Построение 3 видов детали. Построение третьей проекции детали по двум данным

«Физика - 10 класс»

Почему Луна движется вокруг Земли?
Что будет, если Луна остановится?
Почему планеты обращаются вокруг Солнца?

В главе 1 подробно говорилось о том, что земной шар сообщает всем телам у поверхности Земли одно и то же ускорение - ускорение свободного падения. Но если земной шар сообщает телу ускорение, то согласно второму закону Ньютона он действует на тело с некоторой силой. Силу, с которой Земля действует на тело, называют силой тяжести . Сначала найдём эту силу, а затем и рассмотрим силу всемирного тяготения.

Ускорение по модулю определяется из второго закона Ньютона:

В общем случае оно зависит от силы, действующей на тело, и его массы. Так как ускорение свободного падения не зависит от массы, то ясно, что сила тяжести должна быть пропорциональна массе:

Физическая величина - ускорение свободного падения, оно постоянно для всех тел.

На основе формулы F = mg можно указать простой и практически удобный метод измерения масс тел путём сравнения массы данного тела с эталоном единицы массы. Отношение масс двух тел равно отношению сил тяжести, действующих на тела:

Это значит, что массы тел одинаковы, если одинаковы действующие на них силы тяжести.

На этом основано определение масс путём взвешивания на пружинных или рычажных весах. Добиваясь того, чтобы сила давления тела на чашку весов, равная силе тяжести, приложенной к телу, была уравновешена силой давления гирь на другую чашку весов, равной силе тяжести, приложенной к гирям, мы тем самым определяем массу тела.

Сила тяжести, действующая на данное тело вблизи Земли, может считаться постоянной лишь на определенной широте у поверхности Земли. Если тело поднять или перенести в место с другой широтой, то ускорение свободного падения, а следовательно, и сила тяжести изменятся.

Сила всемирного тяготения.

Ньютон был первым, кто строго доказал, что причина, вызывающая падение камня на Землю, движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, одна и та же. Это сила всемирного тяготения , действующая между любыми телами Вселенной.

Ньютон пришёл к выводу, что если бы не сопротивление воздуха, то траектория камня, брошенного с высокой горы (рис. 3.1) с определённой скоростью, могла бы стать такой, что он вообще никогда не достиг бы поверхности Земли, а двигался бы вокруг неё подобно тому, как планеты описывают в небесном пространстве свои орбиты.

Ньютон нашёл эту причину и смог точно выразить её в виде одной формулы - закона всемирного тяготения.

Так как сила всемирного тяготения сообщает всем телам одно и то же ускорение независимо от их массы, то она должна быть пропорциональна массе того тела, на которое действует:

«Тяготение существует ко всем телам вообще и пропорционально массе каждого из них... все планеты тяготеют друг к другу...» И. Ньютон

Но поскольку, например, Земля действует на Луну с силой, пропорциональной массе Луны, то и Луна по третьему закону Ньютона должна действовать на Землю с той же силой. Причём эта сила должна быть пропорциональна массе Земли. Если сила тяготения является действительно универсальной, то со стороны данного тела на любое другое тело должна действовать сила, пропорциональная массе этого другого тела. Следовательно, сила всемирного тяготения должна быть пропорциональна произведению масс взаимодействующих тел. Отсюда вытекает формулировка закона всемирного тяготения.

Закон всемирного тяготения:

Сила взаимного притяжения двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Коэффициент пропорциональности G называется гравитационной постоянной .

Гравитационная постоянная численно равна силе притяжения между двумя материальными точками массой 1 кг каждая, если расстояние между ними равно 1 м. Ведь при массах m 1 = m 2 = 1 кг и расстоянии r = 1 м получаем G = F (численно).

Нужно иметь в виду, что закон всемирного тяготения (3.4) как всеобщий закон справедлив для материальных точек. При этом силы гравитационного взаимодействия направлены вдоль линии, соединяющей эти точки (рис. 3.2, а).

Можно показать, что однородные тела, имеющие форму шара (даже если их нельзя считать материальными точками, рис. 3.2, б), также взаимодействуют с силой, определяемой формулой (3.4). В этом случае r - расстояние между центрами шаров. Силы взаимного притяжения лежат на прямой, проходящей через центры шаров. Такие силы называются центральными . Тела, падение которых на Землю мы обычно рассматриваем, имеют размеры, много меньшие, чем земной радиус (R ≈ 6400 км).

Такие тела можно, независимо от их формы, рассматривать как материальные точки и определять силу их притяжения к Земле с помощью закона (3.4), имея в виду, что r есть расстояние от данного тела до центра Земли.

Брошенный на Землю камень отклонится под действием тяжести от прямолинейного пути и, описав кривую траекторию, упадёт наконец на Землю. Если его бросить с большей скоростью, то он упадёт дальше». И. Ньютон

Определение гравитационной постоянной.

Теперь выясним, как можно найти гравитационную постоянную. Прежде всего заметим, что G имеет определённое наименование. Это обусловлено тем, что единицы (и соответственно наименования) всех величин, входящих в закон всемирного тяготения, уже были установлены ранее. Закон же тяготения даёт новую связь между известными величинами с определёнными наименованиями единиц. Именно поэтому коэффициент оказывается именованной величиной. Пользуясь формулой закона всемирного тяготения, легко найти наименование единицы гравитационной постоянной в СИ: Н м 2 /кг 2 = м 3 /(кг с 2).

Для количественного определения G нужно независимо определить все величины, входящие в закон всемирного тяготения: обе массы, силу и расстояние между телами.

Трудность состоит в том, что гравитационные силы между телами небольших масс крайне малы. Именно по этой причине мы не замечаем притяжение нашего тела к окружающим предметам и взаимное притяжение предметов друг к другу, хотя гравитационные силы - самые универсальные из всех сил в природе. Два человека массами по 60 кг на расстоянии 1 м друг от друга притягиваются с силой всего лишь порядка 10 -9 Н. Поэтому для измерения гравитационной постоянной нужны достаточно тонкие опыты.

Впервые гравитационная постоянная была измерена английским физиком Г. Кавендишем в 1798 г. с помощью прибора, называемого крутильными весами. Схема крутильных весов показана на рисунке 3.3. На тонкой упругой нити подвешено лёгкое коромысло с двумя одинаковыми грузиками на концах. Рядом неподвижно закреплены два тяжёлых шара. Между грузиками и неподвижными шарами действуют силы тяготения. Под влиянием этих сил коромысло поворачивается и закручивает нить до тех пор, пока возникающая сила упругости не станет равна гравитационной силе. По углу закручивания можно определить силу притяжения. Для этого нужно только знать упругие свойства нити. Массы тел известны, а расстояние между центрами взаимодействующих тел можно непосредственно измерить.

Из этих опытов было получено следующее значение для гравитационной постоянной:

G = 6,67 10 -11 Н м 2 /кг 2 .

Лишь в том случае, когда взаимодействуют тела огромных масс (или по крайней мере масса одного из тел очень велика), сила тяготения достигает большого значения. Например, Земля и Луна притягиваются друг к другу с силой F ≈ 2 10 20 Н.

Зависимость ускорения свободного падения тел от географической широты.

Одна из причин увеличения ускорения свободного падения при перемещении точки, где находится тело, от экватора к полюсам, состоит в том, что земной шар несколько сплюснут у полюсов и расстояние от центра Земли до её поверхности у полюсов меньше, чем на экваторе. Другой причиной является вращение Земли.

Равенство инертной и гравитационной масс.

Самым поразительным свойством гравитационных сил является то, что они сообщают всем телам, независимо от их масс, одно и то же ускорение. Что бы вы сказали о футболисте, удар которого одинаково ускорял бы обыкновенный кожаный мяч и двухпудовую гирю? Каждый скажет, что это невозможно. А вот Земля является именно таким «необыкновенным футболистом» с той только разницей, что действие её на тела не носит характера кратковременного удара, а продолжается непрерывно миллиарды лет.

В теории Ньютона масса является источником поля тяготения. Мы находимся в поле тяготения Земли. В то же время мы также являемся источниками поля тяготения, но в силу того, что наша масса существенно меньше массы Земли, наше поле намного слабее и окружающие предметы на него не реагируют.

Необыкновенное свойство гравитационных сил, как мы уже говорили, объясняется тем, что эти силы пропорциональны массам обоих взаимодействующих тел. Масса тела, которая входит во второй закон Ньютона, определяет инертные свойства тела, т. е. его способность приобретать определённое ускорение под действием данной силы. Это инертная масса m и.

Казалось бы, какое отношение она может иметь к способности тел притягивать друг друга? Масса, определяющая способность тел притягиваться друг к другу, - гравитационная масса m r .

Из механики Ньютона совсем не следует, что инертная и гравитационная массы одинаковы, т. е. что

m и = m r . (3.5)

Равенство (3.5) является непосредственным следствием из опыта. Оно означает, что можно говорить просто о массе тела как о количественной мере как инертных, так и гравитационных его свойств.

Согласно законам Ньютона, движение тела с ускорением возможно только под действием силы. Т.к. падающие тела движутся с ускорением, направленным вниз, то на них действует сила притяжения к Земле. Но не только Земля обладает свойством действовать на все тела силой притяжения. Исаак Ньютон предположил, что между всеми телами действуют силы притяжения. Эти силы называются силами всемирного тяготения илигравитационными силами.

Распространив установленные закономерности – зависимость силы притяжения тел к Земле от расстояний между телами и от масс взаимодействующих тел, полученные в результате наблюдений,– Ньютон открыл в 1682 г. закон всемирного тяготения :Все тела притягиваются друг к другу, сила всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Векторы сил всемирного тяготения направлены вдоль прямой, соединяющей тела. Коэффициент пропорциональности Gназываетсягравитационной постоянной (постоянной всемирного тяготения) и равна

.

Силой тяжести называется сила притяжения, действующая со стороны Земли на все тела:

.

Пусть
– масса Земли, а
– радиус Земли. Рассмотрим зависимость ускорения свободного падения от высоты подъема над поверхностью Земли:

Вес тела. Невесомость

Вес тела – сила, с которой тело давит на опору или подвес вследствие притяжения этого тела к земле. Вес тела приложен к опоре (подвесу). Величина веса тела зависит от того, как движется тело с опорой (подвесом).

Вес тела, т.е. сила, с которой тело действует на опору, и сила упругости, с которой опора действует на тело, в соответствие с третьим законом Ньютона равны по абсолютному значению и противоположны по направлению.

Если тело находится в покое на горизонтальной опоре или равномерно движется, на него действуют только сила тяжести и сила упругости со стороны опоры, следовательно вес тела равен силе тяжести (но эти силы приложены к разным телам):

.

При ускоренном движении вес тела не будет равен силе тяжести. Рассмотрим движение тела массой mпод действием сил тяжести и упругости с ускорением. По 2-му закону Ньютона:

Если ускорение тела направлено вниз, то вес тела меньше силы тяжести; если ускорение тела направлено вверх, то все тела больше силы тяжести.

Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют перегрузкой .

Если тело свободно падает, то из формулы * следует, что вес тела равен нулю. Исчезновение веса при движении опоры с ускорением свободного падения называется невесомостью .

Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении их с ускорением свободного падения независимо от скорости их движения. За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения. Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением; поэтому в корабле наблюдается явление невесомости.

Движение тела под действием сил тяжести. Движение искусственных спутников. Первая космическая скорость

Если модуль перемещения тела много меньше расстояния до центра Земли, то можно считать силу всемирного тяготения во время движения постоянной, а движение тела равноускоренным. Самый простой случай движения тела под действием силы тяжести – свободное падение с нулевой начальной скоростью. В этом случае тело движется с ускорением свободного падения к центру Земли. Если есть начальная скорость, направленная не по вертикали, то тело движется по криволинейной траектории (параболе, если не учитывать сопротивление воздуха).

При некоторой начальной скорости тело, брошенное по касательной к поверхности Земли, под действием силы тяжести при отсутствии атмосферы может двигаться по окружности вокруг Земли, не падая на нее и не удаляясь от нее. Такая скорость называется первой космической скоростью , а тело, движущееся таким образом –искусственным спутником Земли (ИСЗ) .

Определим первую космическую скорость для Земли. Если тело под действием силы тяжести движется вокруг Земли равномерно по окружности, то ускорение свободного падения является его центростремительным ускорением:

.

Отсюда первая космическая скорость равна

.

Первая космическая скорость для любого небесного тела определяется таким же образом. Ускорение свободного падения на расстоянии R от центра небесного тела можно найти, воспользовавшись вторым законом Ньютона и законом всемирного тяготения:

.

Следовательно, первая космическая скорость на расстоянии R от центра небесного тела массойM равна

.

Для запуска на околоземную орбиту ИСЗ необходимо сначала вывести за пределы атмосферы. Поэтому космические корабли стартуют вертикально. На высоте 200 – 300 км от поверхности Земли, где атмосфера разрежена и почти не влияет на движение ИСЗ, ракета делает поворот и сообщает ИСЗ первую космическую скорость в направлении, перпендикулярном вертикали.

В 1667 году. Ньютон понимал, что для того, чтобы Луна вращалась вокруг Земли, а Земля и другие планеты вокруг Солнца, должна существовать сила, удерживающая их на круговой орбите. Он предположил, что сила тяжести, действующая на все тела на Земле и сила, удерживающая планеты на их круговых орбитах, есть одна и та же сила. Эта сила получила название сила всемирного тяготения или гравитационная сила . Эта сила является силой притяжения и действует между всеми телами. Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения : две материальные точки притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними .

Коэффициент пропорциональности G во времена Ньютона был неизвестен. Впервые он был экспериментально измерен английским ученым Кавендишем . Этот коэффициент называется гравитационной постоянной . Ее современное значение равно . Гравитационная постоянная является одной из самых фундаментальных физических констант. Закон всемирного тяготения можно записать в векторном виде. Если сила, действующая на вторую точку со стороны первой равна F 21 , а радиус-вектор второй точки относительно первой равен R 21 , то:

Представленный вид закона всемирного тяготения справедлив только для гравитационного взаимодействия материальных точек. Для тел произвольной формы и размеров его использовать нельзя. Вычисление гравитационной силы в общем случае является очень непростой задачей. Однако, есть тела, не являющиеся материальными точками, для которых гравитационную силу можно считать по приведенной формуле. Это тела, обладающие сферической симметрией, например, имеющие форму шара. Для таких тел приведенный закон справедлив, если под расстоянием R понимать расстояние между центрами тел. В частности силу тяжести, действующую на все тела со стороны Земли можно считать по этой формуле, так как Земля имеет форму шара, а все остальные тела можно считать материальными точками по сравнению с радиусом Земли.

Так как сила тяжести является гравитационной силой, то можно написать, что сила тяжести, действующая на тело массой m равна

Где М З и R З - масса и радиус Земли. С другой стороны сила тяжести равна mg, где g - ускорение свободного падения. Значит ускорение свободного падения равно

Это формула для ускорения свободного падения на поверхности Земли. Если удаляться от поверхности Земли, то расстояние до центра Земли будет увеличиваться, а ускорение свободного падения соответственно уменьшаться. Так на высоте h над поверхностью Земли ускорение свободного падения равно:

13.1. Способ построения изображений на основе анализа формы предмета. Как вы уже знаете, большинство предметов можно представить как сочетание геометрических тел. Следовательно, для чтения и выполнения чертежей надо знать, как изображаются эти геометрические тела.

Теперь, когда вы знаете, как на чертеже изображаются такие геометрические тела, и узнали, как проецируются вершины, реб-ра и грани, вам будет легче прочитать чертежи предметов.

На рисунке 100 изображена часть машины - противовес. Проанализируем его форму. На какие известные вам геометрические тела можно его разделить? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним характерные признаки, присущие изображениям них геометрических тел.

На рисунке 101, а одно из них выделено условно коричне-пым цветом. Какое геометрическое тело имеет такие проекции?

Проекции в виде прямоугольников характерны для параллелепипеда. Три проекции и наглядное изображение параллелепипеда, выделенного на рисунке 101, я коричневым цветом, даны на рисунке 101, б.

На рисунке 101, в серым цветом условно, выделено другое геометрическое тело. Какое геометрическое тело имеет такие проекции?

С такими проекциями вы встречались при рассмотрении изображений треугольной призмы. Три проекции и наглядное изображение призмы, выделенной серым цветом на рисунке 101, в, даны на рисунке 101, г. Таким образом, противовес состоит из прямоугольного параллелепипеда и треугольной призмы.

Но из параллелепипеда удалена часть, находящаяся внутри коричневых штриховых линий и окружности на рисунке 101, д. Какое геометрическое тело имеет такие проекции?

С проекциями в виде круга и двух прямоугольников вы встречались при рассмотрении изображений цилиндра. Следовательно, противовес содержит отверстие, имеющее форму цилиндра, три проекции и наглядное изображение которого даны на рисунке 101, е.

Анализ формы предмета необходим не только при чтении, по и при выполнении чертежей. Так, определив, форму каких геометрических тел имеют части противовеса, изображенного на рисунке 100, можно установить целесообразную последовательность построения его чертежа.

Например,чертеж противовеса строят так:
1) на всех видах чертят параллелепипед, являющийся основанием противовеса;
2) к параллелепипеду добавляют треугольную призму;
3) вычерчивают элемент в виде цилиндра. На видах сверху и слева его показывают штриховыми линиями, так как отверс-I не невидимо.

30. Начертите по описанию деталь, называемую втулкой. Она состоит из усеченного конуса и правильной четырехугольной призмы. Диаметр одного основания конуса равен 30 мм, другого - 50 мм, высота усеченного конуса - 50 мм. Призма присоединена к большему основанию конуса, который располагается посередине ее основания размером 50 х 50 мм. Высота призмы 10 мм. Вдоль оси втулки просверлено сквозное цилиндрическое отверстие 0 20 мм. Ось втулки перпендикулярна профильной плоскости проекций.

13.2. Последовательность построения видов на чертеже детали.
Рассмотрим пример построения видов детали - опоры (рис. 102).

Прежде чем приступить к построению изображений, надо четко представить общую исходную геометрическую форму де-гали (будет ли это куб, цилиндр, параллелепипед или др.). Эту форму необходимо иметь в виду при построении видов.

Общая форма предмета, изображенного на рисунке 102, - прямоугольный параллелепипед. В нем сделаны прямоугольные вырезы и вырез в виде треугольном призмы. Изображать деталь начнем с ее общей формы - параллелепипеда (рис. 103. а).
Спроецировав параллелепипед на плоскости V, Н, W, получим прямоугольники на всех трех плоскостях проекций. На фронтальной плоскости проекций отразятся высота и длина детали, т. е. размеры 30 и 34. На горизонтальной плоскости проекций - ширина и длина детали, т. е. размеры 26 и 34. На профильной - ширина и высота, т. е. размеры 26 и 30.

Каждое измерение детали показано без искажения дважды: ш,кота - на фронтальной и профильной плоскостях, длинана фронтальной и горизонтальной плоскостях, ширина - на горизонтальной и профильной плоскостях проекций. Однако днажды наносить один и тот же размер на чертеже нельзя.

Все построения выполним сначала тонкими линиями. Поскольку главный вид и вид сверху симметричны, на них нанесены оси симметрии.

Теперь покажем на проекциях параллелепипеда вырезы (рис. 103, б). Их целесообразнее показать сначала на главном виде. Для этого надо отложить по 12 мм влево и вправо от оси симметрии и провести через полученные точки вертикальные линии. Затем на расстоянии 14 мм от верхней грани детали провести отрезки горизонтальных прямых.

Построим проекции этих вырезов на других видах. Это можно сделать при помощи линий связи. После этого на видах сверху и слева нужно показать отрезки, ограничивающие проекции вырезов.

В заключение обводят изображения линиями, установленными стандартом, и наносят размеры (рис. 103, в).

1. Назовите последовательность действий, из которых складывается процесс построения видов предмета.
2. Для какой цели используются линии проекционной связи?

13.3. Построение вырезов на геометрических телах. На
рисунке 104 приведены изображения геометрических тел, форма которых усложнена различного рода вырезами.

Детали такой формы широко распространены в технике. Чтобы начертить или прочитать их чертеж, надо представить форму заготовки, из которой получается деталь, и форму выреза. Рассмотрим примеры.

Рис. 105. Анализ формы прокладки

Пример 1. На рисунке 105 дан чертеж прокладки. Какую форму имеет удаленная часть? Какой была форма заготовки?
Проанализировав чертеж прокладки, можно прийти к выводу, что она получилась в результате.удаления из прямоугольного параллелепипеда (заготовки) четвертой части цилиндра.

Пример 2. На рисунке 106, а дан чертеж пробки. Какова форма ее заготовки? В результате чего образовалась форма детали?

Проанализировав чертеж, можно прийти к выводу, что деталь изготовлена из заготовки цилиндрической формы. В ней сделан вырез, форма которого ясна из рисунка 106, б.

А как построить проекцию выреза на виде слева?

Сначала изображают прямоугольник - вид цилиндра слева, .являющегося исходной формой детали. Затем строя г проекцию выреза" Его размеры известны, следовательно, точки а", Ь" и а, Ь, определяющие проекции выреза, можно рассматривать как заданные.

Построение профильных проекций а", Ь" этих точек показано линиями связи со стрелками (рис. 106, в).

Установив форму выреза, легко решить, какие линии на виде слева надо обводить сплошными толстыми основными, какие штриховыми линиями, а какие удалить вовсе.

31. Рассмотрите изображения на рисунке 107 и определите, какой формы части удалены из заготовок для получения деталей. Выполните технические рисунки этих частей.
32. Постройте недостающие проекции точек, линий и вырезов, заданных учителем на чертежах, выполненных вами ранее.

13.4. Построение третьего вида.
Нам придется иногда выполнять задания, в которых необходимо по двум имеющимся видам построить третий.

На рисунке 108 вы видите изображение бруска с вырезом. Даны два вида: спереди и сверху. Требуется построить вид слева. Для этого необходимо сначала представить форму изображенной детали. Сопоставив на чертеже виды, заключаем, что брусок имеет форму параллелепипеда размером 10 х 35 х 20 мм. В параллелепипеде сделан вырез прямоугольной формы, его размер 12 х 12 х 10 мм.

Вид слева, как известно, помещается на одной высоте с главным видом справа от него. Проводим одну горизонтальную линию на уровне нижнего основания параллелепипеда, а другую - на уровне верхнего основания (рис. 109, а). Эти линии ограничивают высоту вида слева. В любом месте между ними проводим вертикальную линию. Она будет проекцией задней грани бруска на профильную плоскость проекций. От нее вправо отложим отрезок, равный 20 мм, т. е. ограничим ширину бруска, и проведем еще одну вертикальную линию - проекцию передней грани (рис. 109,6).

Покажем теперь на виде слева вырез в детали. Для этого отложим влево от правой вертикальной линии, являющейся проекцией передней грани бруска, отрезок в 12 мм и проведем еще одну вертикальную линию (рис. 109, в). После этого удаляем все вспомогательные линии построения и обводим чертеж (рис. 109, г).

Третью проекцию можно строить на основе анализа геометрической формы предмета. Рассмотрим, как это делается. На рисунке 110, а даны две проекции детали. Надо построить третью.

Судя по данным проекциям, деталь слагается из шестиугольной призмы, параллелепипеда и цилиндра. Мысленно объединив их в единое целое, представим форму детали (рис. 110, в).

Проводим на чертеже под углом 45° вспомогательную прямую и приступаем к построению третьей проекции. Как выглядят третьи проекции шестиугольной призмы, параллелепипеда и цилиндра, вам известно. Вычерчиваем последовательно третью проекцию каждого из этих тел, пользуясь линиями связи и осями симметрии (рис. 110, б).

Заметьте, что во многих случаях на чертеже строить третью проекцию не надо, так как рациональное выполнение изображений предполагает построение только необходимого (минимального) количества видов, достаточного для выявления формы предмета. В данном случае построение третьей проекции предмета является лишь учебной задачей.

1. Вы ознакомились с разными способами построения третьей проекции предмета. Чем они отличаются друг от друга?
2. С какой целью используется постоянная прямая? Как ее проводят?

33. На чертеже детали (рис. 111, а) не дочерчен вид слева - на нем не показаны изображения полукруглого выреза и прямоугольного отверстия. По заданию учителя перечертите или перенесите на кальку чертеж и дополните его недостающими линиями. Какие линии (сплошные основные или штриховые) вы используете для этой цели? Проведите недостающие линии также на рисунках 111, б, в, г

34. Перечертите или перенесите на кальку данные на рисунке 112 проекции и постройте профильные проекции деталей.
35. Перечертите или перенесите на кальку проекции, указанные вам на рисунке 113 или 114 учителем. Постройте отсутствующие проекции на месте вопросительных знаков. Выполните технические рисунки деталей.

а) Построение третьего вида по двум заданным.

Построить третий вид детали по двум данным, проставить размеры, выполнить наглядное изображение детали в аксонометрической проекции. Задание взять из таблицы 6. Образец выполнения задания (рис. 5.19).

Методические указания.

1. Выполнение чертежа начинают с построения осей симметрии видов. Расстояние между видами, а также расстояние между видами и рамкой чертежа принимают: 30-40 мм. Строят главный вид и вид сверху, Два построенных вида используют для вычерчивания третьего вида – вида слева. Этот вид чертится по правилам построения третьих проекций точек, для которых две другие проекции заданы (см. рис. 5.4 точка А). При проецировании детали сложной формы приходится одновременно вести построение всех трех изображений. При построении третьего вида в данном задании, как и в последующих, можно не наносить оси проекций, а воспользоваться «безосной» системой проецирования. За координатную плоскость можно принять одну из граней (рис. 5.5, плоскость Р), от которой отсчитываются координаты. Например, измерив отрезок на горизонтальной проекции для точки А, выражающий координату Y , переносим его на профильную проекцию, получаем профильную проекцию А 3 . В качестве координатной плоскости можно взять также плоскость R симметрии, следы которой совпадают с осевой линией горизонтальной и профильной проекции, и от нее вести отсчет координат Y С, Y А, как показано на рис. 5.5, для точек А и С.

Рис. 5.4 Рис. 5.5

2. Каждую деталь, как бы сложна она ни была, всегда можно разбить на ряд геометрических тел: призму, пирамиду, цилиндр, конус, сферу и т.д. Проецирование детали сводится к проецированию этих геометрических тел.

3. Размеры предметов нужно наносить только после построения вида слева, так как во многих случаях именно на этом виде бывает целесообразно нанести часть размеров.

4. Для наглядного изображения изделий или их составных частей в технике применяют аксонометрические проекции. Рекомендуется предварительно изучить в курсе начертательной геометрии главу «Аксонометрические проекции».

Для прямоугольной аксонометрической проекции сумма квадратов коэффициентов (показателей) искажения равна 2, т.е.

k 2 + m 2 + n 2 =2,

где k, m, n –коэффициенты (показатели) искажения по осям. В изометрической

проекции все три коэффициента искажений равны между собой, т.е.

k = m = n = 0,82

Практически для простоты построений изометрической проекции коэффициент (показатель) искажения, равный 0,82, заменяют приведенным коэффициентом искажения, равным 1, т.е. строят изображение предмета, увеличенное в 1/ 0,82 = 1.22 раза. Оси X, Y, Z в изометрической проекции составляют между собой углы 120°, при этом ось Z направляют перпендикулярно к горизонтальной линии (Рис. 5.6).

В диметрической проекции два коэффициента искажения равны между собой, а третий в частном случае принимается равным 1/2 из них, т.е.,

k = n = 0,94; а m =1/2 k = 0,47

Практически для простоты построений диметрической проекции коэффициенты (показатели) искажения, равные 0,94 и 0,47, заменяют приведенными коэффициентом искажения, равным 1 и 0,5, т.е. строят изображение предмета, увеличенное в 1/ 0,94 = 1.06 раза. Ось Z в прямоугольной диметрии направлена перпендикулярно к горизонтальной линии, ось Х – под углом 7°10", ось Y – под углом 41°25". Так как tg 7°10" ≈ 1/8, а tg 41°25" ≈ 7/8, то строить эти углы можно без транспортира, как показано на Рис. 5.7. В прямоугольной диметрии по осям Х и Z откладывают натуральные размеры, а по оси Y с коэффициентом сокращения 0,5.

Аксонометрическая проекция окружности в общем случае есть эллипс. Если окружность лежит в плоскости, параллельной одной из плоскостей проекций, то малая ось эллипса всегда параллельна аксонометрической прямоугольной проекции той оси, которая перпендикулярна к плоскости изображаемой окружности, большая же ось эллипса всегда перпендикулярна малой.

В данном задании наглядное изображение детали рекомендуется выполнить в изометрической проекции.

б) Простые разрезы.

Построить третий вид детали по двум данным, выполнить простые разрезы (горизонтальной и вертикальными плоскостями), проставить размеры, выполнить наглядное изображение детали в аксонометрической проекции с вырезом 1/4 части. Задание взять из таблицы 7. Образец выполнения задания (рис. 5.20).

Графическую работу выполнить на листе чертежной бумаги формата А3.

Методические указания.

1. При выполнении задания, обратите внимание на то, что, если деталь симметрична, то необходимо в одном изображении соединить половину вида и половину разреза. При этом на виде не показывают линии невидимого контура. Границей между внешним видом и разрезом служит штрихпунктирная ось симметрии. Изображение разреза детали располагается от вертикальной оси симметрии справа (рис. 5.8), а от горизонтальной оси симетрии – снизу (рис. 5.9, 5.10) независимо от того на какой плоскости проекций он изображается.

Рис. 5.9 Рис. 5.10

Если на ось симметрии попадает проекция ребра, принадлежащего внешнему очертанию предмета, то разрез выполняют, как показано на рис. 5.11 , а если на ось симметрии попадает ребро, принадлежащее внутреннему очертанию предмета, то разрез выполняют, как показано на рис. 5.12, т.е. и в том, и в другом случае проекцию ребра сохраняют. Границу между разрезом и видом показывают сплошной волнистой линией.

Рис. 5.11 Рис. 5.12

2. На изображениях симметричных деталей, чтобы показать внутреннее устройство в аксонометрической проекции, делают вырез 1/4 части (наиболее освещенной и приближенной к наблюдателю рис. 5.8). Этот вырез не связывают с разрезом на ортогональных проекциях. Так, например, на горизонтальной проекции (рис. 5.8) оси симметрии (вертикальная и горизонтальная) делят изображение на четыре четверти. Выполняя разрез на фронтальной проекции, как бы удаляют нижнюю правую четверть горизонтальной проекции, а на аксонометрическом изображении удаляют нижнюю левую четверть модели. Ребра жесткости (рис. 5.8), попавшие в продольный разрез на ортогональных проекциях, не заштриховывают, а в аксонометрии заштриховывают.

3. Построение модели в аксонометрии с вырезом одной четверти показано на рис. 5.13. Построенная в тонких линиях модель мысленно разрезается фронтальной и профильной плоскостями, проходящими через оси Ох и Оy. Заключенную между ними четверть модели удаляют, становится видна внутренняя конструкция модели. Разрезая модель, плоскости оставляют на ее поверхности след. Один такой след лежит во фронтальной, другой в профильной плоскости разреза. Каждый из этих следов представляет собой замкнутую ломаную линию, состоящую из отрезков, по которым плоскость разреза пересекается с гранями модели и поверхностью цилиндрического отверстия. Фигуры, лежащие в плоскости разреза, в аксонометрических проекциях заштриховывают. На рис. 5.6 показано направление линий штриховки в изометрической проекции, а на рис. 5.7 – в диметрической проекции. Линии штриховки наносят параллельно отрезкам, отсекающим на аксонометрических осях Ох, Оy и Оz от точки О в изометрической проекции одинаковые отрезки, а в диметрической проекции на осях Ох и Оz – одинаковые отрезки и на оси Оy – отрезок, равный 0,5 отрезка на оси Ох или Оz.

4. В данном задании наглядное изображение детали рекомендуется выполнить в диметрической проекции.

5. При определении истинного вида сечения надо воспользоваться одним из способов начертательной геометрии: вращения, совмещения, плоскопараллельного перемещения (вращения без указания положения осей) или перемены плоскостей проекций.

На рис. 5.14 дано построение проекций и истинного вида сечения фронтально-проецирующей плоскостью Г четырехугольной призмы способом перемены плоскостей проекций. Фронтальной проекцией сечения будет линия, совпадающая со следом плоскости. Для нахождения горизонтальной проекции сечения находим точки пересечения ребер призмы с плоскостью (точки А, В, С, D), соединяя их, получим плоскую фигуру, горизонтальная проекция которой будет А 1 , В 1 , С 1 , D 1 .

симметрии, параллельная оси х 12 , также будет параллельна новой оси и находиться от нее на расстоянии, равном b 1 .В новой системе плоскостей проекций расстояния точек до оси симметрии сохраняют одинаковыми, как и в прежней системе, поэтому для нахождения их можно откладывать расстояния (b 2 ) от оси симметрии. Соединяя полученные точки А 4 В 4 С 4 D 4 , получим истинный вид сечения плоскостью Г заданного тела.

На рис. 5.16 дано построение истинного вида сечения усеченного конуса. Большая ось эллипса определяется точками 1 и 2, малая ось эллипса перпендикулярна к большой оси и проходит через ее середину, т.е. точку О. Малая ось лежит в горизонтальной плоскости основания конуса и равна хорде окружности основания конуса, проходящей через точку О.

Эллипс ограничивается прямой линией пересечения секущей плоскости с основанием конуса, т.е. прямой линией, проходящей через точки 5 и 6. Промежуточные точки 3 и 4 построены с помощью горизонтальной плоскости Г. На рис. 5.17 дано построение сечения детали, состоящей из геометрических тел: конуса, цилиндра, призмы.

Рис. 5.16

Рис. 5.17

в) Сложные разрезы (сложный ступенчатый разрез).

Построить третий вид детали по двум данным, выполнить указанные сложные разрезы, построить наклонное сечение плоскостью, заданной на чертеже, проставить размеры, выполнить наглядное изображение детали в аксонометрической проекции (прямоугольная изометрия или диметрия). Задание взять из таблицы 8. Образец выполнения задания (рис. 5.21). Графическую работу выполнить на двух листах чертежной бумаги формата А3.

Методические указания.

1. При выполнении графической работы надо обратить внимание на то, что сложный ступенчатый разрез изображается по следующему правилу: секущие плоскости как бы совмещают в одну плоскость. Границы между секущими плоскостями не указывают, а данный разрез оформляют также, как простой разрез, выполненный не по оси симметрии.

2. В задании часть размеров из-за отсутствия третьего изображения размещена недостаточно целесообразно, поэтому размеры необходимо нанести в соответствии с указаниями, приведенными в разделе «Нанесение размеров», а не копировать с задания.

3. На рис. 5.21. показан пример выполнения изображения детали в прямоугольной изометрии со сложным вырезом.

г) Сложные разрезы (сложный ломаный разрез).

Построить третий вид детали по двум данным, выполнить указанный сложный ломаный разрез, проставить размеры. Задание взять из таблицы 9. Образец выполнения задания (рис. 5.22).

Графическую работу выполнить на листе чертежной бумаги формата А4.

Методические указания.

На рис. 5.18 показано изображение сложного ломаного разреза, полученного двумя пересекающимися профильно-проецирующими плоскостями. Чтобы получить разрез в неискаженном виде при сечении предмета наклонными плоскостями, эти плоскости вместе с принадлежащими им фигурами сечения поворачивают вокруг линии пересечения плоскостей до положения, параллельного плоскости проекций (на рис. 5.18 – до положения, параллельного фронтальной плоскости проекций). Построение сложного ломаного разреза основано на способе вращения вокруг проецирующей прямой (см. курс начертательной геометрии). Наличие изломов в линии сечения не отражается на графическом оформлении сложного разреза – он оформляется как простой разрез.

Варианты индивидуальных заданий. Таблица 6 (Построение третьего вида).

Примеры выполнения задания.

Рис. 5.22

Главная » Обучение за рубежом » Построение 3 видов детали. Построение третьей проекции детали по двум данным