МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»
Кафедра начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики
Л.М.ВИНОКУРОВА, Г.П.ЛЕТНИЦКАЯ
ПОВЕРХНОСТИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к расчетно-графическим работам «Пересечение поверхности вращения с
плоскостью» по курсу «Начертательная геометрия»
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»
Оренбург
2008
УДК 514.18(076.5)
ББК 22.151.3я7
В49
Рецензент
доктор педагогических наук А.В.Кострюков
Винокурова Л.М.
В49 Поверхности: методические указания к расчетно-графической работе «Пересечение поверхностей вращения с плоскостью» по курсу « Начер тательная геометрия»/ Л.М.Винокурова, Г.П.Летницкая.- Оренбург:
ИПК ГОУ ОГУ, 2008.-27с.
Методические указания предназначены студентам инженерных специ альностей для самостоятельного выполнения задания по курсу «Начертательная геометрия»
ББК 22.151.3я7
© Л.М. Винокурова, Г.П. Летницкая,2008
© ИПК ГОУ ОГУ, 2008.
2
Содержание
Введение………………………………………………………………..................4
1Пересечение цилиндрической поверхности с плоскостью…………………..5 1.1Пересечение цилиндрической поверхности с проецирующей
плоскостью, пересекающей образующие цилиндра.......................................5 1.2 Пересечение цилиндрической поверхности с проецирующей плоскостью, параллельной образующим цилиндра……………………………………….6
1.3 Пересечение цилиндрической поверхности с плоскостью общего положения…………………………………………………………………….6
2Пересечение конической поверхности с плоскостью………………………..9 2.1 Пересечение конической поверхности с плоскостями
частного положения…………………………………………………………..9 2.2 Пересечение конической поверхности с плоскостями
общего положения…………………………………………………………..11
3Пересечение тора с плоскостью………........................................................13
3.1Пересечение открытого тора с плоскостями общего положения………..15
3.2Пересечение закрытого тора с плоскостями общего положения………...17 4 Пересечение сферической поверхности с плоскостью…………...............19
4.1Пересечение сферической поверхности с плоскостями частного положения…………………………………………………………19
4.2Пересечение сферической поверхности с плоскостями общего положения…………………………………………………………..20
Список использованных источников…………………………………………..22
Приложение А…………………………………………………………………...23 Приложение Б……………………………………………………………………25
3
Введение
Задачи, в результате решения которых можно получить ответ о взаимной принадлежности заданных геометрических фигур, называются позиционными
.Результатом пересечения поверхности и плоскости является линия, точки которой принадлежат и плоскости, и поверхности.
Для решения этих задач используют способ вспомогательных секущих плоскостей, заключающийся в следующем:
1 Вводят вспомогательную плоскость (проецирующую или плоскость уровня), которая пересекает заданные поверхность и плоскость
2 Определяют линии пересечения вспомогательной плоскости с заданными поверхностью и плоскостью.
3 Отмечают точки, в которых пересекаются полученные линии пересечения.
4 Для получения множества точек, принадлежащих искомой линии пересечения плоскости и поверхности, повторяют указанные операции «n» раз.
5 Соединив эти точки плавной линией, получают искомую линию пересечения
4
1 Пересечение цилиндрической поверхности с
плоскостью
В общем случае для построения сечения цилиндрической поверхности плоскостью находятся точки пересечения образующих цилиндра с плоскостью.
1.1 Пересечение цилиндрической поверхности с проецирующей
плоскостью, пересекающей образующие цилиндра
При пересечении прямого кругового цилиндра проецирующей плоскостью Q(Q2) получается эллипс, малая ось которого равна диаметру основания, а величина большой оси зависит от угла наклона секущей плоскости к оси цилиндра. На рисунке 1 построение сечения выполнено с помощью проведения равномерно расположенных образующих цилиндра, проекции которых на горизонтальной плоскости проекций П1 являются точками 11, 21….81. Профильная проекция сечения есть эллипс, большая ось которого равна диаметру (отрезок 31, 71) цилиндра основания, а малая равна профильной проекции отрезка 15(13, 53).
Рисунок 1
5
1.2 Пересечение цилиндрической поверхности с проецирующей плоскостью, параллельной образующей
Проецирующая плоскость, расположенная параллельно образующим цилиндра, пересекает цилиндрическую поверхность по двум образующим. На рисунке 2 фронтально проецирующая плоскость Р (Р2) пересекает цилиндрическую поверхность Q (Q2, Q1), по образующим цилиндра а (а2, а1) и b (b2, b1).
Рисунок 2
1.3 Пересечение цилиндрической поверхности с плоскостью общего положения
На рисунке 3 рассмотрено построение сечения прямого кругового цилиндра, ось i (i1, i2) которого перпендикулярна горизонтальной плоскости проекций П1, с плоскостью общего положения Р (Р1, Р2). В сечении получается эллипс. Секущая плоскость Р составляет с осью цилиндра острый угол. Горизонтальная проекция сечения(11,21,…81) совпадает с горизонтальной проекцией цилиндра
6
Рисунок 3
Поэтому на горизонтальной проекции цилиндра отмечают положение
характерных (опорных) точек: |
принадлежащие очерковым образующим |
|||
1) |
точки видимости (11,21 ,31,41), |
|||
относительно фронтальной и профильной плоскостей проекций. |
|
|||
2 )экстремальные точки (51, 61), принадлежащие линии наибольшего |
||||
наклона MN (M1N1.M2N2) плоскости Р. |
|
|
||
3) |
промежуточные точки (71, |
81),принадлежащие |
линии |
(71, 81), |
расположенной перпендикулярно |
линии наибольшего |
наклона |
(M1N1) |
|
плоскости Р. В этом частном случае точки 7 и 8 определяют малую ось эллипса. Используя признак принадлежности точки плоскости, строят фронтальную проекцию сечения. Для этой цели проводят фронтали плоскости через
горизонтальные проекции точек(11,21,...81) сечения. |
82) определяются как |
Фронтальные проекции точек сечения (12, 22, … |
точки пересечения фронтальных проекций фронталей с фронтальными проекциями образующих проходящих через точки сечения 11,21,…81.
7
Рисунок 4
Сечение цилиндрической поверхности общего вида плоскостью общего положения строят по точкам встречи образующих цилиндрической поверхности с секущей плоскостью. Выбор плоскостей посредников определяется положением образующих цилиндрической поверхности. На рисунке 8 построение сечения цилиндрической поверхности общего вида Q (Q2,Q1) плоскостью общего положения Р (Р1,Р2) выполнено с помощью плоскостей посредников β,λ,γ,α,Σ –горизонтально проецирующих, проходящих через образующие данной поверхности. Плоскостьпосредник α (α1,α2)
8