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

геометрия метод указания

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
26.07.2016
Размер:
1.5 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЯ Тольяттинский государственный университет

Кафедра "Начертательная геометрия и черчения"

Методические указания

по решению задач в рабочей тетради.

Тольятти 2006

ÓÄÊ 514. 18 (076)

Методические указания по решению задач в рабочей тетради /Сост. Яковлева Т.М. Варенцова Т.А., Уполовникова Г.Н. - Тольятти, ТГУ, 2006 - С

Является завершающей составной частью учебного пособия по курсу "Начертательная геометрия"

Содержит подробное объяснение (текстовую и графическую "инструкцию") решения графических задач из "Рабочей тетради".

Для студентов технических специальностей высших учебных заведений.

Утверждено НМС Тольяттинского государственного университета

Научный редактор: к.т.н., доцент Виткалов В.Г.

С Тольяттинский государственный университет, 2006

Содержание (методические указания по решению задач) Р-3

¹ задачи..........Страница

Модуль ¹1

1. Точка........................................................................................................................................

1, 2................................

2

2. Линия......................................................................................................................................

3, 4,10, 11, 13...........

4

Модуль¹2

 

 

1. Плоскость.........................................................................................................................

17, 18. 20, 23..........

8

 

25, 27, 30, 31

 

2. Поверхность...................................................................................................................

32, 33. 34, 35........

16

 

38, 42, 43, 46,

 

Модуль ¹3

47, 50

 

 

 

Главные позиционные задачи

 

 

1. Решение задач по 1 и 2 алгоритмам...............................................................

55, 58, 60, 61......

23

 

64, 67, 76, 78

 

2. Решение задач по 3 алгоритму...........................................................................

71, 73......................

29

Модуль ¹ 4

 

 

1. Метрические задачи.......................................................................................................

86, 89, 91..............

52

 

92, 95

 

2. Метод введения новой плоскости проекций...............................................

100, 102, 104.........

55

 

105, 106, 107, 109

3. Метод вращения вокруг проецирующей оси...............................................

115, 116......................

..66

Ð-3

Решение задачи 1.

 

Построить комплексные чертежи точек: А(15,30,0),

Â(30,25,15),

 

 

 

 

 

 

Ñ(30,10,15),

D(15,30,20)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение задачи разделим на четыре этапа.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 À(15,30,0)

XA = 15 ìì

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

yA = 30ìì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zA = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Êàê

Вы думаете, если у точки А координата ZÀ=0,

x

A

 

 

 

 

A3

то какое положение она занимает в пространстве?

 

15

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

Если у точки одна координата равна "0", то точка

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

принадлежит одной из плоскостей проекции. В данном

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

случае у точки нет высоты: z = 0, следовательно т.А

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лежит в плоскости П1 .

 

 

 

 

 

A1

 

 

 

Ðèñ. 1.1

 

На комплексном чертеже оригинал (т.е. сама

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точка А) не изображается, есть только ее проекции.

 

 

 

 

 

 

Так выглядит комплексный

чертеж т.А,

 

1.2

Â(30,25,15) è

Ñ(30,10,15)

построенный по заданным координатам.

 

На втором этапе объединим построение двух точек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

xB = 30ìì

 

xC = 30ìì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yB

= 35ìì

 

yC

= 10ìì

 

B2 =(C2 )

 

 

25

Видимость

 

 

 

 

 

 

zB

= 15ìì

 

zC

= 15ìì

 

 

 

 

относительно П

 

 

 

 

 

 

 

C3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

30

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

У точек "В" и "С":

xB = xC

 

= 30ìì

x

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zB

= zC = 15ìì

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

C1

 

 

 

а) Координаты

õ

точек одинаковы, следовательно, в

 

 

 

 

 

 

системе П1 2

проекции точек лежат на одной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линии связи (рис. 1.2),

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

y

Ðèñ. 1.2

б) Координаты z точек совпадают, (обе точки

 

 

 

Видимость

 

 

одинаково удалены от П1 íà 15ìì,)

 

т.е. они расположены

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

относительно П2

 

 

 

на одной высоте, следовательно на П2 проекции точек

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

совпадают: В2

= (Ñ2 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) Для определения видимости относительно П2 смотрим

 

B2 =(C2 )

 

 

 

на рис. 1.3. Наблюдатель видит т.В, которая закрывает

 

 

 

Ñ

 

 

C3

собой

т.С, т.е. т.В расположена ближе к наблюдателю,

 

x

 

 

 

 

 

поэтому на П2

она видима. (См

Ì1 - 13 è 16).

 

 

 

 

Â

 

B3

В системе П2 Ï3 проекции точек также

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

 

 

 

лежат на одной линии связи и видимость

 

 

 

B1

 

Видимость

 

определяется по стрелке (рис. 1.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 1.3

 

относительно П2

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точки В и С - называются фронтально конкурирующими.

 

 

 

 

 

 

 

Ð-4

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

1.3

D (15,30,20)

XD = 15ìì

 

D2

 

 

 

XD=15

YD=30

 

 

 

YD = 30ìì

 

 

 

 

ZD=20

 

 

D3

 

ZD = 20ìì

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

а) На этом комплексном чертеже (рис. 1.4) построены

X

 

 

 

 

 

 

три проекции ò.D.(D1 ,D2 ,D3 ).

 

YD=30

 

 

Все три координаты

имеют числовые значения, отличные

 

 

от нуля, поэтому точка не принадлежит ни одной

 

 

 

 

 

 

 

 

плоскости проекций.

 

 

D1

Y

 

Ðèñ. 1.4

б) Совместим пространственное изображение А и D

 

 

(рис. 1.5). В системе П1 2

проекции точек А и D лежат

 

 

 

 

 

z

 

 

на одной линии связи, только т.D выше т.А, следовательно

 

 

 

D1 - видима, а А1 - невидима (видима на П1 та точка,

 

 

 

 

которая располжена выше)

 

 

 

D2

Видимость

 

 

 

 

 

 

относительно П1

 

 

 

 

x

A2

D

D3

Точки А и D - называются

горизонтально конкурирующими.

 

 

 

 

 

A3

 

 

 

 

 

(À=A1

)=D1

y

Ðèñ. 1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Видимость

 

 

 

 

Направление взгляда

 

относительно П1

 

 

 

для определения

 

 

 

Z

 

 

 

видимость

 

 

 

 

 

 

относительно П1

 

 

D2

 

D3

Направление взгляда

 

Направление взгляда

Â2 =2 )

 

 

 

для определения

 

Z

для определения

 

 

 

видимость

 

 

 

Â

 

видимость

 

 

Ñ3

относительно П3

 

 

 

 

 

 

относительно П

 

 

3

Y

 

 

2

X

À2

 

À3

 

Ì

Ì

 

 

 

 

 

 

2

3

Ñ1

 

 

 

X

 

 

Y

Â1

 

 

 

Направление взгляда

Ì1

 

 

 

 

 

 

 

D1 =1 )

 

 

для определения

 

 

 

Y

 

видимость

 

 

 

Видимость

 

относительно П2

 

 

 

 

 

 

 

 

относительно П2

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.6. На четвертом, завершающем этапе,

 

Y

 

 

Ðèñ. 1.7

 

соединим все три фрагмента комплексных

 

 

чертежей точек À,Â,Ñ,Ä

в один общий.

Ð-5

 

 

 

Решение задачи 2.

На заданных линиях связи построить проекции точек Â è Ñ: точка Â расположена выше точки А на 10мм и ближе к наблюдателю на 15мм; точка Ñ расположена ниже точки À на 10мм и ближе к плоскости П2 íà 5ìì.

À2

À1

À2

À1

À2

À1

Линия связи т.В

Â2

ì ì 0 1

15ìì

Â1

Â2

Линия связи т.С

ì ì 0 1

5ìì

Ñ2

Ñ1

Ñ2

Ñ1

Решение задачи осуществляется на безосном комплексном чертеже.

1. Распределим линии связи для т.В и т.С

2. Проведем вспомогательные линии А1 À2 , пересекая линии связи точек В и С.

Верхняя горизонтальная линии от А2 будет определять уровень точек В и С относительно П1 , по сравнению с т.А, т.е. "выше - ниже" т А:

т.В выше на 10мм; чем т.А относительно П1 т.С ниже на 10мм, чем т.А относительно П1

3. Нижняя горизонтальная линия от А1 будет границей расположения точек В и С относительно П2 , по сравнению

ñт.А, т.е. "ближе - дальше" от наблюдателя: т.В ближе на 15мм к наблюдателю, чем т.А, т.С дальше от наблюдателя, т.е. ближе к П2

íà 5ìì, ÷åì ò.À.

4.Убираем все вспомогательные построения.

Задача решена..

Â1 Ð-6

Решение задачи 3.

Решение задачи 4.

À2

À1

Для решения этой задачи, при необходимости, можно воспользоваться Модулем ¹1, стр. 20-23.

Построить проекции отрезка АВ горизонтали h(h1 h2 ) 2 Ï1 åñëè β=30°, |ÀÂ |= 40мм, точка В удалена от П2 дальше, чем т.А.

Решить эту задачу, значит построить т.В (В1 Â2 ). h2 линии связи,

h1 - проецируется в истинную величину,;

β - угол наклона горизонтали к П2 проецируется без искажения.

Алгоритм построения.

h2

À2

À1

À2

À1

40

1. Горизонталь начинаем строить с фронтальной плоскости: h2 лин. связи. Можно ли отложить на этой линии 40мм и построить т.В2 ?

Нельзя, т.к. h2 проецируется с искажением.

h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Íà Ï 1 проведем вспомогательную прямую из

ò.À1 À1 À2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Построим угол β. Его можно отложить вверх

îò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вспомогательной линии и вниз, но в задаче дано, что т.В

°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

удалена от П2 дальше, чем т.А,

поэтому луч для β = 30°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

откладываем вниз.

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

4. На этом луче откладываем расстояние, равное

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

= |ÀÂ |

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

h

= À Â

 

 

 

â

 

֏

í

 

40мм и получаем:

 

 

 

 

 

à

 

 

 

 

å

 

 

 

 

 

ÿ

Â1

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

íà

 

 

1

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

À1

h2

°

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

β

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

è

 

 

 

 

 

 

 

ñ

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

 

â

 

í

 

 

 

 

 

à

 

 

 

å

 

 

ÿ

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

 

 

 

 

à

 

 

Â2

5. Так как мы построили горизонтальную проекцию т.В Â1 ,

то для определения

Â2 достаточно провести линию связи

до пересечения с h2

Â2 .

Â1 Ð-7

Решение задачи 6.

Построить проекции отрезка |МN| =30мм горизонтально

проецирующей прямой при условии, что точка В делит отрезок пополам.

1. Горизонтально проецирующая прямая

MN параллельна сразу двум плоскостям проекций: П1 . Ï2 (Ì1 - 22)

2. Фронтальная ее проекция -M2 N2 проецируется без искажения на П2 и совпадает с с линиями связи, а горизонтальная проекция проецируется в точку, которая называется главной проекцией и обладает собирательными свойствами (М1 =N1 1 ).

15

 

Ì2

 

B2

B2

B2

15

 

N2

 

 

B

B

(B1 =N1 )=Ì1

1

1

 

Отложить 15мм вверх

Â1 =N1 1 -горизонтально

è âíèç îò

ò.Â2

конкурирующие точки

Решение задачи 8.

À

DZ

À

À1

DZ

Определить истинную длину отрезка АВ и углы его наклона к плоскостям проекций П1 è Ï2

a

 

 

Â

À2

//

 

 

a

Ï1

//

 

 

Â1

a

 

Â2

 

S

Натуральная

 

 

 

 

 

величина

 

 

 

 

Â1

 

 

 

отрезка АВ

À1

1.Анализ условия: ни одна из проекций отрезка АВ не ||и не линиям связи, значит задана прямая общего положения (Модуль ¹1, стр. 20).

2.Двухкартинный чертеж Монжа обратим, поэтому для нахождения натуральной величины отрезка АВ применяют метод прямоугольного треугольника. (Модуль ¹1, стр. 14).

 

 

 

 

 

À2

 

 

 

À2

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

Â2

 

 

 

 

 

À

 

 

À

Â2

 

 

Â1

 

 

 

 

 

 

 

À1

Â1

 

À1

a

 

 

 

 

Z

Натуральная

 

 

 

 

 

 

величина

 

 

 

 

 

À0

отрезка АВ

 

 

 

 

 

 

À

В - первый катет. Перпендикуляр к А В

À1 À0 -второй катет. Гипотенуза А0 Â1 -это натуральная

1

1

 

1

1

величина |ÀÂ|. Óãîë α -есть угол наклона АВ к П1 .

можно провести как из т.А1 , òàê è èç Â1 .

 

Аналогично, можно найти натуральную величину отрезка АВ и угол (β) наклона данного отрезка АВ к П2 , построив прямоугольный треугольник на П2 . Самостоятельно.

Ð-8

Решение задачи 10.

À2

À1

Построить горизонтальную проекцию отрезка АВ, еслиβ = 20°(угол наклона к П2 ), т.В дальше от П2 , ÷åì ò À.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

ò

ü

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ð

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ñ

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

°

 

ï

 

 

 

 

 

 

ñ

Решение задачи сводится к построению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

å

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

β

=

2

0

 

 

 

 

ô

è

 

 

 

 

 

 

горизонтальной проекции т.В Â1 , ò.å.

 

 

 

 

 

à

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ð

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ã

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

надо определить разность удаления

Â2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Å

концов отрезка АВ до П2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

Как это можно сделать?

Только построив прямоугольный треугольник на П2 (задача 8). Достаточно ли в условии для этого информации? Да, т.к. есть один катет А2 Â2 и угол наклона гипотенузы к нему.

À2

À2

 

 

 

Â2

 

 

 

Â2

À1

 

 

*

À1

 

 

*

 

Â

Â

 

 

 

 

 

Провести линию связи из В , т.к. В -В

находятся на одной

À2 Â2 - первый катет.

2

1

2

 

 

Перпендикуляр (второй катет) можно

линии связи. Провести из т.А вспомогательную прямую

 

À1 À2 , т.к. по условию т.В дальше от П2 , ÷åì ò.À.

 

проводить из любой точки А2 èëè Â2 .

À2

R

À1

À2

À1

l

 

ó

R

 

 

 

 

 

 

Â2

Построить из т.А2 óãîë 20°

l

Â

*

(перенести графически)

2

 

с помощью циркуля.

 

0Å

Â0

 

 

ó

Â2 Â0 ( у) - второй катет

 

Â

 

 

 

Гипотенуза А2 Â0 -натуральная величина

 

2

 

отрезка АВ.

 

*

 

Â

 

Â2 Â0 -значение второго катета

ó

 

отложить от точки В Â1 .

 

 

Â1 Ð-9

 

Решение задачи 11.3. Через т. А провести прямую m _ n, если Е m, C n, т.Е

 

Ñ2 2

 

À2

 

расположена перед С на 10мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2

 

n2

 

Прямые m и n скрещивающиеся, значит у них нет общих точек. Точки

 

 

 

Е и С - фронтально конкуририрующие, т.е. точки С и Е лежат на

 

 

 

n1

 

одном к П2 , поэтому С1

è Å1

лежат на одной линии связи.

 

Ñ1

 

 

 

 

 

 

2 )=Å2

 

À2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

À1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À

 

 

m2

 

 

 

 

 

 

 

Ñ2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

n

 

 

m2

 

 

 

 

 

m1

 

Ñ1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10ìì

 

 

 

 

 

m1

Ñ1

 

n1

 

 

D1 =F1 Å1

 

À1

 

 

10ìì

 

 

 

 

 

Видимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Å1

 

 

 

 

 

относительно П2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Через две точки А1

è Å1 , проводим

 

m1 , ò.Å(Å1 ) расположена

 

Продлите линию связи из т.С1 .

 

ближе к наблюдателю, значит на П

 

фронтальная проекция

 

От точки С1 отложите 10 мм

 

ò.Ñ(Ñ2 )- невидима, взять в скобки..

2

 

 

 

 

 

 

 

 

ближе к наблюдателю получим ò.Å1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точки D и F- горизонтально конкурирующие, построить их фронтальные проекции и

 

определить видимость самостоятельно (Модуль ¹1, стр.26).

 

 

 

 

 

Решение задачи 13.

Построить горизонтальную проекцию плоской кривой m.

 

1

Â2

 

 

m2

11 = ?,

21 = ?, m1 = ?.

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À2

2

 

 

 

Для построения проекций плоской кривой применяется

 

 

 

Ñ2

 

 

 

 

 

метод хорд. Кривая считается плоской, если проекции

 

Â1

 

 

 

 

точки пересечения проекций одноименных хорд лежат на

À1

 

 

 

 

одной линии связи (Модуль ¹1, стр. 29).

 

12

Â2

 

 

Ñ1

 

 

12

Â

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

2

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2

 

 

 

 

m2

À

32

 

 

 

À2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

Ñ2

 

 

 

 

 

 

 

Ñ2

 

 

Â1

 

 

 

 

 

Â1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ1

 

 

 

 

 

Ñ

À

 

3

 

 

 

À1

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Опустив линию связи из т.32 , находим т.31

 

 

 

 

 

 

Строим хорду АВ на П1 è Ï2 . Íà Ï2

 

 

Точка

3(32 ,31 ) позволит построить

строим фронтальную проекцию хорды 12 Ñ2 .

горизонтальную проекцию хорды 1С.

 

À2 Â2 12 Ñ2 = 32

 

 

Ð-10

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете Геометрия