Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
20
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
1.55 Mб
Скачать

11

1.1.4. ПРЯМІ ОКРЕМОГО ПОЛОЖЕННЯ ВІДНОСНО ПЛОЩИН ПРОЕКЦІЙ

При зображенні креслень геометричних форм намагаються задати такі її проекції, щоб складові частини цієї форми найменше спотворювалися. У цьому випадку відрізки прямих займають особливе положення відносно площин проекцій (паралельні або перпендикулярні площинам проекцій).

Розрізняють два види прямих окремого положення:

-лінії рівня – прямі паралельні площинам проекцій;

-прямі, що проектуються - прямі перпендикулярні площинам проекцій.

Лінії рівня:

1.Горизонтальна пряма – пряма паралельна горизонтальній площині П1;

2.Фронтальна пряма – пряма паралельна фронтальній площині П2;

3.Профільна пряма – пряма паралельна профільній площині П3.

 

 

h2

 

2.

 

f2н.в.f

3.

А2

 

 

 

А3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

α

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В2

В3

α н.в.АВ

 

 

 

 

 

 

 

f1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

h1н.в.h

 

В1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проектуючі прямі:

1.Горизонтально проектуюча пряма – пряма, перпендикулярна горизонтальній площині проекцій П1;

2.Фронтально проектуюча пряма – пряма, перпендикулярна фронтальній площині проекцій П2;

3.Профільно проектуюча пряма – пряма, перпендикулярна профільній площині проекцій П3.

1.

 

p2 н.в. p

2.

p2

 

3. A2 н.в. АВ

В2

А3≡В3

 

 

 

 

 

 

p1 ≡ н.в. p

 

 

 

н.в. АВ

 

 

 

p1

 

 

 

 

 

 

 

 

А1

В1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вправа. Скільки ребер містить багатогранник? Які прямі окремого положення визначають ребра багатогранника?

12

1.2. ВЗАЄМНЕ ПОЛОЖЕННЯ ПРЯМИХ. ПЛОЩИНА

1.2.1. ВЗАЄМНЕ ПОЛОЖЕННЯ ПРЯМИХ

Для того, щоб розрізняти взаємне положення прямих по їх проекціях і мати можливість їх зображувати, варто засвоїти умови їхнього взаємного положення.

Умова паралельності прямих:

Прямі паралельні тоді і тільки тоді, коли їх дві проекції паралельні.

Умова перетину прямих:

Прямі перетинаються тоді і тільки тоді, коли їх три проекції перетинаються, і точки перетину цих проекцій лежать на одній лінії проекційного зв'язку.

У загальному випадку досить двох проекцій. Для профільних прямих необхідно три проекції, або досить дві, але серед цих двох повинна бути профільна проекція.

Умова схрещування двох прямих:

Прямі схрещуються тоді і тільки тоді, коли проекції цих прямих у загальному випадку перетинаються, але точки перетину цих проекцій не лежать на одній лінії проекційного зв'язку.

Окремі випадки схрещування прямих можуть мати пари паралельних проекцій. Для профільних прямих тільки третя (профільна) проекція характеризує їхнє взаємне положення.

Розглянемо зображення загальних і окремих випадків взаємного розташування прямих на кресленні Г. Монжа.

 

 

 

 

 

 

с2

K2

 

 

m2

 

 

а2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

d2

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

d1

 

 

 

 

 

 

 

b1

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

c1

K1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Паралельні прямі

 

 

Перетинні прямі

Перехресні прямі

 

 

загального положення

 

C3

загального положення

загального положення

C3

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

A3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

 

2

 

 

 

 

A2

 

D2

 

D3

 

A3

 

B2

 

 

D2

 

D3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3

 

 

 

 

 

 

B3

 

 

 

B2

D1

 

 

 

B1

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

D1

 

 

A1

Паралельні профільні

 

 

A1

 

 

 

 

 

 

 

 

Перехресні профільні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прямі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прямі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.9

 

 

 

 

 

 

13

Варто розглянути ці випадки і запам'ятати так, щоб по виду проекцій можно було розрізняти паралельні, перетинні та перехресні прямі, а також могти зобразити такі прямі, тобто необхідно засвоїти першу і другу задачі курсу нарисної геометрії, виділених на початку першої лекції, по взаємному розташуванню двох прямих розташованих у просторі.

1.2.2. ПРОЕКЦІЇ КУТА. ПРОЕКЦІЇ ПРЯМОГО КУТА

Кут не спотворюється на площині проекцій у тому випадку, якщо сторони, що утворюють його, паралельні до цієї площини проекцій. Для прямого кута умови менш жорсткі, досить паралельності цій площині проекцій тільки однієї сторони кута, а друга сторона кута може, при цьому, займати будь-яке положення, аби вона не проектувалася в точку.

 

 

 

m2 n2

 

 

m2

 

A2

 

 

 

 

m2

 

 

 

 

m1

A2

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2

 

 

 

 

 

 

 

n1

A1

 

φ

 

 

 

 

A1

 

φ = 90°

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.10

1.2.3. СПОСІБ КОНКУРУЮЧИХ ТОЧОК ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВИДИМОСТІ НА ПЛОЩИНАХ ПРОЕКЦІЙ

Точки називаються конкуруючими, якщо їх проекції збігаються тільки на одній із площин проекцій. У залежності від того, які проекції збігаються, існують горизонтально, фронтально і профільно конкуруючі точки.

А2

C2

D2

 

 

М2

 

 

 

N2

 

 

 

 

В2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D1

M1

 

 

 

N1

А1 B1

 

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горизонтально конкуруючі

Фронтально конкуруючі Профільно конкуруючі

точки А іВ

 

точки Сі D

 

 

точки M і N

Рис. 1.11

14

Конкуруючі точки на одній із площин проекцій зливаються в одну точку. Одна з точок, що зливаються, обов'язково знаходиться зверху, залишаючись видимою при розгляданні конкуруючих точок уздовж їхньої проекційної лінії на площині конкурування (у нашому випадку: точка А видима на П1; точка С видима на П2; точка М видима на П3).

За допомогою конкуруючих точок дуже зручно

 

 

 

 

 

 

 

 

визначати видимість ребер багатогранника, тому що

 

 

1

S2

немає необхідності представляти в просторі

 

А2

багатогранник, а досить вибрати конкуруючі точки на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

підозрілих (по видимості) ребрах багатогранника і

 

 

 

 

3

4

 

 

застосувати розроблене правило.

 

 

 

 

 

 

Приклад. Задано чотири вершини тетраедра

B2

 

 

 

 

 

 

 

SАВС (рис.1.12) на кресленні Г. Монжа. Оформити

 

 

 

 

2

 

C2

 

 

 

креслення з урахуванням видимості ребер.

 

 

 

 

 

 

 

 

Оформлення видимості на г. п. п. П1:

 

А1

 

 

4

 

 

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окреслення поверхні тетраедра завжди бачимо, отже,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

його обводимо контурною замкнутою ламаною лінією

 

 

 

 

 

1 2

 

 

А1В1S1C1A1. Невидимим на горизонтальній площині

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проекцій П1 може бути тільки одне з ребер ВС або АS.

 

 

 

 

 

 

 

 

На цих ребрах є дві конкуруючі точки (точка 1 на ребрі

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

3

 

 

S1

AS і точка 2 на ребрі ВС). Оскільки точка 2 на П1

 

 

невидима і належить ребру ВС, то В1С1 проводимо

 

 

 

 

 

 

 

 

штриховою лінією, А1S1 – суцільною основною.

 

 

 

 

Рис. 1.12

 

 

Оформлення видимості на ф.п. п. П2:

 

 

 

 

 

 

Окреслення А2В2С2S2A2 наводимо суцільною

основною лінією. На двох ребрах, що залишилися, АС і BS вибираємо дві конкуруючі точки 3 і 4 (3 BS, 4 AC). З двох конкуруючих точок 3 і 4, точка 4 має меншу глибину, отже, ребро АС, якому належить точка 4, на П2 буде невидимим. Проекцію А2С2 проводимо штриховою лінією.

1.2.4. ЗАДАННЯ ПЛОЩИНИ.

Як відзначалося раніше (лекція 3), площина

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

визначається симплексом (три не приналежні одній прямій

 

 

 

 

12

 

точки) і алгоритмом завдання поточної її точки. У

 

 

M2

 

 

нарисній геометрії прийнято три точки з'єднувати в

 

 

 

 

 

трикутник, а поточну точку площини будувати за

А2

 

 

 

 

B2

 

 

 

 

допомогою прямих приналежних площини (рис.1.13).

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка М (М1, М2) у площині трикутника АВС

 

 

 

 

 

 

будується за допомогою прямої А1. Точка А належить

 

 

 

 

 

 

площині АВС, як вершина цього трикутника, точка 1 - як

А1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приналежна прямій СВ. Тоді вся пряма А1 із усіма її

 

 

 

 

 

 

точками (включаючи М) належить площині. На практиці

 

 

 

 

 

 

для побудови проекцій М АВС одна з проекцій

 

 

M1

 

 

B1

 

 

 

 

(наприклад М1) або вибирається довільно, або за умовою

 

 

 

Рис. 5

11

 

задана, другу проекцію (у нашому випадку М2) графічно

 

 

 

 

 

будують за допомогою наступного алгоритму.

 

 

C1

 

 

Графічний алгоритм побудови відсутньої проекції

 

 

 

 

точки, що належить площині.

 

 

Рис.1.13

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Через задану проекцію (наприклад М1) шуканої точки М проводиться довільна допоміжна пряма так, щоб дві її точки належали геометричним елементам, що визначають задану площину, (у нашому випадку точка А і точка 1 ВС).

15

2.Визначається друга проекція допоміжної прямої (на рис.5 - А212).

3.По лінії проекційного зв'язку, на проекції побудованої в п.2 фіксується шукана відсутня проекція точки приналежної площині.

Слід зазначити, що вибір допоміжної прямої п.1 алгоритму довільний, а шукана точка площини при цьому визначається однозначно.

Площина в інженерній практиці може ще визначатися:

1.Не тільки трикутником, але і будь-якою плоскою фігурою.

2.Прямою і точкою, не приналежною до прямої.

3.Двома паралельними або прямими, що перетинаються.

Розв'язання багатьох задач із площинами значно спрощується в тому випадку, якщо прямі, що визначають площину, є лініями рівня або лініями, що проектуються. Нарисна геометрія особливо виділяє два випадки завдання площини:

1.Лініями рівня – перетині горизонтальні та фронтальні прямі.

2.Слідами – лінії рівня, що належать площинам проекцій.

1.2.5. ГОЛОВНІ ЛІНІЇ ПЛОЩИНИ У площині знаходиться двох параметрична множина прямих, серед яких нарисна

C2

M2

a2

 

 

M2

А2

 

 

 

M2

 

А2

 

m2

n2

C1

А1

B2

 

А1

m1

 

 

 

 

M1

 

a1

 

M1

B1

M1

n1

Площина α(АВС), що задана

Площинаβ(а, А), що задана

Площина γ(m n),що задана

трикутником

точкою і прямою

паралельними прямими

Площина η(a × b), що задана

Площина ϕ(f × h), що задана

Площина λ(f° × h°), що задана

перетинними прямими

лініями рівня

слідами

Рис. 1.14

геометрія виділяє як головні:

16

1.Горизонталь h площини – горизонтальна пряма, що належить площині.

2.Фронталь f площини – фронтальна пряма, що належить площині.

3.Лінія найбільшого нахилу до П1 лінія схилу площини – лінія, що належить площині і перпендикулярна її горизонталям.

4.Лінія найбільшого нахилу до П2 лінія, що належить площині і перпендикулярна фронталям площини.

Горизонталь і фронталь площини настільки часто зустрічаються в нарисній геометрії при розв'язанні практичних задач, що одержали не тільки власні імена, але й особливі літерні позначення: h і f.

 

C2

 

 

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

A2

 

 

h2

 

A1

 

B2

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

 

 

 

B1

f1

 

 

 

 

 

C1

 

h1

b1

Горизонталь h площини α(АВС)

Фронталь f площини α(a b)

 

 

 

22

 

f α

12

32

A2

 

22

 

 

u2

 

 

m2

 

 

 

u1

 

 

 

 

A1

 

 

m1

31

21

12

 

11

 

21

 

 

 

 

 

 

11hα

Лінія схилу u(u1, u2) площини α(m, A)

Лінія найбільшого нахилу 12 площини

 

 

 

α(fα,hα) до площини проекцій П2

Рис. 1.15

Лінії найбільшого нахилу спільно зі способом прямокутного трикутника дуже зручно використовувати для визначення кута нахилу площини до площин проекцій.

17

Задача. Визначити кут нахилу площини, заданої слідами, до горизонтальної площини проекцій П1.

Розв'язання задачі (рис. 1.16) представлено для різних варіантів положення площини α(hα,

 

f α

12

f α

 

12

 

 

 

 

 

 

22

11

22

 

21

φ

21

 

 

φ

11

 

 

 

hα

hα

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.16

 

fα).

Причому 1121 hα; знаками , зазначені довжини катетів проти яких у прямокутному трикутнику визначений шуканий кут φ.

1.2.6. ПЛОЩИНИ ОКРЕМОГО ПОЛОЖЕННЯ

Площини, як і прямі щодо площин проекцій можуть займати окреме положення. Розрізняють два види площин окремого положення:

1.Площини рівня:

Горизонтальна площина;

Фронтальна площина;

Профільна площина.

2.Площини, що проектуються:

Горизонтально-проектуюча площина;

Фронтально-проектуюча площина;

Профільно-проектуюча площина.

Визначимо ці площини трикутником і зобразимо їх проекції. Відзначимо, що будь-які плоскі фігури, розташовані в площині рівня, не спотворюються на відповідній площині проекцій. Отже, для визначення натуральних величин плоских фігур необхідно їх розташувати в положення площини рівня. Площини, що проектуються, спотворюються на площинах проекцій, але вони так само дуже корисні для розв'язання практичних задач по двох основних причинах:

1.Можна простим виміром визначити кут нахилу проектуючої площини до площини проекцій.

2.Усе, що знаходиться в проектуючій площині, проекціюється на відповідну площину в пряму лінію (збірна властивість проектуючої площини).

Нами розглянута (рис.1.17) не нескінчена площина, а трикутний її відсік АВС. На практиці приходиться часто мати справу з фігурами розташованими у не обмеженій відсіком площині. Для завдання такої площини досить однієї її проекції-лінії (рис.1.18).

 

 

 

 

 

 

 

18

А2

В2

С2

 

А2

А2

В3

А3

 

 

 

В2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В2

 

 

 

 

 

 

С2

 

С2

 

С3

 

Х12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В1

 

 

 

А1

 

 

С1

 

В1

 

 

 

 

 

 

 

А1

С1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В1

 

 

А1

 

 

 

Горизонтальна площина рівня

Фронтальна площина рівня

Профільна площина рівня

 

А2

 

B2

А2

 

 

 

C2

 

 

 

 

B2

 

 

 

 

 

 

 

А2

 

h2 f2

 

 

 

 

C2

12

 

 

 

 

 

 

 

X12

C2

 

 

 

 

B2

 

 

 

 

 

B1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

 

 

B1

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

C1

 

A1

C1

A1

h1

f1

A1

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

Горизонтально-проектуюча Фронтально-проектуюча

 

Профільно-проектуюча

 

 

 

площина

 

 

площина

 

площина

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.17

 

 

 

 

 

г. п.

 

 

δ2

п. п.

ф. п. п. τ1

 

σ2

 

 

 

 

Х12

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η1

 

ф. п.

ε1

г. п. п.

 

 

 

 

 

δ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.18

 

 

 

19

Вправи по багатограннику (див. пункт 1.1.4).

Виконати аналіз взаємного положення ребер багатогранника.

Виконати аналіз граней цього багатогранника.

Відзначити натуральні відстані і кути між геометричними формами в багатограннику.

20

1.3. ВЗАЄМНЕ ПОЛОЖЕННЯ ПРЯМОЇ ТА ПЛОЩИНИ І ДВОХ ПЛОЩИН

1.3.1. ПАРАЛЕЛЬНІСТЬ ПРЯМОЇ І ПЛОЩИНИ. ПАРАЛЕЛЬНІСТЬ ДВОХ ПЛОЩИН

Умова паралельності прямої і площини:

Задана пряма паралельна заданій площині тоді і тільки тоді, коли в цій заданій площині існує пряма, паралельна заданій прямій.

На підставі цієї умови розв'язуються задачі зв'язані з паралельністю прямої і площини. Розглянемо приклади:

Задача 1. Через пряму а провести площину α× ?) паралельну заданій прямій m.

Аналіз задачі:

З умови задачі випливає, що розв'язання її зводиться до побудови деякої прямої b. Далі, з умови паралельності прямої і площини, випливає, що шукана площина повинна містити пряму рівнобіжну m. Отже, розв'язання задачі зводиться до проведення прямої b m (b1 m1, b2 m2), що перетинає a у деякій довільній точці А а (рис.1.19).

Розв'язання задачі 1 (рис.1.19).

b2 А2

 

а2

 

m2

 

 

a1

 

m1

b1

 

А1

 

 

 

Рис. 1.19 (до задачі 1)

1.На одній із проекцій прямої а (наприклад

на а2) вибираємо точку (див. на рис. т.

А2).

2.В точці перетину лінії проекційного

зв'язку з проекцією a1 прямої a знаходимо А1

3.Через точку А(А1, А2) а12) проводимо пряму b(b1, b2) паралельну прямій m (b1|| m1, b2|| m2).

4.Шукана площина α× b) паралельна

прямій m тому, що вона містить пряму b || m.

Задача 2. Перевірити, чи паралельна площина α(АВС) прямій n, (рис.1.20).

В2

А2

n2

С2 c2

С1 c1

А1

n1

 

В1

Аналіз задачі:

Перевірка прямої n на паралельність площині α(АВС) відповідно до умови паралельності прямій і площини зводиться до знаходження в площині α прямій с паралельній прямій n.

Рис. 1.20 о задачі 2)

Соседние файлы в папке конспекты