Treść profesjonalna w archiwum: artykuł zawiera historyczne wprowadzenie do rysunku technicznego i projektowania. Nie zastępuje aktualnych norm SRPS, EN, ISO ani innych obowiązujących norm, przepisów, specyfikacji istotnych warunków zamówienia, obliczeń, dokumentacji technicznej ani atestów. Stare oznaczenia JUS, wyświetlane wymiary, tolerancje, formaty i zasady rzutowania należy sprawdzić zgodnie z rodzajem dokumentacji, zakontraktowaną normą i obowiązującymi wymaganiami. W przypadku prac konstrukcyjnych, mechanicznych, elektrycznych, gazowych i innych o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa potrzebny jest autoryzowany projektant odpowiedniego zawodu.
Savo Kusić koncentruje się dziś na oknach drewnianych, oknach drewniano-aluminiowych, oknach na zamówienie, drzwiach i zapytaniach ofertowych. Ten artykuł pozostaje archiwum historycznym i nie stanowi usługi projektowej.
Projekt przed budową
Cokolwiek robimy lub naprawiamy, pierwszym etapem pracy, nie tylko w porządku chronologicznym, ale i ważnym, jest projektowanie. Często ten etap pracy odbywa się wyłącznie w umyśle. Sukcesu przy tego rodzaju projektowaniu „tylko w głowie” można spodziewać się przy prostszych pracach. W przypadku bardziej skomplikowanych prac konieczne jest zaprojektowanie na szkicu lub rysunku. Ktoś inny może za Ciebie projektować, a Twoim zadaniem jest po prostu podążanie za projektem.
Sposób wykonywania rysunków technicznych, stosowane oznaczenia, linie określają normy JUS, które można znaleźć wraz z wieloma innymi przydatnymi informacjami, np.: w książce Rysunek techniczny Todora Pantelića, Belgrad lub Rysunek techniczny Branko Kovača, Zagrzeb.
Naszego tekstu nie można oczywiście oceniać w oparciu o jeden zestaw przepisów. Mamy miejsce tylko na najważniejsze przepisy z rysunku technicznego (rysunek 1).
Figura 1 — przegląd historyczny podstawowych konwencji rysunku technicznego.
Normy: przytaczanie norm JUS i starych podręczników pozwala zachować oryginalny kontekst, ale nie potwierdza, że te zasady obowiązują dzisiaj. W każdym projekcie należy wyraźnie określić zastosowaną normę, jednostki, system projekcji, wersję rysunku i osobę odpowiedzialną.
Wymiary i rodzaje przewodów
Najpierw musimy narysować rysunki w określonej skali (rysunek 1b), czyli pokazać obiekt na rysunku zmniejszony lub powiększony w stosunku do oryginału.
Przykładowo: skala M=1:5 wskazuje, że pręt o długości 850 mm zostanie narysowany na rysunku pięciokrotnie zmniejszony, czyli 170 mm (ale na elewacji zastosujemy 850). Bardzo małe obiekty, np. trzonek zegara, zostaną powiększone na rysunku np. w skali 10:1 lub 2:1. Powiększenie pokazuje także skala „odwrócona”, np. M=2:1.
Na jednym arkuszu narysujmy elementy tylko w określonej skali i zaznaczmy skalę w prawym dolnym rogu. Jeżeli szczegóły mają różną skalę, wskaż odpowiednią skalę obok każdego szczegółu.
Zalecane wymiary
Rzut piętra 1:100 - 1:50 (zmniejszony na rysunku)
Rzut budynku 1:20 - 1:10 (zmniejszony na rysunku)
Wnętrze 1:10 - 1:5 (zmniejszone na rysunku)
Małe maszyny 1:5 - 1:2 (zmniejszone na rysunku)
Narzędzia ręczne 1:2 - 1:1 (zmniejszone na rysunku)
Szczegóły mechaniki precyzyjnej 1:1 - 1:2 (powiększone na rysunku)
Zegarmistrzowska finezja 2:1 - 5:1 (na rysunku w powiększeniu)
Jeśli to możliwe, należy unikać skal 1:5, 1:50 lub 5:1, ponieważ są one trudne do przeliczenia na pamięć i nie dają okrągłej liczby. Na przykład przy stosunku 1:5 należy narysować pręt o długości 763 mm 152,6 mm i wcześniej obliczyć tę miarę. W przypadku skali 1:10 narysowana długość będzie wynosić 76,3 mm i zostanie uzyskana bez trudności.
Podane wymiary powinny zawsze odpowiadać rzeczywistym wymiarom obiektu niezależnie od jego wielkości na rysunku (ze względu na skalę).
Ważne: lista zalecanych skal została przeniesiona ze źródła historycznego. Przedmiot jest wykonywany zgodnie z wymiarami i specyfikacją, a nie poprzez pomiar wyświetlacza na papierze lub ekranie, który może zostać przeskalowany podczas drukowania lub wyświetlania.
Grubymi liniami rysujemy widoczne krawędzie, a cienkimi liniami podczas wymiarowania rysujemy elewacje i linie pomocnicze (tak aby elewacje nie dotykały głównych krawędzi obiektu). Linia przerywana wskazuje niewidoczne krawędzie (które patrząc od przodu wychodzą za obiekt i są dla nas niewidoczne).
Linia przerywana z punktem pomiędzy każdą przerwą wskazuje oś symetrii korpusów wirujących na długości korpusu (np. linię środkową długości rur, wałów itp.) oraz linię przekroju, gdyby korpus miał zostać przecięty wyimaginowaną płaszczyzną w celu uwypuklenia tych wewnętrznych szczegółów, które są niedostępne dla oka, np. wywierconego otworu. Zaznaczamy powierzchnię wyimaginowanej sekcji ukośnymi liniami (kreskowanymi). Końce linii wskazujących wzniesienia kończą się strzałkami leżącymi na liniach pomocniczych.
Linia przerywana z dwiema kropkami pomiędzy każdą przerwą wskazuje miejsca zagięcia. Przykładowo w zakładach blacharskich blachy należy zaginać w tak oznaczonych miejscach. Gwint śruby jest oznaczony jedną cienką linią równoległą do grubej linii, tak aby grubsza linia wychodziła od zewnątrz. Na nakrętce linia wewnętrzna jest grubsza i wskazuje średnicę otworu, natomiast gwint jest zaznaczony cieńszą linią.
Zdarza się, że niektóre obiekty nie mieszczą się we wszystkich wymiarach. W takich przypadkach konieczne jest podanie rzutów obiektów, tj. widok wielostronny, ewentualnie przekrój lub przekrój i rzut (zdjęcie 2 górna część).
Rzuty i przekroje
Image 2 — rzuty, przekroje i orientacja rysunku.
Przy rysowaniu niektórych rzutów („widoków”) zaleca się ustawienie „odwrotne”. Oznacza to, że wybrany rzut centralny (widok główny) znajduje się pośrodku. Obiekt widoczny po prawej stronie jest rysowany na lewo od środkowego rzutu. Obiekt widziany z lewej strony lub oglądany z dołu jest narysowany powyżej itp. (rysunek 1d).
Staramy się narysować jak najmniej rzutów (odcinków), ale nie zapominajmy, że brak niezbędnego rzutu prowadzi do powstania skarta. To samo dotyczy wpisów. Zasadą jest, że na rysunku należy wskazać każdy wymagany wymiar, ale nie więcej niż jeden. Wzniesienia powielane ze względów bezpieczeństwa są zwykle sprzeczne i powodują dylemat (rysunek 3).
Wymiarowanie i tolerancje
Figure 3 — porównanie wymiarowania rozmytego i kontrolowanego.
Główne wymiary należy zawsze podawać na rysunku. W przypadku obecności innych środków ważne jest, czy istnieje możliwość zmierzenia szczegółów i czy są one niezbędne do produkcji przedmiotu. Jeśli to możliwe, środki należy wskazać od końca, tj. krawędź. Połączone ze sobą mogą łatwo doprowadzić do błędu podczas tworzenia przedmiotu. Ważne jest, aby pomiary można było sprawdzić za pomocą skali nie tylko na rysunku, ale także na przedmiocie (zdjęcie 4)
Obraz 4 — środki muszą być wystarczające, mierzalne i jednoznaczne.
Pomiary podawane są w milimetrach na rysunkach maszyn, na rysunkach budowlanych i przemysłowych w centymetrach, a na planach terenu w metrach. Liczby oznaczające wymiary zapisuje się nad liniami poziomymi oznaczającymi wzniesienia oraz po lewej stronie, gdy są pionowe, pod kątem 90° w stosunku do poprzednich. Liczby są napisane ładnie, jednoznacznie i czytelnie oraz w sposób opisany powyżej, tak aby wzniesienia pionowe można było odczytać przy głowie lekko przechylonej w lewo (rysunek 1e).
W pracach typu „zrób to sam” rzadko stosuje się etykietę określającą tolerancje – dopuszczalne odchylenie obiektu od ideału, wymiarów. Znak umieszczony za numerem pomiaru i małą liczbą nad nim ostrzega, że wymiary produkowanego przedmiotu mogą być większe lub mniejsze od wskazanych. (Na przykład 204+0 oznacza, że rzeczywista miara może być mniejsza, ale nie większa). Jeżeli wskazane jest 204-1+0,5, obiekt może być dłuższy maksymalnie o pół milimetra lub krótszy o jeden milimetr.
Uwaga dotycząca tolerancji: historyczny zapis znaków w tym akapicie może być niekompletny typograficznie. Tolerancje, pasowania, tolerancje geometryczne, chropowatość i podstawę pomiaru należy zapisać jednoznacznie zgodnie z zastosowaną normą; nie należy ich kopiować z tego artykułu do rysunku produkcyjnego.
Ważne jest również wskazanie jakości obróbki powierzchni. Zwinięty znak S (~) umieszczony na warstwicy oznacza, że powierzchnia nie jest obrobiona, a znak N wskazuje stronę świata (patrz dół rysunku 2).
Format rysunku może być wielkości kartki papieru do pisania, o połowę mniejszy, dwukrotnie lub kilkukrotnie większy (w pierwszym przypadku kartkę składa się na dwie części, a w drugim rysunku formuje się go poprzez ułożenie dwóch lub więcej kartek obok siebie, w celu uzyskania określonego formatu). Otrzymane w ten sposób oznaczenia formatów to: papier maszynowy A4, pół A5, podwójny A3 itd.
Litera R lub r przed liczbą oznacza promień zaokrąglenia. Średnicę przekroju kołowego (np. w przypadku rur prętowych itp.) wskazuje znak Ø umieszczony przed rysunkiem. Na przykład wymiar krążka o promieniu R16 można również oznaczyć Ø 32, w zależności od tego, który pomiar jest łatwiejszy do zmierzenia.
Do rysowania używamy spiczastego półtwardego grafitowego lub długopisu z wydłużoną końcówką. Ostrze linijki powinno spoczywać na papierze, a linię rysujemy narzędziem, które trzymamy w pozycji pionowej tuż obok linijki. Jeśli chcemy wykonać rysunek tuszem, to ukośna krawędź linijki nie może przylegać do papieru, ale musi znajdować się na górnej stronie, aby tusz nie rozmazał się po rysunku. Zaleca się utworzenie ramki 1 cm od krawędzi arkusza rysunkowego.
Do szkicowania można użyć papieru kwadratowego lub milimetrowego, na którym można łatwo odręcznie narysować linie krzyżowe i narysować je w skali. To, czego do tej pory nauczyliśmy się o rysunku technicznym, to jedynie podstawa dobrego projektu. W projektowaniu nie wystarczy sama znajomość zasad, ale na pierwszy plan wysuwa się umiejętność rozumowania i własna inicjatywa. Jest też kilka złotych zasad. Jednym z nich jest zharmonizowanie zastosowania z nośnością materiału, dobranie optymalnej wagi i ceny materiału.
Jeśli już w zarysie wyobraziliśmy sobie, co i jak chcemy wykonać, określamy również niezbędny materiał. Instrukcje dają nam niezbędną, ale niewystarczającą pomoc w wyborze materiałów, ponieważ zakładają, że istnieje idealna możliwość zaopatrzenia. Jesteśmy jednak zmuszeni radzić sobie własnym zapasem materiałów lub w większości przypadków złym wyborem nieodpowiednich materiałów, które oferują nam sklepy.
Niektóre ważne materiały poznamy szczegółowo w rozdziałach opisujących obróbkę drewna, metalu i tworzyw sztucznych. Dlatego tutaj będziemy trzymać się tylko kilku ważnych ogólnych właściwości, takich jak:
-wytrzymałość materiału zależy od jego najsłabszej części; węzeł na środku listwy, zmiękczona część stalowej sprężyny, zamarznięta cegła kolumny, osłabiają całość.
-kierunek włókien drewna, kształt przekroju, sposób mocowania, sposób podparcia mają ogromny wpływ na wytrzymałość elementów.
-wytrzymałość materiału wzrasta wraz ze wzrostem przekroju. Grubszy materiał ma zasadniczo większą wytrzymałość. Jednakże przy odpowiednim przekroju i mniejszym polu przekroju poprzecznego (a co za tym idzie mniejszej wadze i koszcie) materiał może mieć taką samą, a nawet wyższą wytrzymałość. Na przykład belka stalowa o profilu U ma prawie taką samą wytrzymałość jak belka o tych samych wymiarach z pełnym profilem.
Uwaga inżynierska: ogólne twierdzenia o „prawie takiej samej wytrzymałości” różnych profili nie są podstawą doboru elementu nośnego. Nośność zależy od materiału, osi obciążenia, stabilności, wyboczenia, skręcania, połączeń, zmęczenia, pożaru, korozji i warunków brzegowych. Element nośny należy obliczyć dla konkretnego przypadku.
-poszczególne materiały w zależności od rodzaju i kierunku obciążenia mają różną wytrzymałość.
Wytrzymałość zależy także od: ciepła (pod jego wpływem niektóre tworzywa sztuczne miękną), wody (atakuje głównie materiał konstrukcyjny), zimna (sprawia, że cyna jest bardzo sztywna i krucha), agresywnych środków chemicznych (szkodliwie wpływają na prawie wszystkie materiały budowlane) itp.
Projektując, musimy to wszystko wziąć pod uwagę, nie zapominając o ograniczonych możliwościach. Jeśli dysponujemy materiałem, należy ustalić technologię w zależności od możliwości produkcyjnych. Jeden materiał wybierzemy, gdy będziemy chcieli spawać, a drugi, jeśli będziemy chcieli wykonać połączenie poprzez nitowanie. Na pokrywę artystycznie udekorowanego pudełka potrzebne jest odpowiednie drewno, a na półki w piwnicy inny materiał. Wkładkę na oparcie fotela wytniemy z jednego kawałka pianki gąbczastej. Jednakże resztki pianki gąbczastej można również wykorzystać do wypełnienia poduszek krzesła roboczego.
Ważna zasada: szczegółowy plan powstaje dopiero po zdobyciu niezbędnego materiału. Niektórych konstrukcji nie da się zrealizować np. po prostu dlatego, że na rynku dostępne są wkręty o większych wymiarach niż zamierzone.
Rysunek to mistyfikacja! Często detale dają się na nim bardzo ładnie ułożyć, a podczas montażu okazuje się, że nie da się ich dopasować; a dla innych, że nie można ich zdemontować po montażu.
Nie wolno nam zapomnieć o zabezpieczeniu elementów przed zsunięciem, przesunięciem i odkręceniem. Oto kilka możliwości zabezpieczenia „połączenia” śrubą przed otwarciem: podkładka, podkładka sprężysta, podkładka koronowa, rozcięcie, rozerwanie końcówki śruby, lakier do paznokci, guma do żucia, farba, nakrętka zabezpieczająca, podkładka plastikowa, nasadka ochronna itp. Najbardziej odpowiedni bezpiecznik należy wybrać wcześniej i wskazać na rysunku.
Ważne: Lakier do paznokci, guma do żucia, farba i inne improwizowane środki nie są zatwierdzonymi środkami ochrony ważnego dla bezpieczeństwa połączenia śrubowego. Sposób mocowania dobierany jest na podstawie obliczeń i zgodnie z normą, materiałem, wibracjami, temperaturą, korozją i instrukcjami producenta, przy określonym momencie dokręcania i kontroli.
Myślimy także o dostosowaniu się do potrzeb. Zamierzamy poważniej podejść do projektowania wału kierownicy do gokarta, niż do projektowania budki dla ptaków. Konstruktor rozumuje inaczej, projektując model samolotu sterowany radiowo, niż projektując drewnianą łódkę-zabawkę na coroczne wakacje.
Trudno jest poznać całą mądrość projektowania w jednym tekście. Ale sukcesu nie zabraknie, jeśli rysujemy i projektujemy przemyślanie, dokładnie, czysto i pod kontrolą i jeśli nie żałujemy wysiłku (i niewielkich zasobów finansowych) w celu uzyskania niezbędnych oficjalnych zezwoleń, standardów i przepisów dotyczących pracy.
Uwaga końcowa: działanie, montaż, konserwacja, demontaż, dostępność, tolerancje, materiał, połączenia i wszystkie istotne zagrożenia są sprawdzane przed produkcją. Rewizja i zatwierdzenie rysunku muszą być identyfikowalne; dla każdego produktu lub konstrukcji istotnej dla bezpieczeństwa wymagane są odpowiednie obliczenia i weryfikacja fachowa.