Найти натуральную величину треугольника способом вращения вокруг линии уровня

Натуральная величина треугольника

Натуральная величина треугольника на эпюре Монжа может быть определена: — способом прямоугольного треугольника;

Здесь поочередно применяется способ прямоугольного треугольника для определения действительных величин отрезков, составляющих треугольник, а затем, к одному из них методом засечек строятся два других.

Используем Метод преобразования проекций для определения истиной величины треугольника на эпюре Монжа:

— Способ вращения вокруг осей перпендикулярных плоскостям проекций;

— Вращение вокруг горизонтали представляющих собой линии уровня;

представляющих собой линии уровня;

— Вращение вокруг следа или способ совмещения с плоскостью проекций;

Задача на определение натуральной величины плоской фигуры относится к разделу метрические задачи.

Источник

Метод вращения вокруг оси

Одним из наиболее эффективных методов определения метрических характеристик плоских фигур является вращение вокруг оси, в качестве которой обычно используют линию уровня или проецирующую прямую.

Способ вращения вокруг проецирующей прямой

Перемещение точки при её вращении вокруг проецирующей прямой является частным случаем параллельного перемещения и подчиняется следующим правилам.

1. Траектория движения точки – дуга окружности с центром, расположенным на оси вращения. Радиус окружности равен расстоянию между точкой и осью вращения.
2. При вращении точки вокруг прямой, перпендикулярной фронтальной плоскости проекции, фронтальная проекция точки перемещается по дуге окружности, а горизонтальная – параллельно оси X.
3. При вращении точки вокруг прямой, перпендикулярной горизонтальной плоскости проекции, горизонтальная проекция точки перемещается по дуге окружности, а фронтальная – параллельно оси X.

Руководствуясь рассмотренными правилами, повернем отрезок CD в положение, параллельное фронтальной плоскости проекции. В качестве оси вращения i будем использовать горизонтально проецирующую прямую, проведенную через точку D.

При повороте отрезка положение точки D не изменится, поскольку она лежит на оси i. Точку C’ переместим по дуге окружности радиусом C’D’ в положение C’₁ так, чтобы выполнялось условие C’₁D’₁ || X. Для нахождения точки C»₁ из C» проведем прямую, параллельную оси X, до пересечения её с линией связи, восстановленной из т. C’₁.

На следующем рисунке показан способ перевода отрезка в горизонтально проецирующее положение. Построения выполнены в два этапа и описаны ниже.

Сначала вращением вокруг оси i₁ CD перемещают в положение C₁D₁, параллельное фронтальной плоскости проекции. После этого вращением вокруг оси i₂ отрезок переводится в искомое положение C₂D₂, где он перпендикулярен горизонтальной плоскости проекции.

Расположение осей вращения выбирают исходя из удобства дальнейших построений. В нашей задаче горизонтально проецирующая прямая i₁ проходит через точку D, а проекция i»₂ фронтально проецирующей прямой i₂ лежит на продолжении отрезка C»₁D»₁.

Способ вращения вокруг линии уровня

Действенным и наиболее рациональным приемом решения задач, в которых требуется определить натуральную величину угла, является способ вращения вокруг линии уровня.

Основные правила построения

1. Радиус вращения точки равен расстоянию между точкой и линией уровня, выполняющей роль оси. Натуральную величину радиуса определяют методом прямоугольного треугольника.
2. При вращении вокруг горизонтали h точка перемещается по окружности, которая проецируется на горизонтальную плоскость в отрезок прямой, перпендикулярный горизонтальной проекции горизонтали h’. На фронтальную плоскость окружность, по которой движется точка, проецируется в эллипс. Строить его нет необходимости.
3. При вращении вокруг фронтали f точка перемещается по окружности, которая проецируется на фронтальную плоскость в отрезок прямой, перпендикулярный фронтальной проекции фронтали f». Вместе с тем горизонтальная проекция линии перемещения представляет собой эллипс, строить который не обязательно.

Рассмотрим, как определить действительную величину угла между прямыми a и b, пересекающимися в точке A. Построения представлены на рисунке и выполнены согласно алгоритму, который описан ниже.

1. Проводим фронтальную проекцию h» горизонтали h. Она пересекает прямые a» и b» в точках 1» и 2». Определяем горизонтальные проекции 1′ и 2′ и через них проводим h’.
2. Находим центр вращения O. Его горизонтальная проекция O’ лежит на пересечении прямой h’ с перпендикуляром, проведенным из A’ к h’.
3. Определяем натуральную величину радиуса вращения R = O’A’₀. Для этого строим прямоугольный треугольник O’A’A’₀, катет которого A’A’₀ равен расстоянию от A» до h».
4. Проводим дугу окружности радиусом R до пересечения её с прямой O’A’ в точке A’₁. Соединяем A’₁ с точками 1′ и 2′. Искомый угол ϕ построен.

Источник

Определить натуральную величину треугольника ABC

Здравствуйте!
Что такое натуральная величина треугольника и как определить натуральную величину треугольника АВС?
Очень нужны примеры.
Спасибо!

Разберем что такое натуральная величина треугольника и как определить натуральную величину треугольника АВС.
Задание определения натуральной величины плоской фигуры относят к метрическим задачам.
Натуральную величину треугольника на эпюре Монжа можно определить несколькими способами. Рассмотрим некоторые из них.

1. Способ прямоугольного треугольника

Необходимо поочередно применять этот способ, чтобы определить действительные величины отрезков, которые составляют треугольник, а далее методом засечек к одному из них строят два других.
Коротко о способе прямоугольного треугольника:
Данный способ применяют, чтобы определить натуральные величины отрезков и углов наклона этих отрезков к плоскостям проекций. Для этого нужно выполнить построение прямоугольного треугольника, один катет которого будет одной из проекций отрезка. Другой катет будет разностью глубин или высот конечных точек отрезка, а гипотенуза будет натуральной величиной.

1. Плоскопараллельное перемещение

1. Вращение вокруг перпендикулярных к плоскостям проекций осей

http://ru.solverbook.com/img_questions/16.02__15_1.jpg

1. Способ вращения вокруг горизонтали, являющихся линиями уровня

или вокруг фронтали, являющихся линиями уровня

1. Способ вращения вокруг следа (или совмещение с плоскостью проекций)

1. Способ перемены плоскости проекции

Источник

Метод вращения вокруг линии уровня

Суть метода заключается в том, что осью вращения выбирается одна из линий уровня — горизонталь или фронталь плоскости или плоской фигуры. Таким образом, плоскость как бы поворачивается вокруг некоторой оси, принадлежащей этой плоскости, до положения, при которой эта плоскость становится параллельной одной из плоскостей проекций.

Например, повернем плоский угол, образованный пересекающимися прямыми а и b (рис. 9.6).

Для решения поставленной задачи проводят в плоскости угла горизонталь h и используют ее как ось вращения, вокруг которой будут вращаться прямые а и bи вершина К. Все точки вращаются в плоскостях, перпендикулярных к горизонтали, при этом точки 1 и 2 остаются неподвижными, а точка К вращается вокруг горизонтали. Из горизонтальной проекции К₁точки К проводят линию, перпендикулярную к оси вращения h₁. Отрезок K₁O₁— горизонтальная проекция радиуса вращения точки К. Натуральную величину этого радиуса находят методом построения прямоугольного треугольника.

На продолжении прямой O₁K₁откладывают гипотенузу O₁K₀и получают совмещенное положение К₀ Соединив точки 1₁ и 2₁с точкой К₀, получают натуральную величину угла при вершине К.

Этим способом находится натуральная величина любой плоской фигуры, плоского угла.

Метод совмещения плоскостей

Этот метод является частным случаем метода вращения вокруг линии уровня. В качестве оси вращения выбирается линия пересечения плоскости, в которой лежит та или иная фигура, с одной из плоскостей проекций. Иначе говоря, осью вращения служит горизонтальный или фронтальный след плоскости. При этом каждая точка, принадлежащая рассматриваемой фигуре, при вращении перемещается в плоскости, перпендикулярной к следу той плоскости, в которой она лежит. Например, плоскость , заданную своими следами и , необходимо совместить с горизонтальной плоскостью проекций П₁(рис. 9.7).

Для решения поставленной задачи берут на фронтальном следе плоскости произвольную точку 1₂ и находят ее горизонтальную проекцию 1₁, которая лежит на оси х. Далее из точки 1₁проводят луч, перпендикулярный к горизонтальному следу плоскости (любая точка при вращении должна перемещаться в плоскости, перпендикулярной к оси поворота). На нем находят совмещенное положение точки 1 — точку 1₀, как точку пересечения луча с дугой окружности радиусом . Точка 1₀ принадлежит одновременно и плоскости П₁ и новому (совмещенному) положению плоскости . Через точку 1₀ проводят новый фронтальный след ₀ плоскости . Следы ₁ и ₀ характеризуют новое (совмещенное) положение плоскости .

Примеры решения задач

Ниже приведены решения одной и той же задачи вышеописанными методами.

9.6.1 Задание:определить натуральную величину треугольника общего положения ABC,заданного проекциями вершин A₁ B₁ C₁и А₂ В₂ С₂ (рис. 9.8), а также угол наклона плоскости треугольника к П_1.

1) Решение методом замены плоскостей проекций (рис. 9.9).

Плоскость треугольника спроецируется в натуральную величину в том случае, если она будет в пространстве параллельна одной из плоскостей проекций. Одним преобразованием задачу решить невозможно. Она решается в два этапа: при первой замене плоскостей проекций получают плоскость треугольника ABC,перпендикулярную к новой плоскости проекций, при второй замене — получают плоскость треугольника, параллельную новой плоскости проекций.

Первый этап. Одним из условий перпендикулярности двух плоскостей является наличие прямой, принадлежащей одной из плоскостей, перпендикулярной к другой плоскости. Используя этот признак, проводят через точку А в плоскости треугольника горизонталь (h). Затем на произвольном расстоянии от горизонтальной проекции треугольника A₁B₁C₁ проводят ось x₁новой системы плоскостей проекций П₁/П₄перпендикулярно к горизонтальной проекции горизонтали h₁. В новой системе треугольник ABC стал перпендикулярен к новой плоскости проекций П₄.

На линиях проекционной связи в новой системе откладывают координаты z точек А, В, С с фронтальной проекции исходной системы плоскостей П₁/П₂.При соединении новых проекций А₄, B₄, С₄получают прямую линию, в которую спроецировалась плоскость треугольника ABC. На этом этапе определяется угол наклона плоскости треугольника к горизонтальной плоскости проекции П₁ — угол . На чертеже это угол между осью x₁ и проекцией С₄А₄В₄.

Второй этап. Выбираем новую плоскость проекции П₅,параллельную плоскости треугольника, т.е. новую ось x₂проводят параллельно С₄А₄В₄на произвольном расстоянии. Получают новую систе­му П₄/П₅.Полученный треугольник А₅В₅С₅и есть искомая натуральная величина треугольника ABC.

2) Решение методом вращения вокруг проецирующей оси(рис. 9.10).

Задача решается в два этапа. На первом этапе выполняют вращение так, чтобы плоскость треугольника ABC преобразовалась в проецирующую плоскость, т.е. стала перпендикулярна к одной из плоскостей проекций. Для этого на фронтальной проекции чертежа проводят горизонталь h₂ через точку А₂. Затем строят горизонтальную проекцию h₁ горизонтали h через точки A₁ и 1₁ Через точку 1 проводят ось i — ось вращения треугольника так, чтобы она была перпендикулярна к П₁. На фронтальной проекции через вершины А₂ и В₂ проводят горизонтальные плоскости уровня ₂ и ₂. Вершина С принадле­жит плоскости П₁поэтому ее плоскостью вращения будет плоскость проекций П₁.На горизонтальной проекции, взяв за центр вращения проекцию i₁ поворачивают горизонталь А так, чтобы на плоскость П₂ она спроецировалась в точку. На чертеже это выразится тем, что h’₁ займет новое положение — перпендикулярно к оси х. При этом на фронтальной проекции точка А₂ перемещается по следу плоскости ₂ до пересечения с линией связи, проведенной через точку a’₁. На гори­зонтальной проекции поворачиваем оставшиеся вершины В и С во­круг оси так, чтобы . На фронтальной проекции вершина В перемещается по следу плоскости ₂, а вершина С — по оси х. Соединив новое положение всех вершин треугольника ABC, получают проекцию А’₂В’₂С’₂,сливающуюся в линию. Этим достига­ют проецирующего положения треугольника ABC. На данном этапе, при необходимости, находят угол наклона плоскости треугольника ABC к П₁ — .

На втором этапе проводят ось i`через вершину С так, чтобы ось была фронтально проецирующая. При этом С’<sub>2</sub> = i’<sub>2</sub>, а горизонтальная проекция i’<sub>1</sub> пройдет через проекцию С’<sub>1</sub>. Вокруг оси поворачивают треугольник так, чтобы он стал параллелен горизонтальной плоскости проекций. В данной задаче вращают точки А’<sub>2</sub> и В’<sub>1</sub>, вокруг i`₂ = С’₂ до совмещения с осью х, при этом горизонтальные проекции B’₁ и A’₁ будут перемещаться в горизонтально проецирующихся плоскостях уровня и P₁ и займут новое положение В»₁, и А»₁ вершина С оста­нется на месте. Соединив новые точки между собой, получают тре­угольник ABC в натуральную величину.

3) Решение методом плоскопараллельного перемещения (рис. 9.11).

Задача решается в два этапа. На первом этапе преобразовывают чертеж так, чтобы плоскость треугольника ABC стала перпендику­лярна к одной из плоскостей проекций, т.е. должна в себе содержать прямую, перпендикулярную к этой плоскости. Для этого проводят в плоскости треугольника горизонталь h (фронтальная проекция А₂1₂ // х,а горизонтальная — A₁1₁). Каждую вершину треугольника заключают в свою плоскость уровня, параллельную плоскости П₁. В рассматриваемом примере вершина С принадлежит плоскости проек­ций П₁, А принадлежит плоскости , а В — плоскости Δ.

Плоскость треугольника перемещается в пространстве до тех пор, пока горизонталь h₁ треугольника не станет перпендикулярна к фронтальной плоскости проекций П₂. Для этого на произвольном расстоянии от оси х вычерчивают горизонтальную проекцию треугольника A₁B₁C₁с условием, что П₂, а значит х. При этом вершины треугольника, перемещаясь каждая в своей плоскости, займут новое положение — А’₂В’₂С’₂.Соединив эти точки, получают новое положение треугольника ABC, спроецированного в линию, т.е. перпендикулярного к плоскости П₂.

На втором этапе, чтобы получить натуральную величину треугольника ABC, его плоскость поворачивают до тех пор, пока она не будет параллельна одной из плоскостей проекций. В рассматриваемом решении фронтальную проекцию треугольника А’₂В’₂С’₂ располагают на произвольном расстоянии от оси х параллельно плоскости П₁. При этом вершины А, В и С треугольника заключают в горизонтально проецирующие плоскости , Т, Р. По следам этих плоскостей будут перемещаться горизонтальные проекции вершин

А’₁ В’₁ С’₁. От нового положения фронтальной проекции А»₂В»₂С₂» проводят линии проекционной связи до пресечения с соответствующими следами плоскостей, в которых они перемещаются ( ,T₁,P₁), и получают точки А»₁ В»₁ C»₁. Соединив эти точки между собой, получают тре­угольник ABC в натуральную величину.

4) Решение методом вращения вокруг линии уровня(рис. 9.12).

Для решения задачи этим способом необходимо повернуть плоскость треугольника вокруг линии уровня, в данном случае вокруг горизонтали, в положение, параллельное горизонтальной плоскости проекции. Через точку А в плоскости треугольника ABC проводят горизонталь h, фронтальная проекция которой будет параллельна оси х. Отмечают точку 1₂ и находят ее горизонтальную проекцию 1₁. Прямая A₁1₁ является горизонтальной проекцией h₁ горизонтали h. Вокруг горизонтали будут вращаться точки В и С. Для определения радиуса вращения точки С на горизонтальной проекции проводят перпендикуляр C₁O₁ A₁1₁ точка О₁, является центром вращения точки С.

Для определения натуральной величины радиуса вращения строят прямоугольный треугольник, в котором O₁C₁ — один из катетов. Вто­рой катет — разность координат отрезка О₂С₂, взятого с фронталь­ной проекции. В построенном треугольнике гипотенуза O₁C₀ — нату­ральная величина радиуса вращения.

На продолжении перпендикуляра O₁C₁ откладывают |R_Bp.| и полу­чают новое положение вершины С после вращения — С₀. Вторая вер­шина В₀ получается пересечением луча C₀1₁ и перпендикуляра к горизонтальной проекции h₁ проведенного через точку b₁.

Треугольник A₁B₀C₀ есть искомая натуральная величина тре­угольника ABC.

5) Решение методом совмещения(рис. 9.13).

Для решения задачи методом совмещения необходимо построить следы плоскости , которой принадлежит треугольник ABC. Для этого проводят в плоскости треугольника ABC фронталь и находят горизонтальный след этой фронтали – N₁. По условию задачи вершина С треугольника принадлежит горизонтальной плоскости проек­ций П₁. Тогда горизонтальный след плоскости проводят через точки n₁ и C₁. Соединив эти две точки и продлив отрезок до пересечения с осью х, находят точку схода следов . Учитывая свойство, что все фронтали плоскости параллельны ее фронтальному следу, фронтальный след ₂ плоскости проводят через точку параллельно фронтали .

Для нахождения натуральной величины треугольника ABC необходимо построить совмещенное положение плоскости с горизонтальной плоскостью проекций П₁. Для этого через вершину А проводят горизонталь h₁. На фронтальном следе ₂ фиксируют точку 2₂. Ее горизонтальная проекция — точка 2₁. Точка 2 вращается в плоскости, перпендикулярной к горизонтальному следу плоскости . Поэтому, чтобы построить точку 2 в совмещенном положении 2₀, проводят из 2₁ перпендикуляр к горизонтальному следу , а из центра дугу окружности радиусом до пересечения с направлением перпендикуляра. Соединив с 2₀, получают совмещенное положение фронтального следа — Далее через точку 2_о проводят горизонталь h₀ в совмещенном положении. На этой горизонтали находят точку А₀, проведя перпендикуляр из точки А₁ к горизонтальному следу .

По такой же схеме строят совмещенное положение точки В₀. Совмещенное положение точки С совпадает с ее горизонтальной проекцией С₁ т.е. . Соединив построенные точки, получают треугольник А₀В₀С₀ — это и есть натуральная величина треугольника ABC.

Источник