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: 99

Скачиваний: 2

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

профильных прямых, то необходимо, чтобы пересекались их профильные проекции, так как горизонтальные, а также фрон­ тальные проекции у них будут сливаться.

Пересекающиеся прямые так же, как и параллельные, одно­ значно задают плоскость в пространстве.

Скрещивающиеся прямые

Прямые скрещиваются, если на комплексном чертеже у них нельзя найти общей точки. Таким прямые, помимо приведенных

Рис. 15. Скрещивающиеся

Рис. 16. Конкурирующие точки

прямые

 

на рис. 13, а, показаны на рис. 15. Пересечение одноименных проекций скрещивающихся прямых вовсе не означает пересече­ ния прямых в пространстве, так как точки пересечения проек­ ций не лежат на одной проекционной связи. В точках пересече­ ния проекций сливаются проекции точек, принадлежащих раз­ ным прямым. Так, точки 1 и 2, слившиеся на горизонтальной проекции, принадлежат соответственно прямым а и Ь, что вид­ но на фронтальной проекции. На горизонтальной проекции вид­ но, что точки 3 и 4 принадлежат соответственно прямым а и Ь, хотя их фронтальные проекции слились. Точки, у которых сли­ ваются какие-либо одноименные проекции, имеют особое зна­ чение (см. ниже).

Метод конкурирующих точек

Точки, у которых сливаются какие-либо одноименные проек­ ции, находятся, очевидно, на одной линии проецирования (рис. 16, а). Такие точки «конкурируют» перед наблюдателем, у ко­ торого направление взгляда совпадает с линией проецирова­ ния. Одна из точек, находящаяся ближе к наблюдателю, как бы закрывает собой другую. Так, из конкурирующих точек Л и В к наблюдателю, смотрящему сверху (по стрелке /), ближе точка

-13

А ; ома закрывает собой точку В. К наблюдателю, смотрящему по направлению стрелки II на конкурирующие точки С и Д ближе оказывается точка D , следовательно она закрывает со­ бой точку С.

Метод конкурирующих точек состоит в нахождении на комп­ лексном чертеже видимой точки из двух «конкурирующих» (т. е. слившихся на данной проекции). Направление взгляда наблю­ дателя на слившиеся проекции па этом чертеже можно указать стрелкой, поставленной у неслившихся проекций (рис. 16, б). Точка, оказавшаяся первой по ходу стрелки, будет ближе к наб­

людателю и закроет перед ним другую точку

(см. рис. 16,

а и

б).

Обозначение точек, оказавшихся невидимыми, указаны

в

скобках.

ч

ви­

 

Практическое применение этого метода для

определения

димости можно проиллюстрировать на примере скрещивающих­ ся прямых (см. рис. 15). Точка I, принадлежащая прямой а, ближе к наблюдателю, смотрящему на горизонтальную проек­

цию (по стрелке

/).

На

горизонтальной проекции точка / закры­

вает собой точку

2,

принадлежащую

прямой

Ь,

следовательно,

в

этой точке проекция

Ь\

невидима

(на

чертеже показана

с

разрывом).

 

 

 

 

 

 

3

4.

 

 

 

 

 

Для определения видимости на фронтальной проекции вос­

пользуемся конкурирующими точками

и

 

Направление взгля­

да наблюдателя на фронтальную проекцию указано стрелкой

II.

Ближе к нему оказывается точка

4,

принадлежащая прямой

Ь.

На

фронтальной

проекции точка

32

оказывается

закрытой

от

наблюдателя точкой

42

и,

следовательно, в этом месте проекция

о2

невидима (показана с разрывом).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

П Л О С К О С Т Ь

При графическом изображении любой участок плоскости мо­ жет быть задан только с помощью точек или линий, лежащих

Рис. 17. Способы задания плоскости:

а — тремя точками; б — пересекающимися прямыми; о — плос­ кой фигурой; г — параллельными прямыми

14


в этой плоскости. Если на комплексном чертеже задать проекции трех точек, то тем самым будет задана плоскость. С помощью этих же точек можно получить примеры задания плоскости пе­ ресекающимися прямыми, плоской фигурой и т. п. (рис. 17, а, б, в). Плоскость может быть задана и двумя параллельными прямыми (рис. 17, г).

Точка и прямая в плоскости

Известно, что точка принадлежит плоскости, если она нахо­ дится на какой-либо прямой, лежащей в данной плоскости. Пря­ мая же лежит в плоскости, если она пересекается с прямыми,

задающими эту плоскость, или пересе­

 

кается с одной из них

и

параллельна

 

другой. Признаки совпадения точки с

 

прямой, пересечения и параллельности

 

прямых

 

на

комплексномА Ачертеже

уже

 

рассмотрены.

КВ

 

соответствии

 

с этими

 

признаками в плоскости

 

В С

 

(рис.

18)

 

лежат

точки

 

и

Р

и

прямые

 

 

т

и

п.

 

Прямая

пг

наложена

на

А А В С ,

как «пе­

 

рекладина»;

 

прямая

п,

проходящая

 

че­

 

рез вершину

В,

параллельна

 

 

 

стороне

 

А С .

Следует заметить, что точка может

 

принадлежать плоскости, находясь за

 

пределами

изображенного

участка

этой

Рис. 18. Точка и прямая

плоскости, как, например, точка

Р.

 

 

в плоскости

 

Указание

точек и

прямых,

лежащих

 

в плоскостях частного положения, упро­

 

щается, как будет показано ниже.

случаи задания плоскости

 

Практически

наиболее

интересны

плоской фигурой, т. е. изображения плоских участков, входя­ щих в более сложные объекты. Если такие участки очерчены многоточечным контуром, ломаным или криволинейным, то мо­ жет понадобиться специальная проверка для определения, дей­ ствительно ли данный контур — плоский.

 

Проверка неплоскостности

 

 

 

На рис. 19,

а

показан

контур

A B C D .

Так как в него входят

скрещивающиеся прямые

A B и CD

( Л ^ іЦ С ^ і, но

A 2B2x C 2D

2),

 

 

 

то данный контур не может быть плоским. Если неплоскостность сразу не обнаруживается (рис. 19, б), то в исследуемом конту­ ре можно провести несколько непараллельных прямых, задав их сначала на одной из проекций контура. В случае плоского контура эти прямые действительно будут пересекающимися, в

15


случае иеплоского

— окажутся

скрещивающимися,

что обнару­

жится при построении вторых проекций. Так, в контурах

A B C D

и

E F G H

(рис.

19,

а, б)

можно

провести

диагонали

А С

и

BD ,

E G

и

F H .

Они

скрещиваются;

следовательно, данные контуры

неплоские.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плоскостность можно проверить и свпомощью параллельных

прямых, лежащих

в

одной плоскости.

На

фронтальной

проек­

ции

криволинейного

контура (рис. 19,

)

проведем

 

произволь­

ную прямую

M 2N o

и

ряд параллельных прямых, пересекающих­

 

 

ся с ней в точках

1%

22, 32

и с данным

контуром

в точках

А 2,

B q,

С 2, D 2,

Е 2, F 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 19. Проверка неплоскостности:

а — контур неплоскнй. так как заметны скрещивающиеся прямые

в его кон­

туре;

6

— контур неплоскнй,

так как проведенные диагонали скрещиваются;

в

 

 

криволинейного контура с помощью

параллель­

— проверка неплоскостности

ных прямых

Если исследуемый контур плоский, то мы получим фронталь­ ные проекции ряда параллельных прямых, лежащих в одной плоскости и пересекающихся с прямой M N . Построив горизон­ тальные проекции всех отмеченных точек, проведем прямые че­ рез точки 1\, 2и Зі и А !, В I, С]. Если эти прямые при их продол­ жении пройдут через точки D ь Е и F x и при этом будут парал­ лельными, то это означает, что все показанные прямые в пространстве лежат в одной плоскости. Отклонение какой-либо прямой от параллельности показало бы в данном случае, что ис­

следуемый

контур в одной

из точек

А ,

В

или

С)

отклоняется

(

 

 

от плоскости. В рассматриваемом случае (рис.

19,

в)

эти пря­

мые параллельны, но на продолжение прямой

Сі<?і не попала

точка

D i.

Следовательно,

на участке

точки

D

в

пространстве

 

 

контур отклонился от плоскости, в которой лежат остальные его участки. Для исправления, неплоскостности необходимо, чтобы точка D заняла другое положение, например соответствующее горизонтальной проекции D \.

16


Плоскости частного положения

Плоскость, как и прямая линия, находится в частном по­ ложении, если она перпендикулярна к одной из плоскостей про­ екций. Такие плоскости выше названы проецирующими, потому что они могут быть представлены как множество перпендикуля­ ров (линий проецирования), проведенных к одной из плоскостей

Рис. 20. Проецирующая

Рис. 21.

Фигуры в проецирующих плоскостях:

ПЛОСКОСТЬ

а

— фронталыю-проецнрующей;

б

— горнзонтально-прое-

 

цнрующеП;

в

— профплыю-проецирующей

 

 

проекций через какую-либо прямую. Пересечение такой плоско­ сти с плоскостью проекций дает прямую, которая является про­ екцией любой прямой в этой плоскости, и, что особенно важно, ее отрезки есть проекции любых фигур, лежащих в этой плос­ кости (рис. 20). Иными словами, проекции любых элементов, лежащих в плоскости, сольются в одну прямую с проекцией са­ мой плоскости, если плоскость перпендикулярна к данной плос­ кости проекций. Соответственно различают фронталы-ю-проеци- рующие (рис. 21, а), горизонталы-ю-проецирующие (рис. 21, б) и профильно-проецирующие плоскости (рис. 21, в).

На рис. 21 проекции таких плоскостей отмечены соответст­ венно буквами 02, Si и Ф3, причем для профилы-ю-проецирую- щей плоскости использована система из фронтальной и про­ фильной плоскостей проекций. Там же показаны различные эле­ менты —• точка, прямая, плоская фигура, лежащие в этих плоскостях.

Рассматривая эти чертежи, можно сделать вывод, что прое­ цирующие плоскости или фигуры наиболее просто задаются на комплексном чертеже, упрощают изображение, в которое они входят, и облегчают построение и анализ изображения. Приме­ нение проецирующих плоскостей для построения и анализа раз­ личных изображений будет показано ниже, так как эти плоско­ сти служат почти универсальным «инструментом» в таких воп­ росах.

К плоскостям частного положения относятся также плоскос­ ти, параллельные одной из плоскостей проекций (рис. 22). По-

2— 1399

научно-

іЧИміі л

17

 

 

j

Гос.

техническая

 

 

 


добно прямым линиям уровня (горизонталь, фронталъ и про­ фильная прямая) такие плоскости называют соответственно плоскостями горизонтального, фронтального и профильного уровня (рис. 23). Каждая из этих плоскостей, будучи парал­ лельной одной из плоскостей проекций, перпендикулярна к двум

Рис. 22. Плоскость

Рис. 23. Фигуры в плоскостях уровня:

уровня

а — горизонтальной; б — фронтальной; в — профильной

 

другим плоскостям, и поэтому обладает всеми особенностями проецирующей плоскости. Но, кроме того, нужно учитывать, что

любая прямая, лежащая в плоскости уровня, сама является од­ ноименной прямой уровня и ее отрезки проецируются на соот­ ветствующую плоскость проекций в натуральную величину. Нап­ ример, прямая /г, лежащая в плоскости горизонтального уровня 0 (см. рис. 22 и 23, а), является горизонталью, и проекция А ХВ Х соответствует натуральной величине отрезка A B ; прямая f, ле­ жащая в плоскости фронтального уровня 2 — фронталь. Сле­ довательно, любая фигура, лежащая в плоскости уровня, про­ ецируется на соответствующую плоскость проекций без искаже­

ний

(в натуральную величину).

Например,

проекции

А ХВ ХС Х

и

E 2F

 

а

 

 

2G2K 2

— натуральные величины соответствующих контуров,

а угол

 

— натуральная величина угла

E K G .

Дальше будет по­

 

 

 

казано, как, исходя из этого, для получения натуральных вели­ чин фигур, углов и других элементов приводят их в плоскость уровня.

Все точки плоскости уровня находятся на одинаковых рас­ стояниях от одноименной плоскости проекций — это вытекает из самого определения.

5.

В ЗА И М Н О Е П О Л О Ж Е Н И Е П Л О С К О С Т Е Й

Общий принцип построения линии пересечения плоскостей

Поскольку плоскости пересекаются по прямой линии, то за­ дача сводится к отысканию не более чем двух точек, лежащих на

18