«Элементы и узлы радиотехнических устройств. Выпрямители. Фильтры»

Цель: познакомить обучающихся с назначением и видами технических схем: кинематических ,гидравлических, пневматических, электрических и радиотехнических. правильно пользоваться справочными таблицами; рас¬ширить политехнический кругозор; воспитывать аккуратность в ходе графической деятельности. Задачи: обучающая: ознакомить обучающихся с назначением и изображениями на схемах; воспитывающая: воспитывать культуру речи технической терминологии; воспитывать ответственное отношение к урокам; развивающая: расширять политехнический кругозор, умение пользоваться справочными пособиями и материалами; развивать пространственные представление и мышление. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СХЕМАХ . Назначение схем. При изучении работы различных станков, механизмов, при их наладке или ремонте, при монтаже электрического оборудования и электропроводки, гидравлических и пневматических систем отопления и трубопроводов нередко требуется только уяснить принципиальную связь между отдельными составными частями и элементами монтируемого устройства, без уточнения его конструктивных особенностей. Для этой цели и предназначаются схемы: кинематические, гидравлические, электрические и др. Кинематические схемы отображают связь и взаимодействие между подвижными элементами устройства, гидравлические показывают систему управления посредством жидкости, электрические поясняют принципы работы и взаимосвязь между элементами электрического устройства, аппаратуры, машины, прибора, установки. При чтении схем можно легко и быстро понять самое основное — принцип действия монтируемого устройства. На схемах детали изображаются упрощенно посредством условностей, установленных ГОСТами. Например, на кинематических схемах различные валы, оси, стержни, шатуны условно обозначаются упрощенной прямой линией; шкивы, несмотря на разнообразие их конструкции, изображаются на одной проекции в виде окружностей, на другой—в виде прямоугольников с осью посредине без разделительных линий на стыках ступеней. На рис. 7.1 показана кинематическая схема простого вертикально-сверлильного станка с наглядным пояснением условных обозначений сборочных единиц и деталей. Из приведенных примеров видно, что эти обозначения представляют собой упрощенные или условные изображения отдельных частей механизмов, напоминающие их лишь в общих чертах. При составлении и чтении схем важно знать принятые условные обозначения: для кинематических схем; для электрических, гидравлических и пневматических схем—обозначения, установленные комплексом соответствующих стандартов ЕСКД (см. § 7.3, 7.4). Схемы являются неотъемлемой частью комплекта конструкторских документов для многих изделий и вместе с другими техническими документами обеспечивают данные, необходимые при проектировании, изготовлении, монтаже, регулировке, эксплуатации и изучении изделия. Схемы широко используются как иллюстративный материал к различным описаниям, наглядно разъясняющим связь между элементами изделий, принцип их работы и другие сведения. Требования производства к схемам. Схемы, поясняющие принцип действия устройства и взаимосвязь между элементами, строят с учетом следующих требований. Формы всех знаков (упрощенных изображений или условных обозначений) для элементов различных систем выполняют согласно стандартам ЕСКД. Условные знаки вычерчивают, как правило, без соблюдения масштаба, но с сохранением одинакового соотношения элементов и одинаковой величины при повторении их на одной и той же схеме. Условные обозначения элементов в принципиальных схемах Располагают так, чтобы обеспечить возможность соединения этих элементов между собой кратчайшими линиями связи (электропроводы, трубопроводы гидропневмосистем и т. п.) и с минимальным числом их пересечений. Условные знаки на схемах вычерчивают в ортогональной или наглядной (аксонометрической) проекции. Трудоемкость выполнения схем можно значительно снизить за счет применения специально изготовленных штампов и трафаретов. При выполнении схем стремятся не загружать их второстепенными деталями в тех случаях, когда это не затрудняет правильного понимания изображенного устройства. Схемы выполняют возможно компактнее, но так, чтобы компактность не снижала их ясности и простоты чтения. Размеры (форматы) схем выбирают такие, чтобы ими было удобно пользоваться в условиях производства и при эксплуатации изделий. Для обеспечения хороших светокопий, а также для наглядности и рельефности схем применяют следующие примерные соотношения толщин основных линий в зависимости от их назначения: в кинематических схемах линии кинематических связей, т. е. условные изображения таких деталей, как, например, валы, стержни, шатуны, вычерчивают сплошными линиями толщиной s (обычно 1 мм); для изображения подшипников, шкивов зубчатых колес, муфт, втулок и т. п. толщина линий берется приблизительно 5/2 (обычно 0,5 мм), и тонкими линиями 5/3 вычерчивают оси, окружности зубчатых колес, шпонки, ремни, габариты станка и т. п.; в электрических схемах линии электрических связей вычерчиваются сплошными линиями толщиной 5/2, линии условных очертаний приборов 1,55... 25. Надписи на схемах дают краткие и предельно ясные. Выполняют их стандартным чертежным шрифтом. Условности, отличные от установленных стандартами ЕСКД, которые оказалось необходимым ввести в схему, должны быть пояснены.. Схемы являются особым типом чертежей, на которых с помощью условных графических и цифровых обозначений разъясняются устройство, принцип работы и другие основные технические данные изделия. Схемы в зависимости от особенностей составных элементов и связей, входящих в состав изделия, подразделяют на следующие виды (обозначаются буквами): электрические —Э; гидравлические — Г; пневматические—П; кинематические — К; комбинированные — С; деления — Е. Схемы в зависимости от основного назначения подразделяются на следующие типы (обозначаются цифрами): структурная — 1; функциональная —2; принципиальная — 3; соединений — 4; подключения — 5; общая — 6; расположения — 7. Процесс чтения, можно выделить следующие основные операции: 1. Общее ознакомление со схемой. 2.Установление по условным изображениям и обозначением ее элементов вида и типа, к которым относится данная схема. 3.Ознакомление со всеми элементами схемы по их условным изображениям и обозначениям. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ. На производстве кинематическими схемами пользуются при изучении изделия, для выполнения кинематических расчетов, определения направления вращения, числа оборотов, подач, а также при сборке, регулировке, испытании, наладке. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ Современные приборы, станки, автоматические линии имеют различные электрические устройства, для пояснения которых составляют электрические схемы. Чтобы хорошо читать электрические схемы, надо знать не только условные, графические обозначения, но и твердо усвоить основы электротехники. Условные графические обозначения, применяемые в электрических (принципиальных) схемах, установлены рядом стандартов ЕСКД. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СХЕМЫ Гидравлические и пневмогидравлические схемы управления находят все более широкое применение. Они обеспечивают точное управление систем, имеющих большие мощности, массы и скорости при относительно небольших размерах и весе. Электрические, механические и пневматические агрегаты, системы обычно работают совместно с гидравлическими механизмами и аппаратами. Так, управление гидро аппаратами может быть механическим (с помощью кулачков, упоров, эксцентриков и т. д.), электрическим и пневматическим. Схемы помогают производить наладку системы и выявлять дефекты монтажа. Выпрямители и фильтры Процесс преобразования переменного напряжения в постоянное всегда поэтапный. На первом этапе переменное напряжение преобразуется в пульсирующее, путем отсекания или инверсии импульсов одной из полярностей. Устройство, осуществляющее такое преобразование, называется выпрямителем. На выходе выпрямителя формируется последовательность униполярных импульсов напряжения, т.е. появляется постоянная составляющая, на фоне которой существует переменная составляющая. Второй этап состоит в преобразовании с помощью электрического фильтра выпрямленного (пульсирующего) напряжения в постоянное. Выпрямители классифицируют по числу фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора, схеме соединения вентилей и форме выпрямленного напряжения. Выпрямитель гармонического напряжения при работе на емкостно-резистивную нагрузку. Параметры выпрямителя. Выбор элементов схемы Схема любого выпрямителя базируется на использовании ключей, соединяющих нагрузку с входным переменным напряжением таким образом, что в нагрузке допускается протекание тока только одной из полярностей. Обычно в качестве ключей используют вентили. Вентиль – это прибор, обладающий несимметричной характеристикой проводимости – малым сопротивлением для прямого и большим – для обратного тока. За счет односторонней проводимости вентиля переменное напряжение преобразуется в пульсирующее. Поэтому для получения постоянного напряжения приходится заполнять паузы между отдельными импульсами напряжения. Такая операция называется сглаживанием. Для сглаживания пульсаций используются накопители энергии – дроссели, конденсаторы или их комбинации. В цепях питания маломощных потребителей наиболее распространены емкостные накопители. Совместно с нагрузкой, которая на постоянном токе моделируется резистором сопротивлением R или проводимостью G = 1/R, они образуют простейший сглаживающий фильтр. Таким образом, минимальный набор элементов выпрямителя состоит из источника переменного напряжения, вентиля и потребителя R, который совместно с накопителем С образует резистивно-емкостный сглаживающий фильтр.Цель: познакомить обучающихся с назначением и видами технических схем: кинематических ,гидравлических, пневматических, электрических и радиотехнических. правильно пользоваться справочными таблицами; рас¬ширить политехнический кругозор; воспитывать аккуратность в ходе графической деятельности. Задачи: обучающая: ознакомить обучающихся с назначением и изображениями на схемах; воспитывающая: воспитывать культуру речи технической терминологии; воспитывать ответственное отношение к урокам; развивающая: расширять политехнический кругозор, умение пользоваться справочными пособиями и материалами; развивать пространственные представление и мышление. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СХЕМАХ . Назначение схем. При изучении работы различных станков, механизмов, при их наладке или ремонте, при монтаже электрического оборудования и электропроводки, гидравлических и пневматических систем отопления и трубопроводов нередко требуется только уяснить принципиальную связь между отдельными составными частями и элементами монтируемого устройства, без уточнения его конструктивных особенностей. Для этой цели и предназначаются схемы: кинематические, гидравлические, электрические и др. Кинематические схемы отображают связь и взаимодействие между подвижными элементами устройства, гидравлические показывают систему управления посредством жидкости, электрические поясняют принципы работы и взаимосвязь между элементами электрического устройства, аппаратуры, машины, прибора, установки. При чтении схем можно легко и быстро понять самое основное — принцип действия монтируемого устройства. На схемах детали изображаются упрощенно посредством условностей, установленных ГОСТами. Например, на кинематических схемах различные валы, оси, стержни, шатуны условно обозначаются упрощенной прямой линией; шкивы, несмотря на разнообразие их конструкции, изображаются на одной проекции в виде окружностей, на другой—в виде прямоугольников с осью посредине без разделительных линий на стыках ступеней. На рис. 7.1 показана кинематическая схема простого вертикально-сверлильного станка с наглядным пояснением условных обозначений сборочных единиц и деталей. Из приведенных примеров видно, что эти обозначения представляют собой упрощенные или условные изображения отдельных частей механизмов, напоминающие их лишь в общих чертах. При составлении и чтении схем важно знать принятые условные обозначения: для кинематических схем; для электрических, гидравлических и пневматических схем—обозначения, установленные комплексом соответствующих стандартов ЕСКД (см. § 7.3, 7.4). Схемы являются неотъемлемой частью комплекта конструкторских документов для многих изделий и вместе с другими техническими документами обеспечивают данные, необходимые при проектировании, изготовлении, монтаже, регулировке, эксплуатации и изучении изделия. Схемы широко используются как иллюстративный материал к различным описаниям, наглядно разъясняющим связь между элементами изделий, принцип их работы и другие сведения. Требования производства к схемам. Схемы, поясняющие принцип действия устройства и взаимосвязь между элементами, строят с учетом следующих требований. Формы всех знаков (упрощенных изображений или условных обозначений) для элементов различных систем выполняют согласно стандартам ЕСКД. Условные знаки вычерчивают, как правило, без соблюдения масштаба, но с сохранением одинакового соотношения элементов и одинаковой величины при повторении их на одной и той же схеме. Условные обозначения элементов в принципиальных схемах Располагают так, чтобы обеспечить возможность соединения этих элементов между собой кратчайшими линиями связи (электропроводы, трубопроводы гидропневмосистем и т. п.) и с минимальным числом их пересечений. Условные знаки на схемах вычерчивают в ортогональной или наглядной (аксонометрической) проекции. Трудоемкость выполнения схем можно значительно снизить за счет применения специально изготовленных штампов и трафаретов. При выполнении схем стремятся не загружать их второстепенными деталями в тех случаях, когда это не затрудняет правильного понимания изображенного устройства. Схемы выполняют возможно компактнее, но так, чтобы компактность не снижала их ясности и простоты чтения. Размеры (форматы) схем выбирают такие, чтобы ими было удобно пользоваться в условиях производства и при эксплуатации изделий. Для обеспечения хороших светокопий, а также для наглядности и рельефности схем применяют следующие примерные соотношения толщин основных линий в зависимости от их назначения: в кинематических схемах линии кинематических связей, т. е. условные изображения таких деталей, как, например, валы, стержни, шатуны, вычерчивают сплошными линиями толщиной s (обычно 1 мм); для изображения подшипников, шкивов зубчатых колес, муфт, втулок и т. п. толщина линий берется приблизительно 5/2 (обычно 0,5 мм), и тонкими линиями 5/3 вычерчивают оси, окружности зубчатых колес, шпонки, ремни, габариты станка и т. п.; в электрических схемах линии электрических связей вычерчиваются сплошными линиями толщиной 5/2, линии условных очертаний приборов 1,55... 25. Надписи на схемах дают краткие и предельно ясные. Выполняют их стандартным чертежным шрифтом. Условности, отличные от установленных стандартами ЕСКД, которые оказалось необходимым ввести в схему, должны быть пояснены.. Схемы являются особым типом чертежей, на которых с помощью условных графических и цифровых обозначений разъясняются устройство, принцип работы и другие основные технические данные изделия. Схемы в зависимости от особенностей составных элементов и связей, входящих в состав изделия, подразделяют на следующие виды (обозначаются буквами): электрические —Э; гидравлические — Г; пневматические—П; кинематические — К; комбинированные — С; деления — Е. Схемы в зависимости от основного назначения подразделяются на следующие типы (обозначаются цифрами): структурная — 1; функциональная —2; принципиальная — 3; соединений — 4; подключения — 5; общая — 6; расположения — 7. Процесс чтения, можно выделить следующие основные операции: 1. Общее ознакомление со схемой. 2.Установление по условным изображениям и обозначением ее элементов вида и типа, к которым относится данная схема. 3.Ознакомление со всеми элементами схемы по их условным изображениям и обозначениям. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ. На производстве кинематическими схемами пользуются при изучении изделия, для выполнения кинематических расчетов, определения направления вращения, числа оборотов, подач, а также при сборке, регулировке, испытании, наладке. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ Современные приборы, станки, автоматические линии имеют различные электрические устройства, для пояснения которых составляют электрические схемы. Чтобы хорошо читать электрические схемы, надо знать не только условные, графические обозначения, но и твердо усвоить основы электротехники. Условные графические обозначения, применяемые в электрических (принципиальных) схемах, установлены рядом стандартов ЕСКД. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СХЕМЫ Гидравлические и пневмогидравлические схемы управления находят все более широкое применение. Они обеспечивают точное управление систем, имеющих большие мощности, массы и скорости при относительно небольших размерах и весе. Электрические, механические и пневматические агрегаты, системы обычно работают совместно с гидравлическими механизмами и аппаратами. Так, управление гидро аппаратами может быть механическим (с помощью кулачков, упоров, эксцентриков и т. д.), электрическим и пневматическим. Схемы помогают производить наладку системы и выявлять дефекты монтажа. Выпрямители и фильтры Процесс преобразования переменного напряжения в постоянное всегда поэтапный. На первом этапе переменное напряжение преобразуется в пульсирующее, путем отсекания или инверсии импульсов одной из полярностей. Устройство, осуществляющее такое преобразование, называется выпрямителем. На выходе выпрямителя формируется последовательность униполярных импульсов напряжения, т.е. появляется постоянная составляющая, на фоне которой существует переменная составляющая. Второй этап состоит в преобразовании с помощью электрического фильтра выпрямленного (пульсирующего) напряжения в постоянное. Выпрямители классифицируют по числу фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора, схеме соединения вентилей и форме выпрямленного напряжения. Выпрямитель гармонического напряжения при работе на емкостно-резистивную нагрузку. Параметры выпрямителя. Выбор элементов схемы Схема любого выпрямителя базируется на использовании ключей, соединяющих нагрузку с входным переменным напряжением таким образом, что в нагрузке допускается протекание тока только одной из полярностей. Обычно в качестве ключей используют вентили. Вентиль – это прибор, обладающий несимметричной характеристикой проводимости – малым сопротивлением для прямого и большим – для обратного тока. За счет односторонней проводимости вентиля переменное напряжение преобразуется в пульсирующее. Поэтому для получения постоянного напряжения приходится заполнять паузы между отдельными импульсами напряжения. Такая операция называется сглаживанием. Для сглаживания пульсаций используются накопители энергии – дроссели, конденсаторы или их комбинации. В цепях питания маломощных потребителей наиболее распространены емкостные накопители. Совместно с нагрузкой, которая на постоянном токе моделируется резистором сопротивлением R или проводимостью G = 1/R, они образуют простейший сглаживающий фильтр. Таким образом, минимальный набор элементов выпрямителя состоит из источника переменного напряжения, вентиля и потребителя R, который совместно с накопителем С образует резистивно-емкостный сглаживающий фильтр.