Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
u_manual Макушкин Д.О..pdf
Скачиваний:
181
Добавлен:
06.03.2016
Размер:
5.59 Mб
Скачать

10. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.1. Состав, структураисвойства предметно-пространственнойпроизводственнойсреды. Основныекомпонентыиопределяющиефакторы

Человек создает технику и разрабатывает технологические процессы производства, осуществляя тем самым функции труда в своей жизнедеятельности. Среду, в которой ведется человеком эта деятельность с использованием необходимых средств, в совокупности называют предметнопространственной производственной средой или точнее системой «человек – техника – среда» (ЧТС). Основными компонентами ПППС (или ЧТС) являются: человек, техника, процесс труда, результат труда (изделие, продукция).

Схема взаимодействия компонентов системы ЧТС представлена на рис. 10.1 [1].

Взаимодействие человека со средой инициирует между ними отношения, накладывающие отпечаток на свойства техники и технологические процессы. В свою очередь, имеется обратная связь влияния техники и технологии на процессы взаимодействия человека со средой.

Восстановление рабо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среда

тоспособности

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты

СИ

работы

 

 

И

 

М

ОУ

Ресурсы

 

3

Ч Т

Регулирование параметров среды

Рис. 10.1. Взаимодействие компонентов системы ЧТС:

– регулирующее воздействие; - – сенсорная обратная связь (1 – визуальный сигнал; 2– звуковой сигнал; 3 – тактильное воздействие; СИ – средство отображения информации; ОУ – орган управления; ИМ – исполнительный механизм

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

126

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.1.Состав, структура и свойства предметно-пространственной производственной среды. Осн. компоненты и определяющие факторы

Роль техники в развитии человека и окружающей его среды – главных компонентов природы, чрезвычайна велика. Этому развитию способствует весь комплекс свойств изделий, определяющих их качество: функциональность, надежность, эргономичность, эстетичность, соответствие требованиям экологии, ресурсоемкость в производстве и безопасность эксплуатации. Между этими свойствами различают связи прямые и косвенные, противоречивые и непротиворечивые.

Например, придание изделию эстетичности и эргономичности в одних случаях могут упрощать его конструкцию и повышать технологичность, но в других – нормы эргономики усложняют управление, удорожают технологию, повышают материалоемкость и трудоемкость изделия.

Создание комфортных условий оператора в системе «человек – машина» повышает производительность и уровень надежности системы, решения же по эстетике прямого воздействия на эти факторы не оказывают. В последнем случае можно вести речь о благотворном влиянии этих решений на психофункциональное состояние человека, т. е. о косвенном положительном воздействии [10].

Система ЧТС должна функционировать при минимальном расходе ресурсов человека: времени, психического и физиологического напряжения, здоровья, и с получением максимального удовлетворения от своей деятельности. Нерациональное и неэффективное решение проблем управления машинами и их эксплуатации могут привести к глубоким социальным последствиям. Поэтому разработка технических заданий на проектирование должна удовлетворять требованиям эргономики и эстетики.

10.2. Основыэргономики

Эргономичность изделия – совокупность свойств, характеризующих приспособленность конструкции изделия к взаимодействию с человеком с учетом его физико-биологических данных.

Разработка элементов системы ЧТС является предметом эргономического проектирования, основное условие которого – комплексный учет специфических факторов системы ЧТС:

1)вида изделия и особенностей его работы;

2)особенностей человеческого организма;

3)условий окружающей среды.

Состояния среды, в которой может находиться человек в процессе осуществления своих трудовых функций, приведены в табл. 10.1 [12].

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

127

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.2.Основы эргономики

Таблица 10.1

Характеристика среды деятельности человека

Состояние среды

Характерные особенности

Комфортное

Обеспечивается оптимальная динамика работоспособности, хоро-

 

шее самочувствие и сохранение здоровья оператора

Относительно дис-

Обеспечиваются заданная работоспособность и сохранение здоро-

комфортное

вья работника в течение определенного времени, но вызывает у

 

него неприятные субъективные ощущения и функциональные из-

 

менения в пределах нормы

Экстремальное

Приводит к снижению работоспособности оператора и функцио-

 

нальным нарушениям, выходящим за пределы нормы, но не веду-

 

щим к патологическим нарушениям

Сверхэкстремальное

Приводит к патологическим изменениям в организме человека и

 

(или) невозможности выполнения работы

В зависимости от этих особенностей сформулированы и стандартизованы специальные эргономические требования. Их виды представлены в табл. 10.2.

 

Таблица 10.2

 

Эргономические требования

 

 

Виды требований

Требуемые условия и ограничения

Гигиенические

Ограничение воздействия внешней среды путем соблюдения

 

норм метеорологических условий и микроклимата на рабо-

 

чем месте

Антропометрические

Соответствие изделия размерам, массе и форме человеческо-

 

го тела, выбор физиологически рациональных поз

Физиологические (биоме-

Соответствие изделия силовым и скоростным возможностям

ханические)

человека. Выбор рациональных траекторий, направления и

 

скорости рабочих движений, величин максимально допусти-

 

мых усилий

Психофизиологические

Соответствие особенностям функционирования органов

 

чувств человека (порог слышимости, зрения и осязания).

Психологические

Соответствие психологическим особенностям человека (па-

 

мяти, восприятия, мышления)

Схема области безвредных и безопасных условий деятельности человека, составляющих основу гигиенических требований, приведена на рис. 10.2 (база для гигиенических требований).

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

128

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.2.Основы эргономики

Рис. 10.2. Области безопасных условий деятельности человека

Главный элемент системы «человек – машина» – рабочее место, которое по ГОСТ 19605–74 характеризуется как зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается трудовая деятельность исполнителя или группы исполнителей, выполняющих одну работу или операцию.

Рабочее место включает основные и вспомогательные средства (станки, механизмы, агрегаты, защитные устройства, энергетические установки, коммуникации, технологическую оснастку, инструмент и приспособления). Различают рабочие места основных, вспомогательных и обслуживающих рабочих, ИТР и АУП.

Рабочее место проектируется и организуется с учетом требований эргономики, безопасности труда и технической эстетики.

По ГОСТ 20.39.608–85 эргономические требования различаются на группы по иерархическому предметно-функциональному признаку:

1)организация системы «человек – машина»;

2)организация деятельности оператора;

3)технические средства деятельности оператора.

При организации системы «человек–машина» одной из главных задач формирования эргономических требований является распределение между ее компонентами функций: обнаружения, диспетчерских, слежения, связи и т. д. с учетом возможностей человека, обеспечения при этом норм социальных,

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

129

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.2.Основы эргономики

этики взаимоотношений и соблюдения экономических ограничений (по стоимости системы и количеству специалистов).

Эргономические требования к организации деятельности оператора представлены в системе правил и положений по информационному взаимодействию человека с машиной, необходимых для проектирования. Известно, что зачастую человек не имеет возможность наблюдать за управляемыми объектами и средой, в которой объекты работают. Для управления технологическими процессами при бурении скважин и добыче нефти и газа данная ситуация является характерной. По ГОСТ 26387–84. Человек должен работать с информационной моделью, позволяющей формировать образ реальной обстановки, анализировать и оценивать ситуацию, осуществлять управляющие воздействия на технические объекты и внешнюю среду. Основные требования к информационной модели:

1)информация об объекте управления должна предъявляться оператору в виде понятном и легко реализуемом им в машине с выделением наиболее важных сведений;

2)модель должна давать наглядное представление о пространственном расположении объекта; соотношения его связей и свойств должны быть хорошо читаемы и легко воспринимаемы;

3)при кодировании информации (что целесообразно) алфавит символов должен быть понятен и легко реализуем, соответствовать возможностям человека;

4)особо важная информация, за которую оператор несет ответственность, должна отображаться ярко, вспомогательная информация – приглушенно.

Эргономические требования к техническим средствам деятельности оператора определяют конструкцию, организацию и компоновку рабочих мест. Пространственная компоновка рабочего места, величина силы воздействия на органы управления, параметры обзорности определяются положением тела работающего. Каждое положение характеризуется определенным расходом энергии, и выбор его определяется следующими факторами:

1)размерами моторного пространства;

2)величиной и характером рабочей нагрузки (статической или динамической);

3)объемом и темпом рабочих движений;

4)степенью точности выполнения операций;

5)особенностями предметно-пространственного окружения. Положение стоя – благоприятно для зрительного обзора, перемещения

изрительно-моторных координаций, но оно более утомительно. Поэтому рекомендуют для этого случая частую смену позы с кратковременным перерывом для отдыха.

При работе сидя энергетические затраты снижаются на 10–20 %, но уменьшается возможность передвижения, сокращаются зоны досягаемости, силовые возможности.

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

130

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.2.Основы эргономики

Общие эргономические требования к индивидуальным рабочим местам, определяющие взаимное положение элементов и компоновку рабочего места, излагаются в ГОСТ 22209–79, ГОСТ 12.2.032–78, ГОСТ 12.2.033–78.

Рабочее место оператора состоит из пульта управления, средств связи и кресла. Пульт может быть частью оборудования, отделен от объекта управления, находиться в другом помещении.

Информацию о работе объекта получают с КИП, расположенных на пульте, приборном щите или непосредственно с управляемого объекта. В последних двух случаях на пульте располагают только органы управления. Габаритные размеры пульта, параметры зон досягаемости по высоте, ширине и глубине, размеры пространства для ног, высота рабочей поверхности, угол наклона панелей рассчитываются по общим правилам расчета рабочих мест. Приведем далее некоторые из этих правил.

Например, для положения «сидя» предпочтительны панели пульта горизонтальные и наклонные различной формы (рис. 10.3, а). Глубина их не более 500 мм от переднего края. Если ширина вертикальной панели более 1500 мм, то удобнее работать стоя (рис. 10.3, б).

Средства отображения информации располагают обычно на вертикальных панелях, а органы управления – на наклонных (под углом 10–20 к горизонтальной плоскости) и горизонтальных.

а

б

Рис. 10.3. Расположение средств отображения информации и органов управления на панелях пульта: а – при работе сидя; б – при работе стоя-сидя; 1, 2, 3 – средства отображения информации; 4, 5, 6 – менее важные средства отображения информации и органы

Расположение и углы наклона панелей должны соответствовать показаниям на рис. 10.4, а, а углы зрительного обзора – показаниям на рис.10.2, б.

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

131

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.2.Основы эргономики

а

б

Рис. 10.4. Расположение панелей пульта управления и углы зрительного обзора:

а – наклон панелей пульта управления при работе стоя-сидя; б – углы зрительного обзора оператора при повороте глаз и головы: α – оптимальный угол; β и γ – оптимальные углы соответственно при движении глаз и при повороте головы

Рекомендуемые зоны размещения средств отображения информации представлены на рис. 10.5.

Рисунок 10.5. Зоны размещения средств отображения информации на плоскости:

А – часто используемая зона для быстрого и точного считывания; В – часто используемая зона для менее точного и быстрого считывания; С – редко используемая зона при работе стоя; Д – зона стрелочных индикаторов

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

132

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.2.Основы эргономики

При повышенной точности манипуляций органами управления на пульте необходимо предусмотреть опорную поверхность для предплечий и кистей рук. Цветовое решение панелей должно быть спокойным, в светлых приглушенных тонах, не допускается блеск поверхностей панелей и элементов, размещенных на них. На панелях пульта не должно быть посторонних элементов или выступающих частей крепежа. Рабочая поверхность в местах соприкосновения с частями тела работающего должна изготавливаться из материала с низкой теплопроводностью. Рабочая поверхность должна легко и быстро подвергаться уборке.

Общие эргономические требования к пультам управления регламентируются ГОСТ 23000–78. Эргономические требования к средствам отображения информации содержатся в ГОСТ 2601–84, ГОСТ 19785–88 и др. (8 стандартов). В них учитываются зрительные возможности человека, возможность и скорость считывания показателей со шкал приборных индикаторов, приводятся оптимальные величины интервалов между отметками, толщины обводки цифр и соотношение их размеров и расположения на шкалах и т. д.

10.3. Основыэстетикипредметно-пространственнойсреды

Основные понятия

Эстетичность объектов – это совокупность свойств, характеризующих их художественную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, совершенство производственного исполнения [12].

1. Художественная выразительность заключается:

в передаче социальнозначимой информации в виде художественных образов;

оригинальности замысла, выделяющего данное изделие (объект) среди аналогичных объектов;

соответствии стиля окружающей среде; соответствии моде, выражающей господствующие в данное время эсте-

тические вкусы.

2.Рациональность формы – свойство, выражающее согласованность принятых конструктивных форм с условиями внешней среды:

функционально-конструктивная обусловленность формы, т. е. соответствие назначению по динамичности, легкости, быстроходности, тяжеловесности и т. д., принципу действия и особенностям взаимодействия изделия со средой;

согласованность формы изделия и примененных материалов; масштабная согласованность формы целого и частей.

3.Целостность композиции выражается в следующих свойствах: организованность объемно-пространственной структуры, т. е. логиче-

ская завершенность пространственного строения формы, ее масштабной,

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

133

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.3.Основы эстетики предметно-пространственной среды

пропорциональной и ритмической организации, подчиненность целому частного;

тектоничность, т. е художественная осмысленность реальной работы и конструкции и материалов;

пластичность внутренних решений, т. е. логичность взаимных переходов и связей, объемов, плоскостей и очертаний формы;

единство пластичного решения с другим функционально связанным изделием;

упорядоченность графических и изобразительных элементов, их взаимная согласованность и соподчиненность по общему композиционному решению;

колорит и декоративность, взаимосвязь цветовых сочетаний и использования декоративных свойств материалов.

4. Совершенство производственного исполнения характеризует эсте-

тично совершенный товарный вид изделия и имеет свойства: чистоту выполнения контуров и сопряжений;

тщательность выполнения, стойкость декоративных и защитных покрытий и отделки поверхностей;

четкость исполнения фирменных знаков и указателей.

Проектная деятельность по приданию промышленному изделию эстетичности называется художественным конструированием или дизайном.

Дизайн, цели, задачи и этапы

Цели и задачи дизайна:

1)обеспечить удобство пользования изделием путем придания ему художественной выразительности, гармонии целостной формы и др. свойств, соответствие условиям его использования по назначению;

2)облегчить общение человека с изделием, уменьшить нервное напряжение, способствовать созданию комфортных условий для физической и умственной деятельности.

Дизайн может охватить, кроме отдельных машин, оборудования и их комплексов, производственные помещения, внутризаводской транспорт, технологические линии, заводские и другие производственные территории (размещение зданий, сооружений и оборудования на буровых, производственных и ремонтных предприятий нефтяной промышленности).

На решение проблем дизайна воздействуют элементы информационные, управляющие и лицевые (панели, оболочки, несущие конструкции и т. д.).

Инженерное проектирование и дизайн – единый процесс создания общественно целесообразных изделий, удобных в эксплуатации, технически совершенных и красивых. Выделяют следующие этапы этого процесса:

1.Предпроектные исследования:

изучаются отечественные и зарубежные аналоги, стандарты, медикогигиенические нормы, условия производства. На этой основе производится эргономический анализ проектируемого изделия;

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

134

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.3.Основы эстетики предметно-пространственной среды

определяются основные условия, влияющие на показатели качества изделия, технические показатели: масса, габариты, мощность и производительность, удобство эксплуатации, обслуживания и ремонта;

производится исследование экономических показателей с учетом технических и технологических возможностей предприятия и перспектив его развития.

2. Проектные исследования:

осуществляется художественное и эргономическое моделирование объекта с целью выявления естественных связей изделия с социальнокультурной средой и человеком;

исходя из общественного образа потребления, дизайнер выявляет главный смысл изделия как вещи и пытается воплотить его в проектном образе;

вещь оценивается как целесообразно работающая конструкция с точки зрения удобства, портативности, гибкости, комфортабельности. От первых идей и эскизных набросков до состояния законченного проекта дизайнер постоянно выступает в роли аналитика-эксперта по отношению к требованиям и предложениям заказчика-потребителя. В этом процессе могут выбираться варианты художественно-конструктивных компоновок и целесообразна коллективная оценка проектных решений («мозговой штурм»).

3. Проектно-графическое моделирование.

Основные типы графических изображений: наброски, поисковые рисунки, эскизы, демонстрационные рисунки и чертежи.

Набросок – обобщенное условное изображение, характерное передачей только основного и типичного, без проработки деталей. Наброски выполняются по памяти, по воображению и с натуры. В зависимости от графических средств наброски могут быть контурными, контурно-тональными и живо- писно-тональными, точно передающими объемность, цветофактурные, фак- турно-пластические характеристики форм.

Основным средством графического выражения является линия. Она может быть прерывистой, трепетной, воздушной, стремительной. Штрих или заливка, используется для передачи тона, фактуры, цветности, материальности поверхностей объекта в черно-белых набросках (объем, светотень).

Используют обычно фломастер, карандаш, перо, тушь, реже акварель, уголь и т. д.

Поисковый рисунок – монохромное обобщенное изображение для быстрой фиксации идеи в процессе решения композиционно-графических задач, формирования компоновок, проработки отдельных узлов, конструктивных сечений. Используются методы рисования и черчения.

Эскиз – дает точное представление об изделии. Эскиз можно выносить на обсуждение.

Демонстрационный рисунок – представляет изделия в завершенной форме, выполняют с помощью методов перспективного построения и с привлечением всех видов изобразительных средств. Выполняется на отдельном планшете на основе приемов и правил композиции.

Проработка эскизных и демонстрационных рисунков и поисковых моделей целесообразна параллельно с разработкой чертежей компоновки и об-

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

135

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.3.Основы эстетики предметно-пространственной среды

щего вида изделия, поскольку с их помощью выявляются формы, масштабы и пропорции образца.

Композиция промышленного изделия – построение целостного произведения, все элементы которого находятся во взаимосвязи и гармоничном единстве, по определенным приемам и правилам

На демонстрационных планшетных рисунках основным объектом является центр композиции.

Приемы построения композиции:

главное изображение в укрупненном масштабе и (или) в центре план-

шета;

при многоплановой композиции основное изделие располагают на переднем плане;

используют контрастные решения линейных и плоскостных тональных отношений объекта и фона;

подбирают освещенность так, чтобы главный объект четко вырисовывался, а второстепенные вспомогательные элементы – условно и мягко (размыто);

расположение изображений выполняют линейно, как бы ведя зрителя к центру композиции.

Правила композиционного расположения изделия на планшете заключаются в выражении уравновешенности, динамичности, завершенности структуры объектов и тектоничности.

Уравновешенность достигается:

1)симметричным расположением изображений с учетом их плотности, количества и тональности;

2)определением смыслового значения каждого объекта: основные предметы и формы должны уравновешивать более громоздкие, но второстепенные;

3)варьированием плотностью и тональностью пятен;

4)расположением более тяжелых предметов в нижней части рисунка, что обеспечивает устойчивость.

Равновесие определяет вес и направление элементов конструкции. Элемент, находящийся в центре композиции или близко к нему, или расположенный на вертикальной оси, проходящей по центру композиции, ощущается имеющим меньший вес, а элемент в верхней части – тяжелее нижнего.

Направление предмета слева направо и вверх воспринимается как набор высоты, другие направления – как нисходящее. Любой предмет, расположенный в верхней части композиции, выглядит тяжелее, чем в левый.

Динамичность достигается:

1)размещением движущихся предметов вне центра: эффект динамичности усиливается при наличии свободного пространства перед объектом;

2)размещением объекта на диагонали планшета;

3)выбором точки зрения на объект (лучшие ракурсы с нижнего гори-

зонта).

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

136

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.3.Основы эстетики предметно-пространственной среды

Вкомпозиции большую роль играют объектно-пространственные структуры:

моноблочные со скрытым механизмом (автомобили, роторы, вертлюг, редукторы и т. д.), размещенные в корпусе;

открытые структуры механизмов или несущих конструкций (буровые вышки и их основания, стойки станков-качалок и т. д.);

смешанные (лебедки, насосы и т. д.).

Тектоника (от греч. – строить, созидать) отражает соотношение размеров, например несущего и несомого, нагруженного и свободного от усилий элементов, что должно находить адекватное отражение в форме. Несущие элементы должны быть сильными, несомые – легкими и т. д.

Средства композиции – пропорционирование, масштабность, тождественность, ритм, контраст, нюансировка.

Пропорционирование – при компоновке сложной многоэлементной системы выделяются пространственно-обособленные, визуально-автономные

 

a

 

c

 

группы, элементы. Затем уточняют их размерные отношения

 

 

 

K .

d

 

b

 

 

Частный случай геометрической пропорции – правило золотого сечения: деление целого на две неравные части, в которой меньшая относится к боль-

шей, как большее к целому: в инженерной практике чаще K 0,618 или 3421 .

Применяют также и другие соотношения большего к меньшему:

2 1,41; 3 1,73 и 5 2,25.

Масштабность – определяет соразмерность изделия, его параметров с окружающей средой и человеком, выражает соответствие зрительно воспринимаемых форм сооружений, машин и т. д. размерам человека или его элементам (руке, пальцу и т. д.).

Тождественность – повторение величин и свойств изображаемых предметов.

Нюансировка – оттенять, делать едва уловимые переходы (нюансы). Контрастность – различие сравниваемых величин, значений – придает

динамичность, усиливает впечатление.

Метрический повтор – отражает характер процессов функционирования изделий и связан с контрастом (иллюминаторы судна, самолета, окна, простенки, двери, вагоны, шкалы приборов).

Ритм – постепенные количественные изменения в ряду изображаемых элементов – нарастание или убывание объема или площади, чередование выпуклых и вогнутых частей, силы тона, светлого или темного. Ритмы могут быть убывающими, возрастающими, спокойными, беспокойными, направленными по горизонтали и вертикали и т. д.

Представление об объемно-пространственных структурах и тектоничности композиций можно получить достаточно полно путем макетирования. Различают поисковые, доводочные, посадочные и демонстрационные макеты.

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

137

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.3.Основы эстетики предметно-пространственной среды

Поисковые макеты изготавливаются со значительным уменьшением масштаба (для оперативности и удобства манипуляций) из различных материалов (пластилин, дерево, пенопласт, пленок и т. д.) с целью определения формально-пластических решений, поиска объемно-пространственных структур.

Доводочные макеты строят для уточнения характеристик создаваемого изделия, когда основные ее свойства определены. Они имитируют относительно несложные цилиндрические и плоские поверхности, составные с возможностью перемещения относительно друг друга, их сборку, разборку или отдельные функции. Очень удобна бумага для получения разверток, раскроя заготовок, для иллюстрации технологической обработки штамповкой, сваркой и т. д.

Посадочный макет – для воспроизведения объемно-пространственной структуры технически сложных изделий (транспортные средства, буровые установки, сельхозмашины и т. д.) и проверки на натуре в виде деревянного каркаса с последующей облицовкой. В каркасе можно разместить натурные элементы: сиденья, органы управления, приборы и т. д. Посадочный макет позволяет проводить и некоторые измерения, подбирать конструкционные и отделочные материалы, отрабатывать решения, проверять реакцию и ощущения будущего потребителя в условиях, приближенных к реальным.

Демонстрационные макеты – дают полное представление об изделии и его свойствах. Широко применяют в выставочных экспозициях. Могут имитировать функциональные и другие эффекты. При создании принципиально новых перспективных конструкций практикуют изготовление действующих макетов в натуральную величину.

Цвет в проектировании

Показатели цвета:

Цветовой тон – зависит от избыточного поглощения одного из цветов хроматической абберации.

Чистота цвета (насыщенность) – характеризует степень яркости света (светлые тона).

Цветовой климат – комплексное понятие, характеризующее в совокупности гармоничность сочетания или противопоставления цветовых тонов, условия восприятия цвета, уровень освещенности, их психофизическое воздействие на человека.

Некоторые закономерности восприятия цвета:

цвета красный, оранжевый, желтый – восприятие солнца и огня, теплые

тона.

синий, голубой (море, вода, небо) – холодные тона Теплые тона кажутся наступательными, активными, холодные – отсту-

пающими, пассивными.

Дизайнеры должны стремиться к цветовой гармонии (рис. 10.6), имеющей разновидности:

контрастная – выражается противопоставлением цветов: красный – зеленый, оранжевый – синий, желтый – фиолетовый;

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

138

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.3.Основы эстетики предметно-пространственной среды

нюансная – выражается через сочетание цветов, близких по характеристикам (красный – оранжевый, синий – голубой и т. д.);

цветовая триада– используется сочетание цветов, равноотстоящих на цветовом круге: красный – желтый – синий; оранжевый – зеленый – голубой;

колорит– продуманная система сочетания цветов.

Задачи использования цветов при конструировании – облегчить труд, сделать приятным пребывание в предметно-пространственной среде.

Фиолетовый

Красный

Голубой

Оранжевый Серый

Синий

Желтый Зеленый

Рис. 10.6. Схема цветовой контрастной гармонии

Окраска объекта должна:

раскрывать специфические особенности функций объекта, сущность, назначение;

помогать выявлять объемно-пространственную и тектоническую структуры, выражение тяжести, легкости, динамичности, ритма, пропорций.

При окраске оборудования выделяют зоны управления, рабочие органы

и т. д.

В зависимости от преобладания и характера красок колорит изделия может быть темным, холодным, светлым, теплым, спокойным или направленным.

10.4. Последовательностьхудожественногоконструирования

Втабл. 10.3 представлена последовательность, конкретное содержание

ирезультат работы дизайнера на различных этапах конструирования изделия.

Художественно-конструкторское предложение – поиск основной идеи изделия, его компоновки, обобщения формы.

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

139

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.4.Последовательность художественного конструирования

Работа над эскизными вариантами – нахождение целесообразной компоновки узлов и деталей, поиск их пространственной взаимосвязи и внешней формы, логически увязанных с содержанием изделия. В этом процессе дизайнер и инженер-конструктор должны иметь ясное представление о реальных отделочных материалах, которые можно использовать в изделии, и технологических возможностях изготовления в условиях предприятияпроизводителя. Основным методом творческой работы дизайнера на всем протяжении проектирования является объемный поиск решений с помощью моделей и макетов, разрабатываемых как для изделия в целом, так и для отдельных узлов. Масштаб модели увеличивается по мере приближения к выбору окончательного решения.

В вариантах эскизов должны быть отражены основные показатели рациональных решений по конструктивной схеме, потребляемой мощности, габаритам, массе, новым материалам. Должны быть также учтены требования технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические, экономические и др. Компоновка изделия осуществляется конструктором и дизайнером совместно. Конструктор определяет основные узлы изделия, их габариты и схематическую компоновку. Дизайнер находит возможные варианты компоновки в объемном виде. Далее идет композиционное уточнение формы, возникшей в компоновочной схеме.

Таблица 10.3

Последовательность художественного конструирования в проектировании промышленных изделий

Стадии

Содержание работы дизайнера

Результат работы дизайнера

проектирования

 

 

 

 

 

 

 

Техническое зада-

Участие в разработке ТЗ

Согласование с дизайнером

ние (ТЗ)

 

ТЗ

 

 

Техническое пред-

Участие в анализе качества аналогов

Обобщение результатов

ху-

ложение: художе-

и совокупности связей в подсистемах

дожественно-конструктор-

ственно-конструк-

«человек – изделие» и «человек – сре-

ского анализа

 

торский анализ

да»

 

 

 

Эскизный проект

Разработка художественно-конструк-

Художественно-конструк-

 

торского предложения: предвари-

торское

предложение:

2–3

 

тельные исследования, изучение

варианта

компоновки,

2–3

 

конструкции, материалов и техноло-

эскизных варианта в графике

 

гии изготовления; определение тре-

и объеме; обоснование ре-

 

бований к изделию; варианты ком-

шения (пояснительная за-

 

поновок; разработка вариантов эски-

писка)

 

 

 

зов в графике и объеме; анализ и вы-

 

 

 

 

бор эскизных вариантов

 

 

 

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

140

10.ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

10.4.Последовательность художественного конструирования

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 10.3

 

 

 

 

 

 

 

Стадии

Содержание работы дизайнера

 

Результат работы дизайнера

проектирования

 

 

 

 

 

Художественно-конструк-

Технический

Разработка художественно-конструк-

проект

торского проекта:

 

 

 

торский проект

 

окончательная компоновка, модели-

Модель или макет

 

рование и макетирование;

 

 

Компоновочные чертежи из-

 

разработка сложных поверхностей;

 

 

 

 

 

 

делия и перспективные изо-

 

 

 

 

 

бражения

 

выбор конструкционно-отделочных

Заказ на материал

 

материалов;

 

 

 

 

 

 

экономические

обоснования

и

Пояснительная записка

 

оформление проекта

 

 

Рабочий

проект; чертежи

Рабочий проект

Рабочее проектирование: участие в

 

разработке рабочих чертежей изде-

общих

видов, подписание

 

лия, технологической оснастки, пла-

технической документации

 

зовых чертежей; контроль соответ-

 

 

 

ствия рабочих чертежей художест-

 

 

 

венно-конструкторскому

проекту;

 

 

 

разработка чертежей элементов про-

 

 

 

мышленной графики, пультов, щит-

 

 

 

ков и деталей внешнего оформления

 

 

 

изделий

 

 

 

Высокое качество образца

Опытный образец

Участие в авторском надзоре за из-

 

готовлением, испытанием и довод-

 

 

 

кой опытного образца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольныевопросы

1.Роль человеческого фактора в формировании ПППС.

2.Связь между компонентами ПППС и свойствами техники и технологических процессов.

3.Как воздействует выполнение требований эргономики и эстетики на другие качества изделий?

4.Что такое рабочее место и какие эргономические требования предъявляются к нему?

5.В чем заключаются требования к организации системы «человек – машина»?

6.В чем заключаются требования к организации деятельности операто-

ра?

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

141

10. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

Контрольные вопросы

7.Факторы, определяющие требования к конструкции и компоновке рабочего места.

8.Какие цели и задачи имеет дизайн?

9.Какие работы выполняются дизайнерами на различных стадиях проектирования и на этапе проектно-графического моделирования?

10.В чем выражается сущность композиции?

11.Назовите основные приемы и правила выделения композиционного

центра.

12.Назовите основные средства формирования композиций в единое целое, раскройте их суть.

13.Какую роль играют цвета в дизайне?

Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Учеб. пособие

142

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]