- •1. Введение. Методы проецирования 4
- •Центральное проецирование
- •Параллельное проецирование
- •Прямоугольное (ортогональное) проецирование
- •Ортогональные проекции
- •Аксонометрические проекции
- •Коэффициенты искажения
- •Виды аксонометрических проекций
- •Стандартные аксонометрические проекции
- •Прямоугольная изометрическая проекция
- •Прямоугольная диметрическая проекция
- •Косоугольная фронтальная диметрическая проекция
- •Комплексный чертеж точки и прямой
- •Проекции прямых общего положения
- •Проекции проецирующих прямых
- •Деление отрезка прямой в данном отношении
- •Взаимное расположение двух прямых
- •Пересекающиеся прямые
- •Скрещивающиеся прямые
- •5.1. Проекции плоскостей общего положения
- •Проекции плоскостей уровня
- •Взаимное расположение двух плоскостей
- •Пересечение плоскостей общего положения
- •Взаимное расположение прямой и плоскости
- •Пересечение прямой линии с плоскостью
- •1 Этап (рис. 51, 52)
- •2 Этап (рис. 53, 54)
- •Условие видимости на чертеже
- •Перпендикулярность геометрических элементов
- •Прямая, перпендикулярная к плоскости. Теорема о проецировании прямого угла
- •Перпендикулярные плоскости
- •Перпендикулярные прямые
- •Построение теней
- •Тени от точки, линии и плоской фигуры
- •Тень, падающая от одной фигуры на другую
- •1. Метод обратных лучей
- •2. Метод следа светового луча (метод сечения лучевой плоскостью)
- •Тени геометрических тел
- •Тени многогранников
- •Тени цилиндра
- •Тени конуса
- •Тени пересекающихся многогранников (от здания)
- •Тени на фасадах зданий
- •Построение теней в нишах
- •Тени от выступов
- •Методы преобразования комплексного чертежа
- •Замена плоскостей проекций
- •Вращение вокруг оси, перпендикулярной плоскости проекций
- •Плоско-параллельное движение
- •Линии и поверхности
- •9.1. Линия
- •9.2. Поверхность
- •Поверхности
- •Поверхности линейчатые
- •Поверхности нелинейчатые
- •Поверхности параллельного переноса, вращения и винтовые
- •Поверхности вращения
- •Частные виды поверхностей вращения
- •Линейчатые поверхности вращения
- •Поверхности, образованные вращением окружности
- •10.1. Пересечение плоскости с поверхностью многогранника.
- •10.2. Пересечение плоскостью поверхности вращения.
- •10.3. Конические сечения.
- •Пересечение плоскости с поверхностью многогранника
- •Пересечение плоскостью поверхности вращения
- •Конические сечения
- •Вопросы для повторения
- •Пересечение прямой с поверхностью многогранника
- •Пересечение прямой с поверхностью вращения
- •Взаимное пересечение поверхностей
- •Пересечение многогранников
- •Способ секущих плоскостей
- •Способ концентрических сфер
- •Способ эксцентрических сфер
- •Особые случаи пересечения. Теорема Монжа
- •13.1. Общие положения
- •Аналитический способ
- •Способ нормального сечения
- •Способ раскатки
- •Приближенные построения разверток
- •Библиографически список
Поверхности
С житейской точки зрения поверхность — внешняя сторона предметов. Так утверждают толковые словари. Евклид: “Поверхность есть то, что имеет только длину и ширину”.
В технической практике принято рассматривать образование поверхности (как и линии) с позиций кинематики — движения.
ПОВЕРХНОСТЬ — это множество последовательных положений движущейся линии — образующей.
Образующая может сохранять свою форму или изменять ее — деформироваться. Закон перемещения образующей определяется направляющими линиями, по которым скользит образующая и характером движения образующей. Например, поверхности Каталана (названы так по имени бельгийского ученого, их исследовавшего), или — поверхности с плоскостью параллелизма. Прямолинейная образующая “a” перемещается — скользит по двум направляющим — “n” и “m”, оставаясь параллельной плоскости параллелизма .
Для изображения поверхности на чертеже, используют КАРКАС — множество линий, заполняющих поверхность так, что через каждую точку поверхности проходит в общем случае хотя бы одна линия каркаса. Проекции каркаса можно построить, если известен определитель поверхности.
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТИ — совокупность независимых условий, однозначно задающих поверхность.
Различают две части определителя:
— геометрическая частьуказывает на геометрические фигуры (точки, линии, поверхности), с помощью которых образовывается поверхность; обозначается (Г);
— алгоритмическая (описательная) частьсодержит указания о характере изменения образующей и законе ее перемещения; обозначается [A].
Таким образом, определитель пишется в следующей форме:
(Г)[A]
Определитель находят, исходя из кинематического способа образования поверхности. Например, для поверхностей Каталана:
(m,n)[a]
Для задания этих поверхностей на эпюре Монжа достаточно указать проекции направляющих mиnи положение плоскости параллелизма(рис. 112).
Рис. 105
В геометрическую часть определителя не записывают образующую a. Поверхность линейчатая (образующая — прямая линия). Поэтому априорно известно, что а— прямая.
В алгоритмической части содержится указание, что поверхность Каталана является поверхностью с плоскостью параллелизма. Поэтому в геометрическую часть определителя не записывают также и плоскость параллелизма.
Поверхности линейчатые
Линейчатые поверхности — поверхности, образующей которых является прямая. Они могут быть развертывающиеся и неразвертывающиеся.
Развертывающиеся поверхности — поверхности, которые после разреза их, например, по образующей, можно односторонне совместить с плоскостью без появления разрывов и складок (рис. 113).
Рис. 106
Неразвертывающиеся поверхности — поверхности, которые нельзя совместить таким образом с плоскостью.
У развертывающихся поверхностей смежные образующие параллельны или пересекаются.
У неразвертывающихся поверхностей смежные образующие скрещиваются.
Поверхности линейчатые развертывающиеся
Эти поверхности делятся на три вида:
— с одной направляющей и вершиной в собственной точке;
— с одной направляющей и вершиной в несобственной точке;
— с ребром возврата (торсы).
К поверхностям с одной направляющей и вершиной в собственной точке относятся коническая (направляющая — кривая) (рис. 114) и пирамидальная (направляющая — ломаная) (рис. 115).
Определитель имеет вид:
(m)[(Sam);(aS)],
причем “m” может быть соответственно или.
Рис. 107 Рис.
108
Рис. 109 Рис.
110
(m)[(S; (aS)],
причем “m” может быть соответственно или.
Поверхность с ребром возврата имеет одну направляющую — пространственную кривую (ребро возврата). Образующая во всех своих положениях касательна к ребру возврата (рис. 118).
Рис. 111
Определитель имеет вид:
(m)[am]
Поверхности линейчатые неразвертывающиеся
Наиболее распространены в этой разновидности поверхностей поверхности Каталана или поверхности с двумя направляющими и плоскостью параллелизма. Образующие параллельны этой плоскости. Обычно принимают, что плоскости параллелизма совпадают с одной из плоскостей проекций, т.е. H илиV.
В числе поверхностей Каталана различают: цилиндроид, коноид и косую плоскость или гиперболический параболоид.
Цилиндроид образуется, когда обе направляющие — кривые. Его определитель имеет вид:
(,)[a]
Цилиндроид общего вида и пример применения этого вида поверхности для соединения двух трубопроводов одинакового диаметра, оси которых пересекаются под некоторым углом, показаны на рисунке 119 и рисунке 120.
Рис. 112 Рис.
113
(,)[aH]
Для случая (рис. 120) определитель имеет вид:
(,)[aV]
Коноид образуется, когда одна направляющая — прямая, другая — кривая. Определитель имеет вид:
(,)[a]
На рисунках показаны коноид общего вида (рис. 121), коноид, у которого прямая направляющая перпендикулярна плоскости параллелизма (прямой коноид) (рис. 122) и аксонометрическая проекция, поясняющая происхождение названия “коноид”(рис. 123).
Рис. 114 Рис.
115
Рис. 116
Косаяплоскость или гиперболический параболоид образуется, когда обе направляющие — прямые (скрещивающиеся).
Для случая (рис. 124) определитель имеет вид:
(,)[aH]
Наглядное изображение косой плоскости показано на рис. 125.
Рис. 117 Рис.
118
(,)[aH]
Наглядное изображение косой плоскости при aV показано на рис. 126
Рис. 119
Здесь m и n лежат в плоскостях, параллельных плоскости W. Определитель имеет вид:
(,)[aV]