Начертательная геометрия Лекции, примеры выполнения задания

Физика
Конспект лекций
Двигатель внутреннего сгорания
Работа и мощность. Энергия
Основные положения квантовой механики
Свойства элементарных частиц

Элементы земного магнетизма

Электромагнитное поле
Вещество в электростатическом поле
Магнитное поле в веществе

Электромагнитные волны

Графика
Машиностроительное черчение
Дуга сопряжения
Построение внешнего сопряжения
Аксонометрическая проекция
сечения
разрезы
Варианты индивидуальных заданий
Резьба на чертежах
крепёжные  изделия
соединения сварные, паяные, клеевые, заклёпочные
Ручная  электродуговая сварка
Выполнение чертежей в AutoCAD
Начертательная геометрия
Методы проецирования
Задание поверхности на комплексном чертеже
Поверхности вращения второго порядка
Метрические задачи
Решение позиционных задач
Построение сечений
Местные разрезы
Аксонометрические проекции
Построить три проекции призмы
Эскиз детали
Инженерная графика
Условные изобращения резьбы
на чертежах
Метрическая резьба
Резьбовые соединения
Основные сведения о допусках
и посадках
Обозначение материалов на чертежах
деталей
Выполнение рабочих чертежей деталей
Курс лекций по истории искусства
Тибетский буддизм
Культура Африки
Искусство средних веков
Основные вехи в культуре XX в
Абстракция в России
История русской культуры
Техническое обслуживание ПК
Накопители на жестких дисках
Магнитная регистрация данных
Секторы
Основные узлы накопителей на жестких дисках
Механизмы привода головок
Плата управления
Противоударная подвеска
Интерфейс ESDI
Интеллектуальные IDE-накопители
Стандарты SCSI
Быстродействие
Температура
Программы неразрушающего форматирования

Методы проецирования. Основные свойства проецирования. Комплексный чертеж точки, прямой линии, кривой линии

В этом разделе Вы познакомитесь с понятием несобственных элементов (точек, прямых, плоскостей), которые упрощают решение многих задач

Тень от треугольника может иметь форму треугольника или полосы (Рис. 1-1 и 1-2)

Методы проецирования. Основные свойства проецирования

Рис. 1-1

Тень от треугольника имеет форму треугольника

Тень от треугольника имеет форму треугольника

Рис. 1-2

Тень от треугольника имеет форму полосы

Параллельное проецирование Проецирование называется параллельным, если центр проецирования удален в бесконечность, а все проецирующие лучи параллельны заданному направлению s.

Метод Монжа В машиностроительных чертежах используется метод прямоугольных проекций. Поэтому дальнейшее изучение курса будем вести, используя метод ортогонального проецирования.

Доказательство обратимости чертежа Монжа Если по плоскому изображению можно определить натуральную длину отрезка и его ориентацию в пространстве, значит реконструирование пространства возможно, то есть однозначно решается вторая (обратная) задача курса начертательной геометрии.

Трёхкартинный комплексный чертёж точки Двухкартинный чертёж является метрически определённым чертежом, то есть он вполне определяет форму и размеры фигуры и её ориентацию в пространстве. Однако, часто комплексный чертёж становится более ясным, если помимо двух основных проекций дана ещё одна проекция на третью плоскость. В качестве такой плоскости применяют профильную плоскость проекций П3.

Комплексный чертеж линии В этом разделе Вы узнаете, что линии подразделяются на прямые и кривые. Проекции прямой линии могут занимать общее или частное положение относительно плоскостей проекций. Различают кривые линии плоские и пространственные; закономерные и незакономерные.

Проецирующие прямые Прямые, перпендикулярные какой - либо плоскости проекций, называются проецирующими прямыми.

Пресекающиеся прямые Прямые называются пересекающимися, если они имеют единственную общую точку. Они всегда лежат в одной плоскости.

Комплексный чертеж кривых линий Линия задается кинематически - как траектория непрерывно перемещающейся точки в пространстве. Линии применяются не только для выполнения изображений различных геометрических фигур, но и позволяют решать многие научные и инженерные задачи. Например, с помощью линии можно создавать наглядные модели многих процессов, и исследовать функциональную зависимость между различными параметрами. Кривую линию можно рассматривать как линию пересечения двух поверхностей.

Свойства проекций кривых линий Свойства кривых линий и их проекций позволяют наглядно демонстрировать физические, химические, электрические процессы. В геометрии кривые линии - это линии пересечения поверхностей.

Комплексный чертеж пространственной кривой. Цилиндрическая винтовая линия Из закономерных пространственных кривых наибольшее практическое применение находят винтовые линии: цилиндрические и конические.

Взаимная принадлежность точки, прямой и плоскости Точка принадлежит плоскости, если она принадлежит какой-нибудь прямой, лежащей в этой плоскости. Построение точки в плоскости сводится к двум операциям: построению в плоскости вспомогательной прямой и построению точки на этой прямой.

Как Вы думаете?

Какие еще формы может принимать тень от треугольника?

В курсе элементарной геометрии изучается трехмерное пространство, названное евклидовым по имени греческого ученого Евклида, описавшего его основные своиства и закономерности. Однако положений евклидовой геометрии недостаточно для выполнения некоторых операций проецирования.

Развитие науки привело к расширению понятия пространства, так как вселенная представляется теперь состоящей из искривленных пространств. Это позволило дополнить привычное для нас евклидово пространство новыми элементами - бесконечно удаленной точкой, прямой, плоскостью. Для того, чтобы получить соответствующие элементы в тех случаях, когда их не оказывается при выполнении операции проецирования, достаточно потребовать, чтобы две параллельные прямые считались пересекающимися, при этом точку их пересечения называют несобственной точкой или бесконечно удаленной. Это понятие было введено в 1636 году французским математиком Жаном Дезаргом, графические доказательства [Фролов, стр. 14].

Будем считать, что:

1) две параллельные прямые пересекаются в единственной несобственной точке

m || n « m Ç n = М ¥

2) две параллельные плоскости пересекаются по единственной несобственной прямой:

S || Г « S Ç Г = а¥

Рис. 1-3

Рис. 1-4

Вывод.

Несобственные элементы позволяют создать более строгую теорию метода проецирования.

Методы проецирования

В этом разделе Вы освоите основной метод начертательной геометрии - проецирование. Рассмотрите центральное проецирование; параллельное проецирование; ортогональное проецирование.

Основной метод начертательной геометрии - метод проецирования

Различают:

1. центральное проецирование

2. параллельное проецирование

3. ортогональное проецирование

Аппарат проецирования

Методы проецирования

Рис. 1-5

П1 -плоскость проекций (картинная плоскость)

S - центр проецирования

А - точка в пространстве

А1 - проекция точки

lA - проецирующий луч

Спецификой курса начертательной геометрии является то, что изучение ведется на абстрактных геометрических фигурах: точка, линия, плоскость, поверхность. Мы будем изучать принципы построения изображений этих фигур на плоскости.

Прежде всего дадим определение простейшим геометрическим фигурам: точке и линии.

Точка - это нульмерная геометрическая фигура, неделимый элемент пространства, т.е. она не может быть определена другими более элементарными понятиями.

Обозначается - А,В,С...- прописными буквами латинского алфавита. или цифрами. Точка не имеет размеров, то что мы показываем на чертеже точку в виде какой - то площади, пересечением двух линий или кружочком, является лишь ее условным изображением.

Линия - одномерная геометрическая фигура, обозначается строчными буквами латинского алфавита - а,в,с...В начертательной геометрии линия определяется кинематически, как траектория непрерывно движущейся точки в пространстве, а рассматриваются следующие линии:

1. Прямая

2. Отрезок

3. Ломаная - состоящая из отрезков

4. Кривая

Центральное проецирование

Проецирование, когда проецирующий луч проходит через фиксированную точку S, называется центральным. На рис. 1-6 показано построение центральных проекций некоторых точек и прямой.

Центральное проецирование

Рис. 1-6

П1 -плоскость проекций (картинная плоскость)

S - центр проецирования

В, С, D - точки в пространстве

С1, В1, D1 - проекции точек

lB, lC, lD - проецирующие лучи

S - плоскость, проведенная через центр проецирования S и прямую а.

АМ - прямая в пространстве

А1М1 - проекция прямой (или отрезка)

Через точку S (центр проецирования) и точку В проведем проецирующий луч lВ, отметим точку пересечения проецирующего луча с картинной плоскостью: S Î lВ, B Î lВ, lВ Ç П1 = В1, на чертеже видно, что каждой точке пространства соответствует единственная проекция на плоскости.

Аналогично точке В можно построить проекцию любой точки пространства, например точки С

С1 = lС Ç П1, если С Î П1, то С = С1.

Если lD || П1, то проекцией точки D Þ D1 служит несобственная точка плоскости П1.

По принципу центрального проецирования работают фото - и кинокамеры. Упрощенная схема работы человеческого глаза близка к этому виду проецирования. Изображения, построенные по принципу центрального проецирования, наиболее наглядны и их широко используют в своей работе архитекторы, дизайнеры, геологи и др.

Описанным методом центрального проецирования может быть построена проекция любой точки геометрической фигуры, а, следовательно, и проекция самой фигуры. Например , центральную проекцию отрезка АМ на плоскость П1 можно построить как линию пересечения плоскости S, проведенной через центр S и прямую АВ, с плоскостью проекций. Так как две плоскости пересекаются по единственной прямой, то проекция прямой есть прямая, и притом, единственная, т. е. S É S, АМ; S Ç П1

Параллельное проецирование Проецирование называется параллельным, если центр проецирования удален в бесконечность, а все проецирующие лучи параллельны заданному направлению s.

Метод Монжа В машиностроительных чертежах используется метод прямоугольных проекций. Поэтому дальнейшее изучение курса будем вести, используя метод ортогонального проецирования.

Доказательство обратимости чертежа Монжа Если по плоскому изображению можно определить натуральную длину отрезка и его ориентацию в пространстве, значит реконструирование пространства возможно, то есть однозначно решается вторая (обратная) задача курса начертательной геометрии.

Трёхкартинный комплексный чертёж точки Двухкартинный чертёж является метрически определённым чертежом, то есть он вполне определяет форму и размеры фигуры и её ориентацию в пространстве. Однако, часто комплексный чертёж становится более ясным, если помимо двух основных проекций дана ещё одна проекция на третью плоскость. В качестве такой плоскости применяют профильную плоскость проекций П3.

Комплексный чертеж линии В этом разделе Вы узнаете, что линии подразделяются на прямые и кривые. Проекции прямой линии могут занимать общее или частное положение относительно плоскостей проекций. Различают кривые линии плоские и пространственные; закономерные и незакономерные.

Проецирующие прямые Прямые, перпендикулярные какой - либо плоскости проекций, называются проецирующими прямыми.

Пресекающиеся прямые Прямые называются пересекающимися, если они имеют единственную общую точку. Они всегда лежат в одной плоскости.

Комплексный чертеж кривых линий Линия задается кинематически - как траектория непрерывно перемещающейся точки в пространстве. Линии применяются не только для выполнения изображений различных геометрических фигур, но и позволяют решать многие научные и инженерные задачи. Например, с помощью линии можно создавать наглядные модели многих процессов, и исследовать функциональную зависимость между различными параметрами. Кривую линию можно рассматривать как линию пересечения двух поверхностей.

Свойства проекций кривых линий Свойства кривых линий и их проекций позволяют наглядно демонстрировать физические, химические, электрические процессы. В геометрии кривые линии - это линии пересечения поверхностей.

Комплексный чертеж пространственной кривой. Цилиндрическая винтовая линия Из закономерных пространственных кривых наибольшее практическое применение находят винтовые линии: цилиндрические и конические.

На главную