- •Министерство образования российской федерации марийский государственный технический университет
- •Предисловие
- •Введение Терминология электронных средств
- •Тенденции развития конструкций эс
- •1. Структура и классификация электронных средств
- •1.1. Конструкция эс как система
- •1.2. Свойства конструкций эс
- •1.3. Структурные уровни
- •1.4. Классификация электронных средств
- •Контрольные вопросы.
- •2. Факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.1. Факторы окружающей среды
- •2.2. Системные факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.2.1 Факторы, определяющие компоновку рэа
- •2.3. Факторы взаимодействия в системе «человек-машина»
- •2.3.1. Человеко-машинные системы, их классификация и свойства.
- •2.3.2. Психологические характеристики и параметры человека-оператора
- •2.4 Рабочая зона оператора
- •2.4.1. Формы рабочих зон
- •2.4.2. Размещение органов управления
- •2.4.3. Размещение средств отображения
- •2.4.4. Выбор типа индикаторных приборов
- •2.4.5. Рекомендации по оформлению лицевой панели
- •3. Конструкторское проектирование
- •Характер и вид конструкторских работ и организация творческой работы
- •Характер и вид конструкторских работ
- •3.1.2 Организация творческой работы конструктора
- •Общая методология конструирования эс
- •3.2. Стадии разработки эс
- •3.3. Выбор метода конструирования эс
- •3.4. Конструкторская документация
- •4. Современные и перспективные конструкции электронных средств
- •4.1. Компоновочные схемы фя цифровой мэа III поколения
- •4.2. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа III поколения
- •4.3. Компоновочные схемы фя цифровой мэа IV поколения
- •4.4. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа IV поколения
- •4.5 Компоновочные схемы приёмоусилительных фя мэа III поколения
- •4.6 Компоновочные схемы приемоусилительных фя мэа IV поколения
- •4.7 Компоновочные схемы блоков приёмоусилительной мэа
- •4.8. Компоновочные схемы модулей свч и афар
- •5. Системы базовых несущих конструкций
- •5.1. Конструкционные системы и иерархическая соподчиненность уровней эс
- •5.2. Основные виды конструкционных систем
- •Размеры полногабаритных настольно-переносных корпусов бнк “Надел-85”
- •5.4. Проблема развития бнк для современных эс
- •6. Унификация конструкций эс
- •6.1. Государственная система стандартизации (гсс)
- •6.2. Единая система конструкторской документации (ескд)
- •6.3. Разновидности стандартизации
- •6.4. Унификация эс
- •7. Тепловые и механические характеристики эс
- •7.1 Тепловой режим блоков мэа
- •7.2 Расчет тепловых режимов мэа
- •7.3. Механические воздействия на мэа
- •7.4 Защита блоков мэа от механических воздействий
- •8. Электромагнитная совместимость эс
- •8.2 Факторы, влияющие на эмс элементов и узлов эс
- •8.3. Наиболее вероятные источники и приемники наводимых напряжений (наводок)
- •8.4. Основные виды паразитных связей
- •8.4.1. Паразитная связь через общее сопротивление
- •8.4.2. Паразитная емкостная связь
- •8.4.3. Паразитная индуктивная связь
- •8.4.4. Паразитная связь через электромагнитное поле и волноводная связь
- •8.5. Экранирование
- •8.5.1. Принципы экранирования электрического поля
- •8.5.2. Принципы экранирования магнитного поля
- •8.6 Фильтрация
- •8.7. Заземление
- •8.8. Виды линий связи и их электрические параметры
- •8.8.1. Волоконно – оптические линии связи (волс)
- •8.9 Конструирование электрического монтажа
- •8.9.1 Классификация электромонтажа эс
- •8.9.2. Требования к электрическому монтажу эс
- •8.9.3. Требования к контактным узлам (разъемным и неразъемным)
- •8.9.4. Конструирование электромонтажа объемным проводом
- •8.9.5. Преимущества печатного, шлейфового и плёночного монтажа
- •8.9.6 Разъемы в эс
- •9. Влагозащита и герметизация
- •9.1. Выбор способа защиты металлических деталей и узлов с учетом требований по электропроводности корпуса изделий
- •9.1.1. Основные свойства некоторых металлических и химических покрытий
- •9.1.2. Лакокрасочные покрытия
- •9.1.3. Выбор защитного покрытия
- •9.2. Герметизация
- •9.2.1. Защита изделий изоляционными материалами
- •9.2.2. Герметизация с помощью герметичных корпусов
- •9.3. Примеры конструкций средств защиты
- •9.4. Выбор способа защиты от взрыво- и пожароопасной среды
- •10. Радиационная стойкость электронных средств
- •10.1. Основные понятия и виды облучения
- •10.2. Влияние облучения на конструкционные материалы
- •Характеристики радиационной стойкости материалов.
- •10.3. Влияние ионизирующего облучения на резисторы
- •Изменение номинального сопротивления резисторов (%) при кратковременном воздействии нейтронного облучения.
- •Величины нейтронного потока при котором возникают необратимые изменения в резисторах и короткое замыкание, нейтр/см2
- •10.4. Влияние ионизирующего облучения на конденсаторы
- •Влияние радиации на конденсаторы.
- •10.5. Влияние радиации на полупроводниковые диоды
- •10.6. Влияние радиации на транзисторы
- •10.6.1. Влияние радиации на коэффициент усиления
- •Значения коэффициента к.
- •10.7. Влияние облучения на электровакуумные приборы иинтегральные схемы
- •10.8. Методы конструирования, направленные на уменьшение влияния облучения на характеристики рэа
- •11.Системные критерии технического уровня и качества изделий
- •11.1. Основные сведения о качестве продукции и об управлении качеством эс
- •Единичные показатели качества – показатель качества продукции, относящийся к только к одному из ее свойств.
- •11.2. Требования к конструкциям эс и показатели их качества
- •11.3. Выбор элементной базы и материалов конструкции эс
- •12.Использование информационных технологий при проектировании электронных средств
- •12.1 Содержание и уровень информационных технологий
- •12.3. Особенности автоинтерактивного конструирования средствами малых эвм и арм
- •12.4. Примеры применения стандартных и оригинальных программ в проектировании эс
- •13. Технический дизайн при проектировании эс
- •13.1. Терминология, применяемая в художественном конструировании эс
- •13.2. Стандарты и качество изделий применительно к дизайну
- •Термины общих эргономических показателей качества изделий (по гост 16035 - 70)
- •13.3. Художественные вопросы конструирования эс
- •13.3.1. Композиция
- •13.3.2. Гармоничность и пропорциональность
- •13.3.3. Масштабность
- •13.3.4. Отделка изделия
- •13.3.5. Цветовое решение изделия
- •Заключение
- •Библиографический список Основная
- •Дополнительная
- •Оглавление
- •424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
- •424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
Термины общих эргономических показателей качества изделий (по гост 16035 - 70)
Термин |
Определение |
1. Эргономические свойства человека
2. Эргономические требования к изделию
3. Гигиенические требования к изделию
4. Антропометрические требования к изделию
5. Физиологические требования к изделию
6. Психофизиологические требования к изделию
7. Психологические требования к изделию
8. Эргономический показатель качества изделия
9. Гигиенический показатель качества изделия
10. Антропометрический показатель качества изделия
11. Физиологический показатель качества изделия
12. Психофизиологический показатель качества изделия
13. Психологический показатель качества изделия |
Антропометрические, физиологические, психофизиологические, психологические свойства человека, обуславливающие эффективность его деятельности в системе «человек - изделие - среда» Примечание. Указанные свойства человека в эргономике рассматриваются как комплекс Требования к изделию, определяемые эргономическими свойствами человека и устанавливаемые с целью оптимизации его деятельности. Эргономические требования, определяющие гигиенические условия жизнедеятельности и работоспособности человека при его взаимодействии с изделием и средой Эргономические требования, определяющие соответствие изделия антропометрическим свойствам человека. Эргономические требования, определяющие соответствие изделия физиологическим свойствам человека Эргономические требования, определяющие соответствие изделия особенностям функционирования органов чувств человека Эргономические требования, определяющие соответствие изделия психологическим особенностям человека Показатель качества (по ГОСТ 15467 - 70), используемый для определения соответствия изделия эргономическим требованиям Эргономический показатель, используемый для определения соответствия изделия гигиеническим требованиям Эргономический показатель, используемый для определения соответствия изделия антропометрическим требованиям Эргономический показатель, используемый для определения соответствия изделия физиологическим требованиям Эргономический показатель, используемый для определения соответствия изделия психофизиологическим требованиям Эргономический показатель, используемый для определения соответствия изделия психологическим требованиям. |
13.3. Художественные вопросы конструирования эс
13.3.1. Композиция
Художественное конструирование представляет неотъемлемую составную часть процесса проектирования изделий, предназначенных для непосредственного использования человеком.
Целью художественного конструирования изделий является создание эстетических свойств, способных обеспечить удовлетворение эстетических требований людей, для которых предназначены данные изделия.
Непосредственным предметом художественного конструирования как процесса является формообразование промышленных изделий, осуществляемое по специфическим законам проектирования промышленного изделия.
При этом художественное конструирование использует наряду с понятиями эстетических свойств специфический аппарат понятий: композиция, объемно-пространственная структура, средства композиции. Перечисленные понятия отражают объективные признаки, свойства, соотношения, присущие форме изделия и обнаруживаемые практически при зрительном восприятии.
Построение целостного произведения, все элементы которого находятся во взаимосвязи и гармоническом единстве, определяется понятием композиции. Основу композиции в художественном конструировании составляют объемно-пространственная структура изделия, отвечающая его назначению. Объёмно-пространственная структура обусловлена назначением изделия, выполняемой им функцией и выражается в характере взаимосвязи элементов формы изделия, во взаимном расположении частей изделия, его пропорциях, в ритмическом строе элементов формы и т. п.
Композиционная организация формы изделия достигается путем установления общественно целесообразной взаимосвязи и соподчинения образующих ее элементов. При этом главные и подчиненные элементы, взаимно усиливая друг друга, образуют в целом единство.
При неоднородности формы или неравных соотношениях величин элементов композиционное единство формы возникает, если средствами композиции обеспечивается соподчинение одних элементов другим.
Это положение можно пояснить примерами. На рис.13.1,а прямоугольник разделен на три равные части. Средняя часть прямоугольника из-за своего центрального положения доминирует, подчиняет себе обе боковые части. Это неравенство восприятия обусловлено соответствующим расположением частей. Усилить это соподчинение можно путем увеличения средней части (рис. 13.1,б) или даже путем уменьшения ее (рис. 13.1,в), но сохраняя ее центральное положение.
Рис. 13.1. Примеры статического подчинения.
Кроме разобранного примера статического соподчинения элементов, композиционными средствами можно создать динамическое соподчинение, показанное на рис. 13.2,а и б, которые создают впечатление движения слева направо, в направлении подчинения. Динамичность движения глаза определяется ритмом членения. На рис. 13.2,в обе части симметричны, и движение здесь имеет центростремительный характер.
Рис. 13.2. Примеры динамического подчинения.
Одним из основных условий целостности формы является зрительное влияние главного функционального элемента, совмещение его с композиционным центром. Главный элемент выделяют из подчиненных элементов размерами (рис. 13.3,а), особым расположением приборов и органов управления (рис. 13.3,б), цветом, характером членения (рис. 13.3, в) и т. д.
Рис. 13.3. Примеры выделения главной ячейки комплектного распределительного устройства.
В качестве примера, характеризующего это положение, можно привести художественно-конструкторский проект высокочастотной установки для выращивания монокристаллов «кристалл юн» (рис. 13.4). Характер членения элементов формы, компоновка элементов управления, проработанная схема зрительных маршрутов позволили художникам-конструкторам создать композиционно стройное изделие, выделив при этом композиционный центр, совмещенный с главным функциональным элементом - плавильной камерой (рис. 13.4, б).
Основными средствами композиции, придающими изделию соразмерность и гармонию, являются пропорции, масштаб, ритм, контраст и нюанс, симметрия и асимметрия.
Пропорции выражают соразмерность частей формы между собой и с целым. Пропорции служат средством гармонизации формы.
Масштабность - установленное соотношение величины создаваемого предмета с определенной мерой. Масштаб - это мера соответствия одного предмета другому или нескольким предметам при их сопоставлении.
Рис. 13.4. Пример композиционного решения высокочастотной установки для выращивания монокристаллов.
а - упрощенное изображение установки; б - схема зрительных маршрутов.
Ритм - средство композиции, обеспечивающее выделение и связь элементов формы путем их повторения, чередования, нарастания, убывания.
Контраст - средство композиции, используемое для выражения противопоставления элементов (по объему, цвету и т. п.), которое позволяет активнее выразить функциональные и конструктивные особенности сопоставляемых элементов и содействует обострению восприятия целого.
Нюанс - средство композиции, противоположное контрасту, незначительное различие элементов по форме, размерам и цвету и т. д.
Симметрия - принцип организации элементов композиции, основанный на правильном их размещении вокруг центра или оси. Симметричная композиция применяется обычно для подчеркивания статичности изделия (гидрогенератор, электроплитка, пульт управления), асимметричная композиция - для подчеркивания динамичности изделия (электротранспорт).
В художественном конструировании сформулированы основные требования к форме изделия, как к целому:
форма всякого изделия должна быть законченным целым, упорядоченной и не содержащей элементов или частей, противоречащих функциональному назначению и технико-экономической основе изделия;
система построения формы изделия как завершенного целого должна основываться на взаимоотношении главных и второстепенных элементов; создать форму изделия как подлинно гармоничное художественно-техническое произведение - значит найти единство между главным и второстепенным, между целым и частью, между различными частями изделия, а также внутри каждой части;
форма изделия как отдельного объекта должна образовать единство с формами окружающей среды.
Следуя отмеченным положениям, художественную форму изделия нужно строить так, чтобы в процессе восприятия раскрывалась ее внутренняя логика, т.е. следует учитывать особенности зрительного восприятия формы предметов.
Процесс становления зрительного образа формы изделия, как показывают экспериментальные исследования, имеет несколько фаз. На первой фазе происходит грубое различие общих пропорций машины и ее положения в окружающем пространстве. Затем следует грубое различие основных узлов и деталей, при этом вычленяются более крупные формы независимо от места их расположения и т.д. Фазность восприятия отвечает в значительной степени складывающимся методам архитектурно-художественного анализа форм машины: от общего к частному. Отсутствие внутренней логики, четкости и ясности распределения масс препятствует построению целостного образа, снижает точность восприятия частей и элементов, а также всего изделия в целом.
Для того чтобы у человека могло сложиться определенное мнение о целостности формы изделия, необходимо, образная информация о внешнем виде изделия была согласована с возможностями ее восприятия и оценки. Если количество основных объемов, из которых сложена форма изделия, относительно невелико, то связь между отдельными частями формы, как функциональная, так и композиционная, может быть легко обнаружена наблюдателем. При небольшом количестве основных объектов человек быстро и легко осмысливает композицию изделия, ее завершенность, функциональную целесообразность, гармоничность его формы.
Исходя из того, что целостная оценка формы изделия связана на первых фазах восприятия с мгновенным «схватыванием» совокупности частей формы в целом, количество ее основных частей не должно превышать определенную величину. Ориентировочно можно считать, что если количество основных объемов изделия будет в пределах 5-7, то оценка частей его формы как визуально связанного целого возможна и оправдана. Если количество основных объемов возрастает (более 7-9), то мгновенная оценка становиться затруднительной. При очень большом количестве объемов взгляд схватывает попеременно только часть формы; целостный охват, восприятие и оценка художественных форм изделия становятся затруднительными, а при значительном числе основных объемов (25-30) практически невозможным. В этом случае весьма трудно признавать за изделием серьезные художественные достоинства.
Высказанные соображения о целостности справедливы для многоэлементных форм ЭС или для форм, состоящих из малого количества (3-5) элементов, блоков, узлов.
Значение целостности в изложенном аспекте сохраняет свою силу для мелких и большинства средних ЭС: аппараты низкого напряжения, электродвигатели, электротранспорт, большинство пультов, панелей и щитов управления и т.д.