Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Бубенников, А. В. Начертательная геометрия учебник

.pdf
Скачиваний:
57
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
74.13 Mб
Скачать

Г л а в а I . О с н о в н ы е м е т о д ы проецирования г е о м е т р и ч е с к и х форм на п л о с к о с т и

22

Ут-оа

H

 

 

 

 

 

У

 

Р и с .

17

 

 

на плоскость проекций

Н, называется

гори­

зонтально-проецирующей

прямой,

или

гори­

зонтально-проецирующим

лучом.

Эта прямая

без искажения проецируется на фронтальную

плоскость проекций

V.

Прямая Аа\ проецирующая точку А на

плоскость проекций

V, называется фронталь­

но-проецирующей прямой, или фронтальнопроецирующим лучом. Эта прямая без иска­ жения проецируется на горизонтальную плоскость проекций Н. Проекции проеци­ рующих лучей на соответствующих плос­ костях проекций показывают тонкими сплошными или штриховыми линиями.

Два проецирующих луча Аа и Аа', исходя­ щих из какой-то точки геометрического об­ раза, представляют собой задание некото­

рой

плоскости. Эту

плоскость

называют

плоскостью проецирующих

лучей

или проеци­

рующей плоскостью;

она

перпендикулярна

к плоскостям проекций H к V и к оси проек­

ций

Ох.

 

 

 

Отметим, что удаление точки от горизон­ тальной плоскости проекций H равно удале­

нию фронтальной проекции этой точки от оси проекций. Удаление точки от фронталь ­ ной плоскости проекций F равно удалению горизонтальной проекции той же тонки от оси проекций. Отсюда вытекают следующие теоремы:

Т е о

р е м а .

Точка

в пространстве

уда­

лена

от

плоскостей

проекций

Ни Vна

вели­

чины

удаления

от

оси

ее

фронтальной

и

горизонтальной

проекций.

 

 

П о двум проекциям точки м о ж н о пред­ ставить положение этой точки в пространст­

ве: восставляя

перпендикуляры в

точках а

и а' соответственно к плоскостям Ни

V, на

их пересечении

можно определить

искомую

точку А

пространства.

 

 

 

Т е о р е м а .

Положение

точки

в про­

странстве

вполне определяется

ее

 

ортого­

нальными проекциями на две плоскости.

Геометрические образы в пространстве ориентируются также и относительно сис­ темы трех взаимно перпендикулярных коор­ динатных плоскостей. Линии пересечения этих плоскостей — координатные оси — по­ казаны на рис. 16.

Д л я построения чертежа точки основные плоскости проекций H и V совмещают, поворачивая вниз вокруг оси х плоскость H до совмещения ее с плоскостью проекций V.

Таким образом, все построения, выпол­ ненные в двух плоскостях, располагаются соответствующим образом в одной плоскос­ ти, принятой за плоскость чертежа. В резуль­ т а т е ' п о л у ч и м ортогональный чертеж, или эпюр* точки А (рис. 17), состоящий из двух

проекций а m а'.

Проекции а и а' точки А

располагаются

на одном перпендикуляре

к оси проекций.

П р я м у ю , соединяющую на

чертеже разноименные проекции а а а' точ­

ки А,

называют линией

связи.

 

 

 

Обычно на чертеже контуры полей сов­

мещенных плоскостей

проекций

не

пока­

зывают.

Горизонтальная

и

фрон­

Т е о р е м а .

тальная проекции

любой точки

геометриче­

ского

образа располагаются

на

одной

линии

связи.

 

 

 

 

 

 

 

О т ф р а н ц . é p u r e

ч е р т е ж , п р о е к т .

 

§ 6. П о с т р о е н и е чертежей геометрических о б р а з о в в о р т о г о н а л ь н ы х проекциях

Рассматриваемый чертеж

(рис. 17) точ­

ки А является метрически

определенным.

Совместное использование двух ортогональ­ ных проекций на двух взаимно перпендику­ лярных плоскостях проекций положено в ос­ нову метода Монжа.

Две проекции (горизонтальная и фрон­ тальная) рассматриваемого геометрическо­ го образа, соединенные линиями связи со­ ответствующих его точек, служат основой для различных исследований этого геомет­ рического образа.

При решении многих задач в начерта­ тельной геометрии геометрические образы часто не связывают с плоскостями проекций, а пользуются разностью удалений их точек от соответствующих плоскостей проекций.

На рис. 18 представлен ортогональный чертеж треугольника ABC — построены его горизонтальная abc и- фронтальная а'Ъ'с' проекции.

Как уже известно, при параллельном проецировании проекции геометрического образа на плоскостях одного направления остаются неизменными, т. е. сохраняют и вид, и размеры. Учитывая это, плоскости проекций можно приближать к геометриче­ скому образу или удалять от него. Изобра­ жения на этих плоскостях остаются постоян­ ными. П о изображениям можно определять разности удалений точек геометрического образа от плоскостей проекций.

Y и с. 18

На чертеже разноименные проекции гео­ метрического образа можно раздвигать по линиям связи, сближая их или удаляя одну от другой. Поэтому здесь ось проекций как прямую, фиксирующую положение плоскос­ тей проекций Я и К можно исключить. В этом случае будем иметь безосный чертеж геометрического образа. Такими чертежами в основном и будем пользоваться.

В о п р о с ы д л я

с а м о п р о в е р к и

 

 

1. К а к и е и з о б р а ж е н и я н а з ы в а ю т р и с у н к а м и ,

6.

С ф о р м у л и р у й т е и п о к а ж и т е на ч е р т е ж а х

к а к и е — ч е р т е ж а м и ?

 

 

о с о б е н н о с т и м е т о д о в о р т о г о н а л ь н ы х и а к с о н о м е т ­

2. К а к и е

и з в е с т н ы

в а м о с н о в н ы е

м е т о д ы

р и ч е с к и х п р о е к ц и й , п р о е к ц и й с ч и с л о в ы м и о т ­

п р о е ц и р о в а н и я

г е о м е т р и ч е с к и х ф о р м

на п л о с ­

м е т к а м и и ф е д о р о в с к и х п р о е к ц и й .

к о с т и ?

 

 

 

 

7.

Ч т о н а з ы в а ю т к о о р д и н а т а м и т о ч к и п р о ­

3.

С ф о р м у л и р у й т е и д о к а ж и т е о с н о в н ы е с в о й ­

с т р а н с т в а в д е к а р т о в о й с и с т е м е к о о р д и н а т ?

с т в а п а р а л л е л ь н о г о п р о е ц и р о в а н и я .

 

8.

У к а ж и т е о с н о в н ы е с в о й с т в а ч е р т е ж е й г е о ­

4.

Ч т о н а з ы в а ю т

н е с о б с т в е н н ы м и

э л е м е н ­

м е т р и ч е с к и х о б р а з о в .

т а м и п р о с т р а н с т в а ?

 

 

9.

У к а ж и т е о с о б е н н о с т и о с н ы х и б е з о с н ы х

5.

Ч т о н а з ы в а ю т о б р а т и м о с т ь ю ч е р т е ж а ?

ч е р т е ж е й .

Г Л А В А II

Т О Ч К А И О Т Р Е З К И П Р Я М Ы Х Л И Н И Й НА Э П Ю Р Е М О Н Ж А

§П Ч Е Р Т Е Ж И Т О Ч Е К , Р А С П О Л О Ж Е Н Н Ы Х В Р А З Л И Ч Н Ы Х

/У Г Л А Х П Р О С Т Р А Н С Т В А

Две плоскости проекций — Ни У при их пересечении разделяют пространство на четыре части (четыре двугранных угла). Та­ кие двугранные углы пространства называют также квадрантами, или четвертями.

На рис. 19 показана пространственная модель системы двух плоскостей проекций

Ни

ѴИ точек А , В,

С

и D,

расположенных

в различных углах

пространства. Указаны

проекции этих точек

на плоскостях H и V.

 

Точка А расположена в первом углу про­

странства, точка В—во

втором, С—в треть­

ем

и D — в четвертом.

 

 

Чертежи точек, расположенных в раз­

личных углах пространства,

представлены

на рис. 20. Точка А находится в первом углу пространства. Она удалена от плоскости проекцией Я на величину axa', равную оасстоянию от ее фронтальной проекции а до оси проекций, и удалена от плоскости F на величину axa, равную расстоянию от ее горизонтальной проекции а до оси про­ екций.

Точка В находится во втором углу. Обе проекции этой точки (горизонтальная Ь и фронтальная Ъ') на чертеже располагаются на одной линии связи выше оси проекций.

В зависимости от расстояний проекций Ъ и Ь' точки В от оси устанавливаем, что точ­ ка В располагается ближе к плоскости проек­ ций V, чем к плоскости Н.

Точка С находится в третьем углу. Здесь горизонтальная проекция с располагается выше оси проекций, а фронтальная проекция

с'— ниже оси проекций. Поскольку

фрон­

тальная проекция

точки С ближе

к оси

проекций, чем ее горизонтальная проекция с, утверждаем, что точка С пространства рас­ полагается ближе к горизонтальной плоскос­ ти проекций Н.

Точка

D находится в

четвертом углу.

Обе проекции этой точки

располагаются

ниже оси

проекций.

 

Таким образом, по расположению проек­ ций точек относительно оси проекций можно судить о положении точек в пространстве, т. е. можно установить, на каких расстояниях от плоскостей проекций и в каких углах пространства они находятся.

 

Точки А , В,

С, ... пространства на черте­

же

часто называют их проекциями, т. е.

аа';

bb'; ce'; ...

 

На рис. 20 представлены также и чертежи точек, занимающих некоторые частные (осо-

§ 7. Ч е р і е ж и т о ч е к , р а с п о л о ж е н н ы х в р а з л и ч н ы х у г л а х п р о с т р а н с т

бые) положения. Так, точки 1Г; 22'; 33' и 44' находятся в плоскостях проекций.

Точка находится на передней поле плоскости Н; горизонтальная проекция / точки ІГ располагается под осью и совпада­ ет с точкой / пространства (1=1), а фрон­ тальная — / ' находится на оси проекций.

Точка 22' находится на задней поле плос­ кости Н; горизонтальная проекция 2 точки 22' расположена над осью и совпадает с са­ мой точкой / / п р о с т р а н с т в а (11=2), а фрон­ тальная — 2' находится на оси проекций.

Точка 33' находится на нижней поле плоскости V; фронтальная проекция 3' точки 33' расположена под осью и совпадает с точ­ кой / / / пространства (111=3'), а горизон­ тальная — 3 находится на оси проекций.

Точка 44' находится на верхней поле плоскости V; фронтальная проекция 4' точки 44' расположена над осью и совпадает с точ­ кой / V пространства (/ Ѵ=4'), а горизон­ тальная — 4 находится на оси проекций.

Т е о р е м а .

Если точка

 

принадлежит

плоскости

проекций,

то одна из ее проекций

находится

на оси,

а другая

совпадает с

точкой.

 

 

 

 

 

Точка 55' (рис. 20) принадлежит оси про­

екций. Обе ее проекции — 5 и 5'

совпадают

и принадлежат оси.

 

 

Точки 66', 77', 88' и 99'

принадлежат

биссекторным

плоскостям —

 

плоскостям,

делящим

углы

 

пространства

пополам.

Здесь горизонтальные и

фронтальные

проекции точек равноудалены от оси про­ екций.

 

Плоскость, делящую первый и третий

углы пространства

пополам, называют

пер­

вой

биссекторной

плоскостью.

 

 

Плоскость, делящую второй и четвертый

углы пространства пополам, называют

вто­

рой

биссекторной

плоскостью.

 

 

Точки 66' и 77' принадлежат первой

бис­

секторной плоскости, точки 88' и 99'— вто­ рой биссекторной плоскости.

Г л а в а I I . Т о ч к а и о т р е з к и п р я м ы х линий на э п ю р е М о н ж а

26

fMI

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л - ^ > ^ - < і

о

ç-

2'

3

4

5&V\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

<?—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*з=ш

 

 

 

 

9 = 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

I' и с.

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е о р е м

а.

Если точка

 

пространства

ее

горизонтальная

 

и

фронтальная

проекции

принадлежит

оиссекторной

плоскости,

то

равноудалены

от

 

оси.

 

 

 

 

 

 

 

§8 Ч Е Р Т Е Ж И Т О Ч Е К В Т Р Е Х П Р О Е К Ц И Я Х

 

 

В результате того, что пространственные

Чертежи фигур в двух проекциях опреде­

 

ляют форму

и

размеры рассматриваемого

формы являются

трехмерными,

чертежи

их

предмета и его положение в пространстве.

в трех проекциях являются более ясными,

Такие чертежи являются метрически опре­

более удобопредставляемыми. В этом слу­

деленными (полными). Однако в ряде слу­

чае

вводят третью плоскость

проекций

W,

чаев применяют

изображения

фигур на трех

перпендикулярную

к

плоскостям

Я

и

V,

плоскостях проекций.

 

 

 

 

I . е. получаем

известный

прямоугольный

 

 

 

 

 

 

 

трехгранник координатных плоскостей про­

 

 

 

 

 

 

 

екций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 21 представлена система трех

 

 

 

 

 

 

 

изаимно перпендикулярных плоскостей про­

 

 

 

 

 

 

 

екций Я , Ѵк

И7 и точка А. Положение

точки

 

 

 

 

 

 

 

А относительно плоскостей проекций опре­

 

 

 

 

 

 

 

деляется расстояниями от этой точки до

 

 

 

 

 

 

 

соответствующих

плоскостей

проекций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опуская перпендикуляры из точки А на

 

 

 

 

 

 

 

плоскости Я ,

К и

И7

найдем

соответствую­

 

 

 

 

 

 

 

щие проекции точки А: горизонтальную

а,

 

 

 

 

 

 

 

фронтальную

а'

и профильную

а".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Совмещая

плоскости Я

и

 

И7

проекций

 

 

 

 

 

 

 

вместе с изображениями на них данной точ­

 

 

 

 

 

 

 

ки с плоскостью

^ п о в о р о т о м их вокруг осей

 

 

 

 

 

 

 

V и z в направлениях, указанных на рис. 21

 

 

 

 

 

 

 

стрелками, получим чертеж точки А в трех

 

 

 

 

 

 

 

проекциях. П о чертежу точки

м о ж н о

легко

 

 

 

 

 

 

 

представить

ее положение

в

пространстве.

Р и с. 21

Г л а в а I I . Т о ч к а и о т р е з к и п р я м ы х л и н и й на э п ю р е М о н ж а

28

Р и с. 24

направлениях вокруг осей абсцисс и аппли­ кат, получим эпюр (чертеж) этой модели, представленный положениями осей про­ екций.

В плоскости проекций Коси проекций х и

z остаются неизменными. При совмещении

плоскости Не

плоскостью F положительное

направление

оси у совпадает с отрицатель­

ным направлением оси —z, а отрицатель­

ное

направление оси —у — с

положитель­

ным

направлением

оси z.

 

П р и

совмещении

плоскости W с плос­

костью

V положительное направление оси у

совпадает с отрицательным

направлением

оси —ж, а отрицательное направление оси —у — с положительным направлением оси х.

Если обозначить на рис. 22 противополож­ ные направления координатных осей на чер­ теже соответствующими знаками, то полу­ чим обозначения осей проекций для восьми октантов (рис. 24).

Построение профильных проекций то­ чек, расположенных в других октантах, мож ­ но производить в т о м же порядке, как и для точек октанта /.

На рис. 24 показаны построения про­ фильных проекций точек А, В, С w D, распо­ ложенных в октантах /, II, / / / и / И Так, профильная проекция Ъ" точки В, располо­ женной в октанте Д на чертеже определяется следующим образом . Из горизонтальной проекции Ь точки В проводят горизонталь-

ную прямую линию bby до пересечения с осью у ординат (отрицательное направле­

ние оси —у)

в точке Ьу. Затем точку Ь, пере­

носят

на второе положение оси у ординат

(тоже

отрицательное направление оси — у).

В точке by

восставляют

перпендикуляр к

оси у

до пересечения его в искомой точке

Ъ" с

горизонтальной прямой, проведенной

из фронтальной проекции

Ь' данной точки.

На пространственной модели (рис. 23) нетрудно убедиться, что профильная проек­ ция Ъ" точки В, расположенной в октанте //, при совмещении плоскостей проекций рас­ полагается слева от оси г.

Аналогично определяются профильные проекции и других точек С и D. Можно, например, построить профильные проекции точек, расположенных и в других октантах.

При рассмотрении чертежа точки А (рис. 24) устанавливаем, что горизонталь­ ная а и фронтальная а' проекции точки А находятся на одном перпендикуляре к оси абсцисс X (на одной линии связи).

Фронтальная а' и профильная а" проек­ ции точки находятся на одном перпендику­ ляре (на одной линии связи) к оси аппликат г. Линия, связывающая горизонтальную и про­ фильную проекции точки А, представляется двумя отрезками. Это аа,— горизонтальная прямая и а,у а"— вертикальная прямая, сое­ диненные дугой окружности или равно на­ клоненной к осям прямой линией. Из точки О пересечения осей проекций можно провести прямую под углом 45° к направлениям осей ординат. Она будет постоянной прямой чер­

тежа. Л о м а н у ю линию

аа0а" называют

го­

ризонтально-вертикальной

линией связи.

 

§ 9. Ч е р т е ж и о т р е з к о в п р я м ы х л и н и й

Р и с . 25

Таким образом, на чертеже в трех проек­ циях линиями связи являются: аа'— верти­

кальная линия; а'а"—горизонтальная

ли ­

ния; аа"— горизонтально-вертикальная

ли­

ния.

 

 

Пользуясь постоянной прямой

чертежа,

легко определить профильную

проекцию

точки на пересечении горизонтальной линии связи с горизонтально-вертикальной.

На технических чертежах обычно оси проекций не показывают. Это означает, что плоскости проекций могут перемещаться параллельно самим себе. Однако в случае отсутствия осей проекций по известным двум проекциям некоторой точки и постоянной прямой линии чертежа можно определить третью проекцию точки (рис. 25).

Ч Е Р Т Е Ж И О Т Р Е З К О В П Р Я М Ы Х Л И Н И Й

1. Прямые линии общего положения

Прямая линия пространства в системе плоскостей проекций занимает некоторое определенное положение. Она может быть расположена произвольно относительно Плоскостей проекций или занимать неко­

торые частные положения — быть па­ раллельной плоскости проекций или пер­ пендикулярной к ней, принадлежать плоскос­ ти проекций и пр.

Прямая линия, занимающая в системе плоскостей проекций произвольное (общее) положение, называется прямой общего по­

ложения.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ