Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

геометрия модуль 4

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
26.07.2016
Размер:
409.33 Кб
Скачать

Ì4-22

Решение четырех основных задач преобразованием комплексного чертежа способом вращения вокруг проецирующей оси

Задача ¹1. Перевести прямую общего положения - в частное, т.е. чтобы прямая общего положения после поворота оказалась параллельной одной из плоскостей проекций. Прямую АВ (рис. 4-46) поставить в

положение фронтали.

 

 

ι2

ι

 

2

O2

 

Â2

1

Â2

Î

 

 

 1

Â

αA2

A

ι11 = A1

 1

Â

1

1

ι2

Â2

Â2

Чтобы прямую АВ (рис 4-47 а) поставить в положение фронтали, необходимо

установить А1 Â1 линиям связи (А1 Â1 À1 À2) Алгоритм (ðèñ. 4-47)

1. Выбираем ось вращения ι Π1 ;

 

 

 

 

 

ι À (ðèñ. 4-47á),

 

 

 

 

2. Радиус вращения: R = |À1 Â1 |.

 

 

 

 

3. Вращаем А1 Â1 вокруг оси ι1 = À1 äî

 

 

 

 

положения, когда А1 Â1 станет

 

 

 

 

 

 

 

À1 À2(ðèñ.. 4-47â).

 

 

 

 

4. Точка А2 останется на оси ι2 , âñå

 

 

 

 

другие точки прямой переместятся по

 

 

 

 

прямым , перпендикулярным линиям связи.

 

1

 

Точка В2 переместится в положение В2

1.

 

 

 

5. Отрезок АВ

1- фронталь |ÀÂ|= |À Â

1|

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

(ðèñ. 4-47ã)

 

 

Ðèñ 4-46

 

6. Óãîë α - угол наклона АВ к Π1 .

 

 

 1

 

 

 

 

ι2

 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

 

 

α

 

 

α

 

À2

 

À2

 

 

À2

 

 

 

 

 

 

Â

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

À

À1 =ι1

 

À1 =ι1

Â

1

 

À1

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

Â1

 

Â1

ã) ÀÂ(ÀÂ 1) - фронталь

в) Прямая АВ заняла

 

 

 

 

а) АВ - прямая общего

á) ι Π1

 

 

 

 

положение фронтали

 

 

 

 

положения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ 4-47

Задача ¹2. Прямую общего положения СD поставить в положение проецирующей прямой. Алгоритм

1. Одним простым вращением нельзя прямую общего положения поставить в положение проецирующей, поэтому сначала решают задачу ¹1: прямую СD поставить в положение горизонтали.

Ì4-24 Задача ¹3. Плоскость общего положения поставить в положение проецирующей, Г(АВС) ||Π2.

Алгоритм

 

Рассмотрим преобразование плоскости общего положения Γ(АВС) во фронтально проецирующую

 

 

(Γ Π2), но две плоскости друг другу, если одна из них Γ(АВС) содержит перпендикуляр к другой

 

(Π2 ). Что это за прямая?

Такой

прямой для Г(АВС) может быть только горизонталь, занимающая

 

фронтально проецирующее положение (задача ¹ 27 в рабочей тетради). Значит в плоскости Γ(ÀÂÑ)

 

нужно провести горизонталь и повернуть ее горизонтальную проекцию ||линиям связи.

 

 

 

1. Проводим в плоскости Γ горизонталь h (h1 h2)

через точку С.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Выбираем положение ось ι1 Π1 ,

ι1 Ñ (ðèñ. 4-50 à).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Поворачиваем горизонталь h вокруг оси пока она не займет положение h Π2 , ò.å. h1 ||линиям

 

 

связи, R h = |C 1 |(ðèñ. 4-50 á)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Поворачиваем точки А и В в ту же

самую сторону, на тот же самый угол, что и горизонталь,

 

 

À

À1 |,

R

Â

= |Ñ1

Â1 | (ðèñ. 4-50 â).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R =|Ñ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Фронтальные проекции точек А(А2) è Â(Â2) перемещаются по прямым, линиям связи и

 

 

 

занимают положение

À2

1 è

Â2

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 -вырождается в прямую

 

 

 

6. Плоскость Γ займет фронтально проецирующее положение (Γ

 

 

 

 

 

1 - главная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

линию) Γ

проекция

(ðèñ.4-50 ã).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1 ) показано на (рис. 4-50 д).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Новое пложение плоскости Γ(Γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ι

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â2

 

 

 

 

Â2

 

ι 1

 

 

 

 

 

 

Â2

ι

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

h2

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

1

 

 

12

 

h

 

1

 

 

 

 

 

 

Ñ

 

 

h

 

Ñ = Ñ

= h

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ2 = Ñ2

 

À2

 

 

 

 

2

 

À2

 

 

2

 

2

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ1 =ι1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ =ι

1= Ñ

1

 

 

 

 

 

Ñ1 =ι1 = Ñ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

À1

 

 

 

 

 

 

 

h1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h1

 

 

 

 

À1

 

 

 

 

 

 

À1

 

h1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

h

1

 

1

Â1

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

à) Γ (АВС) - плоскость

 

á)

 

 

 

 

 

 

 

â)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

 

общего положения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ2

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

Â2 ι 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â2

1

 

 

 

 

 

Â2

 

 

 

À1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Γ 1

 

 

Ñ2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

h

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

À2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À

 

2

 

 

 

 

Ñ2 = Ñ2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ1 =ι1

1= Ñ1 1

 

Γ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À1

h1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

h 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

1

 

Ðèñ. 4-50

 

 

 

 

 

Â1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

 

 

 

 

г) Задача ¹3

À1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) Плоскость Γ (À Â Ñ )

|| Π2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ì4-25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача ¹4. Плоскость общего положения поставить в положение плоскости уровня, Γ(ÀÂÑ) ||Π1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алгоритм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Одним простым вращением нельзя плоскость общего положения

поставить в положение плоскости

уровня, поэтому сначала решаем задачу ¹3 (ðèñ. 4-50).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Произведем второе вращение. Ось вращения ι2 ||Π2 , ι2 Â 1..

(ðèñ. 4-51 à).

 

 

 

 

 

 

 

3. Поворачиваем Γ

1 до положения, когда Γ

2

станет линиям связи (рис. 4-51 б).

 

 

 

 

 

 

1

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ1

переместятся по прямым до положения А1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Точки А1 ,

 

, Ñ1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Плоскость Γ 2 - плоскость уровня Γ

2

- ее главная проекция, Γ

2

- натуральная величина

ÀÂÑ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Полное решение показано на

 

 

ðèñ. 4-51 â.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ 1

 

Â

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ2

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ι 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

ι1

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

= Ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ1

1

 

 

 

 

 

 

 

ι

2

 

 

 

 

 

 

À2

1

 

Ñ1 =ι1

1= Ñ1

1

 

 

Ñ1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ι

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

1

 

 

 

h

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

À 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) Плоскость Γ (À Â Ñ )

|| Π2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À1

 

2

 

 

 

 

 

 

À1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Задача

¹4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ι2

1

 

22

 

1 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Â2

2

 

 

 

À2

2

 

 

 

 

Â2

 

 

 

 

ι1

 

 

 

À

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

12

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

2

 

 

 

Ñ = Ñ

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

Ñ1 =ι1

1= Ñ1

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À

h1

 

 

 

 

 

 

ι1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h1

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

h1

1

 

 

 

 

 

 

 

h1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

2

Γ

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

11

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

 

 

 

À1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) Плоскость Γ(À Â Ñ ) ||Π1

 

 

 

À1

в) Задачи ¹3

è ¹4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 4-51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ì4-26

Решение метрических задач с помощью преобразования комплексного чертежа

Как вы думаете?

На каком из чертежей уже присутствует натуральная величина треугольника АВС?

1) À2

Ñ2

2)

Ñ2

3) À2

Â2

Ñ2

 

Â

 

 

 

2

 

 

 

 

Â2

 

À2

 

 

 

 

 

 

 

Â1

 

À

Ñ1

 

Ñ1

 

 

1

 

À

 

 

 

 

 

 

1

À1

 

 

 

Â1

 

Â1

 

Ñ

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Преобразование комплексного чертежа часто используется при решении метрических задач. В этом случае конечной целью преобразования чертежа является получение такой проекции оригинала, на которой можно было бы видеть в натуральную величину геометрический элемент, связанный с искомой метрической характеристикой.

Такое положение оригинала относительно некоторой плоскости проекций, при котором по проекции можно непосредственно определить нужную метрическую характеристику, называется решающим положением оригинала.

à2

b2

a1

b1

Рис. 4-52 Алгоритм

1. Например: Заданы две параллельные прямые а и b (рис. 4-52). Требуется определить расстояние между ними.

В этом случае решающим положением параллельных прямых будет положение перпендикулярности к плоскости проекций.

Так как прямые а и b являются фронталями, то, чтобы поставить их в проецирующее положение, потребуется только одна замена (то есть, нужно решить вторую задачу преобразования комплексного

чертежа). Для решения выбираем способ замены плоскостей проекций.

 

õ2

4

 

Нат. вел. расст.

 

 

 

 

 

 

 

решения (рис. 4-53):

Ï2

Ï4

a4

1. Ï1 Ï4,ÏÏ4 àÏ,2b} õ24 à2, b2.

 

à2

4

2b1 .

 

2. Расст. х24à4= õ1 2à1 ; õ24b4= õ1

 

 

3. a4, b4 - точки.

 

Ï2

 

 

 

Таким образом, прямые а и b на П4

õ1 2 Ï1

a1

проецируются в точки, и расстояние между а4 è b4 определяет расстояние между прямыми а и b.

Возвращаем это расстояние в систему П2 - Ï1 (1222-11 21 ).

12 b4

b2

22

11

b1

21 Ðèñ. 4-53

Ì4-27

2. Например, для нахождения натурального вида плоской фигуры решающим положением является такое, при котором плоскость, в которой расположена эта фигура, параллельна какой-нибудь плоскости проекций (см. четв¸ртую задачу преобразования комплексного чертежа, стр. М4-16, рис. 4-40б).

Следует отметить, что для решения ряда задач данный оригинал может иметь несколько решающих положений. Так, например, в задаче на определение расстояния от точки до прямой легко можно увидеть два решающих положения:

1. Когда данная прямая будет перпендикулярна какой-нибудь плоскости проекций (решается

вторая основная задача преобразования комплексного чертежа) (рис. 4-54).

 

Ì

à

Ì1

 

Нат. вел. расст.

à

2

 

 

2

à1

 

 

Ì5

5

 

 

 

 

 

Ì4

 

 

 

à1

 

Ì4

à4

Ì1

à4

 

à)

á)

 

â)

 

 

Ðèñ. 4-54

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Когда плоскость, определяемая заданными прямой и точкой, займ¸т положение, параллельное какой-нибудь плоскости проекций (решается четв¸ртая задача преобразования

комплексного чертежа) (рис. 4-55).

Ì4

à

 

 

Ì4

Ì2

à

4

 

 

2

 

à

 

 

 

4

 

 

 

Ì

à5

 

 

 

5

à1

 

Ì1

Нат. вел. расст.

 

 

à1

 

Ì1

à)

 

á)

â)

 

Ðèñ. 4-55

 

 

 

 

 

Несмотря на огромное разнообразие метрических задач, можно записать единый алгоритм их решения с использованием преобразования комплексного чертежа:

1.Устанавливают наличие метрической характеристики в задаче.

2.Определяют носителя этой метрической характеристики.

3.Выбирают "решающее положение" оригинала, при котором по проекции можно сразу определить натуральную величину геометрического элемента, связанного с метрической характеристикой. Решающее положение оригинала определяется выбором одной из четыр¸х задач преобразования комплексного чертежа.

4.Выбирают рациональный способ преобразования.

М4-28 Вс¸ вышеизложенное рассмотрим на примере конкретной конструктивной задачи.

Задача: Построить проекции равностороннего треугольника АВС, принадлежащего плоскости Г(h f), если его сторона АВ задана (рис. 4-56).

Ã

 

À2

f2

 

Алгоритм: 1. Чтобы построить проекции треугольника АВС,

 

 

 

 

 

необходимо сначала определить его истинный вид. В этом случае

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Â

h2

решающим положением оригинала ( АВС) является то, при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

котором плоскость треугольника параллельна плоскости проекций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À1

 

 

f1

Для этого плоскость Г(hf) нужно поставить в положение

 

 

 

 

 

 

плоскости уровня.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ã

 

 

 

 

 

 

2. Чтобы плоскость Г поставить в положение плоскости уровня,

 

 

 

 

 

h

требуется решить четв¸ртую задачу преобразования комплексного

 

 

 

 

 

1

 

Â1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чертежа. Выбираем способ замены плоскостей проекций. Для

 

Ðèñ. 4-56

 

 

решения четв¸ртой задачи требуется выполнить две замены.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Фиксируем систему П1 2

, òî

Ã

À2

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

есть, проводим

õ1 2 (ðèñ. 4-57).

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Меняем П2 íà Ï4.

1

 

 

Â

h2

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï4 Ï1

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï4 Ã } õ1 4 h1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

õ1 2 Ï1

 

À

 

 

f

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï4 h

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

õ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

Ï

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Так как плоскость Г на П4

Ã1

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï

4

 

 

 

спроецируется в прямую линию, то для

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

à = f

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Â1

1

 

 

 

 

 

 

 

4

е¸ построения требуется всего 2 точки:

 

 

1 =Â

 

À4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

4

 

Ï4 õ

Расст. х1 414= õ1 212, õ1 4À4= õ1 2À2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï5

4 5

 

Ã4 - главная проекция.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

 

5. Меняем П1 íà Ï5. Ï5 Ï4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï || Ã } õ45 || Ã4 .

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

f5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

h5

 

 

 

 

 

 

Расст. х4515= õ1 411 , õ45À5= õ1 4À1 .

 

 

 

 

 

 

 

À5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. В системе П4- Ï5 плоскость Г - плоскость уровня, поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

Ã5

 

 

отрезок А5Â5 - натуральная величина АВ, и треугольник

 

 

 

 

 

 

АВС спроецируется на П5 в натуральную величину. Для его

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 4-57

 

построения из точек А5 è Â5 откладываем отрезки, равные А5Â5, и получаем точку С5. Проекция А5Â5Ñ5 - натуральная величина равностороннего треугольника АВС.

7.Возвращаем точку С в систему П1 2 в обратном порядке (рис. 4-58). Сначала находим С4íà Ã4, проведя линию связи от С5 перпендикулярно х45.

8.Îò Ñ4проводим линию связи в системе П1 - Ï4 и откладываем расстояние х1 4Ñ1 = õ45Ñ5.

9.Îò Ñ1 проводим линию связи в системе П1 - Ï2 и откладываем расстояние х1 2Ñ2 = õ1 4Ñ4.

10.Мы построили проекции равностороннего АВС, принадлежащего плоскости Г(h.f).

Общая схема решения показана на рис. 4-59:

Ã

À2

f2

Ñ2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

12

h

2

 

Â

 

 

 

 

2

 

Ï2

 

 

 

 

 

õ1 2 Ï1

À1

 

f1

 

11

 

 

 

Ñ1

Ï

Ã1

 

 

 

h

 

 

 

 

Â1

1

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

Ðèñ. 4-59

Â5

h5

Ì4-29

Ã

f2

À2

2

 

12

h2

Ï2

 

õ1 2 Ï1

À

 

1

11

Ã1

Â1

 

4

 

õ

1

1

 

Ï

 

 

 

4

 

 

 

 

Ñ4

Ã4 = f4

=Â4

Ï4 õ

À4

 

 

 

Ï

4 5

 

 

5

 

 

Ñ5

 

f5

À5

 

Ñ2

 

 

 

 

 

 

 

Â2

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1

 

 

 

õ

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï

1

 

1

 

 

 

Ñ1

 

 

 

 

 

 

 

Ï

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

à = f4

h

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

~

4

 

 

 

14 =Â4

Ñ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À4

Ï4 õ

 

 

 

 

 

 

 

Ï

4 5

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

Ñ5

 

Â5

h5

f5

À5

15 Ã5

Ðèñ. 4-58

15 Ã5

Задача: Определить расстояние между прямыми а и b (рис. 4-60).

à2 b2

Σ1=a1 =b1

Ðèñ. 4-60

Алгоритм: 1. В данной задаче параллельными прямыми а и b задана горизонтально проецирующая плоскость Σ(а || b). Чтобы расстояние между прямыми оказалось на чертеже в натуральную величину, решающим положением оригинала является такое, при котором плоскость Σстала бы плоскостью уровня. Для этого необходимо решить четв¸ртую задачу преобразования комплексного чертежа.

2.Для преобразования выбираем способ вращения вокруг проецирующей оси. Так как плоскость Σпроецирующая, то для достижения цели

достаточно одного вращения.

3.Выбираем ось вращения i так, чтобы она была горизонтально проецирующей (рис. 4-61а).

4.Радиус вращения R= i1 11

5.Вращаем проекцию плоскости Σ1 вокруг оси i1 до момента, когда она станет перпендикулярной линиям связи, и займ¸т положение Σ1 ' (ðèñ. 4-61á).

6.Фронтальные проекции точек 12 è 22 совершат движение вправо по прямым, перпендикулярным

 

 

 

 

 

Ì4-30

 

 

 

 

 

 

 

i2

2

 

12

 

12

 

12 '

Нат. вел. расст.

12 '

à

 

 

i2

2

a2 '

 

'

Ê

 

 

 

 

 

 

à

 

 

 

 

 

 

 

22

 

22

 

22 '

a2

 

 

 

22 '

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

b '

 

 

'

 

Ð

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

b2

 

 

 

i1

 

 

 

i1

Σ1'=a1 '=b1 '

11 '(21 ')

Σ

'=a '=b '

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

 

Σ1=a1 =b1

 

 

Σ1=a1 =b1

 

 

 

 

â)

11 '(21 ')

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

à)

11 (21 )

 

á)

11 (21 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 4-61

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ê2

Ê

a2

2

линиям связи, и займут положение 1 ' и 2 '.

 

i2

'

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

à2

22

7. Прямые а2' è b2' - прямые уровня и расстояние

 

 

 

22 '

 

 

 

 

между ними КР - натуральная величина расстояния

 

 

Ð2

Ð

 

между прямыми а и b (рис. 4-61в).

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

8. Возвращаем расстояние на П2 в обратном порядке

 

 

b2 '

 

 

 

 

 

 

(рис. 4-61г) - получаем К2Ð2.

 

 

 

 

 

Σ1'=à1 '=b1 '

 

 

 

 

 

i1

11 '(21 ')

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σ1=a1 =b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ã)

11 (21 )

Решение позиционных задач с помощью преобразования комплексного чертежа

Как вы думаете?

1)

 

Ã2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В каком случае проще

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решается задача на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пересечение конуса Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с плоскостью?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h2

f 2

h1

f1

2)

Σ2

Ã2

Ã1

Ã1

Ì4-31

Многие позиционные задачи, главным образом, задачи на пересечение поверхностей с прямыми или плоскостями общего положения, удобно решать с помощью преобразования комплексного чертежа. В этом случае конечной целью преобразования является получение такой проекции оригинала, при которой участвующие в пересечении прямая или плоскость находятся в частном положении. Тогда в новом положении решение задачи значительно упрощается. При необходимости проекции общего элемента возвращают в исходный черт¸ж в обратном порядке.

Рассмотрим вышесказанное на конкретном примере.

14

Σ2

Σ1

Задача: Найти точки пересечения сферы с прямой а (рис. 4-62).

à Î2 2

 

 

 

à

 

Î1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 4-62

Алгоритм: 1. Выбираем

 

решающее положение

Σ2

оригинала. Оно должно

 

быть таким, чтобы прямая а и окружность

b на сфере Σ (ðèñ. 4-63),

 

 

лежащие в одной плоскости,

 

оказались бы в

õ1 2

Ï2

натуральную величину.

Ï

 

 

1

Для этого плоскость

 

 

 

окружности Г должна

 

 

 

быть плоскостью уровня.

 

 

Выбираем способ замены

 

 

 

плоскостей проекций.

 

Σ1

Ì4

 

 

 

12

 

à

 

2

 

=

 

b

 

2

Î2

=

2

 

Ã

 

R

22

21

Î1

à1

11

à4

M4

R

 

 

Î4

N4

 

Ã4 =b4

 

 

 

24

 

 

Ï2

Ï4

 

õ2

4

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 4-63

à4

Σ2

M2

 

 

Î4

 

 

 

à

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Î

 

2

N4

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

(N2 )

 

 

 

õ1 2

Ï2

 

 

Ï2

Ï4

Ï1

 

 

 

 

 

 

õ2

4

 

 

 

(N1 )

 

 

 

 

 

 

 

Î1

 

 

 

 

 

 

à

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

Σ1

 

M1

Ðèñ. 4-64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Так как плоскость Г- проецирующая, то требуется одна замена.

3.Решаем четв¸ртую задачу преобразования комплексного чертежа. Фиксируем систему П1 2, проводим базу х1 2.

4.Меняем П1 íà Ï4. Ï4 Ï2, Ï4|| Ã õ24|| Ã2.

5. От точки О2 проводим линию связи в системе П24 перпендикулярно Г2 и откладываем расстояние х24Î4= õ1 2Î1 . Получили центр окружности b, и проводим окружность b4 радиусом R.

6. Проецируем прямую а на П4. Для этого на ней отметим точки 1 и 2 и откладываем расстояния:

õ2414= õ1 211 , õ2424= õ1 221 . Получили а4.

Ì4-32

7.Òàì, ãäå à4 пересеч¸тся с b4, будут точки M4 è N4.

8.Возвращаем точки M и N в систему Ï21 в обратном порядке по принадлежности прямой а (рис. 4-64).

9.Видимость точек можно определить, например, так, как обычно определяют е¸ на

сфере: точка М2 расположена выше экватора М1 - видимая, точка N2 - ниже экватора N1 - невидимая. Точка М1 расположена ближе плоскости фронтального меридиана М2 - видимая, точка N1 - дальше плоскости фронтального меридиана N2 - невидимая.

Выводы :

1.Преобразование комплексного чертежа значительно упрощает решение метрических и позиционных задач.

2.При решении конструктивных задач важным моментом является выбор решающего положения оригинала.

3.Несмотря на разнообразие конструктивных задач, существует единый алгоритм их решения.

Контрольные вопросы

1.С какой целью применяется преобразование комплексного чертежа?

2.Как формулируются четыре основные задачи преобразования эпюра Монжа?

3.Изменяются ли эти формулировки в разных способах преобразования эпюра Монжа?

4.Сформулируйте основные правила замены плоскостей проекций.

5.Почему задачи 1-2, 3-4 решаются на одном чертеже? Как можно это прокомментировать?

6.Какими элементами в способе вращения можно распоряжаться произвольно?

7.

Что происходит с точкой, лежащей на оси вращения, при вращении геометрических фигур?

8.

Как вращаются остальные точки?

9.

Можно ли одним вращением прямую общего положения поставить в проецирующее положение?

10. Как выбирают новую плоскость проекций относительно остающейся? 11. Как преобразовать плоскость общего положения в проецирующую?

12. Что называется "решающим" положением оригинала?

Ответы к тесту ¹1

1-2 2-4,5 3-4,5 4-4 5-6 6-1

Ответы к тесту ¹2 1-6 2-1 3-3 4-3 5-4 6-2 7-5

Соседние файлы в предмете Геометрия