Файл: Начертательная геометрия курс лекций..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вершину конуса. При пересечении с конусом она даст равно­

бедренный треугольник, т. е. простейшее

сечение.

Там,

где

сторона треугольника пересечется с проекцией

прямой

а'Ь',

будет находиться

фронтальная

проекция

точки

пересечения

прямой с конусом

(точка k').

Вторая проекция

/'

находится

ка основании конуса.

 

 

 

 

 

При построении точек пересечения прямой MN

с конусом

проводим через эту прямую плоскость Q\\H. Эта

плоскость

при пересечении с конусом даст круг, который, будучи парал­ лельным плоскости Я, должен спроецироваться на нее без искажения. Там, где круг пересечется с горизонтальной проек-

 

 

Рис.

165

 

 

 

цией линии MN,

и будут

находиться точки встречи cud пря­

мой с конусом. Фронтальные проекции

этих

точек

должны

лежать на фронтальной проекции линии

MN.

 

 

Пересечение

прямой

с поверхностью

шара.

При

построе­

нии точек пересечения прямой

с поверхностью шара

прихо­

дится также прибегать к вспомогательным плоскостям и сече­ ниям.

На рис. 165 даны шар и произвольная прямая AB. Для по­ строения точек пересечения прямой AB с шаром через пря­ мую проводим вспомогательную горизонтально-проецирую­ щую плоскость Р. Эта плоскость рассечет шар по кругу, диа­ метр которого будет равен хорде CD. Делим эту хорду по­ полам и полученную точку К совмещаем с плоскостью V. За­ тем из этой точки, как из центра, проводим окружность ука- - занного диаметра. Совмещаем с плоскостью V и прямую AB. Полученные точки пересечения прямой AB с окружностью

160


Я В Л Я Ю Т С Я

(точки 1Q И 20) точками пересечения прямой с по­ верхностью шара, потому что как прямая, так и окружность лежат в одной общей плоскости Р.

Точки 1 и 2 сносятся на фронтальную и горизонтальную проекции прямой AB.

При определении видимости частей прямой AB рассуждаем так. При проецировании на плоскость H точка 2 будет видна, так как она находится на верхнем полушарии, и поэтому от точки 2 и до точки b линия также видимая. Точка / находится

ют

Рис. 166

на нижнем полушарии, и поэтому на горизонтальной проек­ ции она не будет видна. При проектировании на плоскость V точка / видима, так как она находится на переднем полу­ шарии, точка же 2 невидима, потому что она расположена на заднем полушарии.

На рис. 166 такой же пример решен способом перемены плоскостей проекций. В этом случае новая плоскость проек­ ций Vi проводится параллельно прямой AB, и на плоскость Vi вспомогательное сечение шара плоскостью Р спроецируется без искажения в виде круга.

Точки Г и 2' пересечения новой фронтальной проекции

прямой с этим кругом и являются искомыми точками.

Полу­

И

161

ченные точки пересечения затем проецируются на горизон­ тальную и фронтальную проекции прямой. Стрелками на чер­ теже показан ход решения примера.

§ 38. Пересечение прямой линии с наклонными телами.

Способ вспомогательных секущих плоскостей общего положения

К вспомогательным плоскостям приходилось прибегать и прежде при решении некоторых задач и примеров, в част­ ности на пересечение прямой линии с прямыми телами, но это ' были проецирующие плоскости.

В ряде случаев, например при пересечении прямой общего положения с наклонными телами и в особенности линейчаты­

 

ми телами

вращения,

бы­

 

вает

гораздо

выгоднее с

 

точки

зрения

простоты

 

построения

 

применять

 

плоскости

общего

поло­

 

жения.

В

этом

случае

 

вспомогательные

плоско­

 

сти, проходя через дан­

 

ную прямую, должны

пе­

 

ресекать

поверхность

тел

 

по прямым линиям. В при­

 

менении

к

цилиндру

эти

 

плоскости

должны

распо­

 

лагаться

параллельно

егс

Рис. 167

образующим, а в приме-

нении

к

конусу — прохо­

дить через его вершину. На рис. 167 наглядно изображено пересечение прямой общего положения MN с поверхностью наклонного конуса, стоящего на плоскости Я, а на рис. 168 приводится построе­

ние аналогичного примера в ортогональных проекциях.

Наиболее простым по построению будет сечение конуса плоскостью, проходящей через его вершину вдоль образую­ щих. Фигура такого сечения будет представлять собой тре­ угольник, для построения которого на чертеже достаточно по­ лучить всего три точки.

Таким образом, если мы проведем вспомогательную секу­

щую плоскость Р через данную прямую MN

и вершину конуса

S и этой плоскостью рассечем конус, то в

сечении получим

треугольник CSD. Там, где прямая MN

на

рис. 167 встретится

со сторонами этого треугольника, будут

находиться 1 и 2—

точки встречи прямой с поверхностью конуса. Р будет являться плоскостью общего положения, проходящей через точку и прямую.

162


Для построения

горизонтального следа этой плоскости

(рис.

168) находим

горизонтальный след прямой MN

(точ­

ка К).

Кроме того,

через вершину конуса 5 и произвольную

точку А прямой MN

проводим вспомогательную линию

SL и,

найдя ее горизонтальный след L , получим еще одну точку, не­

обходимую для построения горизонтального следа Рк вспомо­

гательной

секущей плоскости Р.

 

 

Через

точки С я

D пересечения горизонтального

следа

Рь.

с основанием конуса

и вершину конуса 5 проводим

две

об­

Si

/77

Рис. 168

разующие, которые в местах встречи с прямой MN дадут иско­ мые точки 1 н 2.

Если случится так, что этих точек на чертеже не полу­ чится, то это значит, что прямая не пересекается с телом.

Для того чтобы получить на чертеже фронтальные проек­ ции точек пересечения V и 2', надо просто снести их на фрон­ тальную проекцию прямой MN. Если на фронтальной проек­ ции построить проекции образующих, по которым произошло сечение конуса плоскостью Р, то они должны пройти через точки 1'2'.

В случае, когда конус будет несколько приподнят над плоскостью Н, горизонтальный след секущей плоскости уже нельзя пересекать с проекцией основания, так как они не будут находиться в одной общей плоскости.

11*

-

163


В этом случае необходимо

найти

след конуса

на

плос­

кости Я, с которым и нужно пересечь

горизонтальный

след

плоскости Р.

 

 

 

 

При пересечении прямой

общего

положения

с поверх­

ностью пирамиды точки можно построить при помощи вспо­ могательных проецирующих плоскостей. Такой чертеж полу­ чится достаточно простым и весьма точным (см. рис. 163).

На рис. 169 показано построение точек пересечения прямой с поверхностью пирамиды при помощи вспомогательной плос­ кости общего положения, проходящей через вершину пира­ миды и данную прямую MN. Пример аналогичен пересечению прямой с поверхностью конуса.

Рис. 169

При пересечении прямой общего положения с поверх­ ностью наклонной призмы следует проводить вспомогатель­ ную секущую плоскость через прямую параллельно боковым ребрам призмы.

На рис. 170 дано наглядное изображение наклонной приз­ мы и прямой MN, пересекающейся с ее поверхностью.

Через прямую MN проходит вспомогательная плоскость/3 , образованная прямыми, параллельными ребрам призмы, ко­ торая пересекается с поверхностью призмы по линиям К и С, параллельным боковым ребрам призмы. Эти линии, так же как и прямая MN, расположены в плоскости Р\ поэтому их точки встречи и должны являться точками пересечения пря­ мой с поверхностью призмы, т. е. искомыми точками / и 2.

На рис. 171 пересечение прямой с поверхностью наклонной призмы показано в прямоугольных проекциях.

Чтобы построить горизонтальный след вспомогательной плоскости, берем две пересекающиеся прямые и находим их горизонтальные следы. Одной из них является данная прямая

164

V AW, а другую — вспомогательную проводим через точку M

параллельно

боковым ребрам

призмы

(прямая

ME).

 

Построив

горизонтальный

след

вспомогательной

плос­

кости Р, пересекаем его с проекцией основания

призмы

в точ-

Рис. 170

ках К и С. Затем через полученные точки проводим вспомо­ гательные прямые параллельно боковым ребрам призмы.

Рис. 171

Точки встречи этих вспомогательных линий с горизонтальной проекцией прямой и будут являться горизонтальными проек­

циями точек пересечения

прямой с поверхностью

призмы.

Для

того чтобы построить

на

чертеже

фронтальные

проек­

ции

точек пересечения 1 я

2,

достаточно

снести полученные

165


точки на фронтальную проекцию

прямой

MN, как

это пока­

зано на рис. 171 стрелками.

 

 

 

На рис. 172 дано построение

точек

пересечения прямой

MN общего положения с поверхностью наклонного

цилиндра.

Такое пересечение решается подобно тому, как это дела­

лось при пересечении прямой с наклонной призмой.

 

Так же, как и там, проводим

вспомогательную

плоскость

общего положения через данную прямую параллельно оси или образующим цилиндра. Такая плоскость даст на цилиндре

 

Рис. 172

сечение. Там, где

образующие пересекутся с прямой MN, и

бѵдут находиться

точки пересечения прямой с цилиндром

/ ' и 2.

 

Чтобы придать плоскости нужное направление, проводим через любую точку прямой AfiV вспомогательную прямую па­ раллельно оси цилиндра (на чертеже точка М). •

§ 39. Взаимное пересечение поверхностей геометрических тел

Пересечение поверхностей многогранников. Линия пересе­ чения двух многогранников может быть построена в резуль­ тате пересечения ребер одного многогранника с поверхностью другого и ребер второго с поверхностью первого.

166

Найденные точки пересечения соединяются в определен­ ном порядке прямыми линиями, в результате чего получается замкнутая ломаная линия, звенья которой представляют -собою линии пересечения граней обоих многогранников. Эта ломаная линия и будет являться линией пересечения (линией (перехода).

При построении такой линии пересечения

надо считаться

со следующим правилом: соединять прямыми

только те точ-

Рис. 173

•ки, которые лежат на одних и тех же гранях первого и вто­

рого многогранников.

 

 

 

 

При определении

видимости

частей

линии

пересечения

-следует помнить, что она будет видимой

на проекциях только

тех граней, которые видимы на

данной

проекции.

 

В зависимости от

взаимного

расположения

пересекаю­

щихся тел линия пересечения может представлять собой одну

замкнутую ломаную линию или две

(рис. 173). Здесь показа­

но пересечение двух призм, стоящих

на плоскостях H

и W.

В этом случае, как уже говорилось выше, сначала

найдем

точки пересечения ребер горизонтальной призмы с поверх­ ностью вертикальной призмы, рассматривая их как отдельно взятые прямые линии. По горизонтальной проекции этих

167