Файл: Фролов, С. А. Кибернетика и инженерная графика.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 165

Скачиваний: 0

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

могательными

проецирующими

плоскостями р,3 (р,3 )' и

т)3 (т)3)' и определяем плоскости

их пересечения:

а 2

= jj,3 х со3; у 2

= п 3

X со3;

R2 =

х р 8 . б 2 ; = = л з х

р з_

Рис. 80

Каждая из этих плоскостей определяется на чертеже тремя точками:

 

а 2

=

/, / / , / / / ; у2

=

VII,

VIII,

IX;

 

б2

=

IV,

V,

VI;

б2 =

X,

XI,

XII.

Полученные четыре плоскости попарно лежат в трех­

мерных

пространствах,

поэтому

они

будут

пересекаться

по прямым линиям

q и г: (Ьц3; а2

X

б2 = q) и (Ьг\3; у2 X

X б2 =

г).

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямые q и г принадлежат одновременно обеим задан­ ным гиперплоскостям со3 и р3 , следовательно, они лежат в плоскости их пересечения а2 .

Задача будет решена, если мы построим на чертеже проекции прямых q и г. Для этого рассечем плоскости а 2 , В2 , у2 и б2 произвольными проецирующими гиперплоско­ стями у3 (Y3 )I23 И х 3 3 )Ьз и найдем линии их пересечения

120


с четырьмя указанными плоскостями. Гиперплоскость у3 пересекает плоскости ос2 и б2 соответственно по прямым / (/12) и 4 {4\2), каждая из которых определяется двумя точками / = XIII и XIV; 4 = XV и XVI. Прямые / и 4 лежат в одной плоскости, определяемой двумя вспомога-

Р и с . 81

тельными гиперплоскостями и.3 и у3, поэтому они имеют общую точку А, проекция которой А'п, определяется пере­

сечением

l'n X 4'п. Две другие ее проекции А123 и А'

на­

ходятся

соответственно на (v3 )i23 и (\i3)m

и определяются

с помощью линий связи. Точка А (А',

Л123, А'п)

является

общей для плоскостей а 2 и В2

и принадлежит

прямой их

пересечения q. Вторая точка

В (В',

В'т,

В'п)

прямой q

находится как точка пересечения прямых

2 (2'п) и 5

(5'п),

которые

получаются

при пересечении

плоскостей а 2

и В2

с гиперплоскостью к3 3 ){2з;

при этом прямая 2 опреде­

ляется точками XVII

и XVIII,

а прямая 5XIX

и

XX.

Проводим аналогичные построения для плоскостей у2, и б2 и находим также две точки, которые определяют пря-

121


мую г (на рис. 80 показано построение только одной точки С, которая совместно с точкой В определяет пря­ мую г). Точка С так же, как и точки А и. В, принадлежит искомой плоскости с 2 . Две другие гиперплоскости (на рис. 80 не показаны) пересекаются по плоскости т2 .

В результате выполнения первого этапа задачи получим две плоскости а2 и т2 , расположенные в четырехмерном пространстве. Эти плоскости пересекутся в точке. Для нахождения этой точки воспользуемся следующими сооб­ ражениями: если две плоскости четырехмерного простран­ ства, имеющие одну общую точку, спроецировать из про­ извольной точки, лежащей вне их, на какое-либо трех­ мерное пространство, то каждая из двух плоскостей спроецируется в плоскости. При этом плоскости-проекции, находясь в одном трехмерном пространстве, будут пере­ секаться по некоторой прямой, которая в силу сохране­ ния в проекции инцидентности точек и прямых обяза­ тельно пройдет через проекцию точки общей для плоско­ стей-оригиналов.

Эта прямая, по которой пересекаются плоскости-про­ екции, является проекцией двух прямых, лежащих в раз­ ных плоскостях-оригиналах и пересекающихся в общей точке. Слияние проекций этих двух прямых в одну прямую объясняется тем, что они проецируются одной плоскостью, по которой пересекаются два трехмерных пространства, проецирующие плоскости-оригиналы. Исходя из этого, мы можем рассматривать на чертеже сначала те две проекции треугольника ABC и DEF, которые определяют параллель­ ные проекции плоскостей а2 и т2 на какое-либо трехмер­ ное пространство (например, проекция из точки xioo на гиперплоскость Ох^х^х^), и с их помощью находим пря­ мую, по которой (cx2)i23 и (T2 )I23 пересекаются в гипер­ плоскости Оххх^хъ. Затем вводим в действие главную проекцию, т. е. переходим к рассмотрению четырехмер­ ного чертежа и определяем по линиям связи главные про­

екции тех двух прямых, которые

спроецировались

из л:1 с о

на гиперплоскость Охххгх3

в

одну прямую —

прямую

пересечения плоскостей (а2)!гз и (x2 )i23 . Точка пересече­ ния главных проекций этих прямых дает нам главную проекцию К' искомой точки К- Две другие ее проекции находим на соответствующих линиях связи.

На рис. 81 прямая s (s', s'm, sb), по которой пересе­ каются плоскости-проекции (a2 )i23 и (т2){2з, определена

122


с помощью сечения заданных плоскостей двумя вспомога­

тельными плоскостями 92 (02 )ш и я 2

(jt2 )i23-

В результате

получаем две пары пересекающихся прямых т (т'т, т'и) X

X h (h'm, h'u) и

/ (/{2 3 ,

/12) X п (п'т

х п'п),

точки пере­

сечения которых

/ (/',

/123. /12) и I I (1Г, П'т, П'п) яв­

ляются общими для каждой из трех рассматриваемых пло­ скостей (/ cz а 2 X т 2 X в2 ; 2 с а 2 X т2 х л 2 ) . Эти точки определяют прямую s (s', s'm, S12). Находим главные про­

екции прямых т, I, n,

h и на них главные проекции тех

точек плоскостей о 2 и

т2 , которые спроецировались на

гиперплоскость Ох\ХчХг

в точки

/{23 и //123- Как видно

из чертежа,

точке I'm соответствуют две точки: / — при­

надлежащая

плоскости

а 2 и / / / — принадлежащая пло­

скости г2 . Аналогично

точке П'т

будут соответствовать

также две точки; / / — в плоскости о2 IV—в пло­ скости т2 . Кроме прямой s, лежащей в плоскости а2 , получаем прямую t, определяемую точками 3 и 4, принад­ лежащую плоскости тА Проекциями обеих этих прямых на \Х2Хъ из х\т служит прямая smПоэтому, как от­ мечалось выше, они лежат в одной плоскости. Действи­

тельно, прямые 1—3 и 2—4, пересекающие прямые

sat,

параллельны координатной оси х4 и, следовательно,

опре­

деляют некоторую плоскость е2 , параллельную этой оси. Поэтому частные проекции плоскости е2 на координат­

ную гиперплоскость Охгх2х3 и

координатную

плоскость

0x^2

должны

представляться

прямыми.

 

На

рис. 81

показаны s'm =

tm = (e2)i23 и

s'u = th ^

= (e2 ){2 . Так как прямые s и t лежат в одной плоскости &2 u s e о 2 , a t cz г2, то точка пересечения главных проек­ ций s' и V определяет положение главной проекции К'

точки К,

общей для заданных

плоскостей

a2 (ABC) и

т2 (DEF).

Зная А", находим К'т

и К'п-

 

Приведенные на рис. 82 геометрические

построения

необходимы для решения задачи, когда

аксонометрические

оси расположены так, как на рис. 81.

Если

расположить

две из аксонометрических осей, например, х'ъ

и х\ на одной

прямой, то ломаная линия А', А'т и А'\ч (рис. 82) спря­ мится и все отмеченные проекции окажутся расположен­ ными на одной прямой (рис. 83).

В практике такое задание аксонометрии встречается редко, так как при этом теряется одно из основных свойств аксонометрических проекций — их наглядность, что при­ водит к трудностям при решении задач вручную. Для машинного решения этот недостаток не имеет никакого

123


/{23, / { 2 ; //123.

значения. Более существенными оказываются те преиму­ щества, которые появляются при таком задании аксоно­ метрических проекций. Для определения частных про­

екций

А 12з

и А12 точки

А по известной ее главной

проек­

ции А'

(рис. 82) проводим прямую

А'А'пъ параллельно

оси х\ до ее пересечения с прямой 0123.

Положение точки А'п

находим

пересечением

прямой,

проведенной

через

точку

А 12з

параллельно

х'ъ, с прямой

an.

 

А'

 

 

Рис. 82

Рис.

83

Когда направление аксонометрических осей х\ и х'ъ

совпадает

(рис. 83), для нахождения точек

А123 и ЛЬ до­

статочно

провести только одну

прямую,

 

параллельную

x'i =

х'ъ.

Дальнейшее упрощение

может

быть получено,

если

оси

х\ = х'ъ провести вертикально.

В

этом случае,

при машинном решении операции по проведению прямой через данную точку в заданном направлении и нахожде­

нию точек

пересечения этой прямой с прямыми

am и а'п

операторы

/ / ,

V, II, V заменяем двукратным

выполне­

нием оператора

VIa.

 

Чтобы найти главную проекцию точки V (рис. 80), отыскиваем точку пересечения произвольной прямой, опре­ деляющей секущую гиперплоскость (д3 )' с прямой а' (операторы VIII, V). Если принять прямую (р3 )' гори­ зонтальной, то проекция / ' находится с помощью только одного оператора VI6. Аналогично, с помощью только операторов VI6 и VIa определяем главные проекции всех точек /, / / , / / / . . . и их частные проекции

124