
книги из ГПНТБ / Козловский Ю.Г. Черчение учеб. пособие для слушателей подгот. отд. высш. техн. учеб. заведений
.pdfРис. 63
Построить конусность можно несколькими способами:
а) построение конусности может быть сведено к построению уклона: из формулы k — 21 уклон і = —\
б) конусность может быть построена с использованием фор-
|
< |
D — d |
|
мулы |
k = |
J |
в случае, когда три из четырех входящих в |
нее величин заданы (или известны); |
|||
в) |
при помощи |
транспортира. |
Упражнение № 4. Геометрические построения
Вычертить цапфу, профиль стальной балки, а также лекальные и циркуль ные кривые в соответствии с индивидуальными заданиями № 4.
Упражнение выполнить на листе формата 12, образец выполнения его приведен на рис. 68.
Глава 4
ЭЛЕМЕНТЫ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
Как указывалось в гл. 1, правила, которыми руководствуются при составлении и чтении чертежей, излагаются в курсе «Начерта тельная геометрия», являющемся теоретической основой черчения. Начертательная геометрия изучается в высших технических учеб ных заведениях. В настоящей же главе рассматриваются только не которые положения этого курса, без знания которых невозможно понимание и усвоение основ проекционного черчения*.
Понятие о центральной проекции |
|
Представим себе в пространстве (рис. 69) некоторую |
плоскость |
Р и точки А и S, не лежащие в этой плоскости. Проведя |
через точ |
ки А и S прямую линию и продлив ее до пересечения с плоскостью Р в точке а, получим центральную проекцию а точки А на плоскость Р .
Плоскость Р называется плоскостью проекций, точка S — цент
ром (полюсом) |
проекций, прямая SA—проецирующей |
прямой |
(проецирующим |
лучом). |
|
Следовательно, центральной проекцией некоторой точки А на плоскость проекций Р называется точка пересечения проецирующей прямой, проведенной через эту точку и полюс проекций S с плос костью проекций (точка а).
Аналогично построены центральные проекции на плоскость Р точки В и отрезка CD. Плоскость Scd называется проецирующей.
Таким образом, центральной называется такая проекция, когда при проецировании системы точек или какой-либо фигуры все про ецирующие лучи проходят через одну и ту же точку — центр ' про екций.
|
* При изложении материала в настоящей |
главе |
применена |
так |
называе |
|||||||
мая |
«первая» система условных обозначений (плоскости |
проекций |
обозначены |
|||||||||
прописными буквами латинского алфавита V, |
Н, W, . . .; |
точки |
|
в |
простран |
|||||||
стве— прописными буквами латинского алфавита: А, |
В, |
С, |
. . .; |
горизонталь |
||||||||
ные |
проекции |
точек: а, |
Ь, с, . . .; фронтальные: |
а', |
Ь', |
с', |
. . .; |
профильные: |
||||
а", |
Ь", с", . . . |
и т. д.). Это объясняется |
тем, |
что |
в настоящее |
время «пер |
||||||
вая» система более распространена, хотя по мнению |
многих |
ученых |
«вторая» |
|||||||||
система, предложенная |
академиком Н. |
Ф. |
Четверухиным, более |
прогрес |
||||||||
сивна. В соответствии со «второй» системой обозначений |
плоскости |
проекций |
||||||||||
обозначаются |
буквами греческого алфавита: Ult |
|
П2 , П3 , . . .; |
точки |
в |
простран |
стве— прописными буквами латинского алфавита: А, В, С, . . .; горизонталь
ные проекции |
точек: |
Ах, |
Ви Clt . . .; фронтальные: А2, В2, С2, • • .; профиль |
ные: AS,B3,C3, |
. . . и |
т. |
д. |
По принципу центрального проецирования выполняются изо бражения предметов на картинах, фотографиях. По этому же прин ципу устроен и орган зрения человека — глаз (оптический центр хрусталика глаза — центр проекций, сетчатка — плоскость про екций).
Основные достоинства центральной проекции это большая на глядность изображения, однако построение ее относительно сложно, затруднительна простановка размеров. Поэтому применение ее при составлении технических чертежей весьма ограничено.
Параллельная проекция и ее свойства
Параллельной называется такая проекция, когда при проециро вании системы точек или какой-либо фигуры (рис. 70) все проециру ющие лучи параллельны какому-то заданному направлению — направлению проецирования S.
Следовательно, параллельной проекцией некоторой точки А на плоскость проекций Р называется точка пересечения проецирую щей прямой, проведенной через эту точку параллельно заданному направлению S, с плоскостью проекций (точка а).
cd — параллельная проекция отрезка CD на плоскость проекций Р. Плоскость cd.DC — проецирующая плоскость.
Направление проецирования может составлять с плоскостью про екций прямой угол или угол, отличный от прямого. В первом случае параллельная проекция называется прямоугольной (ортогональной),
во втором — косоугольной.
Основные свойства параллельных проекций следующие (рис. 71): 1) для получения проекции прямой линии достаточно построить проекции двух принадлежащих ей точек и через них провести пря
мую (ab — проекция прямой А В);
2) проекции точек, принадлежащих прямой, всегда находятся на проекции этой прямой (точка К принадлежит прямой АВ —
еепроекция k находится на ab);
3)проекцией прямой, параллельной направлению проецирования (CD || S), является точка (точка с она же d);
4)прямая линия ab может быть проекцией не только прямой, но
илюбой кривой линии, если эта кривая расположена в проеци
рующей плоскости (например, |
кривая |
АіВі); |
||
5) отрезок прямой линии, |
параллельной плоскости проекций |
|||
(EF || плоскости |
Р), проецируется на эту плоскость в натуральную |
|||
величину (EF = |
ef) — как отрезки параллельных между параллель |
|||
ными; |
|
|
|
|
6) отношение |
отрезков прямой |
линии равно отношению их |
||
проекций, т. е. |
= |
так |
как |
Gg || Hh || Mm || 5; |
7)если две прямые линии параллельны, то параллельными будут
иих проекции (рис. 72). Доказательство: по условию AB || CD, сле довательно, проецирующие плоскости Q и S также будут параллель-
ны между собой, а поэтому они пересекутся с плоскостью Р по взаимно параллельным прямым (ab || cd). Однако следует иметь в ви ду, что обратное справедливо не всегда (CiDi);
8) отрезки двух параллельных прямых относятся между собою как их проекции (рис. 73). Доказательство: по условию АВ Ц CD, значит, Л МВЬсо Д NDd по параллельности их сходственных сторон.
- |
|
MB |
ND |
Следовательно, |
—— = — т - . |
||
|
' |
mb |
па |
ЛВ |
CD |
|
ЛВ |
поэтому-^— — |
|
или - ^ j — = |
т т MB |
АВ |
ND |
CD |
Но — г — = |
— г - и — т — = |
—у-, а |
|
mb |
ab |
nd |
cd ' |
аб |
что и требовалос ь доказать. |
|
Понятие о методе Монжа
Проекция геометрического элемента (точки, линии) или фигуры на одну плоскость проекций, как это видно из приведенных в настоя щей главе чертежей, не определяет их положения в пространстве. Действительно, точка а (рис. 70) может быть проекцией не только точки Л, но и любой другой точки, расположенной в любом месте про ецирующего луча Аа; отрезок cd — проекция не только отрезка CD, но и любого другого отрезка, лежащего в проецирующей плоскости cdDC.
Но если спроецировать точку А или отрезок CD на две взаимно перпендикулярные плоскости проекций, то их положение в простран стве этими двумя проекциями будет полностью определено.
Параллельные прямоугольные (ортогональные) проекции на две неподвижные взаимно перпендикулярные плоскости проекций со ставляют сущность метода Монжа* и являются основным методом выполнения технических чертежей.
Проекции точки на две плоскости проекций
На рис. 74 изображены две неподвижные взаимно перпендику лярные плоскости: вертикальная V и горизонтальная Я . Они пере секаются между собой по прямой X.
Плоскость V — фронтальная плоскость проекций; Н — гори зонтальная плоскость проекций; X — ось проекций.
Внутри двухгранного угла, образованного плоскостями V и Я , находится некоторая точка А. Опустив перпендикуляр из точки А на плоскость Удо пересечения с ней в точке а', получим прямоуголь ную проекцию точки А на плоскость V, а опустив перпендикуляр из точки А на плоскость Я до пересечения с нею в точке а, получим прямоугольную проекцию точки А на плоскость Я : а' — фронталь ная проекция точки А', а — горизонтальная проекция точки А.
* По |
имени известного |
французского геометра Гас пара Монжа, впервые |
в 1799 г. |
описавшего этот |
метод. |
Плоскость, определяемая проецирующими лучами Аа' и Ла, перпендикулярна как к плоскости проекций V, так и к плоскости
проекций |
Н (ибо она |
содержит перпендикуляры |
к |
этим |
плоскос |
||||
тям), а |
следовательно, |
она |
перпендикулярна |
и |
к |
линии |
их пере |
||
сечения |
X |
(оси |
проекций). Эта плоскость пересекает ось |
проекций |
|||||
X в точке |
ах, |
причем |
а'ах±аах. |
а проекции |
некоторой |
||||
Значит |
фронтальная а' |
и горизонтальная |
точки А, находящейся в пространстве, находятся на двух перпен
дикулярах а'ах |
и аах, |
пересекающих ось проекций |
X |
в |
одной и |
||||
той же |
точке |
ах. |
|
|
|
вокруг |
оси |
проекций |
|
Теперь, повернув плоскость проекций Н |
|||||||||
X на угол 90° до совмещения с плоскостью проекций V, получим |
|||||||||
изображение, называемое эпюром точки в системе |
|
(рис. 75). Но |
|||||||
так как плоскости вообще, в том числе и плоскости |
проекций, |
||||||||
безграничны, то линии |
их ограничения |
не |
проводятся |
и |
эпюр не- |
||||
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
которой |
точки |
А |
в системе -ту — это |
изображение, |
приведенное |
||||
на рис. |
76. |
|
эпюром называется |
|
|
|
|
|
|
Следовательно, |
изображение, |
полученное в |
результате совмещения плоскостей проекций поворотом горизон
тальной плоскости |
проекций вокруг |
оси проекций на |
угол 90°. |
||||||||
На эпюре а'ах — расстояние |
точки |
А от плоскости |
проекций Н, |
||||||||
а аах — расстояние |
точки А от |
плоскости проекций |
V. |
|
|||||||
|
Проекции точки на три плоскости проекций |
|
|
||||||||
На |
рис. 77 |
система |
|
дополнена |
третьей плоскостью — плос |
||||||
костью W, перпендикулярной и к плоскости V, и к плоскости Н. |
|||||||||||
Образовалась |
система |
из |
трех |
взаимно перпендикулярных |
плоско |
||||||
стей |
проекций — система |
V, |
Н, |
W |
(W — профильная |
плоскость |
|||||
проекций). |
V, Н, |
W взаимно пересекаются по прямым X, |
Y, Z — |
||||||||
Плоскости |
|||||||||||
осям проекций. Точка |
О — точка пересечения осей проекций. |
||||||||||
Внутрь трехгранного угла, образованного взаимно перпендику |
|||||||||||
лярными плоскостями |
проекций |
V, Н и W, помещена |
некоторая |
точка А. Проведя из нее перпендикуляры к плоскостям проекций до пересечения с ними, получим проекции точки А на три плоскости проекций, а" — профильная проекция точки А.
Теперь, повернув плоскость проекций Н вокруг оси X и плос кость проекций W вокруг оси Z на угол 90е до совмещения с плос костью V, получим эпюр точки А в системе V, Н, W (рис. 78).
При совмещении плоскостей проекций Н и W с плоскостью V ось Y как бы раздвоилась — она «ушла» вниз с плоскостью Н и впра
во |
с |
плоскостью W — на эпюре это выразилось появлением осей |
Y |
и |
Yi. > |
На эпюре фронтальная и горизонтальная проекции любой точки всегда находятся на одном перпендикуляре к оси X, а фронтальная и профильная проекции — на одном перпендикуляре к оси Z. Эти