Что такое компоновочные оси

Компоновка

Добавлено в закладки: 0

Что такое компоновка? Описание и определение понятия.
Компоновка ( в переводе с латинского, значит – строить, складывать, сочинять) – это расположение частей, отдельных объектов в целом объекте. Компоновку могут применять в самых разных областях. Это может быть компоновка деталей чертежа, компоновка частей в легковом автомобиле, и так далее. Например, возьмем то, что каждый день окружает нас в быту. Компоновку кухонной мебели нужно произвести с таким расчетом, чтобы обеспечить удобный подход к холодильнику и к плите, навесные шкафы необходимо расположить так, чтобы их можно было без усилия закрывать и открывать, обеденный стол должен так располагаться, чтобы за ним поместилась вся семья.

Компоновка (от лат. componere «сочинять, складывать, строить») — структуризация, расположение в целостном объекте отдельных частей.

Компоновка может также означать:

Рассмотрим, более детально, что значит компоновка.

Компоновка конструкций

Компоновка — это процесс поиска и разработки наиболее рационального размещения элементов конструкции в заданном пространстве.

Именно в процессе компоновки создается вся конструкция будущего прибора. Здесь находится не только целесообразное расположение его модулей, устройств и узлов, но и определяются, с учетом материалов, оптимальные размеры и формы поверхностей деталей, отвечающие технико-экономическим требованиям заданиям, а также условиям производства. Так как от объема прибора зависит в известной степени его масса, занимаемая им площадь помещений, а также транспортные расходы и такое прочее, то общей тенденцией является стремление к уменьшению габаритов конструкции при оптимальной компоновке (то есть стремление к компактности конструкции).

Компоновка конструкции – это сложный, многоступенчатый творческий процесс, можно сказать, наименее формальный этап проектно-конструкторской деятельности, который требует от конструктора не только обширные и вместе с этим точные знания, но также и богатый опыт, широкой эрудиции, хорошего воображения и интуиции, а также способности к ассоциативному и даже эвристическому мышлению.

Вместе с тем значительную помощь при компоновке оказывает системный подход, который основан на базовом и агрегатно-модульном методах проектирования (или унификации), когда конструкция прибора создается на основе базовой модели с новой комбинацией усовершенствованных функциональных модулей и унифицированных отдельных элементов.

При индивидуальном проектировании, во время компоновки создаваемого прибора, также было бы целесообразно разбивать прибор на его функциональные составные части: несущие (или базовые), преобразовательные (или рабочие), коммуникационные (или соединительные) и вспомогательные.

Осуществляя компоновку, следует идти от общего к частному.

В самом начале определяют, будет ли прибор моноблочным, когда все его составные части располагаются в одном корпусе, либо он будет состоять из нескольких самостоятельных частей (или отдельных корпусов), которые будут связаны друг с другом определенным образом. В результате системного подхода к разрешению множества противоречий в процессе совместной работы различных специалистов принимается окончательный вариант компоновки.

Решение этого вопроса зависит от предназначения прибора, его индивидуальных характеристик, параметров, уровня унификации, условий эксплуатации, достижений и развития техники и многих других факторов.

Компоновка технической системы

Компоновка технической системы — это эффективно скоординированное взаимное расположение элементов сложной технической системы в заданном пространстве.

По своей сути, компоновка – это аппаратное конструирование сложных технических систем из уже готовых структурных элементов, которые являются их подсистемами.

Задачи компоновки

В задачи компоновки входит создание сложной технической системы, которая состоит из многих элементов: машин, аппаратов, агрегатов, при этом необходимо определённым образом и в необходимом порядке разместить их в пространстве.

Содержание компоновки как вида (рода, этапа) проектной и конструкторской работы зависит от того, какую задачу выполняет эта работа, то есть от того, какой объект создают.

При конструировании сложных видов техники задача компоновки заключается преимущественно в поиске расположения отдельных агрегатов и органов управления в рабочем поле или внутреннем объёме, Как правило, этот обьём весьма ограничен. Особенность состоит в том, что сами агрегаты обычно не являются законченными изделиями, которые имеют самостоятельную потребительскую ценность (то есть это конкретно агрегаты и детали).

Общим является то, что перед всеми видами стоит конкретная задача – максимально обеспечить надёжность, безопасность и эффективность работы создаваемых технических систем.

Компоновка является лишь органической частью решений по размещению оборудования. Она применяется в существующих или вновь проектируемых помещениях, а также наружных сооружениях. Тем не менее компоновка по своему значению – это один из важнейших этапов технологического проектирования.

Особенность его состоит в том, что именно здесь осуществляется переход от расчётов, выбора оборудования и построения аппаратурной схемы (то есть от функционального описания ) к её материализации в конкретный технический комплекс. Кстати, только на этом этапе производится окончательный расчёт для трубопроводов и других сетей.

Главные отличия компоновки от размещения

Отличие компоновки от размещения состоит в том, что элементы и подсистемы нужно не просто разместить в рабочем пространстве (пусть даже с соблюдением всех требований безопасности), но обязательно так, чтобы было достигнуто максимально рациональное и практичное расположение оборудования. Неответственные, мало или редко эксплуатируемые элементы действительно достаточно просто разместить.

По существу, задача рациональной компоновки при проектировании заключается в том, чтобы разместить оборудование наиболее удобным для работы людей образом.

Причина этого кроется в очевидном факте, что любая техническая система суть система “человек-машина”; причём главной подсистемой еёбезусловно является человек как главная производительная сила.

Поэтому даже с чисто инженерной, технологической точки зрения все технические системы следует рассматривать с точки зрения системы “человек-машина”.

Проектировать необходимо с учётом закономерностей деятельности человека в системах техники.

Ну и наконец, решающим гуманитарным фактором является то, что техника существует для Человека, а не Человек для техники.

Цели компоновки

Методы компоновки

Существуют различные методы компоновки. И применяются они в зависимости от стадии разработки.

Так, например, на самых ранних стадиях (а именно: техническое предложение, эскизный проект), как правило, используется аналитическая или номографическая компоновка.

На стадиях технического и рабочего проектирования предпочтительной уже будет графическая, модельная и натурная компоновка.

Аналитическая или номографическая компоновка производятся в расчете на калькуляторах или с помощью номограммы массогабаритных характеристик разрабатываемого изделия, исходя из установочных размеров комплектующих, которые входят в электрическую принципиальную схему данного изделия.

Основным достоинством этих методов компоновки прежде всего является простота получения укрупненных характеристик изделия, которые могут быть использованы в дальнейшем для выбора размера корпуса прибора и деталей и художественно-конструкторской отработки передней панели.

Данные методы компоновки не дают пространственного представления о взаимном расположении элементов и узлов прибора, поэтому они являются только вспомогательными и не могут быть широко использованы на заключительных стадиях разработки.

Графическая компоновка является основным способом детальной проработки пространственного размещения элементов конструкции и получения конструкторской документации на стадиях технического и рабочего проектирования. Как правило, она выполняется в нескольких разных вариантах с использованием упрощенных способов чертежа элементов.

Разработка самого рационального варианта компоновки этим методом достигается в большинстве случаев за счет долгой и кропотливой ручной работы инженера-конструктора.

Модельная компоновка выполняется с использованием объемных или плоских упрощенных моделей (шаблонов), органов управления, деталей, надписей и элементов конструкции, изготовленных из различных материалов (к примеру: бумаги, картона, дерева, пенопласта, металла и так далее). Компоновку проводят на макетах панелей, шасси, выполненных из листовых материалов.

Натурная компоновка производится подобно, но только в этом случае используются не модели элементов, а промышленно изготовленные элементы.

Благодаря хорошей наглядности этих способов компоновки инженеру- конструктору удается избежать многих промахов при связывании элементов конструкции, а также гораздо быстрее найти оптимальный вариант конструкции. Эскизы для конструкторской документации при этом получают путем фотографирования макетов. Наиболее эффективно использование указанных методов компоновки на стадии именно эскизного проекта.

Если же использовать алгоритмические методы проектирования, да еще с применением автоматизированных рабочих мест инженера- конструктора, то возможно значительное сокращение объема конструкторских работ.

Компоновка чертежа (или композиция чертежа) выражается прежде всего в гармоничном сочетании отдельных элементов изображения в выбранном масштабе, учитывая заданный формат бумаги. Компоновкой чертежа также называется размещение изображений, размеров и надписей на поле чертежа (то есть внутри рамки).

Простейший способ достижения равновесия в чертеже — это равномерное распределение проекций (но не за счет нарушения проекционной связи!).

Мы коротко рассмотрели компоновка и ее различные методы, а также основные цели и задачи компоновки.

Оставляйте свои комментарии или дополнения к материалу.

Источник

Оси на строительных чертежах по ГОСТ (основные требования)

Координационная линия — это линия пересечения координационных плоскостей (п.3.10 ГОСТ 28984).

Модульный шаг — это расстояние между двумя координационными осями в плане (п.3.15 ГОСТ 28984).

Модульная высота этажа (координационная высота этажа) — это расстояние между горизонтальными координационными плоскостями, ограничивающими этаж здания или сооружения (п.3.16 ГОСТ 28984).

Основные требования предъявляемые к нанесению координационных осей здания или сооружения на строительных чертежах приведены в ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства (СПДС). Основные требования к проектной и рабочей документации»

Данный ГОСТ Р 21.1101 устанавливает основные требования к проектной и рабочей документации для строительства объектов различного назначения.

Выделим основные положения данного нормативного документа, которые касаются непосредственно требований к указанию координационных осей зданий и сооружений.

Требования к нанесению осей указаны в разделе 5.3 ГОСТ Р 21.1101-2013.

5.3.1 На изображениях здания или сооружения указывают координационные оси его несущих конструкций, предназначенные для определения взаимного расположения элементов здания или сооружения и привязки здания или сооружения к строительной геодезической сетке или разбивочному базису.

5.3.2 Каждому отдельному зданию или сооружению присваивают самостоятельную систему обозначений координационных осей.

Координационные оси наносят на изображения здания, сооружения тонкими штрихпунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают в кружках диаметром 6-12 мм арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением букв: Ё, З, Й, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь) или, при необходимости, буквами латинского алфавита (за исключением букв I и О).

Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются.

Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания и сооружения с большим количеством осей. Если для обозначения координационных осей не хватает букв алфавита, последующие оси обозначают двумя буквами.

Пример — АА, ББ, ВВ.

5.3.3 Последовательность обозначений координационных осей принимают по плану, как показано на рисунке 1а: цифровые оси — слева направо, буквенные оси — снизу вверх или как показано на рисунках 1б и 1в.

Рисунок 1а

Рисунок 1б

Рисунок 1в

5.3.4 Обозначение координационных осей, как правило, наносят по левой и нижней сторонам плана здания и сооружения.

При несовпадении координационных осей противоположных сторон плана в местах расхождения дополнительно наносят обозначения указанных осей по верхней и/или правой сторонам.

5.3.5 Для отдельных элементов, расположенных между координационными осями основных несущих конструкций, наносят дополнительные оси, которым присваивают обозначение в виде дроби, в числителе которой указывают обозначение предшествующей координационной оси, а в знаменателе — дополнительный порядковый номер в пределах участка между смежными координационными осями в соответствии с рисунком 1г.

Рисунок 1г

Допускается координационным осям фахверковых колонн присваивать цифровые и буквенные обозначения в продолжение обозначений осей основных колонн без дополнительного номера.

5.3.6 На изображении повторяющегося элемента, привязанного к нескольким координационным осям, координационные оси обозначают в соответствии с рисунком:

При необходимости ориентацию координационной оси, к которой привязан элемент, по отношению к соседней оси указывают в соответствии с рисунком 2г.

Рисунок 2а

Рисунок 2б

Рисунок 2в

Рисунок 2г

5.3.7 На планах жилых зданий, скомпонованных из блок-секций, крайним координационным осям блок-секций присваивают обозначения согласно 5.3.1-5.3.3, которые указывают в соответствии с рисунком 3а.

Рисунок 3а

Рисунок 3б

Координационным осям блок-секций, в том числе крайним, присваивают самостоятельные обозначения согласно 5.3.1-5.3.3 с добавлением индекса «с» (см. рисунок 3б). При необходимости на плане блок-секции указывают обозначения координационных осей здания, скомпонованного из блок-секций.

5.3.8 Трехмерную (3D) электронную модель здания или сооружения выполняют в единой планово-высотной системе координат.

Координатную систему трехмерной модели здания или сооружения изображают тремя взаимно перпендикулярными линиями с началом координат, расположенным в точке пересечения осей 1 и А на нулевой отметке этого здания или сооружения в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4

При этом для прямоугольного в плане здания (см. рисунок 1а) за положительное направление принимают: оси X — в сторону увеличения цифровых обозначений координационных осей, оси Y — в сторону увеличения буквенных обозначений координационных осей, оси Z — вертикально вверх от условной нулевой отметки здания.

Источник

Компоновка конструкции

Компонование обычно состоит из двух этапов: эскизного и рабочего. В эскизной компоновке разрабатывают основную схему и общую конструкцию агрегата (иногда несколько вариантов). На основании анализа эскизной компоновки составляют рабочую компоновку, уточняющую конструкцию агрегата и служащую исходным материалом для дальнейшего проектирования.

При компоновании важно уметь выделить главное из второстепенного и установить правильную последовательность разработки конструкции. Попытка скомпоновать одновременно все элементы конструкции является ошибкой, которая свойственна начинающим конструкторам. Получив задание, определяющее целевое назначение и параметры проектируемого агрегата, конструктор нередко начинает сразу вырисовывать конструкцию в целом во всех ее подробностях, с полным изображением конструктивных элементов, придавая компоновке такой вид, который должен иметь лишь сборочный чертеж конструкции в техническом или рабочем проекте. Конструировать так — значит почти наверняка обрекать конструкцию на нерациональность. Получается механическое нанизывание конструктивных элементов и узлов, расположенных заведомо нецелесообразно.

Другое основное правило компонования — разработка вариантов, углубленный их анализ и выбор наиболее рационального. Ошибочно, если конструктор сразу задается направлением конструирования, выбирая или первый пришедший в голову тип конструкции или принимая за образец шаблонную конструкцию. Самое опасное на данном этапе проектирования поддаться психологической инерции и оказаться во власти стереотипов. Вначале необходимо продумать все возможные решения и выбрать из них оптимальное для данных условий. Это требует труда и дается не сразу, а иногда в результате длительных поисков.

Полная разработка вариантов необязательна. Обычно достаточно карандашных набросков от руки, чтобы получить представление о перспективности варианта и решить вопрос о целесообразности продолжения работы над ним.

Иногда конструктор даже не может объяснить, почему он избирает одно направление конструирования и отвергает другое, ограничиваясь лаконичным «не нравится». У одного конструктора за этой, на первый взгляд вкусовой мотивировкой, на самом деле скрывается безошибочное предвидение конструктивных, технологических, эксплуатационных и других осложнений, которые несет с собой отвергаемое направление.

В процессе компонования необходимо производить расчеты, хотя бы ориентировочные и приближенные. Основные детали конструкции должны быть рассчитаны на прочность и жесткость. Доверяться интуиции при выборе размеров и форм деталей нельзя. Правда, есть опытные конструкторы, которые почти безошибочно устанавливают размеры и сечения, обеспечивающие принятый в данной отрасли машиностроения уровень напряжений. Но это достоинство сомнительное. Копируя шаблонные формы и придерживаясь традиционного уровня напряжений, нельзя создать прогрессивные конструкции.

Неправильно всецело полагаться и на расчет. Во-первых, существующие методы расчета на прочность не учитывают ряда факторов, определяющих работоспособность конструкции. Во-вторых, есть детали, не поддающиеся расчету (например, сложные корпусные детали). В-третьих, необходимые размеры деталей зависят не только от прочности, но и от других факторов. Конструкция литых деталей определяется в первую очередь требованиями литейной технологии. Для механически обрабатываемых деталей следует учитывать сопротивляемость силам резания и придавать им необходимую жесткость. Термически обрабатываемые детали должны быть достаточно массивными во избежание коробления. Размеры деталей управления нужно выбирать с учетом удобства манипулирования.

Необходимое условие правильного конструирования — постоянно иметь в виду вопросы изготовления и с самого начала придавать деталям технологически целесообразные формы. Опытный конструктор, компонуя деталь, сразу делает ее технологичной; начинающий должен постоянно обращаться к консультации технологов.

Компоновку необходимо вести на основе нормальных размеров (диаметры посадочных поверхностей, размеры шпоночных и шлицевых соединений, диаметры резьб и т. д.). Особенно это важно при компоновании узлов с несколькими концентричными посадочными поверхностями, а также ступенчатых деталей, форма которых в значительной степени зависит от градации диаметров.

Одновременно следует добиваться максимальной унификации нормальных элементов. Элементы, неизбежные по конструкции главных деталей и узлов, рекомендуется использовать в остальных частях конструкции.

При компоновании должны быть учтены все условия, определяющие работоспособность агрегата, разработаны системы смазки, охлаждения, сборки-разборки, крепления агрегата и присоединения к нему смежных деталей (приводных валов, коммуникаций, электропроводки); предусмотрены условия удобного обслуживания, осмотра и регулирования механизмов; выбраны материалы для основных деталей; продуманы способы повышения долговечности, увеличения износостойкости трущихся соединений, способы защиты от коррозии; исследованы возможности форсирования агрегата и определены его границы.

Не всегда компонование идет гладко. В процессе проектирования часто обнаруживают незамеченные в первоначальных прикидках недостатки, для устранения которых приходится возвращаться к ранее забракованным схемам или разрабатывать новые. Отдельные узлы не всегда получаются с первых попыток. Это не должно смущать конструктора. Приходится создавать «временные» конструкции и доводить их до необходимого конструктивного уровня в процессе дальнейшей работы. В таких случаях полезно по итальянской поговорке «dare al tempo il tempo» («дать время времени»), т. е. сделать передышку, после которой в результате подсознательной работы мышления нередко возникают удачные решения, выводящие конструктора из тупика. После паузы конструктор смотрит на чертеж по-иному и видит недостатки, которые были допущены в период развития основной идеи конструкции.

Порой конструктор невольно утрачивает объективность, перестает видеть недостатки понравившегося ему варианта и возможности других вариантов. В таких случаях как нельзя более к месту оказывается беспристрастное мнение посторонних людей, указание старших, совет товарищей по работе, даже придирчивая критика. Более того, чем острее критика, тем большую пользу извлекает из нее конструктор.

На всех стадиях компонования следует прибегать к консультации производственников и эксплуатационников. Чем шире поставлено обсуждение компоновки и чем внимательнее конструктор прислушивается к полезным указаниям, тем лучше становится компоновка и совершеннее получается конструкция.

Не следует жалеть времени и сил на проработку проекта. Стоимость проектных работ составляет незначительную долю стоимости выпуска машин (за исключением машин единичного и мелкосерийного производства). Более глубокая проработка конструкции в конечном счете дает выигрыш в стоимости, сроках изготовления и доводки, качестве и экономической эффективности машины.

Техника компонования. Компонование лучше всего вести в масштабе 1:1, если это допускают габаритные размеры проектируемого объекта. При этом легче выбрать нужные размеры и сечения деталей, составить представление о соразмерности частей конструкции, прочности и жесткости деталей и конструкции в целом. Вместе с тем такой масштаб избавляет от необходимости нанесения большого числа размеров и облегчает последующие процессы проектирования в частности, деталировку. Размеры деталей в этом случае можно брать непосредственно с чертежа.

Вычерчивание в уменьшенном масштабе, особенно при сокращениях, превышающих 1:2 сильно затрудняет процесс компонования, искажая пропорции и лишая чертеж наглядности. Если размеры объекта не позволяют применить масштаб 1:1, то отдельные сборочные единицы и агрегаты объекта следует во всяком случае компоновать в натуральную величину.

Компоновку простейших объектов можно разрабатывать в одной проекции, в которой конструкция выясняется наиболее полно. Формы конструкции в поперечном направлении восполняются пространственным воображением.

При компоновке более сложных объектов указанный способ может вызвать существенные ошибки; в таких случаях обязательна разработка во всех необходимых видах, разрезах и сечениях.

Техника выполнения компоновочных чертежей представляет собой процесс непрерывных поисков, проб, прикидок, разработки вариантов, их сопоставления и отбраковки негодных. Чертить следует со слабым нажимом карандаша, потому что при компоновании переделки следуют одна за другой, здесь работает больше резинка, чем карандаш. Сечения можно не штриховать, а если и штриховать, то только от руки. Не следует тратить время на вырисовывание подробностей. Типовые детали и узлы (крепежные детали, уплотнения, пружины, подшипники качения) целесообразно изображать упрощенно (рис. 13).

Обводку чертежа, штриховку, раскрытие условностей изображения и подрисовывание мелких деталей относят на окончательные стадии компонования, при подготовке компоновочного чертежа к обсуждению.

Существует школа компонования от руки. Конструкцию вырисовывают карандашом на миллиметровой бумаге. Автор неизменно придерживается этого способа и считает, что такое компонование имеет большие преимущества по производительности, гибкости, легкости внесения поправок. Оно почти полностью исключает возможности ошибок в увязочных размерах и обеспечивает легкое чтение всех размеров деталей. При этом способе особенно хорошо удается придавать деталям плавные очертания, характерные для современного конструирования.

Для конструктора, обладающего рисовальными способностями, это наилучший способ компонования. Есть конструкторы, из-под рук которых в течение нескольких часов выходят выполненные этим методом вполне законченные и отработанные компоновки, которые можно передавать на деталировку.

Источник