Лаб. 1

Лабораторна робота №1

ПОБУДОВА КІНЕМАТИЧНИХ СХЕМ МЕХАНІЗМІВ В ОРТОГОНАЛЬНІЙ ТА ІЗОМЕТРИЧНИХ ПРОЕКЦІЯХ

Мета роботи

Набуття навичок у креслені при побудові кінематичних схем в ортогональній проекції за допомогою CAD-систем (2D моделювання).

Завдання на підготовку

Студент повинен знати: – основні принципи побудови кінематичних схем важільних механізмів; алгоритми команд 2D моделювання.

Студент повинен вміти: – застосовувати команди 2D моделювання (лінія, коло, дуга, прямокутник, багатокутник, еліпс, штрихування, копіювання, дзеркальне відображення, масив, переміщення, поворот, масштаб, зрізання, подовження, збільшення, об’єктні прив’язки); – виконувати структурний аналіз важільних механізмів та визначати ступінь їх вільності.

Література

1.Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учебн. для втузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. – 640 с.

2.Кореняко О. С. “Теорія механізмів і машин”. – К.: Вища шк., 1987. –с. 206

3.Орловський Б.В., Пищиков В.О., Абрінова Н.С., Стандарт кафедри. – К.: КНУТД, 2003. – 32с.

4.Финкельштейн, Эллен AutoCAD 2000. Библия пользователя. : Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс» 2001. – 1040 с.: ил.

Теоретичне обґрунтування

Графічні примітиви

Примітив - це заздалегідь визначений основний геометричний елемент, за допомогою яких будуються більш складні моделі.

Система AutoCAD використовує великий набір примітивів: точки, відрізки, кола, дуги, полілінії (безперервна послідовність відрізків і дуг), мультилінії (ламана лінія, сегменти якої складаються з декількох паралельних відрізків), сплайни (гладка крива, що проходить через заданий набір точок), тексти, блоки (іменований об'єкт, сформований з декількох примітивів), еліпси, багатокутники, фігури (частина площини, обмежена трьома або чотирма відрізками), прості тіла і т.д. Загальними властивостями, якими володіють всі примітиви, є належність до шару, кольори і тип лінії. Багато примітивів мають також товщину. Окремі примітиви (текст, блок) мають спеціальні властивості, такі як гарнітура, кут нахилу, точка вставки і т.д.

12

Належність до шару забезпечує розміщення примітивів тільки на цьому шарі. Властивості створюваних у ньому примітивів можна визначити у відповідності із властивостями шару.

Колір лінії кодується числом від 1 до 255. Використання кольорів поліпшує вигляд креслення на екрані монітора і корисно при його виводі на плотер.

Тип лінії - це спеціальна послідовність лінійних сегментів, що чергуються, і пробілів. Накреслення і призначення ліній на кресленнях всіх галузей промисловості та будівництва встановлюється стандартом ГОСТ 2.30381.

Товщина ліній на кресленні встановлюється стосовно товщини основної лінії. Використовуючи кольори, тип і товщину ліній можна виділити на кресленні важливі деталі, останні модифікації або візуально відзначити взаємозв'язок окремих фрагментів креслення.

–команда «Отрезок».

1.Виберіть в меню «Рисование» →«Отрезок».

2.Вкажіть початкову точка.

Положення точки задається або клацанням лівої кнопки миші, або набором координат на клавіатурі.

3.Вкажіть кінцеву точку першого елементу.

Щоб стерти останній елемент, побудований в ході виконання команди →«Отрезок», слід ввести «O» (в командній строчці), або вибрати "Відмінити" на панелі інструментів.

4.Вкажіть кінцеві точки наступних елементів.

5.Натиснути ENTER, щоб завершити побудову, або «З», щоб замкнути послідовність лінійних сегментів (права кнопка миші вибрати «Замкнуть»).

Щоб провести новий відрізок з кінцевої точки останнього побудованого відрізка, викличте команду «Отрезок» або натисніть ENTER, що активізує останню команду.

–команда «Прямая».

1.Вказати точку, або «[Гор/Вер/Угол/Биссектр/Смещение]»: вказати точку або задати опцію.

13

При заданій опції можна отримати прямі, які є горизонтальними, вертикальними, знаходяться при заданому куті до горизонталі, утворюють бісектрису відносно вказаних двох елементів, або можливість побудови на заданій відстані відносно об’єкта паралельно йому.

Для того щоб вказати певну опцію необхідно записати в командній строчці першу букву «Г», «В», «У» і т.п. та натиснути Еnter, або клацнути правою кнопкою миші та вибрати необхідну опцію.

–команда «Многоугольник».

1.Виберіть в меню «Рисование» →«Многоугольник».

2.В командному рядку введіть число сторін.

3.Вкажіть центр багатокутника (1).

4.Введіть «О» (Описаний) для включення режиму побудови описаного багатокутника, або «В» (Вписаного) для включення режиму побудови вписаного багатокутника.

5.Задайте радіус кола (2).

–команда «Прямоугольник».

Поточне налаштування : Поворот = 0

Перший кут, або «[Фаска/Уровень/Сопряжение/Высота/Ширина]»: Вказати точку, або задати опцію.

Без опції прямокутник будується по довжині та ширині або по діаганалі. Опція «Фаска» – дозволяє утворювати прямокутники зі зрізаними кутами

– фасками. Параметр фаски задається з в командній строці з клавіатури причому величина сторін фаски може відрізнятися.

Опція «Сопряжение» – дозволяє утворювати прямокутники зі спряжиними кутами, радіус яких задається з клавіатури і зберігається для подальших побудов, для відміни його значення необхідно вказати величину «0».

Опція «Высота» – дозволяє побудову 3D об’єкт з заданою висотою. Опція «Ширина» – задає ширину «Полілінії» (товщина лінії прямокутника).

Прямокутник можна будувати під заданим кутом до горизонталі, за вказаною площею та шириною та довжиною. Для активації цих опцій необхідно вказати перший кут прямокутника та клацнути ПК миші та виконати певний вибір. При цьому можна виконувати комбінацію різних за змістом опцій (наприклад побудову прямокутника зі спряженими кутами, з вказуванням товщини полілінії, кута положення до горизонталі тощо).

14

Побудова або меншої, або більшої дуги по заданій довжині хорди.

Якщо значення довжини хорди позитивне, менша дуга будується від початкової точки проти годинникової стрілки. Якщо значення довжини хорди негативне, велика дуга будується проти годинникової стрілки.

Задати довжину хорди: Задать довжину

– команда «Круг».

Побудова кола по заданих центру і діаметру (радіусу).

Задати радіус круга або [діаметр]: Вказати точку, ввести значення, ввести d або натискувати ENTER

Радіус

Визначає радіус круга. Слід ввести значення або вказати точку (2). Якщо вказана точка, радіусом вважається відстань від неї до центру.

3Т (Три точки)

Побудова кола по трьох точках, що належать йому.

Перша точка круга: Вказати точку (1)

Друга точка круга: Вказати точку (2)

Третя точка круга: Вказати точку (3)

2Т (Дві точки)

Побудова кола по двох кінцевих точках її діаметра.

Задати першу кінцеву точку діаметра круга: Вказати точку (1)

Задати другу кінцеву точку діаметра круга: Вказати точку (2)

ККР (Дотична, Дотична, Радіус)

Побудова кола заданого радіусу, дотичного до двох об'єктів.

Вказати точку на об'єкті, задаючу першу дотичну: Вибрати коло, дугу або відрізок

Вказати точку на об'єкті, задаючу другу дотичну: Вибрати коло, дугу або відрізок

Радіус круга <поточний>:

16

круга відносно його першої вісі заданим кутом, в) – побудова еліпса відносно центру та його осей, г) – побудова ізометричних еліпсів опція «Ізокруг», для переключення осей застосовують клавішу F5/

Примітка. Опція "Ізокруг" доступна, тільки якщо для опції "Стиль" команди ШАГ встановлено значення "Ізометричний".

–команда «Штриховка».

1.Виберіть «Рисование» →«Штриховка».

2.В діалоговому вікні «Штриховка» і «градієнт» виберіть «Додати»: точки вибору.

3.На кресленні вкажіть точку усередині кожної області, яку необхідно заштрихувати, і натиснкти ENTER.

Вказані точки інтерпретуються як внутрішні.

4.Слід переконатися, що в діалоговому вікні "Штрихування і градієнт" на вкладці "Штрихування" вибраний необхідний зразок. Для вибору іншого зразка штрихування скористайтеся списком "Зразок".

Для перегляду вибраного зразка в наочній формі натискуйте кнопку [...] поряд із списком зразків. Натискуйте "ОК" для завершення перегляду.

5.При необхідності виконати настройки в діалоговому вікні "Штрихування і градієнт".

Нові контури штрихування можна визначити, натискуючи кнопку "Додати контури" або "Видалити контури".

6.У випадаючому списку "Черга промальовування" виберіть одну з опцій.

Чергу промальовування для штрихування можна змінити так, щоб вона поміщалася за або перед контуром на задньому або на передньому плані.

7.Натискуйте "ОК".

Команди редагування примітивів «Изменить»

– команда «Стереть».

Вибрати об'єкти: Вибрати об'єкти будь-яким способом і натискувати ENTER після закінчення вибору об'єктів. Об'єкти видаляються з креслення.

18

– команда «Копировать».

Вибрати об'єкти: Вибрати об'єкти будь-яким способом і натискувати ENTER після закінчення команди.

Базова точка або [Переміщення]<Переміщення:>: Вказати базову точку і ввести (р).

Дві вказані точки задають направляючий вектор, який визначає, на яку відстань і в якому напрямі повинні бути переміщені об'єкти, які копіюють.

Якщо при видачі підказки "Задати другу точку" натискувати клавішу ENTER, перша точка інтерпретуватиметься як зсув щодо осей X, Y, Z. Наприклад, якщо задати координати 2,3 для базової крапки і при видачі наступної підказки натискувати клавішу ENTER, об'єкти будуть скопійовані на 2 одиниці по осі X і на 3 одиниці по осі Y щодо своєї поточної позиції.

Для зручності можна повторювати команду КОПІЮВАТИ. Для завершення команди натискувати ENTER.

Зсув Вказати зсув <останнє значення>: Ввести координати для відображення вектора

При введенні значень координат указується відносна відстань і напрям.

– команда «Зеркальное отражение».

Команда «Зеркальное отражение» дає можливість отримати об’єкт, який містить елементи симетрі, як шляхом копіювання об’єктів (попередній об’єкт зберігається (Н), а також шляхом відображення без збереження попереднього об’єкту (що відповідає запису (Д) в командній строці.). Для здійснення команди необхідно виконати:

1.Вибір об’єктів. ENTER.

2.Вибрати вісь для відображення (вказуються першу точку та другу точку вісі відображення).

3.Вказують в командній строці Н/Д.

4.ENTER.

– команда «Подобие».

Команда «Подобие» дозволяє отримувати подібний контур елементів, які отримані примітивами на задану відстань. Поряддок виконання команди:

1. Активація команди.

19

2.Задати величину отступу в командній строці.

3.Вибрати об’єкт та вибрати (клацнути ЛКМ) сторону бажаного напрямку зміщення.

– команда «Массив».

Створення масивів об'єктів За допомогою параметра «Прямоугольный массив» створюється прямокутний масив шляхом розмноження вибраних елементів із заданою кількістю рядів і стовпців, створюючих прямокутну матрицю. За допомогою параметра «Круговой массив» створюється масив шляхом вказівки центральної крапки, навкруги, якої будуються копії вибраних об'єктів.

а) – «Прямоугольный массив», б) – «Круговой массив»

–команда «Переместить».

1.Виберіть об'єкти: Вибрати об'єкти будь-яким способом і натиснути ENTER після закінчення вибору.

2.Базова точка: Вказати базову точку або ввести її координати.

3.Друга точка: Вказати точку або задати її координати, або вказати напрямок вектора (курсором) переміщення та натискувати ENTER.

–команда «Повернуть»

1.Виберіть об'єкти: Вибрати об'єкти будь-яким способом і натиснути ENTER після закінчення вибору.

2.Вказати точку – центр повороту об’єкта.

3.вказати кут повороту, або копія\опорний кут.

20

При заданому куті повороту вказують значення кута повороту «+» – проти годинникової стрілки, зі знаком «–» за годинниковою стрілкою.

Копія – опція, яка дозволяє отримати копію об’єкта шляхом повороту його на заданий кут.

Опорний кут – опція, яка дозволяє отримати поворот об’єкта по дузі за вказаними прив’язками.

Для виконання команди за П. 3.3. Необхідно вказати 1 точку – цента обертання, 2 точка – відносна точка, 3 точка – визначає бажане положення обєкта.

– команда «Масштаб».

Масштабування вибраних об'єктів проводиться відносно базової точки; це означає, що її положення не змінюється.

При виконанні команди необхідно здійснити вибір об’єктів, вказати базову точку, задати коефіцієнт масштабу 2; 2,5; 4 і.п. – масштаб збільшення, 0,5; 0,4; 0,25 – масштаб зменшення (відповідно відповідає 1:2; 1:2,5; 1:4).

– команда «Обрезать».

Дозволяє відсікати об’єкти які перетинаються. Команда працює наступним чином.

1.Вибирають об’єкти, які відіграють роль ріжучих кромок та натискають

ENTER.

2.Вибирають об’єкти, які необхідно відрізати та вилучити після завершення вибору закінчують команду натисненням ENTER.

– команда «Удлинить».

Дозволяє подовжити об’єкти до іншого об’єкта що знаходяться на лінії їх продовження. Команда працює наступним чином.

1.Вибирають об’єкти, які відіграють роль межі і знаходяться на шляху елемента, який необхідно продовжити та натискають ENTER.

2.Вибирають об’єкти, які необхідно подовжити (клацають на об’єкті по різні боки його симетрії, або його середини) після завершення вибору закінчують команду натисненням ENTER.

21