5.3.2. Принципові схеми технічних об’єктів

На принциповій схемі стандартними символами (позначеннями) зображуються елементи технічного об’єкта, впливи між ними (з уточненням типу впливу), а також пояснюється принцип дії об’єкта в цілому та окремих елементів зокрема. ПС розробляється для одного з етапів стану експлуатації ТО.

На рис. 5.4 наведений приклад принципової пневматичної схеми –схеми дросельного регулювання швидкості поршня пневмоциліндра.

При перемиканні пневморозподільника 7 в ліву позицію за схемою робоче тіло – стиснене повітря - надходить через регульований дросель 2 в поршневу порожнину 3 пневмоциліндра, а з штокової порожнини 4 через зворотний клапан 6 витісняється у атмосферу. Якщо пневморозподільник знаходиться у правій позиції стиснене повітря подається через регульований дросель 5 в порожнину 4, а з поршневої порожнини 3 через зворотний клапан 1 витісняється в атмосферу. Таким чином, функцією пневморозподільника 7 є керування повітряними потоками, функцією регульованих дроселів – зміна витрат повітря, що надходять до порожнин пневмоциліндра, зворотні клапани 1 і 6 пропускають стиснене повітря лише в одному напрямку і, нарешті, сам пневмоциліндр служить для приведення в зворотно-поступальний рух виконавчої ланки робочої машини (на схемі не показана).

Принципові елементи

Принципові елементи являють собою окремі елементи або, найчастіше, - підсистеми (сукупності неподільних елементів – агрегати, апарати, вузли) реального технічного об’єкта, стандартизовані зображення яких можуть пояснювати принцип дії елемента, але не містять конструктивних ознак. Таке представлення спрощує розуміння принципу дії та функцій ТО, прискорює аналіз різних варіантів його моделей.

ПС досить широко використовуються в різних галузях техніки. Зокрема, в гідро- і пневмосхемах принциповими елементами є насоси, комп-

ресори, розподільники, фільтри, запобіжні клапани, дроселі, регулятори витрат, трубопроводи; в електросхемах це - електродвигуни, магнітні пускачі, резистори, реостати, конденсатори, реле часу, котушки індуктивності.

Впливи між принциповими елементами

Впливи між принциповими елементами являють собою спрямовані потоки матерії, енергії, інформації або їх комбінації. Наприклад, в гідросистемах це потоки робочої рідини (сукупності впливів всіх трьох типів), параметри яких (швидкість, тиск і інші) по довжині потоку змінюються.

Вхідні впливи принципових елементів можна розглядати як вихідні впливи елементів, від яких підводиться потік матерії, енергії або інформації (по трубопроводу, електричному дроту або за допомогою радіозв’язку). При цьому необхідно враховувати передаточні відношення – зміну параметрів потоків, що з’єднують елементи.

Класифікації принципових елементів

1. Рівень складності принципового елемента визначає число неподільних елементів ТО, з яких він складається. При необхідності, залежно від умов розв’язуваної задачі можна ввести декілька проміжних рівнів складності для підсистем або елементів ТО.

2. Залежно від кількості врахованих параметрів неподільних елементів ТО, з яких складається принциповий елемент він має більший або менший ступінь абстрактності (повноти). Класифікація за даною ознакою дозволяє визначити наскільки точно аналог моделює оригінал.

3. За наявністю зв’язків із множинами Л та ТС принципові елементи ТО діляться на зовнішні (з’єднані хоча б одним матеріальним, енергетичним або інформаційним впливом із Л або ТС) та внутрішні (не мають зовнішніх впливів).

4. Залежно від виконуваних функцій принципові елементи можуть бути поділеними на робочі (безпосередньо реалізують зовнішню функцію) ТО та допоміжні, що створюють умови для виконання зовнішньої функції.

Види принципових схем

Вище вже вказувалось, що в деяких галузях техніки для створення ПС розроблені спеціальна символьна мова, відповідні стандарти та норми. Залежно від типу зображуваних елементів або підсистем ТО виділяють такі види ПС:

• кінематичні схеми;

• гідравлічні та пневматичні схеми;

• електричні схеми;

• напівпровідникові схеми;

• мікропроцесорні схеми;

• схеми автоматизації;

• монтажні схеми;

• схеми теплоенергетичних установок та теплосхеми.

Розробка принципових схем

Розробка ПС може викликати певні труднощі у проектувальників, які звикли мати справу з більш конкретними конструктивними схемами, на яких ТО представлений спрощеними зображеннями неподільних елементів, що за виглядом наближаються до ескізів його деталей (болтів, гайок, кришок, валів і т.д.). В подібних ситуаціях може допомогти видова класифікація ПС: залежно від галузі техніки в якій передбачається використовувати розроблюваний ТО слід визначити, на принципові елементи якого виду і якого призначення він може бути поділеним. Далі згідно із діючими стандартами та нормами визначається, як принципові елементи повинні зображуватись на схемі.

ПС може бути створена на основі ФС або КС. В першому випадку визначають основні принципові ознаки та параметри ТО і його елементів, в другому – абстрагуються від конструктивних ознак та параметрів.