Пожалуйста, ознакомьтесь с примечаниями корректора в конце этого текста.
МЕХАНИЧЕСКОЕ ЧЕРЧЕНИЕ ДЛЯ САМООБУЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ТРАКТАТ
« НАУЧИСЬ ДЕЛАТЬ ДЕЛО, ДЕЛАЯ ЕГО. »— СТАРАЯ ПОГОВОРКА
МЕХАНИЧЕСКОЕ ЧЕРЧЕНИЕ ДЛЯ САМООБУЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ТРАКТАТ
АВТОР: Н. ХОКИНС, М. Е. Автор «Справочника по расчетам» и др.
Нью-Йорк : THEO. AUDEL & CO., Издатели 1902
Авторское право Theo. Audel & Co. Нью-Йорк 1902
Эта работа самым любезным и почтительным образом посвящается ЧЕЛОВЕКУ БУДУЩЕГО, который в настоящее время, несомненно, уделяет значительную часть своего свободного времени изучению черчения.
Предисловие.
Именно благодаря личному и практическому опыту преимуществ, которые дает знание черчения, автор решился взять на себя довольно приятную задачу по созданию самоучителя по этому предмету.
Со времен юношеских начинаний автор прошел через длительный период механической деятельности, и почти никогда не расставался с мелом, карандашом или инструментом в руках, чтобы проиллюстрировать эскизом или чертежом применяемые инструменты или изобразить готовое изделие; соответственно, на протяжении всей этой работы пояснительные слова и чертежи будут идти рука об руку, помогая прилежному студенту.
Один выдающийся писатель сказал, что «один рабочий превосходит другого — при прочих равных условиях — прямо пропорционально своим знаниям в черчении, и те, кто невежественен в нем, во многих отношениях должны подчиняться другим, кто получил эти знания».
Также было сказано, что никто не пригоден быть мастером цеха, если не умеет чертить, и, как правило, верно, что никто не будет назначен на эту должность, за исключением временного исполнения, если он не обладает некоторыми знаниями в этом искусстве, будь то «от руки» или с помощью инструментов.
Вопрос в том, насколько можно достичь хорошего рабочего знания черчения без учителя; правда, лишь немногие стали профессионалами без такой помощи, но столь же верно и то, что «самообучение» было ключевым фактором любого прогресса.
Автор получал личные инструкции разными способами и в разное время: дома, в школе, в архитектурном бюро и под руководством опытного инженера-механика, но именно в ранние утренние часы светлого летнего времени — давным-давно — он предпринял свою первую серьезную попытку овладеть искусством механического черчения. Это была борьба и битва за то, чтобы удержать себя за «чертежной доской» до самого конца, но это была победа — победа над ленью и нетерпением, и такого характера, что оправдывает использование термина «самообучение» для поощрения других.
В заключение можно добавить два соображения: если хорошее рабочее знание черчения «стоит того», то: 1, студент должен быть полностью серьезен в его приобретении; 2, он должен быть готов уделить достаточно времени и приложить много упорного труда, чтобы получить навыки, необходимые для успеха.
Эта настойчивость не является утомительной. Она приносит свою собственную награду, а результаты определенны и надежны.
“One step and then another, and the longest walk is ended;
One stitch and then another, and the largest rent is mended.
One brick upon another, and the highest wall is made;
One flake upon another, and the deepest snow is laid.”
Введение.
Черчение — одно из искусств; искусство относится к тому, что должно быть сделано, и искусство в промышленном и механическом смысле стремится главным образом к полезности и управляется точными правилами; следовательно, механическое черчение — так называемое — стремится, во-первых, быть полезным и прикладным, а во-вторых, к точности исполнения, включая самые мельчайшие детали; оно стремится к совершенству природы в приспособляемости средств к цели.
Черчение составляет универсальный язык, овладение которым является делом важности, ибо с его помощью можно проиллюстрировать форму и размеры объекта, устройства или приспособления за гораздо меньшее время и гораздо яснее, чем с помощью словесного описания.
Для человека, который, возможно, не в состоянии идеально понимать язык страны, умение чертить является подспорьем и защитой; словами сэра Джошуа Рейнольдса, «карандаш говорит на языке каждой страны».
На крупных металлургических и металлообрабатывающих предприятиях конструктор и чертежник всегда востребованы. Его услуги незаменимы, а его должность — высокоответственная. В его особую компетенцию входит проектирование усовершенствований, предоставление эскизов и выполнение готовых чертежей; расчет нагрузок, прочности, мощности, движения, веса, трения и долговечности. Все это и многое другое — работа профессионального чертежника.
В «справочной» классификации того, кто достигает таких всеобъемлющих результатов, как описано выше, называют «чертежником», но это слово имеет такое же широкое значение, как «инженер», которое охватывает специалистов в области гражданского, механического, морского, санитарного, парового и других видов инженерии. Так и в черчении: оно включает офисного мальчика, занятого изготовлением синек, охватывает копировщиков, калькировщиков и помощников, а также старшего чертежника и главного инженера.
Следовательно, диапазон широк, и трудно провести грань между чертежниками, которые работают руками, и теми, кто работает головой. Можно добавить, что лучшие люди слишком часто недооцениваются из-за неизбежной трудности в различении разницы в истинной ценности между двумя широко разделенными классами.
Можно заметить, что хорошо чертят только те, кто чертит осмысленно; способности в этом, как и во многих других добродетелях, — дело медленного роста, «линия здесь, линия там» — в конечном итоге имеет значение правильное направление, а не скорость прогресса.
Существует несколько методов черчения: 1, от руки; 2, инструментальный; 3, геометрический; 4, перспективный. В первом случае работа, также называемая эскизированием, выполняется карандашом, пером, мелком или даже кистью; во втором результат достигается использованием линейки, рейсшины, чертежного пера и т. д.; этот метод также именуется механическим черчением и подсказывает название этого тома.
Огромная полезность, если не сказать необходимость, готовности к точному выполнению чертежей «в масштабе» подчеркивается тем фактом, что сейчас, более чем когда-либо, все механизмы проектируются, и можно почти сказать, «строятся» в чертежном бюро — это ценный намек, касающийся «чтения» чертежей.
Мудро, а также легко начинать с начала вещей; таким образом, совершенно правильно подниматься по лестнице с первой и второй ступенек, а не пытаться сделать это, перепрыгивая на третью, шестую, девятую и т. д. — особенно первая и вторая ступеньки являются самыми лучшими для начала; «Меловая работа» — это первый представленный предмет, затем — «Черчение от руки». Это первые шаги, ведущие вверх в этом весьма приятном достижении — навыке иллюстрирования и проектирования объектов, инструментов и приспособлений.
Один совет перед представлением элементарной работы, связанной с механическим черчением: если студент испытывает трудности в освоении диаграмм и кривых, которыми изобилует эта книга, пусть он проконсультируется с опытным чертежником или учителем, который несколькими штрихами карандаша может легко сделать их понятными; это знание — которое невозможно напечатать или выучить самостоятельно — называемое Искусством Мастера, передается в значительной степени личным рассказом и показом, от человека к человеку; в черчении этой помощью следует с благодарностью пользоваться, когда возникает необходимость.
Примечание. — Эскизирование часто востребовано, потому что нет времени на готовые или тщательные чертежи, и тот, кто может набросать несколько линий в одно мгновение, чтобы дать понять о внезапной необходимости, — человек часа. Все кандидаты на получение сертификатов инженера первого класса на морской службе в военно-морском флоте должны пройти экзамен по грубому черчению; это предназначено не столько как доказательство того, что заявитель обладает способностями чертежника, сколько на случай любого повреждения двигателей, находящихся в его ведении, чтобы он мог отправить своему суперинтенданту грубый чертеж конкретной детали с надлежащими размерами, чтобы по нему можно было работать, и сэкономить время по прибытии судна в порт, где должны быть выполнены ремонтные работы.
«Неважно, насколько основательным было наше образование вначале, правила и формулы ускользают из памяти, и опыт каждого дня дает дополнительные доказательства истинности старой пословицы: „КЛЮЧ, КОТОРЫЙ ЛЕЖИТ БЕЗ ДЕЛА, РЖАВЕЕТ“». — Симпсон Баллард.
План работы.
Цель или объем этой работы можно кратко изложить: она призвана помочь стремящемуся студенту сделать первый шаг к основательному и полезному знанию черчения в его различных разделах, как определено в других местах.
Метод, который будет использоваться при изложении предмета, будет следовать естественному порядку, ясно и просто определенному как «от меньшего к большему».
Первый предмет, который будет обсуждаться, подпадает под заголовок «меловая работа», т. е. такие чертежи, которые можно выполнить на классной доске, полу или даже на более примитивных поверхностях, таких как гладкий камень или доска.
Это, конечно, скромное начало, но автор вполне уверен, что оно вызовет такой же интерес, как и любая часть книги — даже у самых опытных в искусстве черчения, так как для них это оживит амбиции и первые грубые попытки, сделанные в золотые дни их юности.
Пусть все, и особенно те, кто хочет научиться черчению, ясно поймут, что изучение этого восхитительного искусства не требует никакой специальной квалификации. Нам нужно задать только один вопрос: Вы научились писать? Если да, будьте уверены, вы можете научиться чертить, но ко всем применяется одно и то же правило: сначала элементы искусства, а затем более продвинутое изучение.
Не ожидается, что все должны проявлять явный вкус к черчению, ибо обладание им — скорее дар природы, чем результат образования; но знание принципов и определенная степень исполнительского мастерства могут быть получены каждым человеком со средними способностями, и какова бы ни была природная сила, она будет увеличена и развита упражнениями; если прогресс устойчив и непрерывен и идет в правильном направлении, успех обязательно увенчает работу.
Вторым разделом книги будет черчение от руки, т. е. то, которое выполняется без инструментов. Ничего не было пожалено для обучения на этом важном шаге на пути прогресса.
Иллюстрации, сопровождающие два вводных раздела, были сделаны намеренно элементарными, ибо есть много тех, кто имеет вкус к черчению и желание учиться, но из-за места жительства или других обстоятельств не имеют возможности получить помощь мастера. Таким людям эта книга представляется как друг, указывающий на правильную дорогу, разговаривающий, рассуждающий и объясняющий по пути.
Разделы книги «меловая работа» и «черчение от руки» относятся к основам, на которых должны стоять все, кто ищет помощи, которую можно получить от этого искусства; следовательно, следующие страницы написаны с целью поощрить всех, и те, кто готов следовать приведенным в них указаниям, могут рассчитывать на обладание достаточной чертежной силой, чтобы увеличить свою полезность в дальнейшей жизни.
На этом этапе достижения возникает необходимость знать значение многих слов и фраз, используемых чертежниками; они сгруппированы в алфавитном порядке от А до Я под заголовком——
Полезные термины и определения: Запоминание этих нескольких страниц будет полезным, так как глубокое знание языка чертежного бюро характеризует человека как достойного того, чтобы его выслушали, и обеспечивает внимание ко всему, что он может написать или сказать, касающееся этого искусства.
После определений предметом объяснения будут инструменты и материалы, используемые в механических чертежах; далее в должном порядке следуют геометрическое и механическое черчение, зубчатые передачи, линейная перспектива, проекция, штриховка, калькирование, надписи, правила чертежного бюро, чтение чертежей, полезные таблицы и общий указатель, к которому отсылается студент. Просим внимательно прочитать следующее полезное примечание.
Выражается благодарность Джорджу Перротту, эсквайру, М. Е., за практическую и техническую помощь на протяжении всей работы, и Тео Лукасу, инженеру, за текст и иллюстрации в частях книги, касающихся линейной перспективы и проекции.
Примечание. — В книге «Машины» проф. Ч. Х. Бенджамин говорит, ссылаясь на черчение, под заголовком «Как и что изучать»: «... Я до сих пор ничего не говорил о черчении, так как не думаю, что есть много пользы учиться этому, пока вы не узнаете, что вам от этого нужно. Все это время, пока вы изучали механизмы, у вас должен был быть альбом для эскизов или блокнот, и вы должны были делать эскизы от руки механических движений, которые вас интересовали, и различных деталей машин. Вы должны приучить себя использовать черчение как средство выражения идей, так же, как вы используете письменные слова, чтобы для вас стало второй натурой делать эскизы всего, что вы хотите запомнить или описать. Если вы работаете с синьками в цеху или если вы можете одолжить их для изучения, это поможет вам понять, как делается чертеж. Вы можете в любое время приобрести чертежные инструменты и начать практиковаться в черчении прямых линий и окружностей, чтобы ознакомиться с инструментами. И здесь будет большой пользой для вас, если вы сможете посещать вечернюю школу черчения хотя бы один вечер в неделю.
«Когда вы станете достаточно знакомы с принципами черчения, книга по механизмам расскажет вам, как чертить зубья шестерен и кулачки, и как проектировать различные рычажные механизмы. Составляйте свои собственные задачи из того, что вы видите в цеху, и сделайте ваш чертеж средством достижения цели, а не главным делом; мало пользы уметь делать красивый чертеж, если вы не знаете, что чертить и зачем.
«Черчение — это удобный инструмент как подспорье в выражении другим идей, которые вы хотите передать; во всех случаях берите задачи и идеи из вашей повседневной работы и того, что вас окружает; ваш успех будет зависеть от тесной связи, которую вы поддерживаете в любое время между вашими приобретенными знаниями и вашей практической работой».
Общий список содержания.
Introduction, 1-24
Chalk Work, 25-38
Preliminary Terms and Definitions, 39-52
Freehand Drawing, 53-78
Geometrical Drawing, 79-100
Drawing Materials and Instruments, 101-134
Mechanical Drawing, 135-188
Penciling, 139-147
Projection, 148-164
Inking in Drawings, 167-170
Lettering Drawings, 171-175
Dimensioning Drawings, 176-179
Shading Drawings, 180-181
Section Lining and Colors, 182-185
Reproducing Drawings, 186-188
Drawing Office Rules, 189-195
Gearing, 197-208
Designing Gears, 209-216
Working Drawings, 219-227
Reading Working Drawings, 228-230
Patent Office Rules for Drawings, 231-236
Useful Hints and “Points,” 237-244
Linear Perspective, 245-265
Personal, by the Editor, 281
Useful Tables, 269-280
Reference Index, 283
The peculiarity of all art is that it cannot
be communicated in writing alone, craft is a
term which is synonymous with art; a craft
requires manual dexterity which cannot be
taught in books.
Меловая работа.
Классную доску справедливо называют великим оружием современного педагога; это особенно верно в отношении обучения искусству, имеющему дело с линиями, кривыми и фигурами.
Рис. 6.
Многие могут набросать мелом на классной доске, или на куске листового железа, или на полу именно то, что они хотят показать, и сделать свой смысл очень ясным; следовательно, в каждой мастерской и во многих других местах классная доска более чем полезна, и было сказано, что ни одно чертежное бюро не является полным без нее.
Рис. 6 представляет меловой карандаш.
Рис. 7.
Рис. 8.
Рис. 7 и 8 не нуждаются в объяснении, так как они представляют две формы хорошо известной классной доски.
Меловые линии имеют то преимущество, что их легко изменить или стереть, когда они больше не нужны. Работа, выполняемая на классной доске, в основном делается от руки, без помощи инструментов; однако полезны несколько инструментов — таких как: 1, большие деревянные циркули для классной доски, удерживающие мелок, которые производятся и продаются в торговле размером от двенадцати до тридцати дюймов в длину; 2, линейка; и 3, несколько мелков. С помощью циркулей можно делать окружности и части окружности, а с помощью линейки можно чертить более длинные линии.
Эти инструменты показаны на странице 29 и представляют собой: 1, циркули для удержания мела для черчения окружностей; 2, рейсшину; 3, линейку; 4, транспортир для измерения углов; 5, треугольник 60° и 30°; 6, латунный держатель для мелков.
Черчение на классной доске. — Использование классной доски в основном и должным образом подпадает под рубрику черчения от руки, но его важность такова, что ему отведен отдельный раздел тома.
Таким образом, меловую работу можно считать первым уроком «черчения от руки», так как все примеры можно также с большой пользой практиковать карандашом и бумагой.
Не следует поощрять очень быстрое черчение на доске, так как оно, вероятно, будет недостаточно точным; опять же, доска должна быть полностью свободна от жира. Тряпки, губки или замшевые ластики можно использовать для стирания или изменения меловых отметок. Вертикальные линии следует чертить сверху вниз; короткие линии следует чертить только пальцами, те, что несколько длиннее, — рукой, используя лучезапястный сустав; еще более длинные линии — предплечьем, используя локтевой сустав; те, что еще длиннее, — всей рукой, используя плечевой сустав; линии всегда следует чертить равномерным движением, достаточно медленным, чтобы глаз мог следить за ним.
Практика в меловой работе должна чередоваться с эскизированием в альбоме для эскизов и с геометрическим черчением — которое будет описано далее. Студент должен практиковаться на доске короткое время, по крайней мере раз в неделю; большие размеры наиболее выгодны для выполняемых изображений; при черчении в разных направлениях следует поворачивать руку, а не бумагу или доску; рука никогда не должна закрывать обзор, поэтому руку и пальцы следует держать в свободном положении — пальцы не ближе чем на 1 1/2 или 2 дюйма от доски.
Примечание. — Первым уроком любого рода, который автор получил по черчению, было проведение прямой линии; это было достигнуто путем удержания карандаша почти вертикально и направления его с помощью мизинца, прижатого к краю доски; это был полезный элемент знания, как доказали прошедшие годы.