
книги из ГПНТБ / Козловский Ю.Г. Черчение учеб. пособие для слушателей подгот. отд. высш. техн. учеб. заведений
.pdfперпендикуляры называются линиями связи. Кроме этого, про фильная проекция точки всегда находится на таком же расстоянии от оси Z, как и горизонтальная от оси X . Поэтому, имея две проекции
какой-либо точки, |
легко можно построить третью. |
||||||||
|
|
|
Система |
прямоугольных координат |
|||||
Координатами |
точки |
называются |
числа, |
выражающие ее рас |
|||||
стояние от трех взаимно перпендикулярных |
плоскостей — плоскос |
||||||||
тей координат. |
|
|
|
|
|
|
|||
На |
рис. |
79 показано |
построение |
точки |
Л |
по ее координатам: |
|||
А (х, |
у, |
г). |
Оси X, Y, Z — оси координат; |
точка О — начало коор |
|||||
динат; |
х — абсцисса точки А (расстояние |
ее от плоскости W); у — |
|||||||
ордината точки А (расстояние ее от плоскости |
V); z — аппликата |
||||||||
точки |
А (расстояние ее от плоскости |
Н). |
|
|
|
||||
. Легко видеть, что точка а — горизонтальная |
проекция точки А. |
Для того чтобы построить фронтальную и профильную проекции точки А, положение которой в пространстве определено координа тами х, у, г, надо восстановить перпендикуляры из этой точки к плоскостям V и W (рис. 80) и пересечения их с плоскостями V и W дадут'фронтальную и профильную проекции точки А. Изображен ный на рис. 80 параллелепипед называется параллелепипедом координат. Из чертежа" видно, что фронтальная проекция точки определяется абсциссой и аппликатой (х и г), горизонтальная — аб сциссой и ординатой (л; и у) и профильная — ординатой и апплика той (у и г). Таким образом, зная координаты точки и принимая
плоскости |
и оси координат за плоскости |
и оси проекций, можно |
|||||
построить |
эпюр |
этой |
точки. |
|
|
||
Построение |
эпюра |
точки А в системе |
по |
ее координатам: |
|||
Л (5; |
3; 2) дано |
на |
рис. 81. Точка О — начало |
координат, или |
|||
точка |
пересечения |
осей проекций. |
|
|
Проекции прямой линии
На рис. 82 изображен отрезок прямой А В в пространстве и его эпюр в системе V, Н, W. Концы изображенного отрезка находятся на разных расстояниях от плоскостей проекций — прямая не парал лельна ни одной из плоскостей проекций. Такая прямая называет ся прямой общего положения. Очевидно, что каждая проекция отрез ка прямой общего положения меньше его истинной величины:
а'Ь' < АВ; |
аЬ<АВ и а"Ъ" < АВ. ' |
|
||
Если прямая параллельна какой-либо |
плоскости |
проекций, |
||
это — прямая частного |
положения. |
|
|
|
Отрезок прямой CD |
в |
пространстве и |
его эпюр |
в системе |
V |
|
|
|
|
-тг показан на рис. 83.
Отрезок параллелен горизонтальной плоскости проекций CD || Я . Такая прямая называется горизонтальной. Следует обратить внима ние на то, что фронтальная проекция с'а" горизонтальной прямой
всегда параллельна |
оси |
X, |
а горизонтальная |
равна |
истинной |
||||||
величине |
отрезка (cd = |
CD). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 84 изображен отрезок прямой EF, параллельной фрон. |
|||||||||||
тальной |
плоскости |
проекций |
EF \\ V, и его эпюр |
в системе . |
|||||||
Такая прямая называется фронтальной прямой. |
|
Горизонтальная |
|||||||||
проекция фронтальной прямой всегда параллельна |
|
оси X, |
а фрон |
||||||||
тальная |
равна истинной величине отрезка (e'f |
= |
EF). |
|
|
|
|||||
Отрезок прямой GH, параллельной профильной плоскости про |
|||||||||||
екций GH || W, и его эпюр в системе V, Я, W показан |
на |
рис. |
85. |
||||||||
Такая прямая называется |
профильной прямой. Ее профильная про |
||||||||||
екция равна истинной величине отрезка (g"h" |
= |
GH). |
|
|
|
||||||
На рис. 86 даны эпюры отрезков: АВ ± Я, |
CD ± |
V, EF ± |
W. |
||||||||
Прямые, перпендикулярные к плоскостям проекций, |
называют |
про |
|||||||||
ецирующими: А В — горизонтально |
проецирующая |
прямая, CD — |
|||||||||
фронтально проецирующая прямая, |
EF — профильно |
проецирую |
|||||||||
щая прямая. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нахождение проекций точек, принадлежащих профильной прямой
Недостающую проекцию точки, принадлежащей профильной прямой, можно построить двумя способами:
1)при помощи профильных проекций (рис. 87);
2)пропорциональным делением (рис. 88).
На рис. 87 и 88 заданы фронтальные проекции с' точки С, при надлежащей профильной прямой А В. В первом случае ее горизон тальная проекция построена при помощи профильных проекций прямой и точки, во втором горизонтальная проекция отрезка А В разделена в том же отношении, в каком фронтальная проекция его делится фронтальной проекцией с' точки С (на том основании, что отношение отрезков прямой линии равно отношению их проекций — см. параграф «Параллельная проекция и ее свойства»).
Определение угла между |
прямей и плоскостями проекций |
и истинной |
величины отрезка |
Из курса стереометрии известно, что углом между прямой и плос костью проекций называается угол между прямой и ее проекцией на эту плоскость.
На рис. 89 изображена в пространстве некоторая плоскость про екций Р и отрезок прямой АВ. ар Ър — проекция отрезка АВ на плоскость Р\а — угол между отрезком АВ и плоскостью проекций Р.
Проведя АК параллельно арЬр, видно, что угол а может быть определен из прямоугольного треугольника АВК, один катет кото рого— проекция прямой на эту плоскость (АК, = арЬр), а вто-
рой — разность |
расстояний |
концов отрезка от |
данной плоскости |
проекций (ВК |
= ВЬр— Аар). |
угол между пря |
|
Следовательно, чтобы определить на эпюре |
|||
мой и плоскостью проекций |
Н (угол а), надо |
на горизонтальной |
проекции этой прямой, как на катете (рис. 90), построить пря
моугольный треугольник, |
вторым |
катетом которого |
должен |
быть |
||||||||
отрезок ЬВ0, равный разности |
расстояний концов отрезка АВ от |
|||||||||||
плоскости Н |
фВ0 = Ь'1 = b'bx |
— a'ax). |
При этом гипотенуза |
аВ0 |
||||||||
построенного |
треугольника — истинная |
величина |
отрезка |
АВ. |
|
|||||||
Аналогично для нахождения угла между прямой и плоскостью |
||||||||||||
проекций V (угла Р) следует |
на |
фронтальной |
проекции |
прямой, |
||||||||
как на |
катете |
|
(рис. 91), |
построить |
прямоугольный |
треугольник, |
||||||
вторым |
катетом |
которого |
должна |
быть разность |
расстояний |
кон |
||||||
цов отрезка от |
плоскости |
V (а'А0 — Ь2 = ЬЬХ — |
аах). |
|
|
|
||||||
Гипотенуза |
Ь'Ао построенного |
треугольника — истинная вели |
||||||||||
чина отрезка АВ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Взаимное |
положение |
двух прямых |
|
|
|
|||||
Две прямые в пространстве могут быть параллельными, пересе |
||||||||||||
каться |
(иметь |
|
общую точку) |
или |
|
скрещиваться. |
|
|
|
|||
Из свойств параллельных проекций следует, что проекции |
двух |
параллельных прямых на все три плоскости проекций всегда па раллельны между собой. И наоборот, если проекции двух прямых на все три плоскости проекций попарно параллельны между собой,
то |
эти прямые параллельны. |
|
|
|
|||
|
О |
параллельности |
в пространстве |
двух прямых |
можно судить |
||
|
|
|
|
|
|
|
V |
и |
по |
параллельности |
их |
одноименных |
проекции |
в |
системе |
кроме |
случая, когда |
эти |
прямые — профильные. |
|
|
||
|
Изображенные на рис. 92 профильные прямые |
не |
параллельны, |
||||
|
|
|
|
|
V |
|
|
хотя их одноименные проекции в системе -jj- попарно |
параллельны. |
Для того чтобы судить о взаимном положении профильных прямых, необходимо построить их профильные проекции. Если они окажут ся параллельными друг другу, прямые параллельны, если не парал лельными, прямые скрещиваются.
На рис. 93 показаны две пересекающиеся прямые, на рис. 94 — скрещивающиеся.
У пересекающихся прямых точки пересечения их одноименных проекций лежат на одной линии связи; это — точка, общая для этих прямых (точка пересечения), у скрещивающихся — точки пересе чения одноименных проекций не лежат на одной линии связи. Точ ка пересечения проекций двух скрещивающихся прямых — про екция двух точек А и В.
Если |
же |
одна из заданных прямых — профильная (рис. 95), |
то |
несмотря |
на |
то, что их одноименные проекции в системе -гт |
пе- |
3 Черчение |
65 |
ресекаются и точки их пересечения лежат на одной линии связи, делать вывод о их взаимном положении в пространстве (пересе каются или скрещиваются) нельзя без построения профильных проекций. Изображенные на рис. 95 прямые скрещиваются.
О проекциях плоских углов
Известно, что плоский угол проецируется на плоскость проек ций в натуральную величину, если его стороны параллельны этой плоскости (теорема о равенстве углов с параллельными и одинаково направленными сторонами).
Плоский же прямой угол проецируется на плоскость проекций в натуральную величину даже в том случае, когда только одна из его сторон параллельна этой плоскости проекций.
Докажем эту теорему. На рис. 96: Р — некоторая плоскость про
екций; Z ABC — прямой, причем ВС параллельна Р; ЬРср—проек |
|
ция |
стороны ВС на плоскость Р; К — точка пересечения стороны |
АВ |
с плоскостью Р. |
Из условия параллельности стороны ВС плоскости Р следует, что ЬрСр параллельна ВС. Проведем из точки К прямую KL, парал
лельную ЬрСр. Она также будет параллельна |
и ВС. Следовательно, |
|
угол BKL — прямой (на основании теоремы |
о трех |
перпендику |
лярах), а поэтому — прямой и угол сРЬРК, |
что и |
требовалось |
доказать. |
|
|
Изображенный на эпюре (рис. 97) угол FKL — прямой, так как одна его сторона — KL параллельна плоскости проекций V и фрон тальная проекция угла, т. е. проекция на ту плоскость, которой параллельна сторона KL, — прямой угол.
Способы задания плоскости на эпюре
Аналогично способам задания плоскости, известным из курса стереометрии, плоскость на эпюре может быть задана проекциями трех точек, не лежащих на одной прямой; проекциями прямой и точки вне ее; проекциями двух пересекающихся прямых; проекция ми двух параллельных прямых (рис. 98).
|
Кроме этого, плоскость может быть задана проекциями любой |
||||||
плоской |
фигуры (треугольника, круга, квадрата и т.п.), а также |
||||||
ее |
следами. |
|
|
|
|
||
|
На рис. 99 внутри трехгранного угла, |
образованного плоскос |
|||||
тями |
проекций V, |
Н и W, |
помещена |
некоторая плоскость Р, ко |
|||
торая |
пересекает плоскости |
проекций |
по |
прямым, обозначенным |
|||
Pv, Рн, Pw- Эти прямые называются |
следами плоскости: |
||||||
Pv — фронтальный |
след плоскости; |
|
|
||||
Рн — горизонтальный след |
плоскости; |
|
|
||||
Pw — профильный |
след плоскости; |
|
|
||||
Рк, |
Ру, |
Рг — точки |
схода следов. |
|
|
з* |
• |
67 |
На рис. 100 и 101 приведены эпюры плоскости Р, заданной следами, в системе V, Н, W и - ~ .
Необходимо обратить внимание на то, что фронтальная проек ция фронтального следа плоскости совпадает с самим следом, гори
зонтальная проекция его совпадает с |
осью X, а |
профильная — |
||
с осью Z; горизонтальная |
проекция горизонтального |
следа — с |
са |
|
мим следом, фронтальная |
— с осью X, |
а профильная — с осью |
Y\ |
профильная проекция профильного следа — с самим следом, фрон тальная — с осью Z, а горизонтальная — с осью Y.
Задание на эпюре плоскости ее следами не является принципи ально новым способом — это частный случай задания плоскости двумя пересекающимися прямыми, которыми являются прямые пересечения плоскости с плоскостями проекций.
Характерные положения плоскости относительно плоскостей проекций
Изображенная на рис. 99 плоскость не параллельна ни одной из плоскостей проекций. Такая плоскость называется плоскостью
общего положения.
Плоскости, перпендикулярные к одной или двум плоскостям про екций, называются плоскостями частного положения.
На рис. 102 показана плоскость, перпендикулярная к горизон тальной плоскости проекций. Такие плоскости называются гори' зонтально проецирующими. На рис. 103 приведены эпюры горизон тально проецирующих плоскостей, заданных следами, плоской фи гурой — треугольником и двумя параллельными прямыми.
Плоскости, перпендикулярные к фронтальной плоскости проек ций, называются фронтально проецирующими (рис. 104). Эпюры фронтально проецирующих плоскостей, заданных следами, треуголь ником и двумя пересекающимися прямыми, приведены на рис. 105.
Плоскости, перпендикулярные к профильной плоскости проек ций, называются профильно проецирующими (рис. 106). На рис. 107 приведены эпюры профильно проецирующих плоскостей, заданных следами и'треугольником.
Плоскости, перпендикулярные к фронтальной и профильной плос костям проекций, т. е. параллельные горизонтальной плоскости проекций, называются горизонтальными (рис. 108). Эпюры горизон тальных плоскостей показаны на рис. 109.
Плоскости, перпендикулярные к горизонтальной и профильной плоскостям проекций, т. е. параллельные фронтальной плоскости проекций, называются фронтальными (рис. 110). Эпюры фронталь ных плоскостей приведены на рис. 111.
Плоскости, перпендикулярные к горизонтальной и фронтальной плоскостям проекций, т. е. параллельные профильной плоскости проекций — это профильные плоскости (рис. 112). Эпюры профиль ных плоскостей приведены на рис. 113.