Задание поверхности на комплексном чертеже

Самая занимательная для нас поверхность на земле - это человеческое лицо.

Г.Лихтенберг

В этом разделе Вы узнаете, что поверхности подразделяются на линейчатые и нелинейчатые. Научитесь задавать и конструировать поверхности. Строить точки и линии по принадлежности поверхности. Узнаете, чем отличается цилиндрическая линейчатая поверхность от цилиндра вращения и цилиндроида.

Как Вы думаете?

1. Какая поверхность применялась для создания прожекторов и фар автомобилей?

2. Какая поверхность использовалась для создания конструкции радиомачты на Шаболовке высотой 160м в 1921 году?

3. Принадлежит точка А поверхности , или нет (рис. 2-37)?

4. Чем отличается сфера от шара?

Рис. 2-37

Мы живем в мире поверхностей - плоских и кривых, простых и сложных, созданных природой и рукой человека. Как их отобразить на чертеже?

Существует несколько способов задания поверхности: аналитический, графический, кинематический.

В начертательной геометрии чаще поверхность задают кинематически - как множество всех положений перемещающейся по определенному закону линии в пространстве. Эта линия называется образующей - l. Как правило, она скользит по некоторой неподвижной линии, называемой направляющей - m, направляющих может быть одна или несколько.

Образующая l , скользя по неподвижной направляющей m, создает плотную сеть линий. Такое упорядоченное множество линий поверхности называется ее каркасом:

Рис. 2-38

Каркасы бывают непрерывными – поверхность задана всем множеством образующих, или дискретными, когда имеется конечное число образующих.

При построении дискретного каркаса поверхности необходимо учитывать закон каркаса.

Закон каркаса - это закон движения образующей.

Любое тело ограничивается своей поверхностью. Тело - конечно и состоит из конкретного материала - металла, пластмассы, древесины. Поверхность является абстрактной фигурой, не имеющей толщины, т.е. образно говоря, это тонкая пленка, натянутая на каркас поверхности. Например, шар - тело, которое ограничено сферой - поверхностью.

Определитель поверхности

Минимальная информация, необходимая и достаточная для однозначного задания поверхности в пространстве и на чертеже, есть определитель - D поверхности. Определитель состоит из двух частей: D = G + А.

Геометрическая часть - G устанавливает набор геометрических фигур (геометрических элементов), участвующих в образовании поверхности, например: (m,s) (рис 2-38);

Алгоритмическая часть - А устанавливает закон (характер) взаимодействия геометрических фигур в процессе образования поверхности, например: l  m, l  s (рис. 2-38) При построении чертежа поверхности алгоритмической частью определителя является закон каркаса поверхности.

Очерк проекции поверхности

На рис. 2-39а показана поверхность Г, которую ортогонально проецируют на плоскость проекций П₁ (рис. 2-34б). Проецирующие прямые касаются поверхности Г и образуют цилиндрическую поверхность   П₁. Эти проецирующие прямые касаются поверхности Г в точках, образующих некоторую линию m принадлежащую Г, называемую контурной линией данной поверхности. Проекция контурной линии на плоскость проекций называется

очерком проекции поверхности - m₁.

  П₁ = m₁

Рис. 2-34а

Рис. 2-34б

Рис. 2-34в

m₁ - очерк поверхности на горизонтальную плоскость проекций (очертание, линия очерка, очерковая линия). Таким образом, очерком проекции поверхности называется граница, которая отделяет проекцию поверхности от остальной части какой-либо плоскости проекций.