Методика обучения чтению схем

Министерство  образования и  науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО  «Курганский государственный университет»

Педагогический  факультет

Кафедра «Профессионального обучения технологии  и дизайна» 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по  дисциплине

«Теория и методика обучения технологии и предпринимательству»

ПО  ТЕМЕ «МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ЧТЕНИЮ СХЕМ» 
 
 

Выполнила: студентка  группы  П- 5917(Б)                                 Т.М.  Махнина

Специальность – 050502 «Технология и предпринимательство»

Руководитель:                                                                                 Л.В. Шевалье

Курган 2009 г.

Содержание

      Введение……………………………………………………………………3

1. Назначение схем в различных видах деятельности…………………..5

1.1 Виды схем…………………………………………………………...5

1. Технические схемы…………………………………………..7
2. Электрические схемы………………………………………..7
3. Гидравлические и пневматические схемы………………..10
4. Другие виды и типы схем…………………………………..13
2. Методика обучения чтению схем……………………………………17

2.1 Примеры чтения схем…………………………………………….20

      3. Заключение…………………………………………………………….22

       Список использованной литературы……………………………………24

     Приложение А…………………………………………………………….25

     Приложение Б …………………………………………………………….26

     Приложение В……………………………………………………………..27

     Приложение  Г……………………………………………………………..28

     Приложение Д……………………………………………………………..29

     Приложение Е……………………………………………………………..30

     Приложение Ж…………………………………………………………….31 
 
 
 
 
 
 

2

ВВЕДЕНИЕ

     Современное развитие человечества не может мыслиться вне категорий науки и техники. На протяжении мировой истории ремесло, а затем и техника мыслились как опосредующее звено в цепи между человеческим замыслом и его реализацией. Безусловно, наука и техника призвана обеспечивать и удовлетворять бесконечные потребности человечества.

     Человечество в последние два-три десятилетия вступило в постиндустриальную эру, в которой наука и техника получают новую смысловую нагрузку и аспекты связи их с повседневной жизнедеятельностью человека становятся неразрывными.

     Современная техника характеризуется высокими темпами ее модернизации и автоматизации, унификацией, стандартизацией, интенсивным развитием энергетики, радиоэлектроники, широким использованием автоматики и ЭВМ.

     Современное производство любых  изделий немыслимо без предварительной  разработки конструкторской документации (чертежей, схем, спецификаций, технических  условий). На основе конструкторской  документации осуществляется подготовка  и организация производства (разработка  технологического процесса, проектирование  и изготовление оборудования  и др.).

     Схемы являются неотъемлемой частью комплекта конструкторских документов для многих изделий и вместе с другими графическими материалами дают сведения, необходимые при проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации и изучении изделий. 

     Актуальностью данной курсовой  работы является обучение правильному  и быстрому чтению схем, так  как оно имеет большое значение  при подготовке специалистов  многих видов деятельности. Без умения читать схемы невозможно изготовление, монтаж, установка и эксплуатация

3

аппаратуры.

     Цель работы: подобрать материал  для чтения различных схем.

     Для достижения поставленной в курсовой работе цели нами решались следующие задачи:

- подобрать литературу, материал по кинематическим, гидравлическим и электрическим схемам;

- показать  примеры чтения схем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4

1. Назначение схем в различных видах деятельности

     Схема часто является основным руководящим техническим документом при монтаже, наладке и контроле установки, а также различных ремонтных работах по устранению тех или иных дефектов. Схемы применяются в различных видах деятельности, таких как телефония, автомобильная электроника, телевидение, монтаж и строительство, цифровая техника и т.д. Они широко используются как иллюстрации к различным описаниям, наглядно разъясняя связь между элементами изделий и принцип их работы.

1.1 Виды схем

     Схемой называют конструкторский документ, на котором условными изображениями и обозначениями показывают составные части изделия и связи между ними. Схемы облегчают изучение устройства изделия. (2)

     Блок-схема — распространенный тип схем, описывающий алгоритмы или процессы, изображая шаги в виде блоков различной формы, соединенных между собой стрелками.

     Схемы выполняют в соответствии с требованиями, установленными ГОСТ 2.701-68. В зависимости от элементов, входящих в состав изделия, и связей между ними схемы делят на виды, каждый из которых обозначают буквой:

Электрические - Э;

Гидравлические - Г;

Пневматические - П;

газовые (кроме  пневматических) - Х;

кинематические - К;

вакуумные - В;

оптические - Л;

5

энергетические - Р;

деления - Е;

комбинированные - С.

     В зависимости от основного назначения схемы делят на типы, обозначаемые цифрами:

структурные 1;

функциональные 2;

принципиальные 3;

схемы соединений (монтажные) 4;

 подключения 5;

 общие 6;

расположения 7;

объединенные 8.

     Наиболее полное представление об изделии и его работе дают принципиальные схемы.

     Принципиальная схема определяет полный состав элементов, входящих в изделие, и все связи между ними. Ее используют для изучения принципа работы изделия. По этой схеме производят наладку, регулировку, контроль и ремонт изделия. (10)

     Схемы всех видов выполняют без соблюдения масштаба и действительного расположения составных частей изделия. Их стараются вычерчивать компактно без ущерба для ясности и удобства чтения. На схемах применяют графические условные обозначения. Линии связи между элементами схемы проводят так, чтобы получилось наименьшее число их

6

пересечений и изломов.

     На схемах помещают различные технические данные. Указывают их около графических обозначений (справа или сверху) или на свободном поле чертежа над основной надписью.

     Каждый элемент, изображенный на принципиальной схеме, снабжается соответствующим буквенно-цифровым обозначением. Состав буквенно-цифрового обозначения определяется видом схемы. Эти обозначения заносят в таблицу перечня элементов, заполняя ее сверху вниз. Таблицу помещают над основной надписью. (1)

     В данной курсовой работе рассмотрим  подробно только несколько видов  схем.

1. Технические схемы

     Техническая схема — наглядное изображение предмета, выполненное по правилам аксонометрических проекций без чертежных инструментов (от руки), в глазомерном масштабе, с соблюдением пропорциональных соотношений размеров.

     Схема отличается от сборочного чертежа тем, что на ней не отображается конструктивное устройство деталей, входящих в изделие. Кроме того, на ней показывают не все детали, составляющие сборочную единицу. Например, не показывают корпус, крышку, крепежные детали и др. (Приложение А) (1)

2. Электрические схемы

     Электрические схемы поясняют принцип работы и взаимосвязь между элементами электрического устройства.

     На электрической схеме при помощи условных графических обозначений показывают электрический принцип работы изделия и электрические связи между всеми составными частями.

     На принципиальной электрической  схеме показывают все электрические 

7

элементы, необходимые для осуществления  и контроля в изделии заданных электрических процессов. На этих схемах изображают также разъемы, зажимы и  другие электрические элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи. (8)

      ГОСТ 2.702-75 устанавливает правила выполнения электрических схем (структурных, функциональных, принципиальных, соединений, подключения, общих, расположения). Рассмотрим правила выполнения принципиальных электрических схем, определяющих полный состав элементов и связей между ними и дающих детальное представление о принципах работы изделия.

     На принципиальной схеме изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделиях заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы, разъемы и т. п.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном состоянии. Элементы изображают в виде условных графических обозначений, установленных ГОСТ 2.721-74, 2.722-68, 2.723-68, 2.727-68, 2.728-74, 2.729-73, 2.730-73, 2.732-68, 2.756-87, некоторые из которых приведены в таблице. (Приложение Б)

Условные  графические обозначения некоторых  электрических элементов

8

      Все элементы на схеме должны  иметь позиционное обозначение,  состоящего из буквенного обозначения  вида элемента (латинские буквы)  и его порядкового номера (арабские  цифры), присваиваемого начиная с  единицы в пределах группы  элементов, одинаковой высоты (R1, R2 и С1, С2). Если в изделие входит только один элемент, то порядковый номер в его позиционном обозначении может не указываться.

     Порядковые номера обозначений  присваиваются в последовательности  расположения элементов сверху  вниз в направлении слева направо.

      Характеристики входных и выходных цепей изделия на схеме указывают в виде таблиц, присваивая каждой позиционное обозначение соответствующего элемента (вместо условного графического обозначения

9 

которого она помещена).

      Каждая схема должна снабжаться  полным перечнем элементов, выполненным  по форме, представленной в приложении Б, или в виде самостоятельного документа на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов. (2)

3. Гидравлические и пневматические схемы

     Гидравлические схемы показывают систему управления посредством жидкости.

     ГОСТ2.704-76* устанавливает правила выполнения трех типов гидравлических и пневматических схем: структурных, принципиальных и соединений. Рассмотрим правила выполнения принципиальных схем.

     На принципиальной схеме все элементы, необходимые для работы изделия, выполняют в виде условных графических изображений в соответствии с ГОСТ 2.780-96, 2.781-96, 2.782-96, 2.784-96, 2.785-96,2.791-96. Некоторые из них приведены в таблице.

Буквенные и графические позиционные обозначения некоторых гидравлических и пневматических элементов

10

11

     Размеры графических обозначений  в стандарте не оговариваются. Элементы и устройства, как правило, изображаются в исходном положении (например, пружина предварительно сжатой, обратный клапан закрытым и т.п.). Каждый элемент или устройство, изображенные на принципиальной схеме, кроме буквенного обозначения должны иметь порядковый номер (арабские цифры), присваиваемый начиная с единицы в пределах одной группы (например, Фl, Ф2). Буквы и цифры в позиционных обозначениях должны быть одного размера. Если на схеме имеются нестандартизованные элементы, им присваивают обозначения, составленные из начальных или характерных букв, с соответствующими пояснениями на поле чертежа схемы. Разрешено и цифровое обозначение элементов и устройств. Приложение В

     Порядковые номера в обозначениях  присваивают в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме: сверху вниз, слева направо или по направлению потока рабочей среды. Позиционное обозначение наносят на схеме рядом с графическим. Данные об элементах записывают в таблицу перечня элементов.

     Линии связи (трубопроводы) на схеме обозначают порядковыми номерами (начиная с единицы), проставляемыми около концов их изображения.

     В приложении 4 приведен пример принципиальной гидравлической схемы устройства для подачи охлаждающей жидкости (эмульсии) на инструмент и деталь, обрабатываемую на металлорежущих станках. Приложение Г

12

     Работает устройство следующим образом. Жидкость из бака Б1 всасывается через фильтр Ф 1 с помощью шестеренного насоса Н 1 и подается через клапан К1 к месту слива, где происходит охлаждение обрабатываемой детали. После охлаждения жидкость попадает в бак Б2, а затем через фильтр Ф2 возвращается в бак Б1. Прекращение подачи жидкости на охлаждение обеспечивается клапаном К1, при закрытии которого и продолжающейся работе насоса Н1 возникает избыточное давление, открывающее предохранительный клапан КП 1 ДЛЯ слива жидкости в бак Б 1.

     В приложении В представлена принципиальная пневматическая схема устройства подачи сжатого воздуха к пневматическому инструменту.

     Атмосферный воздух через заборник воздуха 31 попадает в компрессор КМ1. Сжатый воздух из компрессора через фильтр-влагоотделитель Ф1 и обратный клапан КО1 поступает в ресивер РС1, где создается его запас с относительно высоким давлением. Через фильтр-влагоотделитель Ф2 сжатый воздух под давлениеМР₁ поступает в редукционный клапан КД1, который понижает давление до постоянного значения Р2, при котором работает пневмомотор М1. При открывании клапана выдержки времени КВ1 сжатый воздух под давлением Р2 подается к пневмомотору, который приводит в действие пневматический инструмент.

     При подъеме давления воздуха в ресивере выше допустимого срабатывает предохранительный клапан КП1 и выпускает часть воздуха в атмосферу. Давление в ресивере понижается до допустимого значения.

     Обратный клапан КО 1 предотвращает вытекание воздуха из ресивера при неработающем компрессоре КМ1. (2)

4. Другие виды и типы схем

     Кинематические схемы  отображают  связь и  взаимодействие между

13

подвижными  элементами устройства. Принципиальная кинематическая схема показывает последовательность передачи движения от двигателя через передаточный механизм к рабочим органам изделия (шпинделю станка, режущему инструменту и др.) и их взаимосвязь. В кинематических схемах изображают только те элементы сборочной единицы, которые принимают участие в передаче движения (зубчатые колеса, ходовые винты, валы, шкивы, муфты и др.) (10)

       На газовых схемах указывают:

- оборудование, арматуру, газопроводы и их диаметры;

- места  присоединений приборов (бобышки);

- отметки  уровней осей газопроводов;

- уклоны  газопроводов (для влажного и  сжиженного углеводородного газа);

- размеры  горизонтальных участков газопроводов  при наличии разрывов;    

- стоянки  газопроводов и их обозначения. (4)

    На вакуумной схеме изображают все вакуумные элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в установке заданных вакуумных процессов, и все вакуумные связи между ними (направление потока рабочей среды, элементы привода и управления, знаки регулирования, элементы трубопроводов и линии связи, арматура трубопроводная). (9)

     Оптические схемы — это графическое представление процесса изменения света в оптических системах. Кроме оптических подсистем на оптических схемах показывают излучатели и некоторые другие вспомогательные элементы. (14)

     Комбинированная схема – это схема, которая содержит элементы и связи разных видов (например, схема электрогидравлическая принципиальная). (10)

14

     Схема деления изделия на составные части (далее - схема деления) - конструкторский документ, определяющий состав изделия, входимость составных частей, их назначение и взаимосвязь. (13)

     Структурная схема определяет функциональные части устройства и может служить для общего ознакомления с устройством. На структурной схеме функциональные части устройства изображаются в виде прямоугольников, объединенных линиями взаимосвязей. На линиях взаимосвязей стрелками обозначаются направления хода процессов, происходящих в устройстве.

     Функциональная схема разъясняет определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях установки, и используется для изучения общих принципов работы установки, а также при наладке, ремонте и регулировке установки. Функциональные части на схеме изображают в виде условных графических обозначений или в виде прямоугольников. Одновременно с линиями взаимосвязей в этих схемах могут показываться конкретные соединения между элементами и устройствами (например, провода).

      Принципиальная электрическая схема определяет полный состав элементов (машин, аппаратов и т. п.) и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы устройства. Коммутирующие устройства (выключатели, кнопки, контакты контакторов, реле и т. п.) изображаются на схеме в отключенном положении, т. е. при отсутствии тока во всех цепях схемы и внешних сил, воздействующих на подвижные части контактов. Контакты, разомкнутые в отключенном положении аппарата, называются замыкающими. Контакты, замкнутые в отключенном положении аппарата, называются размыкающими.

     Схемы соединения (монтажные) служат для выполнения электромонтажных работ. В этих схемах показываются соединения составных частей электроустановки и указывается тип, сечение, число жил и длина провода, а также способ его прокладки.

15

      Схемы подключения устанавливают внешнее подключение изделия.

     Общие схемы определяют составные  части комплекса и соединение  их между собой на месте  эксплуатации.

      Схемы расположения устанавливают  относительное расположение составных  частей изделия. (5)  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

16

2 Методика обучения чтению схем

  Слово «методика» происходит от древнегреческого «методос», что означает «путь исследования», «способ познания».

  Перед методикой обучения чтению схем стоят  следующие основные задачи:

1. Знание назначения схем;
2. Знание обозначения отдельных элементов схем;
3. Знание видов соединения этих элементов между собой.

  Знание  условных обозначений и правил их применения необходимо, но этого недостаточно для чтения схем.