Гармоническое соответствие основных геометрических параметров целому и между собой отрабатывается (корректируется) в рамках системы пропорциональных отношений. В основе художественной отработки пропорций лежат схемы-сетки, при построении которых берутся в качестве исходных простейшие геометрические фигуры. Соотношения размеров таких фигур определяются рядом достаточно малых и простых целых чисел.
Геометрическая система пропорциональных отношений в технике создается на основе ряда предпочтительных пропорций, которые выделяются из бесконечного множества пропорций в результате учета производственных возможностей изготовления машин, ряда предпочтительных чисел, физиологии глаза, психологии наблюдателя, его эстетических требований.
Композиционная целостность изделия в значительной мере определяется удачно найденными соотношениями его конструктивных частей. При проектировании любого вида изделий изучение пропорций основано на анализе пропорциональных связей и отношений линейного характера. Плоскостные и объемные соотношения при анализе приводятся к линейным, т.е. основные размеры, характеризующие величину поверхности и объема, выражаются в виде отрезков прямых.
При определении пропорциональных соотношений в промышленности нашли широкое применение основные ряды предпочтительных чисел R 5, 10, 20, 40 (ГОСТ 8032–56) и ряды нормальных размеров Ra5, Ra10, Ra20, Rа40 (ГОСТ 6636–60). ЭС
Большая часть форм ЭС хорошо вписывается в габаритные объемы простейших геометрических фигур: параллелепипед, куб, цилиндр и т.д.
При пропорционировании изделий и последующей оценке полученных результатов важно не только выделить главные пропорциональные отношения, но и связать их с конструктивно-технологическими параметрами данных изделий. Выбирая пропорции из рядов предпочтительных чисел, можно позволить незначительные отклонения от желательных пропорциональных отношений, учитывая психофизиологические особенности зрения (верхняя граница не воспринимаемых глазом отклонений равна 2–3%).
Пропорционирование изделия целесообразно проводить на основе единого модуля. Использование модульной системы конструирования дает возможность из ограниченного числа элементов (модулей) компоновать разнообразные по внешнему виду сооружения и серии (типажи, размерные ряды) ЭТИ одного и того же назначения.
3. Масштабность
Одним из важных композиционных средств, позволяющих выразить социальную и техническую значимость части в целом, целого в комплексе, комплекса изделий в окружающей среде, является масштабность – зрительно-пространственная характеристика размеров продукции.
В основе масштабности лежит отношение части предмета к целому, предмета в целом и его частей – к иным предметам и их частям, а также к размерам человека. Масштабное сравнение может происходить, не только когда эти предметы находятся рядом в комплексе, но и когда они разобщены как по месту, так и по времени. В подобном случае сравнение может производиться по памяти, мысленно, с привлечением прошлого опыта.
Определение правильного масштабного строя формы изделия, т.е. указанных соотношений и связей, – важное условие правильного восприятия изделия. При неверно спроектированном масштабном строе возникает недооценка или переоценка истинных величин изделия.
Несмотря на некоторую противоречивость во взаимосвязи членений и масштаба, эти понятия настолько родственны, что в первом приближении масштаб определяют как степень крупности членений по отношению к целому, т.е. чем крупнее членения, тем крупнее масштаб, чем мельче членения, тем мельче масштаб.
Масштабные представления в технике складываются в большей степени на основе имеющихся знаний о свойствах материалов и конструкций, способах изготовления оборудования и самой технологии его производства.
В истории зодчества одной из первых предпосылок возникновения понятий масштабности явилось знание связи между прочностью материала и возможностью его использования как объемно-пространственного элемента в общественных сооружениях.
Накопленный опыт позволяет современному человеку четко представлять масштабность изделия по тому или иному технологическому признаку или техническому свойству материала. Придание чугунной детали (изготовленной литьем) формы, характерной для сварной детали, искажает ее масштаб. В то же время привычные масштабные представления, связанные с традиционными машиностроительными материалами и конструкциями, только дезориентировали бы нас, если бы мы пытались, исходя из них, оценивать масштаб принципиально нового изделия, основные детали которого изготовлены, например, из полимеров.
Очевидно, происходит исторический процесс изменения масштабных представлений, обусловленный развитием свойств материалов. Уже получены образцы чистого железа без дислокаций, обладающего прочностью более 14000 н/мм, т.е. в десятки раз превосходящего прочность обычного железа. Многометровые мостовые краны из такого железа будут иметь вид легкой металлической паутины, и это будет казаться естественным человеку с новыми знаниями о свойствах материалов.
Таким образом, истинный масштаб в любом виде оборудования выделяется только при условии глубокого знания свойств применяемых материалов, предельно рационального и экономного их использования, особенно в основных, крупногабаритных материалоемких узлах и деталях конструкции.
Большую роль в выявлении масштаба оборудования играют непосредственные «указатели» – элементы и части, тесно связанные с физическими размерами человека. У гидро- и турбогенераторов к ним относятся ступени лестниц, перила и пр., у ЭС меньшего размера – пульты, электродвигатели и т.д., а также стулья, рычаги, рукоятки и т.п. Таким образом, с одной стороны, изделия и оборудование рабочего места имеют большое число элементов, связанных с человеком; размеры их, а также расположение достаточно строго обусловливаются эргономическими требованиями. С другой стороны, значительная часть элементов конструкции связана непосредственно с технологическим процессом. Размеры их, а также расположение не менее строго обусловливаются инженерно-экономическими расчетами, технологией изготовления. Строгое соблюдение эргономических, инженерно-экономических и технологических требовании, безусловно, лежит в основе выявления истинного масштаба конструкции.
На масштабное восприятие формы оказывают влияние зрительные иллюзии. Постоянной иллюзией глаза является переоценка вертикальных линий по сравнению с горизонтальными. Вертикальная форма кажется зрителю длиннее равной ей горизонтальной формы. Квадрат производит впечатление прямоугольника, причем ошибка в оценке высоты «на глаз» доходит до 35% и более, а верхняя часть прямоугольника, разделенного на две половины, выглядит крупнее нижней.
Белые и вообще светлые предметы выглядят больше по сравнению с равными им темными предметами (так называемое явление иррадиации). Из двух равных по величине приборов размещенный на большой панели кажется меньше размещенного на меньшей. И, наконец, члененная форма выглядит больше нечлененной.
При проектировании ЭС конструкторские приемы, которые идут не от понимания и выражения самой конструкции, а от чисто внешних оформительских задач, приводят к экономически и функционально ложным решениям. Характерный признак ухудшения масштабности в электротехнике – это неправильный выбор «указателей масштаба». Они умаляют истинные размеры изделия, если они слишком велики. Они же могут преувеличивать размеры изделий, если они слишком малы. Указателями масштаба являются формы, хорошо знакомые оператору, технологически оправданные размеры, которых он ясно представляет.
Немасштабное изделие возникает тогда, когда при создании конструкции, не отрешившись от старых форм, не осознав достоинств и возможностей новых материалов, новой технологии, новых размеров, новых возможностей использования машины и общения ее с человеком, новой целесообразности изделия, конструктор приспосабливает старые формы к новым задачам.
4. Отделка изделия
Поверхность изделия представляет собой предметный знак, несущий определенную информацию о существенных свойствах изделия. В процессе труда эта информация используется человеком для оценки условий и результатов труда, выработки решений, выдачи команд и выполнения управляющих действий.
Оценка качества внешнего вида изделия тесно связана с проблемой значимости его элементов. Значимость элементов определяется тем объемом информации, который они несут. При всех других равных свойствах тот из элементов будет нести больший объем информации, удельная площадь которого в поле зрения больше.
Поверхность изделия может обладать частными эстетическими свойствами, входя органично в общий комплекс эстетических свойств изделия. Поверхность изделия способна обладать определенной выразительностью (например, выражать свойства материала изделия, способа изготовления и т.п.).
Цвет поверхности изделия может служить информационным средством о назначении изделия (выразительность назначения). Зарубежные фирмы применяют для окраски электросварочных аппаратов зелено-голубой цвет (похожий на цвет электрической искры).
Поверхность изделия может быть оригинальной, гармоничной, соответствовать стилю изделия и среды.
Обеспечение эстетических свойств поверхности изделия зависит от композиции элементов поверхности и от художественно-технических средств: материала, способа и средств технологии.