- •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
строится развертка следующим образом:
а) периметр нормального сечения “развертывается” в прямую линию, на которой | 12 I = | 1525I; | 23 I = I 25351; I 31 I = I 35151, то есть эти отрезки равны расстояниям между образующими (ребрами):
б) через точки 1, 2, 3 проводятся образующие, перпендикулярные развертке нормального сечения;
в) на этих линиях откладываются натуральные величины образующих: I1: I = I 14A41, I 1DI = I 14D41 и т.д.;
г) полученные точки соединяются ломаной линией при развертывании призматической поверхности и плавной кривой при цилиндрической.
На рис. 244 показано построение на развертке точки М, принадлежащей поверхности призмы. Точка М принадлежит образующей, параллельной ребрам.
Развертки криволинейных поверхностей вращения
Криволинейные поверхности вращения относятся к неразвертываемым, их нельзя совместить с плоскостью без разрывов и складок, поэтому при выполнении их из листового материала строятся условные развертки.
Последовательность построений:
поверхность разрезается по меридианам или параллелям на ряд частей;
каждая такая часть заменяется вписанной или описанной развертываемой поверхностью (цилиндрической или конической);
строятся развертки отдельных частей, из которых затем собирается заданная поверхность.
При разрезании по меридианам каждая доля заменяется описанной цилиндрической поверхности. Такой прием называется способом вспомогательных цилиндров.
При разрезании по параллелям поверхность разбивается на ряд поясов, которые заменяется вписанными коническими поверхностями. Этот прием называется способом вспомогательных конусов.
186
Способ
вспомогательных цилиндров
Способ
вспомогательных цилиндров показан на
рис. 245:
поверхность
сферы меридиональными плоскостями Ъ,
0 и
W
разрезают
на равные части (доли). Рекомендуется
разбивать ее не менее чем на 12 частей.
В примере принято 6 долей для того,
чтобы отрезки были крупнее и чертеж
более четким;
каждую такую долю заменяют описанной цилиндрической поверхностью, касающейся ее по линии симметрии доли.
Цилиндрическая поверхность касается доли 1 по главному меридиану. Разделив его на 6 равных частей, через точки 2, 3, 4, 5, 6 проводят параллели - окружности. Затем строят образующие цилиндра, касающиеся параллелей в точках 2, 3, ..., 6. Образующие 2А, 3В, ... являются фрон- тально-проецирующими. Таким образом, цилиндрическая поверхность, касательная к доли 1, является фронтально-проецирующей и фронтальная проекция ее совпадает с главным меридианом 12, 22, 32 72;
строят развертку каждого описанного цилиндра способом нормального сечения:
Рис. 245
187
а)
нормальным сечением доли 1 является
главный меридиан, который развертывается
в отрезок I
1...7
I вертикальной прямой. На ней откладывают
отрезки, равные фронтальным проекциям
хорд: I 12 I
=
I
12221,
I
23 I
=
I 22321 и т.д.;
б)
через полученные точки 2, 3, 4, 5, 6 проводят
образующие цилиндра перпендикулярно
“развертке” нормального сечения.
Размеры образующих берут с
горизонтальной проекции I
:2
I
=
I
:1211;
I
<3 I
=
I
<1311;
IK4 I =
I
С1411
. Через полученные точки 1, A,
B,
и
C
проводят
плавную кривую. Развертка каждой доли
имеет вертикальную и горизонтальную
оси симметрии, поэтому, построив 1/4
часть развертки, аналогично строят
остальные 3/4. Полная развертка сферы
будет состоять из шести (двенадцати)
таких долей. На практике подобные
развертки удобно делать по шаблону. На
рис. 245 такой шаблон заштрихован.
Местоположение
точки М на развертке, как и любой точки
на плоскости, определяется двумя
координатами - вертикальной и
горизонтальной. Вертикальная координата
- расстояние от точки соседней параллели,
горизонтальная - от оси симметрии.
Вертикальная координата 38 = 3282
берется с фронтальной проекции,
горизонтальная I М8 I
=
I
M181
I
- с горизонтальной плоскости проекций.
Способ
вспомогательных конусов
Построение
развертки сферы этим способом показано
на рис. 246:
поверхность
сферы разрезается по параллелям
горизонтальными плоскостями на ряд
поясов и два сегмента;
в полученные шаровые пояса и сегменты вписываются поверхности вращения, оси которых совпадают с осью i сферы, а основания - с соответствующими параллелями.
В шаровой сегмент IV вписывается полный конус вращения, вершина которого совпадает с точкой S пересечения оси вращения i с главным меридианом сферы.
В шаровые пояса III и II вписываются усеченные конусы вращения. Образующими конусов являются хорды C2B2 и B2A2. Вершины конусов S' 2 и S "2 получаются на пересечении этих образующих с осью вращения.
В экваториальный пояс I вписывается цилиндр вращения;
строятся развертки вписанных поверхностей.
Разверткой конуса является сектор, радиус которого равен образующей конуса. Для пояса II - образующая I S "2 A21, для III - I S' 2 B21, для IV - I S2 C21. Центры секторов рекомендуется размещать на одной линии, принимаемой за ось симметрии разверток. Длины дуг секторов равны длинам параллелей окружностей соответствующих поясов. Их размеры берутся с горизонтальной плоскости проекций, для этого окружности делятся на 12 час
188
тей.
Так, длина дуги а
на развертке равна длине горизонтальной
проекции параллели а1,
b=b1.
Построенные
части I и II соединяются между собой по
линиям a,
II
и III - по линиям b,
III
и IV - по линиям с.
189
Р
Р Р З Р
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Задача
1 (рис. 247). Дано: поверхность цилиндроида,
плоскостью параллелизма которой
является плоскость проекций П2.
Требуется:
построить развертку способом триангуляции.
Решение:
В
заданную поверхность вписывается
многогранная поверхность. Окружность
нижнего основания разбивается на 12
равных частей. Окружность верхнего
основания лежит в профильной плоскости
уровня, поэтому дополнительно строится
полуокружность, соответствующая его
профильной проекции. Полуокружность
разбивается на 6 равных частей.
Полученные дуги заменяются
стягивающими хордами, точки деления
переносят на фронтальную проекцию
верхнего основания. Затем проводятся
образующие (11', 22', ...) и диагонали
(12', 23', 34', ...).
В результате получается многогранная поверхность, ограниченная треугольниками (П11' 2', П12'2, П22' 3', П23' 3, ...).
Определяются натуральные величины диагоналей (способом плоскопараллельного перемещения). У образующих натуральными величинами являются их фронтальные проекции, т.к. все они параллельны П2 - плоскости параллелизма данного цилиндроида.
Строится развертка. Заданная поверхность имеет плоскость симметрии, поэтому развертка будет симметричной и достаточно построить ее половину.
Поверхность разрезается по наименьшей образующей 77', тогда образующая 11' совпадает с осью симметрии развертки, которая на чертеже занимает вертикальное положение. К ней пристраивается треугольник 11' 2' со сторонами: I1 1' I = I1212' I - фронтальная проекция образующей, I 1 2' I = I 12 2'21 - натуральная величина диагонали, I 1' 2' I = I 1'3 23' I - профильная проекция хорды, стягивающей 1/12 часть окружности верхнего основания.
На стороне I 1 2' I строится второй треугольник 12'2, у которого I 2 2'I = I 22 22'I - натуральная величина образующей, I 1 2 I = I 11 21 I - горизонтальная проекция хорды, стягивающей 1/12 часть нижнего основания.
Аналогично продолжается построение следующих треугольников. Полученные точки нижнего основания (1, 2, 3,., 7) и верхнего основания (1', 2' 7') соединяются по лекалу плавной линией.
190
191
Г2°з
U
22
32
Uy 5? 62
72
12°22°32°^2°52°62
горизонтальные
проекции диагоналей
Рис.
247
Задача
2 (рис. 248). Дано: четверть тора (1/4 часть
кругового кольца).
Требуется:
построить развертку поверхности тора
способом описанных цилиндров.
Решение:
Поверхность
тора проецирующими меридиональными
плоскостями Е делится на четыре
части. Деление надо произвести так,
чтобы у крайних звеньев с торца
получались окружности, к которым
присоединяются трубопроводы круглого
сечения. С этой целью торцевые звенья
делаются равными половине средних.
Торцевые звенья равняются 1/6 части
отвода и их центральный угол равен
15°, а средние равны 2/6 частям, центральный
угол которых 30°.
Все звенья кругового кольца заменяются описанными цилиндрами. Нормальным сечением этих цилиндров является окружность 1, образующая тор. Эта окружность делится на 8...12 частей. Через точки деления 2, 3.8 проводятся параллели (на фронтальной проекции это четверти окружностей радиусами i222, i232, i242). Затем строятся образующие цилиндров, касательные к параллелям. У крайних звеньев точки касания расположены на торцевых окружностях, а у - средних на линии симметрии.