Файл: Бубенников, А. В. Начертательная геометрия учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 0

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

§ 22. В з а и м н о п е р п е н д и к у л я р н ы е п р я м ы е о б щ е г о п о л о ж е н и я

пендикулярную к плоскости abc, а'Ъ'с'. П р о ­ екции прямой, как известно, составляют прямые углы с соответствующими следами плоскости. Определим следы mm' и пгі прямой линии ef, e'f. Через точку mm' про­ ходят горизонтальные, а через точку пгі — фронтальные следы плоскостей, перпенди­ кулярных к заданной плоскости. Следы их, как видим, не перпендикулярны к соответ­ ствующим следам заданной плоскости. Пло -

кости QH, Qv; Мн, Мѵ и NH, Nv перпенди­ кулярны к плоскости abc, а'Ь'с'.

Если одноименные следы двух плоско­ стей взаимно перпендикулярны, то плоско­ сти не перпендикулярны между собой (рис. 83). Это легко доказать на примере (рис. 82). Если горизонтальный след NN плоскости NH , Ny , проходя через след пря­ мой — точку mm', перпендикулярен к гори­ зонтальному следу ас, а'с' заданной плоско­ сти, то фронтальный след Nv искомой плоскости (он должен пройти через фрон­ тальный след ил' прямой) не может быть

перпендикулярен к фронтальному следу а'Ь' заданной плоскости.

Если одноименные следы двух плоско­ стей взаимно перпендикулярны, то в плос­ кости нет прямой, перпендикулярной к дру­ гой плоскости, т. е. условие перпендику­ лярности двух плоскостей не соблюдается.

В З А И М Н О П Е Р П Е Н Д И К У Л Я Р Н Ы Е П Р Я М Ы Е О Б Щ Е Г О П О Л О Ж Е Н И Я

Две прямые взаимно перпендикулярны, если каждая из них является направлением одной из плоскостей другой прямой.

Через точку можно провести бесконечное множество прямых, перпендикулярных к данной прямой, но только одна из них будет пересекать другую под прямым углом. Все эти прямые принадлежат одной плоскости. Поэтому для построения чертежа прямой линии, перпендикулярной к другой прямой, необходимо прежде всего построить плос­ кость, перпендикулярную к этой прямой.

На схеме (рис. 84) через точку А прове­ дена плоскость Q перпендикулярно к задан­ ной прямой CD и определена точка К пере­ сечения прямой CD с этой плоскостью. Прямая АКпересекает заданную прямую CD под прямым углом.

Пример. Через данную точку хх' пря­ мой ab, а'Ь' перпендикулярно к ней провести прямую, пересекающую данную прямую cd, c'd' (рис. 85).

Р е ш е н и е . Через точку хх' прямой ab, а'Ь' проведем плоскость х12, х'Г2', перпен­ дикулярную к ней. Эта плоскость в точке у у' пересекает прямую линию cd, c'd'. Через прямую cd, с'd'проводим секущую вспомо­ гательную проецирующую плоскость NH.

А-

Р и с . 84


Г л а ва I I I . П л о с к о с т ь на эпюре М о н ж а . О с н о в н ы е позиционные и метрические задачи

62

 

 

 

 

Р И С .

85

 

 

 

 

 

Р и с .

86

 

 

 

Определяем ЛИНИЮ 34, 3'4' пересечения этой

Эта линия пересекает прямую

ef e'f

в

точ­

плоскости

с плоскостью

х12,

х'1'2'.

 

ке

хх'.

 

 

 

 

 

 

На

пересечении

двух

прямых 34,

3'4'

 

Через точку хх' проводим плоскость

RH,

и cd,

с' d'определяем

точку уу'.

Прямая

ху,

Rv

перпендикулярно к прямой ef e'f.

Л ю б а я

х'у'

является искомой,

 

удовлетворяющей

прямая такой плоскости составляет с данной

заданному

условию.

 

 

 

 

 

прямой линией угол, равный 90°.

 

 

Пример.

В плоскости abc, a'b'c' построить

 

Очевидно, искомой является прямая ли­

прямую, пересекающую данную прямую ef,

ния

х5,

х'5' пересечения

плоскости

RH,

Rv

e'f под

прямым

углом

(рис. 86).

 

с данной плоскостью abc,

a'b'c'. Она

опреде­

Р е ш е н и е .

Определяем точку хх' пере­

ляется по точкам 44' и 55' пересечения одно­

сечения

прямой

ef,

e'f с плоскостью. Для

именных

следов

этих плоскостей.

 

 

этого через прямую

проводим

проецирую­

 

Итак, прямая х5, х'5' принадлежит дан­

щую

плоскость

Л я ,

Nv

и строим линию

12,

ной плоскости и составляет с прямой ef

e'f

1'2'

ее

пересечения

с данной

плоскостью.

прямой

угол.

 

 

 

 

 

В о п р о с ы д л я

с а м о п р о в е р к и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. П о к а ж и т е с п о с о б ы з а д а н и я п л о с к о с т и о б ­

 

3. И з л о ж и т е

о с о б е н н о с т и

п р о е ц и р у ю щ и х

щ е г о п о л о ж е н и я и п р о е ц и р у ю щ и х п л о с к о с т е й .

п л о с к о с т е й .

 

 

 

 

 

 

2. К а к с т р о я т п р я м ы е л и н и и и т о ч к и в п л о ­

 

4. П о к а ж и т е с п о с о б ы п о с т р о е н и я г о р и з о н ­

с к о с т и ?

 

 

 

 

 

 

 

 

т а л и , ф р о н т а л и и л и н и и н а и б о л ь ш е г о н а к л о н а


§ 22. Взаимно п е р п е н д и к у л я р н ы е прямые о б щ е г о положения

п л о с к о с т и о б щ е г о п о л о ж е н и я и п р о е ц и р у ю щ и х п л о с к о с т е й .

5. К а к о п р е д е л я ю т в т р е у г о л ь н и к е ц е н т р е г о т я ж е с т и , ц е н т р ы о п и с а н н о й и в п и с а н н о й о к р у ж ­ н о с т и ?

6. П о к а ж и т е на п р и м е р а х к а к о п р е д е л я ю т , т о ч к и п е р е с е ч е н и я п р о е ц и р у ю щ и х п л о с к о с т е й п р я ­ м ы м и л и н и я м и , л и н и и п е р е с е ч е н и я п р о е ц и р у ю ­ щ и х п л о с к о с т е й п л о с к о с т я м и о б щ е г о п о л о ж е н и я и п р о е ц и р у ю щ и м и п л о с к о с т я м и .

7. И з о б р а з и т е с х е м у и у к а ж и т е п о с л е д о в а ­

т е л ь н о с т ь р е ш е н и я

з а д а ч и н а п о с т р о е н и е

т о ч к и

п е р е с е ч е н и я п р я м о й с п л о с к о с т ь ю о б щ е г о п о ­

л о ж е н и

я .

8.

К а к о п р е д е л я ю т в и д и м о с т ь э л е м е н т о в

г е о м е т р и ч е с к и х о б р а з о в о т н о с и т е л ь н о п л о с к о с т е й п р о е к ц и й ?

9. И з о б р а з и т е с х е м у и у к а ж и т е п о с л е д о в а -

63

т е л ь н о с т ь п о с т р о е н и я

л и н и и

п е р е с е ч е н и я

д в у х

 

п л о с к о с т е й .

 

 

 

 

 

10.

И з о б р а з и т е с х е м у

и

п р и в е д и т е п р и м е р ы

 

п о с т р о е н и й п р я м ы х л и н и й , п а р а л л е л ь н ы х и п е р ­

 

п е н д и к у л я р н ы х к п л о с к о с т я м .

 

 

11. С ф о р м у л и р у й т е у с л о в и е п а р а л л е л ь н о с т и

 

и у с л о в и е п е р п е н д и к у л я р н о с т и д в у х п л о с к о с т е й .

 

12.

С ф о р м у л и р у й т е

у с л о в и е п е р п е н д и к у л я р ­

 

н о с т и д в у х п р я м ы х о б щ е г о п о л о ж е н и я . И з о б р а ­

 

з и т е с х е м у .

 

 

 

 

 

13.

К а к о п р е д е л я ю т с я

на

ч е р т е ж е р а с с т о я н и я

 

о т т о ч к и д о п р о е ц и р у ю щ е й п л о с к о с т и , п л о с к о с т и

 

о б щ е г о п о л о ж е н и я ?

 

 

 

 

 

14.

К а к о п р е д е л я ю т с я

на

ч е р т е ж е р а с с т о я н и я

 

о т т о ч к и д о п р я м о й ч а с т н о г о и о б щ е г о п о л о ­ ж е н и я ?


Г Л А В А ГѴ

ОБОБЩЕННЫЕ ЧЕРТЕЖИ ПЛОСКИХ ФИГУР

§

9 Д Д В О Й Н О Е П А Р А Л Л Е Л Ь Н О Е П Р О Е Ц И Р О В А 1

• ^ • J П Л О С К И Х Ф И Г У Р Н А О Д Н У П Л О С К О С Т Ь

При построении ортогональных черте­ жей предметов необходимо предусмотреть систему двух взаимно перпендикулярных плоскостей проекций. Очевидно, что можно построить два изображения оригинала и на одну плоскость, выбрав два различных на­ правления проецирования. Так, например, треугольник ABC (рис. 87) можно предста­ вить на плоскости Q двумя параллельными проекциями (изображениями) а^Ь^ и а2Ь2с2, выбрав при этом соответственно два раз ­ личных направления проецирования. Отме­ тим, что:

линии ö ] ^ ; Ь]Ь2 ; •••> связывающие разно­ именные проекции точек оригинала (линии связи), параллельны между собой как следы

параллельных

плоскостей

проецирующих

лучей точек А, В,

а1Ь1

и a2b2, Ь1с1

разноименные проекции

и Ь2с2, ... любых

прямых линий

некоторого

заданного плоского геометрического обра­ за ABC пересекаются между собой на одной общей прямой линии Ог 02 — линии пересе­ чения плоскости этого геометрического об­ раза с плоскостью Q проекций. В этих же точках прямые линии AB, ВС, ... пересека­ ются с плоскостью проекций Q;

прямая линия 0102 делит

линии связи

в одном и то м же отношении.

 

Соответствие, установленное в резуль­

тате двойного параллельного

проецирова­

ния, называют родственным, или перспек­

тивно-аффинным*.

Описанные свойства чертежа плоского геометрического образа в двойных парал­ лельных проекциях на одну плоскость д а ю т возможность по одной известной проекции оригинала и при некоторых других условиях определять вторую его проекцию.

 

Укажем

построение

второй

проекции

треугольника

ABC,

если

известны

проек­

ция

ßjbjCj

треугольника,

линия

пересече­

ния

0\02

его плоскости с плоскостью

про­

екций и проекция ai точки А

вершины

(рис. 88).

 

 

 

 

 

 

 

Проекция а2Ь2 прямой AB должна про­

ходить

через

известную

проекцию а2 точ­

ки А и точку Л = 12

которой

пересекает

прямую

0\Ог.

Прямая

агЬг, пересекаясь

линией

связи,

определяет

положение точ­

ки Ъг.

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично путем последовательных по­ строений определим проекцию а2ЬгС2 тре­ угольника ABC. При фиксированных на­

правлениях

проецирования чертежу aibicu

* Э т о

с о о т в е т с т в и е в п е р в ы е р а с с м о т р е л

Э й л е р , н о в а н а л и т и ч е с к о й ф о р м е . В н а ч е р т а т е л ь ­ ной г е о м е т р и и о н о р а с с м а т р и в а л о с ь м н о г и м и г е о ­ м е т р а м и , в т о м ч и с л е и р у с с к и м и у ч е н ы м и — Н . М . Д у ш и н ы м , Н . А . Г л а г о л е в ы м , Н . Ф. Ч е т в е р у - х и н ы м и д р .


Г л а в а I V . О б о б щ е н н ы е ч е р т е ж и п л о с к и х ф и г у р

66

J к

2

\

0t

Р и с . 89 (рис. 89), проходящей через диаметр. Линией

сечения сферы плоскостью My является круг. Наметим на этом круге точку аа' и соединим ее прямыми линиями с произвольно выбран­

ными точками ÜIÜI

и а2а!г,

а также с точ­

ками сс' и ее' большого круга

(основания)

сферы. Прямые линии ааь

а'а\

и аа2,

а'а'г

примем на направления проецирования.

 

Треугольники

с

общей

гипотенузой

ее,

е'с' прямоугольные. Прямые углы сахе,

с'а\

е'

и са2е',

с'а'ге'—параллельные

(цилиндриче­

ские)

проекции

прямого

угла

сае,

с'а'е'.

Горизонтальные проекции чертежа в орто­ гональных проекциях можно принять за про­ екции обобщенного чертежа, в котором пря­ мая линия 0102 является основной линией обобщения, прямая аха2 — направлением обобщения, а точки at и а2— первой и второй проекциями точки аа'. Проекции прямого угла плоскости My представляются также прямыми углами только при определенных направлениях проецирования. Если в той же

 

Р и с .

90

 

плоскости

проецирующих

лучей выбрать

другую пару направлений

проецирования,

то прямые

углы саіе

и саге обобщенного

чертежа будут проекциями или острого или

тупого

угла.

 

 

 

При

сохранении

положения

плоскос­

ти My

и вращении плоскости

направлений

проецирования вокруг

прямой

а^

прямые

углы представляются

проекциями

прямых

же углов пространства плоскости

My.

Таким образом, можно сделать вывод, что в каждом обобщенном чертеже суще­ ствуют два прямых угла, являющихся раз­ ноименными проекциями прямых углов, рас­ положенных в плоскостях первого пучка.

На рис. 89 показано также, что прямые углы сахе и саге можно получить как углы, опирающиеся на диаметр окружности, центр которой определяется на пересечении основ­ ной линии ОіОг с перпендикуляром из сере­ дины отрезка агаг. Такие углы называют

прямыми углами обобщения.