©
Prof. Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
1
OGÓLNOTECHNICZNE
PODSTAWY BIOTECHNOLOGII
Z GRAFIKĄ INŻYNIERSKĄ
Semestr zimowy 2010/11
Wykład I
Sprawy formalne i uwagi wstępne
Zasady rysunku inżynierskiego
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
2
Sprawy formalne
1.
Forma: Wykład
2.
Wymiar: 30h/semestr
3.
Przeznaczenie: studenci I roku kierunku
Biotechnologia
4.
Obecność: nieobowiązkowa
5.
Zaliczenie: kolokwium (test) – 14 i 21.01.2011
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
3
Sprawy formalne
6.
Kontakt: p. 115 C-6, tel. 071-320-33-58
email:
7.
Konsultacje: WT i CZ godz. 9 – 11
8.
Informacje internetowe:
www.prochembio.pwr.wroc.pl/studenci.html
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
4
Sprawy formalne
9.
Możliwość zaliczenia bez uczęszczania na
wykłady i bez kolokwium:
Wszyscy z Państwa którzy mają zaliczony kurs
zawierający elementy mechaniczne i
ogólnotechniczne mają możliwość przepisania
oceny bez przystępowania do kolokwium.
Należy jednak osobiście zgłosić się do mnie
i przedstawić odpowiednie dowody.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
5
Politechnika
Wrocławska
Wydział A.
Wydział
Chemiczny
Wydział Z.
Kierunek Inżynieria
chemiczna i procesowa
Kierunek Inżynieria
materiałowa
Kierunek
Biotechnologia
Kierunek Technologia
Chemiczna
Kierunek Chemia
Przedmioty
biologiczne
Przedmioty
mat.-fiz.-chem.
Przedmioty
humanistyczne
Przedmioty
techniczne
Ogólnotechniczne
podstawy
biotechnologii
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
6
Cel kursu
Celem kursu
ogólnotechniczne podstawy
biotechnologii z grafiką inżynierską
jest
dostarczenie studentom kierunku
biotechnologia
pewnej minimalnej wiedzy
inżynierskiej niezbędnej przy
projektowaniu i prowadzeniu różnych
procesów chemicznych oraz
biotechnologicznych.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
7
Program kursu
1. Elementarne zasady grafiki inżynierskiej. Pojęcia skali,
rzutu i przekroju. Wymiarowanie. Rodzaje rysunków.
2.
Klasyfikacja wielkości stosowanych w inżynierii i technice.
Wymiary i układy jednostek. Charakterystyka najważniej-
szych wielkości. Podstawowe prawa fizyki stosowane
w technice.
3.
Elementy mechaniki technicznej. Rachunek wektorowy.
Aksjomaty i prawa statyki.
4. Elementy materiałoznawstwa i wytrzymałości materiałów.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
8
Program kursu cd.
5.
Podstawowe pojęcia i definicje termodynamiki procesowej i
techniki cieplnej. Pierwsza i druga zasada termodynamiki.
Proste przemiany termodynamiczne. Obiegi termodynamiczne.
Zasada działania silników cieplnych i chłodziarek.
6.
Właściwości fizykochemiczne substancji rzeczywistych.
7.
Elementy termodynamiki procesowej. Przemiany fazowe.
Punkt krytyczny. Parametry zredukowane. Wykresy
termodynamiczne.
8.
Roztwory. Sposoby wyrażania składu. Równowaga
międzyfazowa.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
9
Literatura
1.
Leszek Dobrzański: Mechanika techniczna i elementy
rysunku technicznego. Oficyna Wydawnicza Polit. Warsz.
Warszawa 1993.
2.
R. Koch, A. Noworyta: Procesy mechaniczne w inżynierii
chemicznej. WNT Warszawa 1993.
3.
R. Koch, A. Kozioł: Dyfuzyjno-cieplny rozdział substancji.
WNT Warszawa 1994.
4.
S. Michałowski, K. Wańkowicz: Termodynamika procesowa.
WNT Warszawa 1999.
5.
Jack Winnick: Chemical Engineering Thermodynamics.
J. Wiley & Sons, New York 1997.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
10
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Jedną z podstawowych metod porozumiewania się techników
i inżynierów jest tzw. rysunek inżynierski zwany też rysunkiem
technicznym.
Ogólnie rzecz biorąc rysunkiem nazywamy graficzne odwzorowanie
widoku przedmiotu istniejącego lub wyobrażonego (projektowanego)
uwzględniające jego położenie, kształt i wielkość. W zależności od
przeznaczenia i techniki wykonania wyróżniamy trzy zasadnicze
rodzaje rysunków:
•
rysunek artystyczny
• rysunek ilustracyjny
• rysunek techniczny (grafika inżynierska)
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
11
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Rysunek artystyczny wyraża ludzkie uczucia, przeżycia i wrażenia.
Jest on domeną przede wszystkim sztuki.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
12
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Rysunek ilustracyjny zastępuje lub uzupełnia opis słowny i ma
zastosowanie przede wszystkim w nauczaniu.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
13
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Dla inżyniera szczególnie ważne są dwa rodzaje rysunku ilustracyjnego:
- schematy procesów technologicznych, instalacji badawczych
i produkcyjnych oraz aparatów i urządzeń,
- wykresy różnego rodzaju zależności.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
14
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Przykładowy schemat realizacji siłowni cieplnej:
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
15
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Przykładowy wykres opisujący właściwości wilgotnego powietrza
czyli tzw. wykres Moliera:
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
16
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Rysunek techniczny w sposób zwięzły i przejrzysty,
stosując umowne uproszczenia, wyraża kształty i wymiary
przedmiotów istniejących lub projektowanych i ma
zastosowanie w procesach produkcyjnych w przemyśle i
budownictwie.
Definicja rysunku technicznego:
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
17
Podstawowe zasady rysunku
inżynierskiego
Rysunki ilustracyjne i techniczne można wykonywać:
- ręcznie na papierze za pomocą ołówków lub innych powszechnie
dostępnych przyrządów piszących.
- ręcznie na tzw. kalce technicznej za pomocą specjalnych
przyrządów rysujących i tuszu kreślarskiego.
- automatycznie za pomocą tzw. ploterów.
- komputerowo za pomocą specjalnych programów (AUTOCAD).
Zasady rysowania i czytania schematów, wykresów i rysunków
technicznych nie zależą od techniki ich wykonania !
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
18
Rysunki perspektywiczne
Jedną z metod rysowania przedmiotów trójwymiarowych jest tzw.
perspektywa. Perspektywę często stosujemy w rysunku ilustracyjnym.
Perspektywa może być: środkowa, zbieżna lub równoległa. W grafice
inżynierskiej najczęściej stosowana jest perspektywa równoległa.
Najważniejsze zasady perspektywy równoległej są następujące:
- linie (krawędzie przedmiotu), które leżą w płaszczyźnie równoległej
do płaszczyzny rysunku rysujemy tak jak wyglądają one w
rzeczywistości (w odpowiedniej skali).
- linie które są prostopadłe do płaszczyzny rysunku rysujemy pod
kątem 45 º, a ich wymiary skracamy dwukrotnie.
- linie niewidoczne rysujemy linią przerywaną.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
19
Rysunki perspektywiczne
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
20
Rysunki perspektywiczne
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
21
Rysunki perspektywiczne
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
22
Rzutowanie prostokątne
Najważniejszym sposobem rysowania stosowanym w rysunku technicznym jest
tzw. rzutowanie prostokątne. Polega ono na tym, że przedmiot przedstawiony
jest za pomocą od 1 do 6 płaskich rysunków będących rzutami prostopadłymi
przedmiotu na odpowiednią płaszczyznę. W praktyce do narysowania przedmiotu
wystarczają 3 rzuty. W przypadku przedmiotów bardzo złożonych można
zastosować więcej niż 3 podstawowe rzuty.
Idea rzutowania prostokątnego polega na tym, że zamykamy nasz rysowany
przedmiot w wyobrażonym sześcianie i oglądamy go z różnych kierunków. Widok
przedmiotu z określonego kierunku na tle odpowiedniej ściany sześcianu stanowi
określony rzut.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
23
Rzutowanie prostokątne
Ustawiając wyobrażony sześcian przed nami mamy możliwe:
- widok z przodu, rzut I
- widok z tyłu, rzut I’
- widok z lewej strony, rzut II
- widok z prawej strony, rzut II’
- widok z góry, rzut III
- widok z dołu, rzut III”
Rzuty I, II i III są to tzw. rzuty główne: pionowy, poziomy i boczny. Rzuty
pomocnicze I’, II’, i III’ są stosowane wyjątkowo w przypadku przedmiotów
niesymetrycznych o skomplikowanej budowie.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
24
Rzutowanie prostokątne
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
25
Rzutowanie prostokątne
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
26
Rzutowanie prostokątne
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
27
Rzutowanie prostokątne
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
28
Przekroje
W celu przedstawienia wewnętrznych szczegółów przedmiotu
w sposób przejrzysty i nie budzący wątpliwości stosujemy
tzw. przekroje rysunkowe.
Rysunek przedmiotu w przekroju powstaje:
a) przez przecięcie go w wyobraźni płaszczyzną przechodzącą przez
interesujące nas szczegóły konstrukcyjne przedmiotu,
b) odrzucenie części przedmiotu, znajdującej się między obserwatorem
a płaszczyzną przekroju,
c) narysowaniu pozostałej części w rzucie prostokątnym,
d) dla lepszej czytelności rysunku miejsca przecięte zaznaczamy
za pomocą kreskowania,
e) na odpowiednim rzucie głównym zaznaczamy ślad płaszczyzny tnącej.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
29
Przekroje
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
30
Wymiarowanie
Dla właściwego odczytania rysunku technicznego niezbędne jest
zaopatrzenie go w opis umożliwiający nadanie przedmiotowi
odpowiednich rozmiarów. Opis taki nazywamy wymiarowaniem.
Rysunki techniczne wymiaruje się za pomocą liczb i linii wymiarowych.
W wymiarowaniu należy przestrzegać następujących zasad ogólnych:
1) Linię wymiarową rysuje się linią cienką (cieńszą niż linie zasadnicze
na rzutach).
2) Linie wymiarowe zakończone są na ogół strzałkami. W sytuacji braku
miejsca na strzałki stosuje się krótkie kreski średniej grubości lub
strzałki na zewnątrz linii wymiarowej.
3) Liczby wymiarowe oznaczające rzeczywistą długość danego rozmiaru
(średnicy, długości, szerokości itd.) wyrażoną w mm umieszcza się
nad liniami wymiarowymi lub w przerwach tych linii (na jednym
rysunku tylko w jeden sposób).
4) Wymiary podaje się na ogół na zewnątrz rysunku poza zarysem
przedmiotu posługując się pomocniczymi liniami wymiarowymi.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
31
Wymiarowanie
5) Na rysunku podaje się tylko wymiary dające się zmierzyć w czasie
wykonywania danego przedmiotu.
6) Niedopuszczalne jest stosowanie tzw. zamkniętego łańcuch
wymiarowego np. dwóch wymiarów odcinków leżących obok siebie
na tej samej prostej i wymiaru sumy tych odcinków.
7) Wymiarów nie należy nigdy powtarzać ani na tym samym rzucie
ani na różnych rzutach tego samego przedmiotu.
8) Jeżeli to możliwe wymiary należy podawać raczej na przekrojach
niż na widokach.
9) Przy wymiarowaniu kątów linia wymiarowa jest łukiem ze strzałkami
a wymiar podaje się w stopniach.
10) Przy wymiarowaniu średnic powierzchni obrotowych (okrągłych)
linie wymiarowe prowadzi się tylko po jednej stronie osi
a liczbę wymiarową w mm poprzedza się grecką literą Φ.
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
32
Wymiarowanie
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
33
Wymiarowanie
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
34
Wymiarowanie
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
35
Wymiarowanie
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
36
Podziałka (skala) rysunku
Rysunki techniczne wykonuje się zawsze w skali proporcjonalnej
do rzeczywistych rozmiarów przedmiotów. Stosowane podziałki
są znormalizowane i wynoszą:
Dla powiększenia: 2:1, 5:1, 10:1
Bez zmian: 1:1
Dla zmniejszenia 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 1:50, 1:100, 1:200, 1:500
© Antoni Kozioł, Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
37
Tabliczki rysunkowe
Każdy rysunek techniczny zaopatrzony jest na ogół w tzw. tabliczkę
rysunkową zawierającą różnego rodzaje informacje dotyczące danego
rysunku. Poniżej przedstawiono przykładową tabliczkę rysunkową.