Учебное пособие 838
.pdfФедеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра начертательной геометрии и инженерной графики
ГРАФИЧЕСКАЯ ПРОРАБОТКА НАТУРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ЭКСКАВАТОРА
Методические указания по выполнению ситуационно-производственной задачи
по начертательной геометрии для студентов, обучающихся по специальностям
190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»;
190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (строительные, дорожные и коммунальные машины)»; 220301 «Автоматизация технологических процессов
и производств (в строительстве)»
Воронеж 2010
1
УДК 744: 378 (07) ББК 22.151.3я7
Составители О.В.Терновская, В.И. Нилова
Графическая проработка натуральных размеров деталей металлоконструкций экскаватора: Методические рекомендации по выполнению ситуационно-производственной задачи по начертательной геометрии для студ. спец.: 190205; 190603; 220301/ Воронеж гос. арх.- строит. ун-т.; сост.: О.В.Терновская, В.И. Нилова. – Воронеж, 2010. – 15 с.
Содержат варианты к заданию профессиональной направленности; образцы графического исполнения задания в последовательности, характерной для проектной деятельности специалиста. Задание относится к разряду ситуационных задач, так как перед студентом ставится задача производственногохарактера, решаемаяметодаминачертательнойгеометрии.
Предназначены для студентов специальностей: 190205 «Подъемнотранспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»; 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (строительные, дорожные и коммунальные машины)»; 220301 «Автоматизация технологическихпроцессовипроизводств(встроительстве)».
Ил. 6. Табл. 2. Библиогр.: 4 назв.
УДК 744: 378 (07) ББК 22.151.3я7
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежскогогосударственногоархитектурно-строительногоуниверситета.
Рецензент — В.Н. Геращенко, к. т. н., профессор кафедры СДМ ВГАСУ
2
ВВЕДЕНИЕ
Производственно-ситуационная задача, в форме которой разработано данное расчетно-графическое задание по начертательной геометрии, отличается от традиционных тем, что в качестве вариантов заданий используются схематизированные детали экскаватора. Учебный процесс приближен к решению проблем и ситуаций проектировщика, использующего в процессе своей деятельности методы начертательной геометрии. Это дает возможность решить педагогическую задачу целенаправленного развития студентов в профессиональном контексте. Немаловажно, чтобы студент понимал, как в его будущей производственной деятельности используются теоретические положения курса графических дисциплин. Разработка задания вызвана тем, что от конструкторов проектных организаций нередко приходится слышать, что начертательную геометрию они забыли и в своей деятельности не применяют. При анализе этого положения выяснилось, что конструкторы, имея хорошо развитое пространственное воображение и опираясь главным образом на него, пользуются в своей практике методами начертательной геометрии, не связывая тот или другой графический прием с теоретическими положениями курса.
Например, методы ортогонального и аксонометрического проецирования они применяют на уровне навыков: при построении разверток определяют натуральные размеры деталей, не задумываясь о том, что это тема курса начертательной геометрии (положение объектов проецирования относительно плоскостей проекции). Строя наклонные сечения, они далеки от мысли, что пользуются методом перемены плоскостей проекций, а, определяя пересечения поверхностей, используют метод секущих плоскостей и сфер. Упомянутые факты свидетельство тому, что у многих конструкторов не сформировано, осознанное понимание связи между теоретическими положениями курса начертательной геометрии и практическими приемами решения задач профессионально-производственного характера.
Рассматриваемое ниже задание снижает указанные педагогические просчеты.
Методические указания предназначены для решения задач по начертательной геометрии студентами специальностей: 190205; 190603; 220301.
3
СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ
Предлагаемые в данной работе упражнения профессиональноприкладной деятельности обучаемого базируются на теоретических положениях курса начертательной геометрии. Задания увязаны со специальностью обучаемого. Студент в процессе их выполнения проходит характерные для проектной деятельности конструктора этапы:
1.Анализ технического задания.
2.Графическая проработка размеров изделия методами начертательной геометрии, их увязка между собой.
3.Контрольная проверка размеров изделия по макету изделия.
4.Разработка рабочего чертежа детали.
ЛИСТ №1 (формат А3)
1 ЭТАП. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Дано: координаты точек схематизированной детали экскаватора. Вариант задания взять из таблицы 1. Перечень ребер образующих грани детали, дан после таблицы.
Задачи:
А. Построить 3 проекции детали в масштабе 1:1.
В результате построений в вариантах 1-12 должен получиться схематизированный ковш, в вариантах 13-24 схематизированная кабина. Ребра показать с учетом видимости, невидимые соединить штриховой линией. Невидимые проекции точек заключить в круглые скобки.
Б. По ортогональным проекциям детали построить аксонометрическую (прямоугольную изометрию).
В. Проанализировать положение ребер и граней, принадлежащих схематизированной детали, относительно плоскостей проекций H, V, W. Оформить таблицу анализа результатов. Размеры таблицы указаны на рис.1.
Рис. 1
4
№ варианта Коорд. точки
x
1у
z x
2y z x
3y z x
4y z x
5y z x
6y z x
7y z x
8y z x
9y z
x
10y z x
11y z x
12y z
Таблица 1
ТОЧКИ
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
10 |
40 |
10 |
30 |
90 |
70 |
|
|
|
|
|
|
10 |
40 |
10 |
30 |
90 |
70 |
||||||
20 |
20 |
30 |
20 |
20 |
20 |
80 |
80 |
70 |
80 |
80 |
80 |
30 |
70 |
60 |
0 |
0 |
7 |
30 |
70 |
60 |
0 |
0 |
7 |
20 |
50 |
20 |
30 |
100 |
80 |
20 |
50 |
20 |
30 |
100 |
80 |
15 |
15 |
20 |
15 |
15 |
15 |
70 |
70 |
65 |
70 |
70 |
70 |
50 |
80 |
65 |
10 |
10 |
20 |
50 |
80 |
65 |
10 |
10 |
20 |
10 |
40 |
15 |
20 |
80 |
70 |
10 |
40 |
15 |
20 |
80 |
70 |
30 |
30 |
40 |
30 |
30 |
30 |
90 |
90 |
80 |
90 |
90 |
90 |
30 |
60 |
55 |
0 |
0 |
5 |
30 |
60 |
55 |
0 |
0 |
5 |
20 |
35 |
80 |
100 |
110 |
85 |
20 |
35 |
80 |
100 |
110 |
85 |
20 |
20 |
20 |
30 |
20 |
20 |
80 |
80 |
80 |
70 |
80 |
80 |
0 |
5 |
70 |
70 |
20 |
0 |
0 |
5 |
70 |
70 |
20 |
0 |
10 |
30 |
50 |
70 |
90 |
80 |
10 |
30 |
50 |
70 |
90 |
80 |
25 |
25 |
25 |
30 |
25 |
25 |
75 |
75 |
75 |
70 |
75 |
75 |
10 |
20 |
75 |
70 |
20 |
10 |
10 |
20 |
75 |
70 |
20 |
10 |
10 |
25 |
50 |
60 |
90 |
70 |
10 |
25 |
50 |
60 |
90 |
70 |
30 |
30 |
30 |
40 |
30 |
30 |
85 |
85 |
85 |
75 |
85 |
85 |
0 |
5 |
60 |
65 |
10 |
0 |
0 |
5 |
60 |
65 |
10 |
0 |
10 |
20 |
30 |
100 |
80 |
10 |
20 |
30 |
100 |
80 |
|
|
20 |
20 |
30 |
20 |
20 |
80 |
80 |
70 |
80 |
80 |
|
|
25 |
70 |
0 |
0 |
10 |
25 |
70 |
0 |
0 |
10 |
|
|
10 |
30 |
30 |
110 |
90 |
10 |
30 |
30 |
110 |
90 |
|
|
10 |
10 |
20 |
10 |
10 |
70 |
70 |
60 |
70 |
70 |
|
|
30 |
80 |
10 |
10 |
20 |
30 |
80 |
10 |
10 |
20 |
|
|
10 |
35 |
20 |
90 |
80 |
10 |
35 |
20 |
90 |
80 |
|
|
25 |
25 |
30 |
25 |
25 |
75 |
75 |
70 |
75 |
75 |
|
|
20 |
70 |
0 |
0 |
5 |
20 |
70 |
0 |
0 |
5 |
|
|
10 |
70 |
90 |
100 |
80 |
10 |
70 |
90 |
100 |
80 |
|
|
20 |
40 |
40 |
30 |
20 |
80 |
60 |
60 |
70 |
80 |
|
|
0 |
70 |
70 |
30 |
0 |
0 |
70 |
70 |
30 |
0 |
|
|
0 |
50 |
70 |
80 |
60 |
0 |
50 |
70 |
80 |
60 |
|
|
30 |
50 |
50 |
40 |
30 |
90 |
70 |
70 |
80 |
90 |
|
|
10 |
80 |
80 |
30 |
10 |
10 |
80 |
80 |
30 |
10 |
|
|
10 |
40 |
60 |
80 |
70 |
10 |
40 |
60 |
80 |
70 |
|
|
0 |
20 |
20 |
15 |
0 |
75 |
55 |
55 |
60 |
75 |
|
|
5 |
80 |
80 |
35 |
5 |
5 |
80 |
80 |
35 |
5 |
|
|
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
x |
80 |
90 |
10 |
20 |
50 |
90 |
10 |
20 |
|
50 |
|
|
|
|
y |
20 |
20 |
20 |
30 |
30 |
70 |
70 |
70 |
60 |
|
60 |
|
|
|
|
|
z |
0 |
15 |
0 |
70 |
70 |
0 |
15 |
0 |
70 |
|
70 |
|
|
|
14 |
x |
70 |
100 |
10 |
30 |
70 |
70 |
100 |
10 |
30 |
|
70 |
|
|
|
y |
10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
75 |
75 |
75 |
65 |
|
65 |
|
|
|
|
|
z |
10 |
30 |
10 |
80 |
80 |
10 |
30 |
10 |
80 |
|
80 |
|
|
|
15 |
x |
80 |
90 |
20 |
30 |
60 |
80 |
90 |
20 |
30 |
|
60 |
|
|
|
y |
15 |
15 |
15 |
25 |
25 |
60 |
60 |
60 |
50 |
|
50 |
|
|
|
|
|
z |
5 |
20 |
5 |
75 |
75 |
5 |
20 |
5 |
75 |
|
75 |
|
|
|
16 |
x |
80 |
80 |
40 |
10 |
50 |
10 |
80 |
80 |
40 |
|
10 |
50 |
10 |
|
y |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
35 |
80 |
80 |
80 |
|
80 |
80 |
65 |
|
|
|
z |
70 |
80 |
75 |
0 |
0 |
70 |
70 |
80 |
75 |
|
0 |
0 |
70 |
|
17 |
x |
90 |
90 |
55 |
20 |
70 |
20 |
90 |
90 |
55 |
|
20 |
70 |
20 |
|
y |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
20 |
70 |
70 |
70 |
|
70 |
70 |
60 |
|
|
|
z |
80 |
90 |
80 |
10 |
10 |
70 |
80 |
90 |
80 |
|
10 |
10 |
70 |
|
18 |
x |
80 |
80 |
55 |
30 |
70 |
30 |
80 |
80 |
55 |
|
30 |
70 |
30 |
|
y |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
40 |
90 |
90 |
90 |
|
90 |
90 |
80 |
|
|
|
z |
65 |
80 |
70 |
0 |
0 |
60 |
65 |
80 |
70 |
|
0 |
0 |
60 |
|
19 |
x |
70 |
70 |
10 |
20 |
65 |
20 |
70 |
70 |
10 |
|
20 |
65 |
20 |
|
y |
20 |
20 |
20 |
20 |
30 |
30 |
70 |
70 |
70 |
|
70 |
60 |
60 |
|
|
|
z |
0 |
40 |
60 |
0 |
50 |
65 |
0 |
40 |
60 |
|
0 |
50 |
65 |
|
20 |
x |
80 |
80 |
20 |
40 |
70 |
40 |
80 |
80 |
20 |
|
40 |
70 |
40 |
|
y |
30 |
30 |
30 |
30 |
40 |
40 |
80 |
80 |
80 |
|
80 |
70 |
70 |
|
|
|
z |
10 |
60 |
70 |
10 |
70 |
75 |
10 |
60 |
70 |
|
10 |
70 |
75 |
|
21 |
x |
75 |
75 |
10 |
40 |
70 |
30 |
75 |
75 |
10 |
|
40 |
70 |
30 |
|
y |
15 |
15 |
15 |
15 |
25 |
25 |
65 |
65 |
65 |
|
65 |
55 |
55 |
|
|
|
z |
15 |
60 |
70 |
15 |
70 |
75 |
15 |
60 |
70 |
|
15 |
70 |
75 |
|
22 |
x |
90 |
90 |
40 |
30 |
20 |
20 |
90 |
90 |
40 |
|
30 |
20 |
20 |
|
y |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
20 |
60 |
60 |
60 |
|
60 |
60 |
50 |
|
|
|
z |
0 |
15 |
70 |
65 |
0 |
60 |
0 |
15 |
70 |
|
65 |
0 |
60 |
|
23 |
x |
80 |
80 |
40 |
25 |
10 |
10 |
80 |
80 |
40 |
|
25 |
10 |
10 |
|
y |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
30 |
70 |
70 |
70 |
|
70 |
70 |
60 |
|
|
|
z |
10 |
20 |
80 |
75 |
10 |
70 |
10 |
20 |
80 |
|
75 |
10 |
70 |
|
24 |
x |
100 |
100 |
60 |
45 |
30 |
30 |
100 |
100 |
60 |
|
45 |
30 |
30 |
|
y |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
35 |
80 |
80 |
80 |
|
80 |
80 |
70 |
|
|
|
z |
20 |
35 |
80 |
70 |
20 |
60 |
20 |
35 |
80 |
|
70 |
20 |
60 |
|
6
Перечень ребер, образующих грани детали.
РЕБРА ОБРАЗУЮТСЯ ТОЧКАМИ
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 1,2,3
(1,2)(1,3)(1,4)(1,7)(2,3)(2,6)(2,8)(3,9)(4,5)(4,10)(5,6)(5,11)(7,8)(7,9) (7,10)(8,9)(8,12)(10,11)(11,12). Всего 19 ребер.
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 4,5,6:
(1,2)(1,6)(1,7)(2,3)(3,4)(3,5)(3,9)(4,5)(4,10)(5,6)(5,11)(6,12) (7,8)(7,12)(8,9)(9,10)(9,11)(10,11)(11,12). Всего 19 ребер.
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 7,8,9:
(1,2)(1,3)(1,4)(1,6)(2,5)(2,7)(3,4)(3,8)(4,5)(4,9)(6,7)(6,8)(6,9) (7,10)(8,9)(9,10). Всего 16 ребер.
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 10,11,12:
(1,2)(1,5)(1,6)(2,3)(2,7)(3,4)(3,5)(3,8)(4,5)(4,9)(5,10)(6,7) (6,10)(7,8)(8,9)(8,10)(9,10). Всего 17 ребер.
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 13,14,15:
(1,2)(1,3)(1,6)(2,3)(2,4)(2,5)(2,7)(3,4)(3,8)(4,5)(4,9)(5,10) (6,7)(6,8)(7,8)(7,9)(7,10)(8,9)(9,10). Всего 19 ребер.
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 16,17,18:
(1,2)(1,5)(1,7)(2,3)(2,8)(3,4)(3,6)(4,5)(4,6)(4,10)(5,11)(6,12) (7,8)(7,11)(8,9)(9,10)(9,12)(10,11)(10,12). Всего 19 ребер.
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 19,20,21:
(1,2)(1,4)(1,7)(2,3)(2,5)(2,8)(3,4)(3,6)(3,9)(4,10)(5,6)(5,11) (6,12)(7,8)(7,10)(8,9)(8,11)(9,10)(9,12)(11,12). Всего 20 ребер.
ДЛЯ ВАРИАНТОВ 22,23,24:
(1,2)(1,5)(1,7)(2,3)(2,8)(3,4)(3,9)(4,5)(4,6)(5,6)(5,11)(6,12)(7,8) (7,11)(8,9)(9,10)(10,11)(10,12)(11,12). Всего 19 ребер.
7
Г. На плоскости (грани) уровня сделать отверстие. Размер отверстия и плоскость задать самостоятельно. Отверстие должно быть отображено в ортогональных и аксонометрической проекциях.
В прямоугольной изометрии окружность проецируется одинаковыми эллипсами, но по разному ориентированными в зависимости от плоскости расположения окружности. Большие оси эллипсов перпендикулярны осям, не лежащим в плоскостях окружностей. Большая ось эллипса равна 1,22d, малая ось 0,71d, где d – диаметр окружности (рис. 2).
Рис. 2
В учебных чертежах вместо эллипсов рекомендуется применять овалы, очерченные дугами окружностей. Упрощенный способ построения овалов приведен на рис. 3.
Для построения овала соответствующей изометрической проекции окружности, параллельной плоскости Н, проводят вертикальную и горизонтальную оси овала (рис. 3, а). Из точки пересечения осей О проводят вспомогательную окружность диаметром d, равным действительной величине диаметра изображаемой окружности, и находят точки п1 , п2 , п3 , п4 пересечения этой окружности с аксонометрическими осями х и у. Из точек т1 и т2 пересечения вспомогательной окружности с осью z, как из центров радиусом R = т1п3 проводят две дуги 23 и 14, принадлежащие овалу. Пересечения этих дуг с осью z дают точки С и D.
Из центра О радиусом ОС, равным половине малой оси овала, засекают на большой оси овала АВ точки О1, и О2. Точки 1, 2, З и 4 сопряжений дуг радиусов R и R1 находят, соединяя точки т1 и т2 с точками О1 и О2 и продолжая прямые до пересечения с дугами 23 и 14. Из точек О1 и О2 радиусом R 1= O11 проводят две дуги.
Так же строят овалы, расположенные в плоскостях, параллельных плоскостям V и W (рис. 3, б и в).
8
б |
в) |
а)
Рис. 3
Образец выполнения задач А, Б, В, Г представлен на рис. 4.
2 ЭТАП. ГРАФИЧЕСКАЯ ПРОРАБОТКА НАТУРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЯ МЕТОДАМИ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ, ИХ УВЯЗКА МЕЖДУ СОБОЙ
Образец этой стадии графической работы представлен на рис. 4. Последовательность выполнения этапа:
1.Определить натуральные размеры проецирующих плоскостей методом вращения;
2.Определить натуральную величину плоскостей общего положения методом перемены плоскостей проекций.
3 ЭТАП. КОНТРОЛЬНАЯ ПРОВЕРКА РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЯ ПО МАКЕТУ
Использовав натуральные размеры плоскостей уровня (рис. 4) проецирующих и плоскостей общего положения, построить в масштабе 1:1 развертку боковой поверхности детали.
.
9