- •Принятые обозначения
- •Метод проекций
- •Евклидово пространство и его реконструкция
- •Центральное проецирование
- •Параллельное проецирование
- •Инвариантные свойства проецирования
- •Ортогональное проецирование. Точка, прямая, плоскость
- •Метод монжа. Октанты пространства
- •Проекции точки
- •Проекции прямых линий
- •Натуральная длина отрезка прямой и углы его наклона к плоскостям проекций
- •Проекции плоскости
- •Взаимное расположение простейших геометрических образов
- •Принадлежность прямой и точки плоскости
- •Параллельность прямой и плоскости, параллельность плоскостей
- •Перпендикулярность прямой и плоскости, перпендикулярность плоскостей
- •Пересечение прямой и плоскости, пересечение плоскостей
- •Преобразование чертежа
- •Способ перемены плоскостей проекций
- •Способ плоскопараллельного перемещения
- •Способ вращения
- •Примеры решения задач способами преобразования чертежа
- •Кривые линии
- •Локальные элементы кривой
- •Плоские кривые линии
- •Пространственные кривые линии и их проекции
- •Поверхности
- •Образование и задание поверхности на чертеже
- •Классификация поверхностей
- •Обзор некоторых поверхностей Торсовые поверхности
- •Поверхности с плоскостью параллелизма (поверхности Каталана)
- •Винтовые линейчатые поверхности (геликоиды)
- •Поверхности вращения
- •Линейчатые неразвертываемые поверхности с тремя направляющими
- •Поверхности параллельного переноса
- •Графические и топографические поверхности
- •Пересечение поверхности плоскостью и прямой, пересечение двух поверхностей
- •Пересечение поверхности плоскостью
- •Сечение поверхности плоскостью общего положения
- •Пересечение прямой линии с поверхностью
- •Пересечение поверхностей
- •Общие сведения
- •Способ плоскостей
- •Пересечение многогранников
- •Способ сфер
- •4. Примеры решения задач
- •Развертки поверхностей
- •Развертки прямых круговых цилиндра и конуса
- •Развертки линейчатых поверхностей
- •Развертки криволинейных поверхностей вращения
- •Аксонометрические проекции
- •Общие сведения
- •Прямоугольные проекции
- •Косоугольные проекции
применив последовательно несколько раз посредники и выявив ряд общих точек, соединяют их линией (последняя на рис. 225 не показана).
Каким бы способом не производилось построение линии пересечения поверхностей, при нахождении точек этой линии необходимо соблюдать определенную последовательность. У линии пересечения двух поверхностей так же, как и у линии пересечения поверхности с плоскостью, различают опорные и промежуточные точки.
В первую очередь определяют экстремальные точки, так как они всегда позволяют видеть, в каких пределах расположены проекции линии перехода, и где между ними имеет смысл строить промежуточные точки.
Рис. 225
Рис. 226
157
Далее
определяют точки
изменения видимости,
которые отделяют видимую часть линии
пересечения от невидимой. Эти точки
всегда находятся на очерке той
поверхности, которая расположена ближе
к наблюдателю. Строят точки на очерке
другой поверхности. В точках, расположенных
на очерках, проекция линии пересечения
касается очерковых линий пересекающихся
поверхностей.
Для
более точного построения линии
пересечения данных поверхностей
определяют промежуточные
точки.
Следует
иметь в виду, что проекции линии
пересечения всегда располагаются
в пределах заштрихованного контура
наложения проекций двух пересекающихся
поверхностей (рис. 226).
В
случае, если одна из поверхностей
является проецирующей, то строят
проекцию линии пересечения только на
одной плоскости проекций, к которой
поверхность не перпендикулярна. На
другой же плоскости проекция искомой
линии совпадает с вырожденной проекцией
поверхности.
Способ
вспомогательных секущих плоскостей
частного положения (способ плоскостей
общего положения в данном разделе не
рассматривается) следует применять
тогда, когда обе поверхности возможно
пересечь по графически простым линиям
некоторой совокупностью плоскостей
уровня. Такие плоскости используют
для нахождения промежуточных точек
(рис. 227), после того как найдены
экстремальные точки.
158
Рис.
227Способ плоскостей
Рис.
228
159
Экстремальные
точки располагаются в общей для двух
поверхностей плоскости симметрии,
которая проходит через оси этих
поверхностей. Общая плоскость симметрии
задана горизонтальным следом Ф1 на рис.
228 а и Е1
на рис. 228 б, в, г.
Если
общая плоскость симметрии является
плоскостью уровня (см. рис. 228 а), то
фронтальные проекции высшей - 1 и низшей
- 2 точек будут находиться на пересечении
фронтальных очерков поверхности. Если
общая плоскость симметрии не является
плоскостью уровня, то возможны два
варианта построения этих точек - без
применения (см. рис. 228 б) и с применением
(см. рис. 228 в, г) преобразования чертежа.
Так,
на рис. 228 в сначала строят очерки
поверхностей на дополнительную
плоскость проекций П4,
параллельную общей плоскости симметрии
Е. Определяют точки 14
и 24,
затем возвращаются к исходной системе
плоскостей проекции, не забывая при
этом о соблюдении признака принадлежности
точки поверхности.
Для
нахождения экстремальных точек можно
воспользоваться также способом вращения
вокруг проецирующей прямой. За ось
вращения принимают ось одной из
поверхностей. Вокруг нее поворачивают
другую поверхность так, чтобы общая
плоскость симметрии Е преобразовалась
в плоскость уровня Е' (см. рис. 228 г). На
этом рисунке отображено перемещение
конической поверхности Т в новое
положение Т'. Достаточно построить
только фронтальный очерк конуса с
вершиной в точке S'.
При
вращении тора вокруг его оси положение
фронтального очерка тора не изменится.
На пересечении нового и старого
фронтальных очерков данных поверхностей
находят проекции 1' и 2', при этом точка
1 будет высшей точкой. Выполняя обратное
вращение, получают действительные
проекции 11,12
и 21,22
рассматриваемых точек.
Как
уже отмечалось, для определения точек
изменения видимости плоскость проводят
через очерк той поверхности, которая
определяет видимость на соответствующей
плоскости проекций. Так, на рис. 229 а,
для нахождения точек изменения видимости
на П1
применяют плоскость Г, проходящую через
экватор сферы, определяющей видимость
на П1.
Для определения точек изменения
видимости на П2
(рис. 229 б) рассматривают плоскости Ф и
Ф', проходящие соответственно через
главные меридианы сферы и конуса.
Плоскость Ф расположена ближе к
наблюдателю, следовательно, точки
изменения видимости принадлежат
главному меридиану сферы, являющемуся
очерком поверхности на П2.
При этом другая поверхность не всегда
пересекается вспомогательной плоскостью
по простейшей линии, например на
рис. 229 линия к
- гипербола, проекции которой строят
по точкам. С помощью плоскости Ф' можно
определить точки на фронтальном очерке
конуса, но они не будут изменять видимость
линии на фронтальной плоскости проекций.
160
Рис.
229
Линия
пересечения двух многогранников может
быть определена точками пересечения
ребер одного многогранника с поверхностью
другого и ребер второго с поверхностью
первого способом вспомогательных
секущих плоскостей.
Найденные
точки пересечения соединяют в определенном
порядке прямыми линиями, в результате
чего получается замкнутая ломаная
линия, звенья которой представляют
собой линии пересечения граней обоих
многогранников. Эта ломаная линия и
будет являться линией пересечения.
При
построении такой линии надо выполнять
правило: соединять прямыми только те
точки, которые лежат на одних и тех же
гранях первого и второго многогранников.
При определении видимости частей линии
пересечения следует иметь в виду,
что она будет видимой на проекциях
только тех граней, которые видимы на
данной проекции.
В
зависимости от взаимного расположения
пересекающихся поверхностей, линия
пересечения может представлять собой
или одну замкнутую ломаную линию, или
две. Построение линии пересечения двух
многогранников на чертеже приведено
ниже (VII.4.,
задача
7).
161Пересечение многогранников
ля
построения линии пересечения двух
поверхностей вра ения
можно
воспользоваться свойством, присущим
поверхностям вращения: две
соосные
поверхности вращения пересекаются
друг с другом по паралле-
лям
(окружностям), причем число последних
равно числу точек пересече-
ния
меридианов поверхностей.
Действительно,
пусть коническая
поверхность
образуется вращением обра-
зующей
m
вокруг
оси сферы с образующей
1
(рис. 230). Точки пересечения А
и B
обра-
зующих
поверхностей (m
@
1)
являются
общими точками двух
поверхностей и при
своем вращении
вокруг оси образуют ок-
ружности
(параллели), которые являются
линиями
пересечения этих поверхностей.
Ось
1
перпендикулярна плоскости П1
и,
следовательно, параллельна
плоскости П2,
поэтому
параллели - линии пересечения
поверхностей
- будут проецироваться на
плоскость
П2
в виде отрезков прямых, про-
ходящих
через точки А2
и B2,
и
в натураль-
рис
2зо ную величину на плоскость П1.
Аналогично,
если расположить центр сферы на оси
любой поверхности вращения, то сфера
рассечет эту поверхность по окружностям,
перпендикулярным оси вращения. Эти
окружности (параллели) спроецируются
на плоскость проекций в виде отрезков
прямых, перпендикулярных проекции оси,
только если ось рассекаемой поверхности
вращения параллельна этой плоскости
проекций.
С
помощью вспомогательных поверхностей
(сфер) сравнительно просто решаются
задачи на построение линий пересечения
двух произвольных поверхностей
вращения, имеющих общую плоскость
симметрии, при этом возможны два случая:
если
оси поверхностей пересекаются, то для
определения линии пересечения
поверхностей используют семейство
концентрических сфер, центр которых
находится в точке пересечения осей
поверхностей;Способ сфер
если оси не пересекаются, применяют эксцентрические сферы, центры которых перемещаются по оси одной из поверхностей.
Рассмотрим каждый случай в отдельности.
162
Построение
линии пересечения двух поверхностей
вращения с помощью концентрических
сфер
Метод
вспомогательных концентрических сфер
можно применить при наличии следующих
условий:
пересекающиеся
поверхности должны быть поверхностями
вращения, так как сфера рассекает
соосную с ней поверхность вращения по
параллелям (окружностям);
оси поверхностей вращения должны пересекаться, так как через точку пересечения осей можно провести сферу, соосную обеим данным поверхностям вращения;