арматуры. Необходимо помнить, что чертеж любой железобетонной конструкции — это сборочный чертеж, и читать его надо в последовательности, рекомендованной для сборочных чертежей: сборочные единицы (каркасы, сетки, закладные детали), детали (арматурные стержни, хомуты, шпильки), стандартные детали, материалы (бетон). Далее следует перейти к более детальному знакомству с арматурными стержнями, хомутами и т. д., с их проектными положениями, толщиной защитного слоя бетона от внешней поверхности стержня до ближайшей грани элемента.

При этом рекомендуется определить, к какой категории принадлежит каждый арматурный стержень (рабочая арматура, распределительная, монтажная).

Определяя форму каждого арматурного стержня, необходимо установить, имеет ли данный стержень крюки, лапки, прямолинеен он или имеет перегибы по длине. Устанавливая количество арматурных стержней, хомутов и шпилек, рассматривают совместно главный вид железобетонной конструкции и приведенные на чертеже ее сечения. Иногда при больших линейных размерах конструкции (балки) главный вид выполняется немного дальше оси сим-метрии. В этом случае на чертеже приводится схема балки с крайними и промежуточными опорами.

Все элементы сборочного чертежа рассматриваются для всей конструкции. Сборочные единицы, детали, входящие в состав железобетонной конструкции, имеют свой номер или позицию .Проследив все позиции, можно перейти к выполнению второй части задания.

Составление спецификации

На формате А3 над основной надписью вычерчивается спецификация .Заполнять спецификацию следует начиная с граф «Позиция» и «Наименование». Номера позиций заносятся в графу в порядке возрастания. Порядок заполнения графы «Наименование» приведен ниже. После заполнения этих граф каждой сборочной единице, каждой детали присваивается обозначение, которое и записывается в соответствующую графу. Например, каркасу пространственному, представляющему собой сборочную единицу, надо присвоить обозначение ГР44.13.32.000 КЖ1-Бм1-001.

Если детали одного диаметра отличаются длиной, то всем последующим деталям присваивается дополнительный индекс 01, 02, 03, 04 (см. ГОСТ 21.501-93), тоже для сеток и каркасов. Детали в спецификации следует располагать в порядке уменьшения диаметра и длины. Пример заполнения спецификации монолитной конструкции приведен на рис. 15.24б.Точная длина каждого стержня неизвестна, она будет записана после заполнения ведомости деталей. В графе «Количество» подсчитывается общее количество одноименных специфицируемых элементов. В графе «Примечание» указывается масса элементов каждой позиции. Массу одного погонного метра стали различного диаметра можно взять из табл. 15.3.

Составление ведомости деталей

В левой части формата вычерчивается ведомость деталей по ГОСТ 21.501-93 (см. рис. 15.19).

При заполнении ведомости деталей стержни следует расположить по порядку номеров позиций, исключая прямые стержни. В графе «Эскиз» дается схематичное изображение каждой позиции арматурного стержня. Эскиз выполняется по линейке линией толщиной 0,6…0,7 мм. При выполнении эскиза по возможности выдерживаются пропорциональные соотношения в размерах отдельных участков; углы отгибов должны соответствовать действительным. В балках углы отгибов стержней принимаются равными 45^°, в плитах — 30^°. Стержни с крюками на эскизе изображаются также с крюками. На эскизе размеры каждого прямого участка проставляются без вынесения размерных линий. Углы отгибов не указываются, отогнутые участки фиксируются линейными размерами — размерами двух катетов и гипотенузы (см. рис. 15.24). Размеры крюков не проставляются. Общая длина стержня с крюками записывается в соответствующей графе спецификации. Добавки к длине стержня на крюки берутся из табл. 15.4.

Для различных скруглений арматурного стержня указываются радиусы скругления. Эскиз на стержни распределительной и монтажной арматуры не вычерчивается, а в соответствующей графе спецификации указывается длина в миллиметрах. Построенное изображение должно хорошо выявлять форму стержня. Все данные для определения формы стержня, размеров отдельных его участков, количества стержней той или иной позиции, класса стали берутся из чертежа.

Используя приведенные на чертеже сечения элементов конструкции, необходимо на главном виде найти начало и конец каждого стержня, проследить его форму и в соответствии с ней вычертить эскиз стержня. Размеры отогнутого участка стержня определяются с учетом высоты сечения и величины защитного слоя. Если

h — высота балки или толщина плиты,

a — величина защитного слоя, необходимые нам размеры будут следующими:

1) в плитах (см. рис. 15.22а) вертикальный катет отогнутого участка h₂ = h – 2a; горизонтальный катет l = 1,73h₂; гипотенуза s = 2h₂; высота лапки h₁ = h – a (из толщины плиты в данном случае вычитается лишь один защитный слой, так как лапками арматура ставится в опалубку);

2) в балках (рис. 15.22б) оба катета равны между собой, на отогнутом участке гипотенуза s = 1,41h₀, где h₀ — величина катета. Следует иметь в виду, что в балках, в верхней и нижней зонах сечения, арматура может располагаться по высоте в один и два ряда, причем стержень с отгибом может переходить из того или иного ряда нижней зоны в тот или иной ряд верхней зоны, поэтому величина h₀ у отогнутых стержней балки может быть различной и должна определяться по чертежу в соответствии с положением стержня (см. на рис. 15.23). Если отогнутый стержень переходит из нижнего ряда нижней зоны в верхний ряд верхней зоны, то высота отгиба где h — a₂ — снизу и с боков. У отдельных второстепенных балок ребристого перекрытия a₁ = a₂. У главных балок ребристого перекрытия величина a1 защитного слоя больше, чем a₂. Величина защитного слоя всегда проставляется на чертеже. Расстояние между рядами арматуры по высоте (см. c на рис. 15.23)должно быть не менее диаметра стержней и не менее 25 мм.

Если диаметры d₁ и d₂ стержней арматуры не превышают 25 мм, что чаще всего встречается на практике, то размеры могут быть приняты равными 50 мм. Если отогнутый стержень переходит из нижнего ряда нижней зоны во второй ряд верхней зоны или из второго ряда нижней зоны в первый ряд верхней зоны, то высота отогнутого участка стержня

Если отогнутый стержень переходит из второго ряда нижней зоны во второй ряд верхней зоны, то высота отогнутого участка стержня Если диаметр стержней больше 25 мм, то в приведенный расчет должны быть внесены соответствующие поправки. В ведомости деталей закрытые (рис. 15.25а) и открытые (рис. 15.25б) хомуты рекомендуется изображать в горизонтальном положении без показа крюков. Для открытого хомута проставляются размеры для закрытого —

(b — ширина балки). Размер добавки на устройство одного крюка хомута берется из табл. 15.5.

В тонких железобетонных стенках, высоких балках, а иногда и в колоннах в целях предупреждения бокового выпучивания продольной арматуры ставятся короткие стержни (шпильки), имеющие на концах крюки, которыми и охватываются противоположные стержни продольной арматуры. Эскиз шпильки вносится в ведомость деталей. Заполнив все графы ведомости деталей, можно окончательно заполнить и графы спецификации. В качестве образца задания приведен чертеж колонны Км² и фундамента Фм², составлены спецификация и ведомость деталей (см. рис. 15.24).

Контрольные вопросы

1. Каковы преимущества и недостатки бетона и железобетона?

2. Что такое железобетон?

3. Каков профиль арматуры, применяемой в железобетоне?

4. На какие виды по назначению делится арматура?

5. Как изображаются стержни в совмещенном изображении разной длины: прямые, с крюком, с отгибом (лапкой)?

6. Какие документы входят в состав основного комплекта чертежей марки КЖ?

7. Какие классы стали применяются для армирования ЖБК; каковы их обозначения?

8. Под каким углом производится отгиб арматуры для балок и плит?

9. Какой порядок расположения стержней в ведомости деталей и спецификации?

10. От чего зависит размер добавки к длине хомута?

Чертежи металлических конструкций общие сведения

Металл и дерево обладают отличными друг от друга свойствами, поэтому расчет, конструирование, а следовательно, и чертежи таких конструкций имеют свои особенности. Чертежам металлических конструкций присваивается марка КМ. Размеры в узлах фермы устанавливаются ГОСТ 2.410-68. В свою очередь, отдельным элементам конструкций присваиваются свои буквенно-цифровые марки, так, например, колоннам — К1, К2…, балкам — Б1, Б2…, плитам — П1, П2… и т. д.

Основным материалом металлических конструкций является прокатная сталь, профилированная и листовая. В справочной литературе приводятся таблицы сортамента стали, выпускаемой отечественной промышленностью. В табл. 16.1 даны обозначения прокатной стали, наиболее часто встречающейся в строительных конструкциях. Прокатная сталь находит применение в изготовлении таких строительных конструкций, как рамы и каркасы промышленных зданий, фермы различного назначения. Она применяется для колонн и балок, как цельного, так и составного сечения, для устройства лестниц, различных мачт и башен.Обычно стальные конструкции изготавливаются на заводах. При больших габаритах с целью удобства транспортировки и монтажа они изготавливаются отдельными частями монтажными единицами.

Отдельные части доставляются на стройку, где их соединяют (монтируют) друг с другом в единое целое. В металлических конструкциях отдельные детали и монтажные единицы соединяют между собой при помощи сварки, заклепок или болтов. В таблице 16.2 приведены обозначения сварки, применяемые на чертежах. Ферма является несущей конструкцией и представляет собой «плоскую» стержневую систему, предназначенную для поддержания покрытия здания. Фермы находят также применение в устройстве мостов, эстакад и других сооружений.

По своему очертанию фермы могут быть треугольные, полигональные, с параллельными поясами, сегментные и др. (рис. 16.1).

Решетка фермы состоит из верхнего и нижнего поясов, стоек и раскосов (рис. 16.2). Место соединения отдельных элементов решетки фермы друг с другом называется узлом. В отличие от остальных узлов фермы, узел у места «перелома» верхнего пояса называется коньковым узлом, а узел опорной части фермы — опорным узлом. Расстояние между опорами фермы называется пролетом фермы. Металлическими стропильными фермами перекрывают пролеты до 40 м.

При больших пролетах фермы получаются негабаритных размеров, что вызывает затруднения при их транспортировке с завода и установке на место. Расстояние между узлами фермы, измеренное по горизонтали, называется панелью. Так, на рис. 16.2 схематически изображена четырех панельная ферма. Размер всех панелей фермы одинаков и зависит от ширины (1,5 или 3,0 м) стандартных ребристых железобетонных плит, которые обычно используются в настоящее время для устройства несущей части покрытия здания.

Чтобы элементы решетки фермы не испытывали изгибающих усилий и работали только на сжатие или растяжение, нагрузка на ферму всегда передается только в узлах. Это условие обеспечивается за счет имеющихся ребер на концах железобетонных плит покрытия, которые опираются на узлы фермы. Для получения из ферм пространственной конструкции, их при монтаже соединяют металлическими связями, как указано на одном из возможных вариантов на рис. 16.3. Эти связи скрепляются с фермами монтажными болтами.

Обычно фермы изготавливаются из разных уголков, один из которых (равнобокий) с названиями элементов изображен на рис. 16.4.

В узлах элементы решетки фермы соединяются посредством стального листа (фасонки) с помощью заклепок или сварки (см. рис. 16.5).

Размеры и форма фасонки зависят от действующих в узле усилий, расположения элементов решетки по отношению к узлу, длины швов приварки к фасонке отдельных элементов решетки фермы, сходящихся в узле. Пояса фермы имеют обычно большую протяженность, чем стандартная длина прокатной стали, поэтому они, в отличие от стоек и раскосов, представляют собой составные по длине элементы. Соединение отдельных частей поясов предусматривается, как правило, в монтажных узлах.

Особенности выполнения чертежей металлических конструкций

В отличие от чертежей деревянных и железобетонных конструкций, эти чертежи имеют свои особенности. Основной из них является расположение видов, которые размещают по методу третьего угла (методу А), когда плоскость проекций находится между наблюдателем и предметом. Таким образом, вид сверху располагают над главным видом (видом спереди), вид снизу — под главным видом, вид справа — справа от него, вид слева — слева от главного вида, а вид сзади — справа от вида справа. Иначе говоря, эти проекции получаются как бы в зеркальном изображении. При выполнении чертежей элементов фермы (раскосов, поясов, стоек и т. п.), имеющих большую длину по сравнению с поперечными размерами, применяют «двойные» масштабы, т. е. когда поперечные размеры принимают, обычно, в два раза крупнее, чем продольные. В этом случае в основной надписи указывают оба масштаба. Над каждым видом, кроме главного, указывают прописную букву русского алфавита (последовательно, начиная с А) рядом со стрелкой, соответствующей направлению взгляда. Металлические конструкции из прокатных профилей могут изображаться на чертежах без скруглений. Условное изображение профилей и их размеры указывают, как изображено в табл. 16.1.

Скосы на чертежах элементов конструкции указывают линейными размерами или с помощью прямоугольного треугольника, гипотенуза которого совпадает с краем изображения. Катеты представляют собой значения их длин (рис. 16.6).

Диаметры отверстий, заклепок и болтов указывают на полке линиивыноски. Если отверстия, заклепки или болты расположены на одной оси, то размер их указывается от оси. В случае когда отверстия расположены группой, их обводят тонкой волнистой линией и выносную подпись указывают от этой линии. Когда же одинаковые отверстия располагаются на осях, то размеры их и число указывают как изображено на рис. 16.7.

Основной комплект чертежей металлоконструкций, обозначаемый маркой КМ, составляют на отдельное здание (сооружение) или на его части, когда строительство планируется осуществлять по очередям. Рабочие чертежи этой марки служат для разработки деталировочных чертежей марки КМД, составления сметы и спецификаций для заказа металла.

В свою очередь, рабочие чертежи марки КМД выполняют в конструкторских бюро заводов, производящих металлоконструкции. Это необходимо для возможности учета технологических условий завода и имеющегося в наличии металла. Если чертежи металлоконструкций разрабатываются в составе другого комплекта, например ЖБК, то их включают в состав этого комплекта. Ориентировочный перечень таких изделий приведен в § 15.5.

Применяемые масштабы на чертежах марок КМ и КМД приведены в табл. 13.19. Как и другие чертежи строительных изделий, чертежи металлоконструкций разрабатываются с применением условных изображений, которые оговорены ГОСТ 21.501-93 (особенности их выполнения перечислены выше). Эти условные изображения показаны в табл. 16.3.

Оформление чертежа строительной фермы постановка задачи

Правила выполнения чертежей металлоконструкций, изготавливаемых на машиностроительных предприятиях всех отраслей промышленности, устанавливает ГОСТ 2.410-68*. На рис. 16.8 в качестве примера части задания представлена геометрическая схема фермы. Другой частью задания является таблица профилей проката с размерами и длинами сварных швов (пример, не связанный с рис. 16.8, см. в табл. 16.4). Геометрической схемой фермы называется ее изображение, где элементы решетки вычерчены условно в одну линию.

Геометрическая схема определяет форму и основные размеры фермы — пролет, высоту и расстояния по центрам между отдельными ее узлами. Эти расстояния, указываемые в миллиметрах, проставляются непосредственно над элементами решетки без выносных и размерных линий. В проектной практике на геометрической схеме отмечаются также усилия в том или ином стержне, которые проставляются под изображением стержня. В случае наличия симметрии в левой части указываются только размеры между узлами, а в правой — только усилия. Геометрическая схема в зависимости от размеров фермы вычерчивается в масштабе 1 : 100 или 1 : 200. На геометрической схеме, кроме размеров, отмечен характер усилия, действующего в том или ином стержне. В правой части схемы проставляют позиции (следует учитывать, что ферма симметричная) отдельных элементов решетки фермы (на рис. 16.8 не указаны).

В соответствии с заданием на чертежной бумаге формата А2 необходимо выполнить следующее:

• а) в левой верхней части листа вычертить геометрическую схему фермы; над изображением выполнить надпись «Геометрическая схема», под надписью указать масштаб изображения;
• б) на свободном поле чертежа вычертить главный вид заданной части фермы, оставив справа место для спецификации;
• в) выполнить спецификацию на изображаемую часть фермы.

Элемент фермы между пролетами должен быть законструирован полностью.

Обрыв отмечается волнистой линией. С целью упрощения задания примем условно следующие допущения:

• а) ферма не имеет монтажных узлов;
• б) решетка фермы не имеет составных по длине элементов;
• в) в элементах фермы не предусматривается никаких отверстий.

Последовательность выполнения работы

А. Вычертить геометрическую схему фермы в масштабе 1 : 100. Толщину линий принять 0,5…0,6 мм. Размеры решетки проставить на всей геометрической схеме. Б. Вычертить главный вид заданной части фермы. Так как размеры сечения стального проката малы по сравнению с продольными размерами стержней фермы, то с целью получения наиболее компактного чертежа вычерчивание главного вида следует вести в двух масштабах: а) геометрические размеры (осей) элементов решетки фермы наносить в масштабе 1 : 20; б) элементы решетки и фасонки — в масштабе 1 : 10. Использование двух масштабов при построении главного вида фермы соответствует условному сближению узлов фермы друг с другом.

Вычерчивание главного вида фермы рекомендуется вести в указанной ниже последовательности (рис. 16.9). 1. В соответствии с геометрической схемой, штрихпунктирной линией толщиной около 0,2 мм нанести осевые линии элементов решетки разрабатываемой части фермы в масштабе 1 : 20 (рис. 16.9, 1).

2. Вдоль осевых линий в соответствии с размерами сечений, приведенными в таблице задания, нанести линиями толщиной 0,4…0,5 мм продольные контуры сначала элементов решетки фермы (в масштабе 1 : 10) в начале верхнего и нижнего поясов, затем стоек и раскосов (рис. 16.9, 2). Для этого от осевых линий следует отложить в соответствующую сторону отрезки длиной Z₀, равной расстоянию от полки уголка до его центра тяжести. Эти расстояния, так же как и другие данные, необходимые для выполнения работы, приведены в табл. 16.5. Следует иметь в виду, что в верхнем поясе уголки должны быть обращены полками вверх, а в нижнем — полками вниз. В раскосах уголки располагаются полками вверх, а в опорных стойках — полками наружу. Уголки промежуточных стоек ориентируются по уголкам ближайших опорных стоек.

На указанном выше расстоянии параллельно осевой линии пройдет внешний контур полки уголка, толщина которой будет видна на чертеже и должна быть показана проведением второй линии.

Другой внешний контур изображаемого уголка вычерчивается в соответствии с шириной его полки. На главном виде второй парный уголок элемента решетки не будет виден, так как он находится за изображенным уголком. Исключение составляют парные уголки стойки конькового узла, где они обычно располагаются так, как это показано на рис. 16.12б. Далее приступают к конструированию узла фермы (см. рис. 16.9).

3. Стойки и раскосы фермы не доводятся до контура верхнего и нижнего поясов на 40…50 мм. Это вызвано необходимостью размещения швов, соединяющих пояса фермы с фасонками, и устранения сварочного напряжения в металле фасонки, возникающего при близко расположенных сварных швах. Провести прямую линию, параллельную поясу фермы на 40…50 мм, ограничив ею длину стоек и раскосов (рис. 16.9, 3). Обрезы уголков стоек и раскосов следует делать под прямым углом к их оси.

4. В соответствии с данными таблицы задания от торцов стоек и раскосов вдоль обушка и пера следует отложить длину швов приварки этих элементов к фасонке, обозначить швы (толщина «ресничек» 0,2 мм, длина 1,0 мм, интервалы 1,0 мм) и указать их размеры (см. рис. 16.9, 4). Размеры шва проставляют непосредственно над швом или под ним. Первая цифра означает высоту — катет шва, вторая, проставленная через тире, — расчетную длину шва. В тех случаях, когда из конструктивных соображений длина шва больше расчетной (шов должен идти по всей длине примыкания элемента), указывается только высота шва (табл. 16.6).

5. Очертить фасонку, форма которой определяется исходя из необходимости требуемой длины швов приварки к фасонке стоек и раскосов. Для этого от конца каждого шва стойки или раскоса на перпендикуляре, проведенном к контуру уголка, откладывают отрезки, равные 15…20 мм (теоретически равные толщине шва), и получают точки (см. точки a, b, c, d на рис. 16.9, 4), через которые и должны пройти стороны фасонки. Следует иметь в виду, что в нижних узлах фермы фасонку следует выпустить на 15…20 мм за нижний пояс фермы для приварки фасонки к обушкам уголков пояса. В верхних узлах фермы ее следует утапливать между уголками пояса на 10…12 мм.

Последнее вызвано тем, что сверху к уголкам верхнего пояса в узлах привариваются планки (на чертежах их показывать не будем), которые усиливают полки уголков и препятствуют их отгибу опорными реакциями плит покрытия.

Фасонке по возможности следует придать наиболее простую форму. С этой целью на рис. 16.9, 5 боковые стороны фасонки проведены через точки a и d перпендикулярно к поясу фермы, т. е. к стороне mn фасонки. Соединяются между собой точки b и c и продолжаются до их пересечения со сторонами ma и nd. Для получения наиболее простой формы фасонки длину некоторых швов можно допустить несколько больше расчетной (но не более чем на 10%). Следует иметь в виду, что фасонок с внутренними входящими углами (см. угол abc на рис. 16.10а), как правило, не делают. Поэтому, если длина швов приварки стойки невелика, форму фасонки определяют исходя из длины швов приварки раскосов, стойку же отрезают выше, отложив от точки нужную длину шва приварки стойки.

Определять форму фасонки, исходя из обеспечения необходимой длины швов приварки стоек и раскосов, следует лишь в случае, когда к поясу подводят 2–3 элемента решетки. Полученные при этом размеры фасонки, как правило, не требуют дополнительной проверки ее на прочность. Чтобы не было эксцентриситета приложения нагрузки по отношению к центру тяжести фасонки, ее рекомендуется ориентировать симметрично по отношению к оси стойки.

Аналогично следует подойти и к конструированию фасонки со стороны стойки (см. отрезок ab на рис. 16.11), если к узлу подходят стойка и раскос. Это имеет место и при конструировании крайнего верхнего узла фермы. В этом случае уголки верхнего пояса за пределами центра узла со стороны стойки отрезаются вровень с контуром фасонки.

На рис. 16.12 показаны коньковые узлы ферм. В первом случае фасонка конструируется по общим правилам, а во втором — следует обратить внимание на расположение уголков стойки, о чем уже упоминалось ранее, а также учесть, что ширина фасонки, где заканчиваются уголки стойки, должна быть рассчитана по аналогии с указаниями к рис. 16.10б (см. § 16.4).

Чтобы осуществить «перелом» на коньке уголков верхнего пояса, предварительно на вертикальных полках вырезают часть металла (см. рис. 16.12в), после чего уголки сгибают и соединенные кромки вертикальных полок сваривают стыковым швом. На рис. 16.13 дана возможная конструкция опорных узлов при опирании ферм на стены. В первом случае размеры, обозначенные буквами L и H, будут зависеть от длины швов приварки раскоса. Во втором случае величина H должна быть рассчитана по аналогии с указаниями к рис. 16.10 по площади уголков нижнего пояса, а величину L принимают условно равной 250 мм. При конструировании опорных узлов остальные их размеры следует принять в соответствии с указанными на рис. 16.13. Примеры необходимых расчетов приведены в § 16.4. Фермы на месте установки закрепляются анкерными болтами, предварительно заделанными в бетонные опорные подушки, для чего в опорных плитах ферм (на рис. 16.13 они приняты толщиной 20 мм) просверливаются соответствующие отверстия (обычно по 4 отверстия на опору).

6. Вычертив фасонку, на всем ее протяжении показать приварку к ней уголков пояса фермы, а также проставить (с точностью до 10 мм, в случае необходимости с округлением в большую сторону) все ее размеры, необходимые для заготовки фасонки. Скосы фасонки указать линейными размерами. Для фиксации положения фасонки в узле ее стороны должны быть привязаны к центру узла (см. на рис. 16.9, 6 размеры 380; 220 и 25 мм).

В коньковом узле (см. рис. 16.12) привязку фасонки осуществить к вертикальной оси симметрии. 7. Привязать стойки и раскосы к центру узла, т. е. проставить размеры от центра узла до торцов этих элементов, измерив их по чертежу с точностью до +1 мм при учете масштаба 1 : 10. Длина самого стержня на чертеже не проставляется — она указывается лишь в спецификации. Для определения длины стержня из соответствующего размера, указанного между узлами фермы на геометрической схеме, вычитают размеры привязки торцов стержня к центру узла, проставленные в чертеже. 8. Чтобы каждому элементу фермы, состоящему из двух отдельных уголков, придать определенную жесткость, оба уголка соединяются между собой «планками жесткости» (см. рис. 16.9, деталь 17), которые проходят между уголками и привариваются к ним с двух сторон. Планки выполняются из листовой стали толщиной, равной толщине фасонок (в нашем случае 10 мм). Ширину планок принять 60…80 мм, а длину на 30…40 мм более ширины уголков.

Расстояния между планками жесткости зависят от того, сжат или растянут элемент фермы. Если элемент сжат, то планки ставятся от узла и друг от друга на расстоянии 40r, где r — минимальный радиус инерции сечения. Его величина характеризует жесткость элемента и приведена в табл. 16.5. Если элемент растянут, планки ставятся на расстоянии 80r. Однако при любых случаях на один элемент ставится не менее двух планок жесткости. Чтобы рассчитать необходимое количество планок жесткости в задании, на геометрической схеме указаны знаки усилий: плюсом отмечены растянутые элементы, минусом — сжатые. Определив необходимое количество планок, равномерно распределить их по длине элемента, не проставляя расстояний между ними.

9. После выполнения графической части работы проставить размеры и произвести маркировку всех элементов фермы. Однотипным элементам, имеющим одинаковую форму и размеры, присваивается один и тот же номер позиции. Маркировку следует начинать с основных элементов фермы в последовательности: пояса (верхний, нижний), стойки, раскосы, фасонки, планки. Нумерация позиций должно быть сквозной и начинаться с цифры 1. Номера позиций проставляют на полках линий-выносок. На рабочих чертежах марки КМ наносят условные обозначения профилей. Пример указан на рис. 16.14. В. Составить спецификацию металла на изображенную часть фермы. Форму спецификации см. на рис. 16.15б (размеры даны только для вычерчивания формы).

Под спецификацией следует указать вес наплавленного металла в размере 1,5% от веса всех элементов фермы, вошедших в спецификацию, и посчитать окончательный вес. Выполненное задание (кроме геометрической схемы) изображено на рис. 16.15.

О некоторых расчетах фасонок

Если к поясу подходит лишь один элемент, например, стойка (см. рис. 16.10б), то ширина фасонки должна быть соответствующим образом рассчитана. Допустим, стойка состоит из двух уголков тогда площадь сечения стойки равна Следовательно, и сечение фасонки в том месте, где стойка прерывается, должно быть также не менее чем

Если толщину фасонки принять 10 мм (толщина фасонок для всей фермы принимается одинаковой), то ее ширина l в указанном месте (см. рис. 16.10б) должна быть равной 220 мм. Рассматривая конструкцию опорного узла, где с помощью фасонки соединяются нижний пояс со стойкой (рис. 16.13б), необходимо определить ее высоту H, которая рассчитывается по площади уголков нижнего пояса (по аналогии с вышеупомянутым расчетом). Большое значение при конструировании фермы имеет определение толщины фасонок. В табл. 16.7 приведена зависимость толщины S фасонки от прилагаемого максимального усилия N, возникающего в элементах решетки фермы (по данным ЦНИИпроектстальконструкция). При расчете угловых швов следует руководствоваться указаниями «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

Зависимость наименьшей толщины шва hш от толщины наиболее толстого из свариваемых элементов указана в табл. 16.8. Наибольшая толщина шва h_ш должна быть не более 1,2 меньшей из толщин свариваемых элементов. Для уголков толщиной полок мм: при толщина при толщина При выборе профильного проката пользуются стандартами: ГОСТ 8509-86. Сталь прокатная угловая равнополочная; ГОСТ 8510-86. Сталь прокатная угловая неравнополочная; ГОСТ 103-76. Сталь полосовая; ГОСТ 19904-90. Сталь листовая холоднокатанная; ГОСТ 8239-89. Балки двутавровые горячекатанные; ГОСТ 8240-89. Швеллеры горячекатанные.

Расчетная длина l_ш углового шва должна быть не менее 4_hш и не менее 40 мм. При приварке уголков 70% действующего в уголке усилия передается на шов по обушку и 30% — на шов по перу (рис. 16.16). Далее расчет ведется по формуле:

где N — максимальное усилие, действующее в узле; R_св — расчетное сопротивление углового шва; b — коэффициент, зависящий от метода сварки (1,0 — для однопроходной автоматической, 0,8 — то же, для полуавтоматической и 0,7 — для ручной и многопроходной автоматической и полуавтоматической). Определим максимальное усилие N, действующее в узле, исходя из наибольшей площади сечения того или иного элемента решетки, сходящегося в узле:

где F — площадь сечения одного уголка. По найденному усилию N из табл. 16.7 подбираем толщину фасонки. Имея геометрическую схему фермы, сечения, элементов решетки и определив толщину фасонки, рассчитываем швы приварки отдельных элементов решетки. Допустим, что конструкция выполнена из стали класса Этому классу соответствуют марки Здесь 38 — временное сопротивление, кгс/см² (предел прочности при растяжении), а 23 — предел текучести, кгс/см². предел текучести, кгс/см2. Для этого класса стали — расчетное сопротивление металла, а — расчетное сопротивление углового шва; коэффициент Определяем длину швов приварки по обушку и по перу уголков стоек и раскосов, сходящихся в узле: где F — площадь сечения уголка стойки или раскоса.

Длина сварного шва при принятых нами значениях будет следующей:

С учетом распределения усилий, приходящихся на шов по обушку и перу, длина шва будет составлять:

Задавшись катетом шва (в сантиметрах) в первом и во втором случаях и подставив его в формулы, найдем интересующую нас длину швов приварки уголков элементов решетки фермы к фасонке узла. После выполнения расчетов следует приступить к конструированию узла фермы с определением размеров фасонки, ее привязки и привязки элементов решетки к центру узла, маркировке элементов решетки фермы и окончательному оформлению чертежа, как изложено в § 16.3. Пример оформления чертежа металлической колонны показан на рис. 16.17.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Как называются элементы фермы: верхний, нижний, вертикальный и расположенный под углом? 2. Для чего требуется устанавливать планки жесткости? 3. Как называется лист, к которому привариваются элементы фермы? 4. Какие бывают фермы по внешнему очертанию? 5. Назовите узлы фермы. 6. Что такое пролет фермы? 7. Какова последовательность вычерчивания фермы? 8. Каково должно быть расположение полок уголков у раскосов, поясов и стоек фермы? 9. Как определяется количество планок жесткости и от чего оно зависит?

Общие сведения:

Большие лесные ресурсы нашей страны, приемлемые качества древесины как строительного материала обусловливают ее широкое применение в строительстве.

К положительным качествам древесины относятся достаточно высокие механические свойства, малая теплопроводность и простота обработки. Недостатками древесины являются неоднородность ее строения, легкая возгораемость и возможность загнивания. Учитывая перечисленные недостатки, деревянные конструкции, как правило, делают открытыми, хорошо проветриваемыми и доступными во всех частях для осмотра. При неблагоприятных условиях эксплуатации, способствующих загниванию конструкций, древесину пропитывают специальными составами, а в случае необходимости уменьшения пожарной опасности окрашивают огнезащитной краской. Деревянные несущие конструкции целесообразно применять в виде балок как цельного, так и составного сечения, стропил, ферм, арок и сводов.

Деревянными фермами перекрывают пролеты до 20 м. При больших пролетах из-за больших размеров сечений ее элементов ферма получается тяжелой и громоздкой. Как и в металлических фермах, нагрузка на деревянную ферму передается в узлах, поэтому элементы решетки фермы работают и рассчитываются на сжатие и растяжение. Решетка деревянной фермы может быть выполнена из сплошных элементов: досок, брусьев, реже из бревен, но может быть и составного сечения. Встречаются также металлодеревянные фермы, в которых некоторые элементы (растянутые) выполняются из прокатной стали. Классификация лесоматериалов Лесоматериалы, применяемые в строительстве, можно разделить на следующие основные группы (рис. 17.1): 1. Круглый лес — очищенные от коры и сучьев древесные стволы. Он делится на: а) бревна строительные — имеют в верхнем отрубе диаметр не менее 120 мм при длине 4,0…6,5 м; б) подтоварник (кругляк тонкий) — имеет в верхнем отрубе диаметр 80…100 мм;

в) жерди — имеют диаметр верхнего отруба 30…70 мм. Эти виды лесоматериалов обозначают: диам. 180, диам. 160, диам. 140 и т. д. 2. Между круглым и пиленым лесом находятся: а) пластины — бревна, распиленные пополам. Их обозначают: диам. 180/2 или 18/2; б) четвертины — бревна, распиленные на четыре части. Их обозначают: диам. 180/4 или 18/4; в) горбыль — боковые части бревна. Он является отходом и используется в строительстве как вспомогательный материал. 3. Пиленый лес делится на: а) лежни (двухкантные брусья) — бревна, опиленные с двух сторон. Крайние отпиленные части являются горбылем; б) брусья — бревна, опиленные с четырех сторон. Толщина H и ширина B их более 100 мм. Они бывают с обзолом или чистообрезные; в) бруски — имеют толщину не более 100 мм и ширину не более двойной толщины (B 2H); г) доски — имеют толщину не более 50 мм и ширину более двойной толщины. В зависимости от чистоты кромок делятся на необрезные и обрезные. 4. Изделия из древесины: шпунтованные доски, плинтусы, наличники, поручни для лестничных перил, паркет и т. п. Широкое применение находит строительная фанера — лист толщиной от 2 до 15 мм, склеенный из нескольких слоев древесного шпона. Из дерева выполняют стены, перегородки, полы, перекрытия, фермы, балки, оконные и дверные блоки и т. п. (более подробно см. § 13.9).

Состав основного комплекта рабочих чертежей деревянных конструкций, основные правила их оформления и масштабы

В общем виде состав комплекта рабочих чертежей на изделие представлен на рис. 13.2. В случае деревянных конструкций согласно ГОСТ 21.101-97 этим чертежам присваивается марка КД (см. табл. 13.2) и в ее комплект входят: общие данные (заглавный лист), схемы расположения и спецификация элементов конструкций, виды, планы, разрезы, их рабочие чертежи, узлы, заготовительные чертежи элементов, геометрические и расчетные схемы.

В общие данные включают, кроме указанных в упомянутом стандарте, сведения о нагрузках, принятых в расчетах, породу и влажность древесины, вид обработки элементов конструкций, марки материалов стальных и других деталей и сведения для заготовки, сборки и монтажа. Учитывая, что схема расположения элементов служит для сборки и монтажа конструкций зданий и сооружений, на них показывают взаимное расположение отдельных частей, их размеры и марки, высотные отметки и др. К схемам расположения выполняют спецификацию по ГОСТ 21.101-97 по форме 7 или 8 (см. рис. 13.55). На планах и разрезах схемы указывают координационные оси и все необходимые размеры и обозначения, включая маркировку элементов, выполняемую на полках-выносках.

На рабочих чертежах, кроме самой конструкции, указывают размеры всех элементов, их количество и объем в кубических метрах. Геометрическую схему вычерчивают по аналогии со схемой металлической фермы. При разработке чертежей следует обратить внимание на то, что гвозди и болты изображаются более толстой линией, чем контуры скрепленных ими элементов. Масштабы, применяемые при оформлении чертежей деревянных конструкций, указаны в § 13.12. Чертежи несущих деревянных конструкций здания входят в состав основного комплекта рабочих чертежей марки КД. Чертежи деревянных элементов оконных и дверных блоков, перегородок, полов и т. п. включают в комплект чертежей марки АС (архитектурно-строительные решения).

Условные изображения элементов деревянных конструкций

Элементы деревянных конструкций имеют свои условные обозначения. Они указаны в ГОСТ 21.501-93 «Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей». Применение условных обозначений упрощает и ускоряет разработку проектной документации. Виды соединений деревянных изделий приведены в табл. 17.1. Соединяемые элементы скрепляют вспомогательными связями — болтами, хомутами, скобами, нагелями и т. п.

Нагель — это стержень или пластинка, которая препятствует сдвигу соединенных элементов. Цилиндрические нагели применяют в основном в стыковых и угловых соединениях. Пластинчатые нагели применяют для сплачивания брусьев. Нагели закладывают в заранее просверленные или выдолбленные отверстия.

Шпонки — это вкладыши, которые, работая в основном на сжатие, препятствуют сдвигу сопрягаемых элементов. Применяют шпонки как деревянные, так и металлические. Гвозди, имеющие шляпку и заострение, забивают в древесину без предварительного сверления гнезда. Чтобы сосновая или еловая древесины не раскололись при забивании гвоздей, необходимо обеспечить следующие условия:

а) диаметр гвоздя d_гв не должен превышать ¹/₄ толщины пробиваемой насквозь доски; б) расстояние между рядами гвоздей и расстояние от торцового обреза досок до крайнего ряда принимают не менее 15d_гв. Если толщина досок менее 10d_гв, продольные расстояния между гвоздями увеличивают; в) расстояние от крайнего ряда до продольной кромки элемента должно быть не менее 4d_гв. Стяжные болты применяют для соединения отдельных элементов деревянных конструкций. Их диаметр d₆ должен быть не менее 12 мм. Для этих болтов используют квадратные или круглые шайбы. Длина стороны шайбы или ее диаметр должны быть не менее 3,5d_б, а толщина — не менее 0,25d_б.

Некоторые конструкции узлов деревянных ферм

Рассмотрим, как конструктивно могут быть выполнены некоторые узлы деревянных ферм. Соединение отдельных элементов весьма часто осуществляется с помощью врубок. На рис. 17.2 показана так называемая лобовая врубка. Верхний сжатый элемент, в данном случае раскос фермы, упирается своей торцевой частью в гнездо, выбранное в нижнем элементе — поясе фермы. Такая врубка рассчитывается на смятие и скалывание. Ось раскоса должна проходить через середину площадки смятия (см. рис. 17.2а), которая, в свою очередь, должна быть перпендикулярной оси раскоса.

Размер площадки смятия рассчитывается на усилие, действующее в раскосе, по допускаемому расчетному сопротивлению на смятие. Глубина врубки h, которая всегда проставляется на чертеже, зависит от размера площадки смятия. Однако глубина врубки в промежуточных узлах не должна превышать ¹/₄ высоты сечения элемента, в котором выбирается гнездо, и ¹/₃ высоты сечения элемента в остальных случаях. Усилие, действующее в раскосе, может быть разложено на вертикальную составляющую, прижимающую раскос к поясу, и горизонтальную составляющую, вызывающую скалывание.

В крайних узлах концевая часть пояса рассчитывается на скалывание. Длина l этой части не должна быть менее 1,5H, где H — высота сечения элемента в направлении скалывания. Врубка с двойным зубом устраивается тогда, когда по расчету врубка с зубом не может обеспечить необходимого размера площадки смятия. Второй зуб врезается всегда ниже первого не менее чем на 20 мм. Чтобы избежать смещения соединенных врубкой элементов в направлении, перпендикулярном плоскости конструкции, они скрепляются друг с другом болтом. Для создания опорной площадки под шайбу и головку болта в одном из элементов, в данном случае в поясе фермы, устраивается соответствующий вырез (рис. 17.2а). Если же по расчету ослаблять сечение вырезом недопустимо, то опорная площадка создается скошенной кромкой доски, которая прибивается к элементу конструкции гвоздями (рис. 17.2б).

На чертеже узла кроме размеров самой врубки проставляются, как и на чертежах стальной фермы, размеры от центра узла до торцов элементов решетки фермы, указывается также размер от торца раскоса до оси скрепляющего болта (рис. 17.2а). Если элементом конструкции является доска или брус неквадратного сечения, то на главном виде проставляется размер, определяющий ширину видимой части изображенного элемента. Когда невозможно осуществить соединение деталей фермы с помощью лобовой врубки, например, если в узле сходятся два раскоса (рис. 17.3), то соединение раскосов с поясом фермы может быть осуществлено через подушку — короткий брус, который врезается в пояс фермы и скрепляется с ним болтами.

Скошенные плоскости подушки, в которые упираются раскосы, должны быть перпендикулярны осям раскосов. Раскосы скрепляются с подушкой при помощи штырей. Штырь — это стальной стержень небольшого размера круглого сечения, вставляемый в гнезда, высверленные в торцах раскоса и подушки (М4 на рис. 17.3).

Обычно при такой конструкции узлов фермы вертикальные элементы ее решетки выполняются из стального стержня круглого сечения, имеющего на обоих концах резьбу (М3 на рис. 17.3). Чтобы увеличить площадь пояса фермы, на которую передается усилие от стержня, а также передать усилие на накладки в случае составного сечения пояса, под гайку стержня подкладывается на всю ширину пояса (при составном сечении — с учетом толщины накладок) кусок швеллера (М2 на рис. 17.3) или уголка, выпол- няющего роль шайбы.

На рис. 17.4 представлен еще один вид соединения, где раскос металлодеревянной фермы присоединяется к поясу через металлический подпятник М1, который, как видно из чертежа, в свою очередь крепится к поясу фермы с помощью болтов и гвоздей. Раскос проходит через «щеки» подпятника, опирается своим торцом в его опорную часть и скрепляется с ним болтом М5. При разработке чертежей следует помнить, что по сортаменту лесоматериал имеет меньшую длину, чем длина поясов фермы, и поэтому пояса ферм выполняются из состыкованных по длине элементов.

Это соединение осуществляется с помощью коротких брусьев или досок (накладок), накладываемых с двух сторон на стыкуемые элементы и скрепляемых с ними болтами. Если пояс фермы состоит из двух элементов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, то между ними по длине накладок вставляется прокладка — брус или доска.

Маркировка и составление спецификаций

Маркировку элементов выполняют арабскими цифрами, которые располагают на полках линий-выносок. Под полкой выполняют надпись, где приводят размеры сечений элементов, например, 140/2 (для пластин), 140/4 (для четвертин). Для брусьев и досок указывают ширину и толщину в миллиметрах: например, а для фанеры — только толщину в миллиметрах, например, 10.

При необходимости указания числа элементов одной и той же позиции перед обозначением сечения ставят цифру (для бревен, пластин и четвертин), для брусьев и досок размеры сечения при этом заключают в скобки, например, 2 (120 40) — две доски шириной 120 и толщиной 40 мм. Металлическим изделиям присваиваются марки М1, М2 и т. д., которые проставляются на горизонтальной полке выносной линии. В марку могут входить простые изделия, состоящие из одного элемента (см. марки М2, М4 на рис. 17.3 и марку М6 на рис. 17.4), или сложные, состоящие из нескольких как разъемных, так и неразъемных элементов. Примером изделий, состоящих из нескольких разъемных элементов, могут служить марки М2 и М3 на рис. 17.4. В первую из указанных марок, кроме тяжа, входят опорные уголки, гайки и контргайки для обоих концов тяжа, во вторую марку, кроме болта, входят две шайбы, гайка и контргайка. Примером изделия, состоящего из нескольких неразъемных элементов, может служить подпятник марки М1 (см. рис. 17.4), отдельные элементы которого соединены друг с другом при помощи сварки. Если два металлических элемента или изделия соединяются между собой не заводским, а монтажным сварным швом, то каждому из них следует присвоить свою марку.

Для того чтобы изготовить изделие той или иной марки, нужны чертежи, выявляющие форму и размеры каждого иного элемента, входящего в изделие. В практике проектирования такие чертежи, как правило, выполняются в виде эскизов, для чего в спецификации на металлические изделия предусматривается специальная графа «Эскиз». Если изделие простое, то эскизы отдельных его элементов выполняются без изготовления чертежа самого изделия. Если изделие сложное, то эскизы отдельных его элементов выполняются по чертежу изделия (см. рис. 17.4), который предварительно вычерчивается в соответствующем масштабе на свободном поле чертежа основной конструкции.

Там же отдельным элементам изделия присваиваются номера позиций. Для сложных элементов вместо эскизов также выполняется чертеж; тогда в спецификации в графе «Эскиз» пишут «см. чертеж». Для простого элемента, не требующего эскиза, или простого изделия, например, штырей, гвоздей и т. п., в графе «Эскиз» указывается лишь наименование этого элемента или изделия. В спецификации, кроме марки изделия, номеров позиций отдельных элементов и их эскизов, указываются также длина и сечение каждого элемента, их количество в одной марке, вес одного элемента и общий вес всех элементов, входящих в марку, количество марок и их вес, а также общий вес металлических изделий всех марок, входящих в данную деревянную или металлодеревянную конструкцию.

Последовательность выполнения задания

Исходными данными для выполнения задания являются: 1) геометрическая схема деревянной фермы в несколько пролетов с размерами между узлами (на рис. 17.5 приводится только фрагмент с узлами); 2) конструкция отдельных узлов с размерами элементов и их привязкой (рис. 17.6).

Необходимо вычертить на формате А2 конструкцию одного из заданных пролетов с простановкой всех необходимых размеров и составлением спецификаций на деревянные элементы и металлические изделия.

А. Выполнить компоновку чертежа: вычертить рамку, определить внизу справа место для основной надписи, над ней расположить спецификации. В верхнем левом углу разместить геометрическую схему, а под ней главный вид пролета фермы с необходимыми сечениями. Б. Вычертить геометрическую схему фермы (в масштабе 1 : 100). Толщину линий принять 0,4…0,5 мм. На геометрической схеме проставить размеры решетки и указать пролет фермы. Узлы, обозначенные на геометрической схеме задания, на чертеже не обозначать и не нумеровать. В. После геометрической схемы вычертить главный вид заданной части фермы, используя для этого чертежи отдельных элементов фермы, приведенные в задании. Толщину контурной линии принять 0,3…0,4 мм.

1. В соответствии с геометрической схемой фермы штрихпунктирной линией толщиной 0,15…0,2 мм нанести осевые линии элементов решетки фермы (в масштабе 1 : 15). 2. Вдоль осевых линий в соответствии с размерами сечений (см. чертежи узлов на рис. 17.6) нанести продольные контуры элементов решетки фермы, вначале поясов, затем стоек и раскосов. Так как осевые линии должны проходить через центры тяжести сечений, то контуры каждого изделия из дерева и металлических элементов круглого или прямоугольного сечения будут идти параллельно осевой линии на равных от нее расстояниях. Если металлические элементы выполнены из уголков, то контуры этих элементов должны быть проведены по отношению к осевой линии с учетом положения их центра тяжести. В чертежах деревянных конструкций, в отличие от чертежей стальных конструкций, как для нанесения осевых линий, так и для изображения контуров их элементов принимается один и тот же масштаб (в нашем случае 1 : 15). 3. Законструировать узлы фермы точно в соответствии с чертежами узлов, приведенными в задании. Проставить все необходимые размеры — как указанные на чертежах в задании (в том числе и размеры привязки торцов всех элементов решетки фермы к центру своего узла), так и отмеченные на чертеже задания размерными линиями. В последнем случае размеры определяются исполнителем чертежа. Дать необходимые сечения элементов решетки (для составных сечений), а если требуется — дополнительные виды и чертежи металлических изделий, используемые в изображенной части фермы и приведенные в задании. Не следует забывать, что контуры сечений должны быть выполнены более толстой линией, чем контуры элементов решетки фермы, находящиеся за плоскостью сечения. 4. Замаркировать деревянные элементы фермы (указать также их сечения) в последовательности: пояса (верхний, нижний), стойки, раскосы, подушки, прокладки, накладки. Присвоить марки металлическим изделиям. Сечения металлических элементов на чертеже не указывать. Нумерации позиций деревянных изделий и марок металлических изделий должны быть сквозными и начинаться с номера 1. Объединять в одну марку отдельные, связанные между собой металлические элементы следует в соответствии с отмеченными в § 17.6 положениями, а также с целесообразностью, обусловленной сборкой фермы. Так, например, у ферм с нижним металлическим поясом и металлическими подпятниками, к которым приваривается пояс фермы, как подпятники, так и пояс фермы (включая планки жесткости) должны иметь различные марки. Г. Составить спецификации на деревянные элементы и металлические изделия на вычерченную часть фермы. Форма и размеры спецификаций приведены на рис. 17.7.

С целью упрощения задания форма спецификации на металлические изделия упрощена, в ней отсутствует графа «Эскиз». В спецификации лишь указываются марка изделия, его наименование, количество однотипных марок, вес одной марки и общий вес. Веса марок металлических изделий, не указанные в задании, подсчитываются исполнителем чертежа в соответствии с размерами, приведенными на чертеже, и данными табл. 17.2 и 17.3.

Следует иметь в виду, что длина тяг, аналогичных тяге, входящей в марку М3 (см. рис. 17.3), складывается из соответствующего размера, определяемого по геометрической схеме, половины высоты сечений поясов фермы, толщин прокладок или шайб, устанавливаемых с двух концов тяги, высоты четырех гаек (гайка и контргайка с каждого конца) и размеров на свободные концы тяги. Высота гайки равна 0,8d, где d — диаметр тяги. Свободный конец тяги может быть принят равным 2d.

Вес одного болта рекомендуется определять как сумму веса стального стержня соответствующего диаметра, равного длине болта, и веса гайки. Вес уголков и листовой стали определяют по табл. 16.5. Вес гвоздей рассчитывают в зависимости от их размеров по весу проволоки (табл. 17.3) с добавлением 5% (условно) на шляпки гвоздей.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите основные элементы деревянной фермы. 2. К какому основному комплекту относятся чертежи оконных и дверных блоков? 3. Какие по форме бывают нагеля и для чего они служат? 4. Врубка, ее назначение и виды. 5. Размеры брусьев и их область применения. 6. В каких масштабах выполняются геометрические схемы и узлы деревянных конструкций? 7. Что такое четвертина и как она обозначается при диаметре бревна 100 мм? 8. Какие изделия изготавливают из древесины? 9. Что означают буквы и цифры в марке БР 24–9 ГОСТ 11214-86?

Чертёж моста и прилегающие к нему участки дороги

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Мост — это инженерное сооружение, которое возводится на пересечении автомобильных и железных дорог, городских улиц с интенсивным движением транспорта, на трассе дороги через реку и т. д. Для проектирования моста необходимо иметь исходные данные, которыми являются геолого-геодезический профиль трассы и горизонты вод: ГВВ (горизонт высоких вод) — наивысший уровень, ГМВ (горизонт меженных вод) — наиболее низкий уровень воды, а также средний уровень воды между паводками. Высоководный мост должен обеспечивать свободный пропуск паводковых вод. Поэтому низ пролетного строения должен располагаться на 0,5…1 м выше уровня (горизонта) высоких вод.

Если река судоходная, то низ пролетного строения моста должен превышать расчетный судоходный уровень (РСУ). Кроме этого, для проектирования необходимо иметь данные о длине пролета L, м; отметке оси проезжей части H, м; категории дороги и соответствующем ей габарите моста Г, м.

Основные конструктивные элементы моста Основными элементами моста являются: пролетные строения, на которые опирается ездовое полотно, служащее для движения транспорта, и опоры, передающие нагрузку от пролетных строений на грунт. В свою очередь, пролетное строение состоит из несущей конструкции (балок, ферм, арок и т. п.) и конструкции проезжей части с тротуарами и всеми вспомогательными элементами. Опоры бывают крайними и промежуточными. Наиболее массивные из промежуточных опор называются быками. Крайние опоры называются устоями. Несущая часть пролетного строения может быть выполнена из сборных железобетонных цельноперевозимых балок (см. рис. 18.1). Число их в поперечном сечении может быть разным и зависит от габарита моста. По балкам укладывается многослойная конструкция дорожного полотна.

Для движения пешеходов монтируются два тротуарных блока, отделенных от проезжей части борт-колесоотбоем, предотвращающим выезд транспорта на тротуар. С другой стороны тротуарные блоки защищены перилами. В колесоотбое предусматриваются отверстия для пропуска дождевой воды с проезжей части.

Балки опираются на опорные части, подвижные на промежуточной опоре и неподвижные на устоях, что видно на схеме, изображенной на рис. 18.14. Верхняя часть промежуточной опоры (рис. 18.2) называется оголовкомригелем, она состоит из двух железобетонных блоков, стык которых замоноличивается на монтаже. На ригеле под опорные части устраиваются подферменники — армированные площадки с закладными деталями. Ригель опирается на стенку, набираемую из двух крайних и нескольких промежуточных блоков, в зависимости от габаритов моста.

Шпоночные пазы между блоками заполняются бетоном. Арматурные выпуски блоков стенки пропускаются в отверстия ригеля и также замоноличиваются. Стенка собирается в башмаке — верхней части фундамента — и заделывается бетоном. Фундаменты промежуточных опор устраиваются на основании — подготовке из гидротехнического бетона, они защищают опору от подмыва водой. Конструкция крайней опоры (устоя) состоит из: железобетонных блоков насадки, железобетонных блоков шкафной стенки, стоек (вертикальных и наклонных), подколонников и сборно-монолитного фундамента, который устраивается на щебеночной подготовке (рис. 18.3).

Некоторые особенности чертежей мостового перехода

Виды и взаимное их расположение обусловливает ГОСТ 2.305-68. Названия же их имеют свою специфику. Так, вид спереди называют фасадом, а вид сверху — планом. Фасад моста — это вид на мост по направлению течения реки (см. рис. 18.4). Допускается совмещение половины вида (фасада), который располагается слева, с половиной продольного разреза — справа. Границей вида и разреза является штрихпунктирная линия. В проекционной связи с фасадом и справа от него располагается вид слева, на котором можно размещать поперечный разрез, а при необходимости совмещать два таких разреза. Направление взгляда для поперечных разрезов принимается справа налево. При изображении плана или фасада допускается не показывать отдельные пролетные строения.

При проектировании широкое применение находят дополнительные форматы, образуемые увеличением коротких сторон основных форматов по ГОСТ 2.301-68*. При разработке чертежей должны использоваться масштабы уменьшения по ГОСТ 2.302-68*. При этом для фасадов, планов и разрезов применяют масштабы 1 : 100 и менее, а для узлов и деталей от 1 : 2 до 1 : 25. Линии чертежа следует применять с учетом рекомендаций, указанных в табл. 13.20, базирующихся на ГОСТ 2.303-68*. Необходимо иметь в виду, что видимые контуры, попавшие в секущую плоскость при выполнении разрезов, изображаются толстой сплошной основной линией, а не попавшие в эту плоскость — тонкой сплошной линией.

Материалы в сечениях изображают, как предлагается в табл. 13.21, что базируется на сведениях ГОСТ 2.306-68*. Для материалов, не предусмотренных этой таблицей, допускается применять дополнительные обозначения, поясняя их на чертеже. Обозначение бетона рекомендуется наносить только на монолитных частях, не применяя его для сборных железобетонных изделий. Многослойную одежду ездового полотна изображают одной тонкой сплошной линией со стрелкой, опирающейся на нее, независимо от числа слоев. На полках к линии-выноске указывают наименование материалов и толщину их слоя.

Разработка и оформление чертежа мостового перехода

С учетом исходных данных для проектирования, указанных в § 18.1, на формате А1 выполняем компоновку чертежа, размещая:

• а) слева вверху фасад с продольным разрезом;
• б) справа от этой проекции поперечный разрез;
• в) под продольным разрезом план моста с уширением земляного полотна на подходе к мосту;
• г) схему расположения опорных частей, поперечный профиль земляного полотна и дорожной одежды — под поперечным разрезом;
• д) справа внизу основную надпись по ГОСТ 21.101-97 (см. рис. 13.47а)

Продольный разрез (см. рис. 18.4). В верхней левой части формата вычерчиваем продольный геолого-геодезический профиль (можно только его правую половину) и на заданной отметке оси проезжей части H (примем +58,810) проводим горизонтальную прямую линию верха дорожного полотна. С учетом длины пролета L и габарита моста Г наносим балки пролетного строения. Из рис. 18.1 берем необходимые размеры балки. Высота неподвижных и подвижных опорных частей под балки длиной 12 и 15 м составляет 110 мм. Высота подвижных опорных частей для балок длиной 18 и 21 м — 400 мм.

При строительстве они привариваются к закладным частям балок и подферменников. Для упрощения чертежа можно их не показывать, оставив зазор.По балкам выполняем многослойную конструкцию ездового полотна толщиной 150 мм.

По оси симметрии моста (ось опоры) вычерчиваем конструкцию промежуточной опоры. Высота подферменников 205 мм, а ригеля — 800 мм (рис. 18.5). Длина блоков стенки должна быть минимальной, но такой, чтобы уровень низа (подошвы) фундамента попал в гравийный слой грунта, так как он является несущим и воспринимает давление опоры. Высота фундамента под опору будет 920 + 600 = 1520 мм, высота бетонной подготовки — 800 мм, что видно на рис. 18.5а (вид слева). Можно принять высоту блоков стенки равной одному из пяти значений: 5100, 6100, 7100, 8100 или 9100 мм. При высоте 5100, 6100, 7100 мм ширина блока стенки будет 500 мм, а для 8100 и 9100 — 600 мм.

Устои имеют конструкцию козлового типа (рис. 18.6). Параметры устоев указаны в табл. 18.1.Балки пролетного строения (см. рис. 18.1) опираются на неподвижные опорные части высотой 110 мм (не изображать, оставив зазор). Подферменники имеют высоту 350 мм.

Отметка его верха составит H – 0,150 – 0,900 – 0,110 = H – 1,160 для балок длиной 12 и 15 м и H – 0,150 – 1,200 – 0,110 = H – 1,460 для балок длиной 18 и 21 м, где 0,150 м — толщина многослойного дорожного полотна; 0,900 и 1,200 м — высота балки; 0,110 м — зазор для устройства неподвижных опорных частей. Для габаритов моста Г-7 и Г-8 применяются два блока, а для Г-10 — три. В сквозные отверстия блоков насадки и промежутки между ними заводятся выпуски арматуры вертикальных и наклонных стоек. Оба типа стоек — это железобетонные изделия сечением мм с длиной, позволяющей сделать высоту устоя 4 или 6 м (высота устоя — вертикальное расстояние от верха блока насадки до верха подколонника). Стойки заделываются в гнезда подколонников. Выпуски арматуры попарно перепускаются, стык армируется и бетонируется. Нагрузка от стоек передается на сборно-монолитный фундамент высотой 750 мм и щебеночную подготовку толщиной 200 мм.

В верхней части устоя собирается шкафная стенка из одного промежуточного, двух угловых и двух защитных блоков. Угловые блоки имеют открылки для установки парапетных блоков (см. рис. 18.3). Сопряжение моста с насыпью обеспечивается переходными плитами по ширине проезжей части и тротуарными блоками в продолжение тротуаров моста. Один из двух типов применяемых плит (в начале и конце моста) зависит от габарита моста и высоты насыпи. Началом и концом моста считают торцевые вертикальные поверхности открылков, длина которых может быть 1650 мм при длине балок 12 и 15 м, или 2000 мм при длине 18 и 21 м (рис. 18.7а).

Измеренная на этом расстоянии высота насыпи (вертикальное расстояние от бровки земляного полотна с отметкой H – 100 мм до топографической поверхности земли) при величине от 2 до 6 м позволяет использовать плиту длиной 4 м при толщине 250 мм, которая укладывается с уклоном 0,10 в сторону от шкафной стенки. При высоте насыпи больше 6 м выбирают плиту длиной 6 м и толщиной 300 мм, укладываемую с уклоном 0,05 (рис. 18.7б). Плиту одним концом опирают на верхнюю грань шкафной стенки анкерят на ней, а другим — на сборно-монолитный лежень, состоящий из двух блоков, сечением мм. Лежень укладывается на щебеночную подушку толщиной 500 мм. Тротуарные блоки в продольном направлении укладываются горизонтально.

Насыпь из песка в продольном разрезе изображается условными знаками и надписями. Показывается укрепление лобового откоса с уклоном 1 : 1,5 и бетонными плитами мм по слою щебня толщиной 100 мм. В разрезе показывается бетонный упор сечением мм и укрепление его щебнем. У шкафной стенки и открылка уклон конусной части насыпи принимаем 1 : 5. Тротуары и перила в продольном разрезе условно не изображают.

Поперечный разрез моста (см. рис. 18.8). При выполнении поперечного разреза выявляется конструкция пролетного строения, так как в секущей плоскости будет видно количество балок и их профиль. Характеристики габаритов видны из табл. 18.2, из которой следует, что количество балок определяется габаритом моста, а их высота зависит от длины балок (см. рис. 18.1) или длины пролета. Для упрощения опорные части под балки не вычерчиваем и не показываем 2% уклон для сброса дождевой воды с поверхности моста и дороги.

В разрезе вычерчиваем тротуарные блоки с колесо отбоем, перильные ограждения (рис. 18.9) и вид на промежуточную опору. Все это выполняется в проекционной связи с продольным разрезом; координирующим размером здесь является верх подферменника. Фасад. Он вычерчивается слева от оси промежуточной опоры в продолжение продольного разреза (см. рис. 18.4).

Тонкими сплошными линиями выполняют фасад балки пролетного строения, промежуточной опоры и видимые конструкции сопряжения моста с насыпью, которая здесь изображается бергштрихами. Это тонкие сплошные линии, которые проводят с интервалом 10 мм по всей длине насыпи. Посредине этого интервала от бровки на половину высоты насыпи выполняют утолщенные линии (см. рис. 18.4).

Границу укрепления бетонными плитами нижней части конической поверхности насыпи до отметки +53,100 вычерчивают тонкой сплошной линией. Верхняя часть откосов укрепляется засевом трав.

На фасаде показывают оси и фронтальные проекции железобетонного лотка для сброса воды с проезжей части дороги и защиты насыпи от размыва дождевыми потоками и лестничного схода для безопасного спуска людей с тротуара на поверхность земли. Для упрощения их можно не изображать. От начала или конца моста ось лотка находится на расстоянии 6,6 м при высоте насыпи от 2 до 6 м и 7,6 м — при высоте более 6 м. Ось лестничного схода находится на расстоянии 2,5 м от начала или конца моста. План (рис. 18.10). План вычерчиваем на отведенном месте под продольным разрезом и фасадом. Направление течения реки изображаем стрелкой с острием вверху и принимаем отметку уреза воды +50,600.

На основании рис. 18.10 и исходных данных по габариту моста и категории дороги на плане производится разбивка конусов уширения и обочин дороги на подходах к мосту. На основании проекций с числовыми отметками определяют границу отсыпки насыпи на топографической поверхности. При этом решаются задачи на пересечение конической поверхности и плоскостей лобового и бокового откосов.

На плане изображают горизонтали дневной поверхности земли с отметками, кратными 0,5 м. Топографическая поверхность задается двумя плоскостями. Направления линий наибольшего ската этих плоскостей в плане совпадают между собой и с продольной осью моста. В таком случае все горизонтали будут параллельны поперечной оси моста, а интервалы между ними — равны. Местоположение горизонталей с отметками, кратными 0,5 м, может определяться по отметкам земли и расстояниям, взятым с продольного профиля трассы. Если принять для упрощения уклон поверхности земли 1 : 7,5, то расстояние между соседними горизонталями на плане, в масштабе 1 : 100, будет составлять 37,5 мм. Разбивку горизонталей начинаем от оси промежуточной опоры, имеющей отметку поверхностей земли +50,000. Исходными параметрами для расчерчивания горизонталей бокового откоса насыпи будут ее уклон 1 : 1,5 и отметка бровки земляного полотна (H – 100 мм). Интервалы, кратные 0,5 м, между горизонталями с отметками боковых откосов насыпи на плане будут равны и составят 7,5 мм в масштабе 1 : 100. Горизонтали на конической поверхности насыпи являются дугами концентрических окружностей. Их центры находятся на линиях начала и конца моста на равных расстояниях от горизонталей лобового и бокового откосов, имеющих одинаковые отметки. Для упрощения можно принять, что центр конуса находится на удалении 1000 мм от бровки на линии начала или конца моста.

Определив отметку бровки земляного полотна (H – 100 мм) и положение первой верхней горизонтали, кратной 0,5 м, можно провести все горизонтали бокового откоса с интервалом между горизонталями в плане 7,5 мм. Используя центр конической части насыпи, проводим горизонтали конической поверхности, а затем выполняем разбивку на лобовом откосе. Граница отсыпки насыпи на поверхности земли определяется точками пересечения горизонталей топографической поверхности с горизонталями откосов, имеющих одинаковые отметки (например, точки +54,000; +53,500 и т. д. на рис. 18.10).

Для более точного построения скругленной части линии границы отсыпки рекомендуется находить ее с помощью пяти вспомогательных точек, разбивая расстояние между горизонталями дополнительно на пять равных частей. На плане, как и на фасаде, различают зоны укрепления откосов бетонными плитами и засевом трав, проводят границы, наносят условные знаки и делают надписи. Обозначают участки укрепления обочин дороги у моста бетонными плитами. Поперечный профиль земляного полотна и узла дорожной одежды (см. рис. 18.11а, б). Следует изобразить профиль дороги, который находится в начале ее уширения, т. е. не ближе 30 м от начала и конца моста. Некоторые варианты таких профилей земляного полотна изображены нарис. 18.12, 18.13. По ним следует изучить их конструкцию.

В зависимости от категории дороги вычерчивают ее профиль с изображением узла в увеличенном масштабе, например 1 : 25. После этого наносят уклоны, надписи, проставляют размеры и условные обозначения материалов.

Схема опорных частей моста (рис. 18.14). Из рисунка видно, что опорные части на опорах № 1 и № 3 являются неподвижными. Они изображаются равносторонними треугольниками высотой 4 мм. Шарнирно-подвижные опорные части на опоре № 2 (промежуточной) изображаются кружками диаметром 4 мм. Оси опорных частей находятся на расстоянии 300 мм от края (конца) балки. Следовательно, расстояние между опорными частями на промежуточной опоре составит 300 + 300 + 50 = 650 мм, где 50 мм — зазор между торцами балок двух соседних пролетов. Он необходим для устройства деформационного шва, воспринимающего изменения конструкции в зависимости от температурных условий. На устоях расстояние от оси опорной части до внутренней грани шкафной стенки 300 + 50 = 350 мм. Схема выполняется без соблюдения масштаба линией от s до 1,5s. Основная надпись. В заключение работы над заданием в правом нижнем углу следует вычертить основную надпись.

Примеры и образцы решения задач:

• Решение задач по инженерной графике
• Решение задач по начертательной геометрии

Услуги по выполнению чертежей:

1. Заказать чертежи
2. Помощь с чертежами
3. Заказать чертеж в компасе
4. Заказать чертеж в автокаде
5. Заказать чертежи по инженерной графике
6. Заказать чертежи по начертательной геометрии
7. Заказать черчение

Учебные лекции:

1. Начертательная геометрия
2. Оформление чертежей
3. Чертеж общего вида и сборочный чертеж
4. Техническое рисование
5. Машиностроительные чертежи
6. Геометрические построения
7. Деление окружности на равные части
8. Сопряжение линий
9. Коробовые кривые линии
10. Построение уклона и конусности
11. Лекальные кривые
12. Параллельность и перпендикулярность
13. Методы преобразования ортогональных проекций
14. Поверхности
15. Способы проецирования
16. Метрические задачи
17. Способы преобразования чертежа
18. Кривые линии
19. Кривые поверхности
20. Трёхгранник Френе
21. Проецирование многогранников
22. Проецирование тел вращения
23. Развёртывание поверхностей
24. Проекционное черчение
25. Проецирование
26. Проецирование точки
27. Проецирование отрезка прямой линии
28. Проецирование плоских фигур
29. Способы преобразования проекций
30. Аксонометрическое проецирование
31. Проекции геометрических тел
32. Сечение геометрических тел плоскостями и развертки их поверхностей
33. Взаимное пересечение поверхностей тел
34. Сечение полых моделей
35. Разрезы
36. Требования к чертежам деталей
37. Допуски и посадки
38. Шероховатость поверхностей и обозначение покрытий
39. Разъемные и неразъемные соединения деталей
40. Передачи и их элементы