1 ргр
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
©КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ°
Кафедра начертательной геометрии и графики
МОДЕЛЬ ПЛОСКОСТИ НА ЭПЮРЕ МОНЖА
Методические указания к выполнению расчётно-графической работы для студентов специальностей: 270102 ©Промышленное и гражданское строительство°, 270115 ©Экспертиза и управление недвижимостью°, 270112 ©Водоснабжение и водоотведение°, 270205 ©Автомобильные дороги и аэродромы°
дневной формы обучения
Составитель Г. А. Баздеров
Утверждены на заседании кафедры Протокол № 8 от 15.04.2009
Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 270102 Протокол № 33 от 27.04.2009
Электронная копия находится в библиотеке ГУ КузГТУ
КЕМЕРОВО 2009
1
ВВЕДЕНИЕ. ЦЕЛЬ ЗАДАНИЯ
Целью настоящего задания является ознакомление студентов с моделированием на эпюре Монжа основополагающих геометрических образов: точки, прямой, плоскости. Любой самый сложный геометрический образ всегда можно представить как совокупность точек и прямых. Плоскость, включающая в себя точки и прямые, является обобщающим линейным образом, на котором проявляются все законы линейности, а, следовательно, играющая особую роль в линейном проецировании. Умение задавать (моделировать) плоскость на чертеже, знать свойства особых линий плоскости, умение строить точки, линии и фигуры в плоскости является определяющим моментом в усвоении курса начертательной геометрии.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
На эпюре Монжа без особого труда можно изобразить точку или прямую, но невозможно изобразить плоскость, так как ©все° точки изображаемой плоскости перекроют точки плоскостей проекций. Плоскость на чертеже можно лишь задать, указав набор определяющих её элементов.
Из стереометрии известно, что плоскость определяется тремя точками не лежащими на одной прямой. Объединяя попарно точки в прямые, можно перейти к другим наборам геометрических образов, задающим плоскости. Промоделировав эти образы, получим способы задания плоскости на эпюре Монжа (рис. 1).
Чаще всего плоскость на эпюре Монжа задают:
-моделями трёх точек, не лежащих на одной прямой (рис. 1, а);
-моделями точки и прямой (рис. 1, б);
-моделями точки и двойной прямой (рис. 1, в);
-моделями двух пересекающихся прямых (рис. 1, г);
-моделями двух параллельных прямых (рис. 1, д);
-моделями двух пересекающихся прямых принадлежащих плоскостям проекций – следами плоскостей (рис. 1, е);
-моделью треугольника (рис. 1, ж).
2
а) |
|
|
б) |
|
A2 |
В2 |
A2 |
|
|
С2 |
b2 |
|||
|
|
|||
x12 |
|
x12 |
|
|
A1 |
С1 |
A1 |
b1 |
|
В1 |
||||
|
|
|
||
|
г) |
|
|
a2
b2
x12
a1 b1
е)
α π2 ≡ f2
x12 |
f1 ≡ h |
2 |
α π1 ≡ h1
Рис. 1
в)
A2 b1 ≡ b2
x12
A1
д)
a2
x12 b2
b1
a1
ж)
В2
A2 С2
x12
С1
A1
В1
Способы задания плоскости взаимосвязаны между собой, что позволяет легко перейти от одного способа к другому. Если плоскость задана, то по одной из проекций точки, принадлежащей плоскости, можно построить единственную соответствующую ей недостающую проекцию точки. Алгоритм построения
3
недостающей проекции основан на условии принадлежности точек и прямых плоскости: точка принадлежит плоскости, если она принадлежит прямой принадлежащей этой плоскости; прямая принадлежит плоскости, если она проходит хотя бы через две точки, принадлежащие плоскости.
2.СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ*
Вработе требуется:
1.По заданным координатам точек А, В и С построить проекции треугольника, задающего плоскость α (Δ АВС).
2.В плоскости α (Δ АВС) построить особые линии плоскости: горизонталь, фронталь, следы плоскости, двойную прямую.
3.Построить проекции эллипса, принадлежащего плоскости α (Δ АВС). Известно, что эллипс касается следов плоскости, а горизонтальная проекция эллипса является окружностью радиусом 40 мм.
Задание носит индивидуальный характер, координаты точек, в соответствии с номером варианта, приведены в таблице. Номер варианта соответствует порядковому номеру записи студента в групповом журнале.
Работа выполняется карандашом на листах чертёжной бумаги формата А3 с размерами сторон 297 Æ 420 мм. Лист следует расположить вертикально. Затем вычерчивают рамку, выделяющую рабочее поле чертежа, и основную надпись по ГОСТ 2.10468. В нижнем левом углу чертежа приводится таблица исходных данных с координатами точек А, В и С.
Построенные, согласно требованиям задания, проекции треугольника, особые линии плоскости, следует обводить сплошной толстой основной линией (ГОСТ 2.30368*). Осевые линии, линии связи и вспомогательные линии построений – сплошной тонкой линией.
*Содержание задания разработано доц. Баздеровой Т.А.
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица вариантов |
|
|
|
|
|||
Точки |
|
А |
|
|
В |
|
|
С |
|
Вариант |
XA |
YA |
ZA |
XB |
YB |
ZB |
XC |
YC |
ZC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
200 |
140 |
60 |
140 |
20 |
120 |
60 |
40 |
20 |
2 |
150 |
40 |
20 |
70 |
20 |
120 |
10 |
140 |
60 |
3 |
190 |
40 |
120 |
180 |
110 |
50 |
100 |
20 |
60 |
4 |
110 |
20 |
60 |
30 |
110 |
50 |
20 |
40 |
120 |
5 |
180 |
80 |
100 |
120 |
120 |
0 |
60 |
20 |
40 |
6 |
150 |
20 |
40 |
90 |
120 |
0 |
30 |
80 |
100 |
7 |
185 |
140 |
30 |
135 |
20 |
90 |
65 |
20 |
30 |
8 |
145 |
20 |
30 |
75 |
20 |
90 |
25 |
140 |
30 |
9 |
185 |
30 |
140 |
135 |
90 |
20 |
65 |
303 |
20 |
10 |
145 |
30 |
20 |
75 |
90 |
20 |
25 |
0 |
140 |
11 |
160 |
20 |
140 |
100 |
100 |
0 |
40 |
0 |
40 |
12 |
170 |
0 |
40 |
110 |
100 |
0 |
50 |
20 |
140 |
13 |
190 |
110 |
60 |
130 |
90 |
25 |
90 |
10 |
60 |
14 |
120 |
10 |
60 |
80 |
90 |
25 |
20 |
110 |
60 |
15 |
160 |
40 |
120 |
120 |
100 |
20 |
60 |
0 |
60 |
16 |
150 |
0 |
60 |
90 |
100 |
20 |
50 |
40 |
120 |
17 |
165 |
50 |
90 |
135 |
90 |
30 |
30 |
20 |
0 |
18 |
180 |
20 |
0 |
75 |
90 |
30 |
45 |
50 |
90 |
19 |
160 |
140 |
20 |
100 |
20 |
80 |
40 |
20 |
20 |
20 |
170 |
20 |
20 |
110 |
20 |
80 |
50 |
140 |
20 |
21 |
195 |
80 |
90 |
150 |
140 |
0 |
50 |
0 |
35 |
22 |
160 |
0 |
35 |
60 |
140 |
0 |
15 |
80 |
90 |
23 |
195 |
90 |
80 |
150 |
0 |
140 |
50 |
35 |
0 |
24 |
160 |
35 |
0 |
60 |
0 |
140 |
15 |
90 |
80 |
25 |
165 |
90 |
50 |
135 |
30 |
90 |
30 |
0 |
20 |
26 |
180 |
80 |
100 |
120 |
120 |
0 |
60 |
20 |
40 |
27 |
145 |
30 |
20 |
75 |
90 |
20 |
25 |
0 |
140 |
28 |
160 |
40 |
120 |
120 |
100 |
20 |
60 |
0 |
60 |
29 |
170 |
20 |
20 |
110 |
20 |
80 |
50 |
140 |
20 |
30 |
165 |
90 |
50 |
135 |
30 |
90 |
30 |
0 |
20 |
5
4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
4.1. Задание плоскости
По заданным координатам точек строят их проекции. Для этого примерно в середине листа проводят ось проекций x12, совмещают координатную ось абсцисс x с осью проекций. Выбирают начало координат точку О на оси x на расстоянии 30 – 40 мм от рамки чертежа справа. Для построения проекций точки А, откладывают по оси x от начала координат отрезок равный величине координаты XА, получают точку Аx. Через полученную точку проводят линию связи. На линии связи от точки Аx в положительном направлении оси y откладывают отрезок равный величине координаты YA, получают горизонтальную проекцию точки А1. Затем на линии связи от точки Аx в положительном направлении оси z откладывают отрезок равный величине координаты ZA и получают фронтальную проекцию точки А2 (рис. 2).
А2 |
z |
ZА
x ≡ x12 Аx |
O |
YА XА
А1
y
Рис. 2
Аналогичным образом строят проекции точек В (В1, В2) и С (С1, С2). Соединив одноимённые проекции точек, получают проекции треугольника (рис. 3), задающего плоскость α (Δ АВС).
6
В2
С2
А2
x12
А1 В1
С1
Рис. 3
4.2. Построение особых линий плоскости
Среди множества прямых, принадлежащих плоскости, выделяют некоторые, занимающие особое положение – особые прямые. Это: линии уровня плоскости, двойная прямая, следы плоскости.
Линии уровня плоскости – это горизонтали и фронтали, принадлежащие плоскости (рис. 4).
π2 |
|
|
α π2 ≡ f02 |
f2 |
|
|
h 2 |
|
x12 |
f01 ≡ h02 |
h |
|
f1 |
|
α π1 ≡ h01 |
h |
|
π1 |
|
|
Рис. 4 |
|
|
7
Горизонталью плоскости называется прямая h, лежащая в плоскости и параллельная горизонтальной плоскости проекций.
Отличительным признаком горизонтали на эпюре Монжа будет параллельность её фронтальной проекции оси проекций.
Свойством горизонтали является то, что горизонтальная проекция любого отрезка этой прямой равна его натуральной величине.
Фронталью плоскости называется прямая f, лежащая в плоскости и параллельная фронтальной плоскости проекций.
Отличительным признаком фронтали на эпюре Монжа будет параллельность её горизонтальной проекции оси проекций.
Свойством фронтали является то, что фронтальная проекция любого отрезка этой прямой равна его натуральной величине.
Построение горизонталей на чертеже обычно начинают с фронтальной проекции, а фронталей с – горизонтальной проекции (рис. 5). В приведённом примере фронталью является сторона треугольника АВ.
|
|
В2 |
|
|
f2 |
|
|
|
|
h2 |
С2 |
А2 |
|
|
|
x12 |
|
|
|
А1 |
f1 |
В1 |
|
h1 |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
С1 |
|
Рис. 5 |
|
|
8
Линии пересечения данной плоскости с плоскостями проекций называются следами плоскости. Для построения следа плоскости необходимо построить соответствующие следы для любых двух прямых плоскости. Нетрудно заметить, что горизонтальный след плоскости параллелен горизонталям плоскости – частный случай горизонтали, а фронтальный след плоскости параллелен фронталям плоскости – частный случай фронтали. Горизонтальный и фронтальный следы плоскости всегда пересекаются в одной точке Xα на оси проекций – точке схода следов (точке пересечения трёх плоскостей α, π1 и π2). Построение следов плоскости показано на рис. 6.
α π2 ≡ f02 |
N2 |
F2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
f2 |
В2 |
h2 |
|
A2 |
|
|
|
x12 H2 |
|
C2 |
Xα |
f01 ≡ h02 |
В1 |
М2 |
|
|
h1 |
|
|
f1 |
|
C1 |
|
A1 |
|
М1 |
|
|
|
|
|
α π1 ≡ h01 |
|
|
|
H1 |
|
|
|
Рис. 6
В любой плоскости есть множество точек, имеющих совпавшие проекции, Такие точки лежат на одной прямой – линии пересечения данной плоскости с тождественной. Эту особую прямую называют двойной прямой плоскости. Для построения двойной прямой, достаточно построить двойные точки для любых двух прямых этой плоскости (рис. 7).
9
|
В2 |
s2 ≡ s1 |
C2 |
|
|
|
A2 |
N1 ≡ N2 |
В1 |
M1 ≡ M2 |
A1 |
|
C1 |
Рис. 7
Заметим, что точка схода следов Xα является двойной точкой для горизонтального и фронтального следов плоскости, а это значит, что через эту точку всегда проходит двойная прямая
плоскости s2 ≡ s1.
На рис. 8 показано построение всех названных особых линий плоскости.
|
α π2 ≡ f02 |
N2 |
F2 |
s2 |
≡ s1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
f2 |
В2 |
h2 |
|
|
|
A2 |
|
|
|
|
x12 |
H2 |
|
C2 |
|
Xα |
f01 ≡ h02 |
В1 |
М2 |
|
|
|
|
|
h1 |
|
|
|
|
f1 |
|
C1 |
|
|
|
A1 |
|
М1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α π1 ≡ h01 |
|
|
|
|
|
H1 |
|
|
|
|
|
|
Рис. 8 |
|
|