本標準參照采用國際標準ISO 1503—1977《幾何定向和運動方向》。
1 主題內容與適用范圍
本標準規定了工業產品固有方向性及運動方向的表示方法和操縱器與控制對象之間的方向一致的原則。
本標準適用于一切與方向性、運動方向和控制方向有關的產品設計制造和使用。
2 術語
2.1 方向
在空間里,一點至另一點的指向。
2.2 對象物
欲描述和確定方向的物體。
2.3 方向性
對象物本身關于方向的固有性質。
2.4 中心點
為對象物進行幾何定向和確定方向而設定的基準點。
2.5 軸線
通過中心點的相互垂直的三條設定的基準線,即前后軸、左右軸及上下軸。
2.5.1 前后軸(X軸);通過對象物的中心點連接前后的直線。在圖上用軸線X表示(見圖1、圖4和圖5)。
2.5.2 左右軸(Y軸):通過對象物的中心點連接左右的直線。在圖上用軸線Y表示(見圖1、圖4和圖6)。
2.5.3 上下軸(Z軸);通過對象物的中心點連接上下的直線。在圖上用軸線Z表示(見圖1、圖5和圖6)。
2.6 基準平面
通過中心點的相互垂直的三個設定平面。每個平面包含對象物的兩條軸線。
三個平面是:基礎平面、前后方向平面及左右方向平面。
2.6.1 基礎平面:由前后軸(X軸)及左右軸(y軸)所構成的平面。在圖上用P
XY表示(見圖4)。
2.6.2 前后方向平面:由前后軸(X軸)及上下軸(Z軸)所構成的平面。在圖上用P
XZ(見圖5)。
2.6.3 左右方向平面;由左右軸(y軸)及上下軸(Z軸)所構成的平面。在圖上用P
YZ(見圖6)。
2.7 觀察者
為了確定方向,從對象外部或內部在中心點進行觀察的人或假設的人。
2.8 視點
觀察者眼睛的位置。
2.9 視方向
為了確定方向而設定的觀察者的視線方向,分為視方向X、視方向Y及視方向Z。
2.10 觀察方式
為了明確方向,以對象物的三軸線為基礎確定觀察者的視點及視方向。分為外視觀察方式(簡稱外視式)及內視觀察方式(簡稱內視式)。
2.11 外視式
視點在對象物的外部。
2.12 內視式
視點在對象的內部。
2.13 操縱器
為了控制對象物的運動或變化而進行操作的可動部件。操縱器只限于位置操縱器類型,即被控對象的狀態只隨操縱器的位移和轉角而變化,操縱器的動作只限于直線、旋轉、圓周及螺旋四種運動形式。
2.14 順時針旋轉
與時針轉動的方向相一致的旋轉。
同義詞:右旋
2.15逆時針旋轉
與順時針旋轉相反方向的旋轉。
同義詞:左旋
3 幾何定向
3.1 對象物方向的確定
以對象物的中心點或軸線或基準平面為依據確定對象的方向。
3.2 對象物的方向性
對象物以有無固有的方向性分為三類:
3.2.1 完全方向性對象物 對象物具有三條軸線,可以明確斷定上、下、左、右、前、后方向。
例如:飛機、汽車、配電盤,儀表盤、船舶(見圖1)。
3.2.2 不完全方向性對象物 對象物只具備一條或二條軸線,只能確定一個軸或兩個軸方向。
例如:圓桌[見圖2(a)],車輪、管子[見圖2(b)L
3.2.3 無方向性對象物 對象物不具備固定軸線,不能確定方向。
例如:球[見圖3(a)],正方體[見圖3(b)]。
4 觀察方式
觀察方式見圖7、圖8。
4.1 視方向X 在內視式時,視方向沿前后軸(X軸)并通過對象物中心點向前;在外視式時,視方向沿前后軸(X軸)所看的對象物的前面。
4.2 視方向Y 沿左右軸(Y軸)相對于視方向X右側的方向。
4.3 視方向Z 沿上下軸(Z軸)所見的下面的方向。
4.4 觀察方式的選擇
4.4.1 觀察方式的選擇 根據對象物的性質,選擇內視式或外視式。
4.4.2 根據固有的方向性來選擇
a.完全方向性對象物 可根據對象物的性質來選擇。對于對象物及其相關部分可采用不同的觀察方式,例如對汽車采用內視式,而對其儀表盤上的儀器采用外視式;
b.不完全方向性對象物 通常只有一個固定軸線,其第二、第三條軸線的方向需按習慣確定,確定出第二、第三條軸線的方向之后便可以選定一種合適的觀察方式;
c.無方向性對象物 三條軸線都必須按習慣確定,然后選定一種合適的觀察方式。
4.4.3 根據觀察方式確定方向
4.4.3.1 用外視式確定方向(見圖7)
a.在確定直線運動的方向和繞前后軸(X軸)的旋轉方向時,假定視點位于對象物前方,身體直立于對象物之前,沿視方向X觀察物體;
b.在確定繞左右軸(Y軸)的旋轉方向時,假定視點在對象物的左側,身體直立于對象物之左,沿視方向Y觀察物體;
c.在確定繞上下軸(Z軸)的旋轉方向時,假定視點位于上下軸的上部,身體俯臥于對象物的上部,沿視方向Z觀察物體。
4.4.3.2 用內視式確定方向(見圖8)
a.在確定直線運動的方向和繞前后軸(X軸)的旋轉方向時,假定視點位于對象物的中心點,身體取直立姿勢,沿視方向X觀察,這是從中心點向前方向觀察物體;
b.在確定繞左右軸(Y軸)的旋轉方向時,觀察者的視點位于對象的中心點,身體取直立姿勢,沿視方向Y觀察,這是從中心點向右觀察物體;
c.在確定繞上下軸(Z軸)的旋轉方向時,觀察者取俯臥姿勢,沿視方向Z觀察,透過中心點看到的為下方。
4.5 對象物三維方向的確定
4.5.1 前后方向
4.5.1.1 前
a.外視式 以左右方向平面(P
YZ)為中心界面,在視方向X相反的方向[見圖9(a)];
b.內視式 以左右方向平面(P
YZ)為中心界面,在視方向X相同的方向[見圖9(b)]。
4.5.1.2 后
a.外視式 以左右方向平面(P
YZ)為中心界面,在視方向X相同的方向[見圖9(a)];
b.內視式 以左右方向平面(P
YZ)為中心界面,在視方向X相反的方向[見圖9(b)]。
采用的表達方式應避免因觀察方式不明確所造成的混亂。
4.5.2 左右方向
4.5.2.1 左
以前后方向平面(P
XZ)為中心界面,在視方向y相反的方向(見圖10)。
4.5.2.2 右
以前后方向平面(P
XZ)為中心界面,在視方向y相同的方向(見圖10)。
4.5.3 上下方向
4.5.3.1 上
以基礎平面(P
XY)為中心界面,在視方向Z相反的方向(見圖11)。
4.5.3.2 下
以基礎平面(P
XY)為中心界面,在視方向Z相同的方向(見圖11)。
5 運動方向
5.1 直線運動的方向
5.1.1 前后運動
5.1.1.1 向前的運動
a.外視式時,平行于前后軸(X軸)向前與視方向X相反方向的運動[見圖12(a)];
b.內視式時,平行于前后軸(X軸)沿著與視方向X一致方向的運動[見圖12(b)]。
5.1.1.2 向后的運動
a.外視式時,平行于前后軸(X軸)沿著視方向X的運動[見圖12(a)];
b.內視式時,平行于前后軸(X軸)向著與視方向X相反方向的運動[見圖12(b)]。
5.1.2 左右運動
5.1.2.1 向左運動
平行于左右軸(Y軸)沿著與視方向Y相反方向的運動(見圖13)。
5.1.2.2 向右運動
平行于左右軸(Y軸)沿著視方向Y的運動(見圖13)。
5.1.3 上下運動
5.1.3.1向上的運動
平行于上下軸(Z軸),沿著與視方向Z相反方向的運動(見圖14)。
5.1.3.2 向下的運動
平行于上下軸(Z軸),沿著視方向Z的運動(見圖14)。
5.2旋轉運動的方向
5.2.1 旋轉運動的視方向
確定旋轉運動的方向,與觀察者的實際位置和視方向無關,而應假定觀察者的視方向與對象物或其某部分的旋轉軸相一致(見圖15~圖17)。順時針的旋轉方向為正,逆時針的旋轉方向為負。
5.2.2 繞前后軸(X軸)的旋轉
5.2.2.1 繞前后軸(X軸)順時針旋轉(見圖15、圖18)。
5.2.2.2 繞前后軸(X軸)逆時針旋轉(見圖18)。
5.2.3 繞左右軸(y軸)的旋轉
5.2.3.1 繞左右軸(y軸)順時針旋轉(見圖16、圖19)
5.2.3.2 繞左右軸(y軸)逆時針旋轉(見圖16、圖19)
5.2.3.3 在繞左右軸(y軸)旋轉時,對于不可能明確表示旋轉的運動作為直線運動對待,例如打開箱子蓋(見圖20)和大部分被覆蓋的旋轉圓筒等(見圖21)。
5.2.4 繞上下軸(Z軸)的旋轉
5.2.4.1 繞上下軸(Z軸)的順時針旋轉(見圖17、圖22)。
5.2.4.2 繞上下軸(Z軸)的逆時針旋轉(見圖17、圖22)。
5.3 圓周運動的方向
5.3.1 順時針的圓周運動
觀察者沿旋轉軸透過圓心。觀察基準平面時,對象物順時針的圓周運動(見圖23)。
5.3.2 逆時針的圓周運動
觀察者沿旋轉軸透過圓心。觀察基準平面時,對象物逆時針的圓周運動(見圖23)。
5.4 螺旋運動的方向
5.4.1 螺旋運動的觀察方式
螺旋運動的方向與觀察者的視點、視方向無關,觀察方式通常取內視式。
5.4.2右螺旋運動
沿觀察者視方向的向前直線運動與順時針的旋轉運動合成的運動[見圖24(a))。
5.4.3 左螺旋運動
沿觀察者視方向的向前直線運動與逆時針的旋轉運動合成的運動[見圖24(b))。
6 操縱器的操作方向
6.1 操縱器的操作方向與控制效果的協調
操縱器的操作方向與對象物的運動方向應一致且達到效果一致。
操縱器的操作方向與對象物運動方向的協調,以及與控制效果的協調,見表1。例如:操縱桿向右移動,對象物應該向右做直線運動;手柄做順時針旋轉,對象物應該順時針旋轉,或向右做直線運動;左右排列的成對按鈕開關,按動右側的按鈕應使對象物向右做直線運動,反之亦反之。
6.2 操縱器操作方向與對象物運動方向一致的基本原則
6.2.1 第一原則:相類似的操縱器的一致性
凡是使對象物(不論是同類的、類似的或不同的)產生同樣的運動或發生同樣的變化,應盡量使用同類或相似的操縱器,并且操作方向相同(見表2)。
6.2.2 第二原則:不同種類的操縱器的一致性
使用不同種類的操縱器,又要求不同對象物產生同樣運動或發生同樣變化,此時至少應使操縱器的運動和對象物的變化與表1相符合,在第一組或第二組內進行協調(見表1、表2)。
6.2.3 第三原則:操縱器的更換
如果以前的操縱器的操作方向與第一原則或第二原則不一致,此時不采取改變以前的操作方向的辦法,而應變更控制方式。例如,從前順時針方向旋轉手輪,機械向左移動,而現在必須是逆時針方向旋轉,機械向左移動,此時應把手輪換成控制桿或按鈕。
6.2.4 第四原則:標志
必須給操縱器標上不易誤解而又易懂的圖形符號和文字。
表1 為使對象物變化與操縱器一致的成組詞匯

續表1

注:本表中不包括“向前”、“向后”。這兩個詞在兩種觀察方式(即內視式和外視式)中,其含義不同。
表2 操縱器運動方向舉例

注:本表中箭頭根據表1的第一組;操作者位于圖中標號處。

圖1 完全方向性對象之例

圖2 不完全方向性對象之例

圖3 無方向性對象之例

圖4 基礎平面、前后軸及左右軸

圖5 前后方向平面、前后軸及上下軸

圖6 左右方向平面、左右軸及上下軸

圖7 按外視式確定方向

圖8 按內視式確定方向

圖9 前后

圖10 左右

圖11 上下

圖12 向前、向后的運動

圖13 向左、向右的運動(外視式與內視式一致)

圖14 向上、向下的運動(外視式與內視式一致)

圖15 繞前后軸的旋轉方向

圖16 繞左右軸的順時針及逆時針旋轉按外視式鴕輪的旋轉方向

圖17 繞上下軸的旋轉方向
按外視式順時針旋轉及逆時針的旋轉按外視式操縱元件的旋轉方向

圖18 繞前后軸的順時針旋轉及逆時針旋轉

圖19 繞左右軸的順時針旋轉及逆時針旋轉

圖20 在外視式場合繞左右軸逆時針旋轉(打開箱蓋)當作直線運動之例

圖21 在外視式場合,繞左右軸的旋轉運動當作向上或向下的直線運動之例

圖22 繞上下軸的順時針旋轉和逆時針旋轉

圖23 圍繞視方向Z的順時針圓周運動和逆時針圓周運動

圖24 繞前后軸沿視方向X的螺旋運動
附加說明:
本標準由中華人民共和國勞動部提出。
本標準由中國標準化與信息分類編碼研究所負責起草。
本標準主要起草人周學敏、張銘續。