Файл: Каплун Я.Б. Прикладная геометрия для химического машиностроения [Текст] 1974. - 152 с.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.07.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 2
Я. Б. КАПЛУН ПРИКЛАДНАЯ
ГЕОМЕТРИЯ
ДЛЯ
ХИМИЧЕСКОГО
МАШИНОСТРОЕНИЯ
у
"<F
Я. Б. КАПЛУН
ПРИКЛАДНАЯ
ГЕОМЕТРИЯ
ДЛЯ
ХИМИЧЕСКОГО
МАШИНОСТРОЕНИЯ
1 Н О С Т Р О Е Н И Е »
” * 1974
К 20
У Д К 66:621 :513 |
Гі:'. |
Г |
"^нап |
|
нау^ |
-і.кая |
|
|
Ібиб ■ |
с |
■ С 'С Р |
|
IIЧ Н - |
...П. |
93нЯР |
|
ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА |
Каплун Я. Б. Прикладная геометрия для хи
мического |
машиностроения. М ., |
«Машинострое |
|
ние», |
1974, |
152 с. |
|
В |
книге изложены вопросы |
создания и ана |
лиза графических изображений различных объек тов, методы исследования их геометрических свойств и параметров применительно к проектно конструкторской практике химического машпио- и аппаратостроения. Приведены основы начерта тельной геометрии и рассмотрены типичные на правления их приложения в указанной области.
Особое внимание уделено геометрическому конструированию элементов оборудования из листового материала и их разверткам, сложным поверхностям перерабатывающего оборудования и аксонометрическим чертежам оборудования и трубопроводов.
Книга рассчитана на широкий круг инженер но-технических работников, занимающихся кон струированием, изготовлением и монтажом хими ческого оборудования в различных отраслях про
мышленности. |
|
Табл. 1, ил. 137, |
список лит. 10 назв. |
Р е ц е н з е н т инж. |
В. К. Суровцев |
3131—001
------------------- 1—74 038(01)—74
© Издательство «Машиностроение», 1974 г.
П Р Е Д И С Л О В И Е
Объединяя излагаемые в книге вопросы названием «приклад ная геометрия», автор стремился подчеркнуть направленность всего изложения на решение конкретных задач проектного или конструкторского характера на основе графического изображе ния объекта. Ограничение этих вопросов рамками химического машино- и аппаратостроения является условным в той же сте пени, в какой условны п сами границы этой области.
Однако особенности данной области в геометрическом аспек те вполне конкретны. Здесь особое значение приобретают такие вопросы, как выбор и определение взаимного расположения эле ментов установок, синтез рабочих поверхностей с заданными геометрическими параметрами, исследование положения в пространстве, определение необходимых для расчета геометри ческих параметров. Среди вопросов геометрического характера в химическом аппаратостроении особое место занимает воспро изведение различных кривых поверхностей из плоского листа свертыванием (развертки кривых поверхностей).
В области переработки пластмасс в изделия методами литья под давлением, экструзии или прессования получение изделий с самыми разнообразными, нередко чрезвычайно сложными фор мами требует от конструктора умения точно задавать на черте же изделия или формующей его оснастки требуемые формы, учитывая при этом и вопросы технологии, и реологические свой ства перерабатываемого материала.
Поскольку при решении перечисленных вопросов обращаются к графическому изображению создаваемого или анализируемо го объекта, то неизбежно использование основ начертательной геометрии. Однако при изучении этой дисциплины иногда нехватает именно предвидения конкретных вопросов ее приложе ния. Эти вопросы всегда требуют различных сочетаний элемен тарных сведений из начертательной геометрии как между собой, так и с вопросами физического, технологического или иного ха рактера, причем опыт показывает, что эти сочетания могут ока заться самыми неожиданными.
3
При изучении, оценке или переработке различных проектов большое значение имеет анализ графического изображения, и ему следует уделить особое внимание.
Наряду с необходимыми для поставленной цели основами начертательной геометрии в книге рассмотрены типичные, на наш взгляд, вопросы химического машино- и аппаратостроения или смежных областей, использующих эти основы. Тем самым понятие «начертательная геометрия» расширено до понятия «прикладная геометрия».
Особенностью прикладной геометрии является использование в каждой последующей теме сведений из нескольких или даже большей части предыдущих тем. Такая особенность подсказы вает программированный характер изложения предлагаемого материала. По мере накопления основных сведений программи рование, естественно, становится интенсивнее — читатель чаще находит ссылки на предыдущие разделы книги. Снабжая текст такими ссылками, автор стремился к тому, чтобы читатель, встретившись на практике с каким-либо вопросом из числа рас сматриваемых в данной книге, мог начать чтение с интересующе го его вопроса и при необходимости изучить используемые в конкретном случае предшествующие вопросы.
Глава 1 ПРОСТЕЙШ ИЕ ОБЪЕКТЫ
НА КОМПЛЕКСНОМ ЧЕРТЕЖ Е
1.
ВЫ БОР М Е Т О Д А П Р О Е Ц И Р О В А Н И Я . О Б Р А ЗО В А Н И Е К О М П Л Е К С Н О Г О Ч ЕР Т ЕЖ А
При исполнении графического изображения, состоящего толь ко из точек и линий, естественно возникает вопрос о его точ ности и воспроизводимости. Под воспроизводимостью подразу мевают однозначность любого результата, полученного путем использования чертежа (изготовления изображенного объекта, определения геометрических параметров), и полное соответствие этого результата оригиналу. Рассмотрим на простейших приме рах, какой метод получения изображения (проецирования) наи более удобен для этого.
Очевидно, связь между объектом и его изображением — про екцией — определяется направлением линий проецирования, т. е. прямых, проходящих в заданном направлении через все точки объекта и образующих проекции этих точек при пересече
нии с плоскостью проекции. |
|
одного |
центра |
||
Если направить все линии проецирования из |
|||||
5 (рис. 1), то проекция |
А 'В ' |
некоторого отрезка |
прямой |
A B |
бу |
|
|
дет зависеть не только от величины этого отрезка и угла его наклона к плоскости проецирования ІГ, но и от взаимного рас положения рассматриваемого объекта, плоскости проецирования и центра проецирования (точки 5 ). Такой метод, называемый центральным проецированием, для рассматриваемых целей не подходит.
На рис. 2 отрезки A B и CD спроецированы параллельными линиями проецирования, и зависимость между объектом и его изображением проще, чем в предыдущем случае. Величина про
екции |
А 'В ' |
или |
C 'D ' |
зависит от длины проецируемых отрезков |
||
A B |
и |
CD , |
а также от углов наклона этих отрезков и линий про- |
|||
|
|
еционирования к плоскости проекций. Этот метод, называемый параллельным проецированием, еще более упрощается, если ус тановить, что линии проецирования падают на плоскость про екций под постоянным прямым утлом (рис. 3). Такой вид мето да параллельного проецирования, называемый ортогональным проецированием, наиболее удобен для технических чертежей.
Рассматривая рис. 3, нетрудно заметить, что на величину проекции влияет только угол а наклона проецируемого отрезка к плоскости проекции, а расстояние от объекта до плоскости
Рис. 1. Центральное проециро |
Рис. 2. Параллельное проеци |
вание |
рование |
проекции роли не играет (проекции |
А 'В ’ |
и |
C D ' |
равны, так как |
|||||||||
равные отрезки |
A B |
и |
CD |
одинаково |
наклонены |
к плоскости |
|||||||
проекции). Примечательно, что проекцииA |
прямых, |
лежащих в |
|||||||||||
одной плоскости, перпендикулярной плоскости проекции, слива |
|||||||||||||
ются. |
Так, совпадают проекции отрезков |
|
B |
и |
|
E F , |
находящих |
||||||
ся в |
одной плоскости Е, |
перпендикулярной |
|
к плоскости ІГ . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
Л |
Рис. 3. Ортогональное проецпро- |
Рис. 4. Ортогональное проецнрова- |
ванне |
ние на взаимно перпендикулярные |
|
плоскости |
Плоскость Е образуется множеством линий проецирования, про ходящих, например, через отрезок A B , поэтому такая плоскость называется проецирующей. Проецирующие плоскости будут ши роко использоваться ниже.
Независимость величины проекции при ортогональном про ецировании от расстояния между объектом и плоскостью проек ций не позволяет воспроизвести объект, если известна только
6
одна его ортогональная проекция. Этот недостаток восполняет ся введением еще одной проекции такого же объекта на плос
кость, перпендикулярную использованной на рис. 3 |
(рис. |
4). От |
|||||||
резок |
A B , |
произвольно наклоненный к плоскостям |
проекций Пі |
||||||
и П 2, |
спроецировался |
на нихX ,в Уотрезки соответственно |
А ХВ Х |
и |
|||||
А оВ І |
Это равнозначно |
помещению |
отрезка в систему |
прямо |
|||||
угольных координат с осями |
и |
Z. |
В обоих случаях отрезок |
||||||
|
можно считать заданным как по величине, так и по расположе нию в пространстве или относительно других объектов, нахо дящихся в той же системе.
Рис. 5. Механизм образования комплескного чертежа
Отсюда ясно, что чертеж, состоящий из нескольких (хотя бы двух) проекций объекта на взаимно перпендикулярные плос кости, полностью отвечает требованию воспроизводимости объ екта и его параметров. Такой чертеж называется комплексным.
Механизм |
образования |
комплексного чертежа |
показан |
на |
||||||||
рис. 5. |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спроецируем точку |
на горизонтальную Пі и вертикальную |
|||||||||||
П 2 плоскости, |
которыеА пересекаются по прямой х'12, называемой |
|||||||||||
осью проекций. При этом линии проецирования |
А А Х |
и |
А А 2 |
про |
||||||||
ецируются в отрезки |
ХА Х |
и |
А 2А Х, |
перпендикулярные |
оси |
про |
||||||
екций |
Х\2. |
• |
так, |
чтобы |
вертикальная |
|
плоскость П 2 |
|||||
Повернем |
систему |
|
совпала с плоскостью чертежа, т. е. чтобы она располагалась прямо перед наблюдателем. Теперь и в дальнейшем плоскость Пг будем называть фронтальной.
Удалив сам объект (точку А ), откинем вниз горизонтальную плоскость Пі вместе с проекцией А х до распрямления в одну плоскость с плоскостью П 2. Теперь обе проекции точки А ока зываются в одной плоскости чертежа и образуют комплексный чертеж. Отрезки А ХА Х и А 2А Х вытягиваются на нем в одну пря мую, перпендикулярную оси проекций и называемую проекци
онной связью. |
|
|
|
х 12\ |
|
||
На |
Акомплексном |
чертеже наличие конкретной системы двух |
|||||
плоскостей проекций |
указывает ось проекций |
|
координаты |
||||
точки |
— |
хА = О А х, уа |
= |
А ХА Х, z a = А 2А Х. |
|
|
|
|
|
|
|
|
7