Лабораторная. СИ. Лазарев, А. А. Горелов, Н. В. Стукалина
 Скачать 4.04 Mb.
|
|
СИ. ЛАЗАРЕВ, А.А. ГОРЕЛОВ, Н.В. СТУКАЛИНА ИНЖЕНЕРНОСТРОИТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет СИ. ЛАЗАРЕВ, А.А. ГОРЕЛОВ, Н.В. СТУКАЛИНА ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ Утверждено Учёным советом университета в качестве практикума для студентов 1 курса специальностей 270102, 270105, 270205 Тамбов Издательство ТГТУ 2009 УДК 515.1(075) ББК В151.34я73 Л Рецензенты Доктор технических наук, профессор ТГУ им. ГР. Державина А.А. Арзамасцев Доктор технических наук, доцент ТГТУ П.В. Монастырёв Л Лазарев, СИ Инженерно-строительная геометрия : практикум / СИ. Лазарев, А.А. Горелов, Н.В. Стукалина. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. унта, 2009. – 84 с. – 100 экз. – ISBN Даны задания для выполнения индивидуальных графических работ по разделу Начертательная геометрия по темам Точка, прямая, плоскость, Способы преобразования чертежа, Пересечение поверхностей, Тени в ортогональных проекциях, Перспектива объекта и тени, Проекции с числовыми отметками по разделу Инженерная графика по темам Проекционное черчение. Аксонометрия, Соединение деталей, Сборочный чертёж изделия. Эскизы деталей, Чтение и деталирование сборочного чертежа изделия. Даны методические указания по их выполнению, приведены примеры выполнения заданий. Предназначен для студентов 1 курса специальностей 270102, 270105, 270205, 270301, изучающих дисциплину Начертательная геометрия. Инженерная графика УДК 515.1(075) ББК В151.34я73 ISBN 978-5-8265-0810-7 ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ), 2009 Учебное издание ЛАЗАРЕВ Сергей Иванович, ГОРЕЛОВ Александр Алексеевич, СТУКАЛИНА Наталия Владимировна ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ Практикум Редактор Т.М. Глинкина Инженер по компьютерному макетированию ТЮ. Зотова Подписано в печать 29.04.2009 Формат 60 84 / 8. 9,76 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 183 Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14 ВВЕДЕНИЕ Раздел Начертательная геометрия, рассматривая широкий круг вопросов, связанных с геометрическим моделированием, сопоставлением трёхмерного объекта сего плоской проекционной моделью, решением позиционных и метрических задач, содержит отдельные направления, присущие различным инженерным специальностям. Среди них можно выделить такие, на которых базируется графическая подготовка будущего инженера-строителя. Прежде всего, это такие разделы начертательной геометрии, как замена реального объекта его геометрической моделью, графическое изображение ортогональных проекций, построения аксонометрических и перспективных изображений, а также проекции с числовыми отметками. Умение правильно выполнить и прочитать чертёж вырабатывается в результате овладения раздела Инженерная графика. Эти знания, умения и навыки необходимы при изучении общеинженерных и специальных дисциплина также в практической инженерной деятельности. Все эти разделы можно условно объединить под названием «Инженерно-строительная геометрия. В соответствии с действующим учебным планом в практикуме представлены варианты домашних графических заданий и даны указания по их графическому оформлению. Здесь вы найдете примеры выполнения домашних графических работ, ссылки на соответствующие разделы в учебниках и справочных пособиях. Для подготовки к экзамену по начертательной геометрии вы должны выполнить ряд упражнений и подготовить ответы на вопросы, которые приведены в данной разработке. На ваших результатах в изучении курса начертательной геометрии, несомненно, скажутся знания, приобретённые в школе на уроках геометрии и черчения, а также развитие вашего пространственного воображения. Если, по какой-либо причине, хорошего пространственного воображения и хороших знаний по этим предметам у вас пока ещё нет, – отчаиваться не стоит. Все будет зависеть от вашего упорства, трудолюбия и, конечно, студенческого везения. Желаем успехов 1. ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ Начертательная геометрия, изучаемая в 1 семестре, включает в себя основы образования чертежа. Особое внимание уделяется изучению метода прямоугольного проецирования (метод Г. Монжа), установленного ГОСТ 2.305–68 для изображения предметов на чертежах всех отраслей промышленности и строительства. Работа над чертежами предполагает знакомство с основными стандартами ЕСКД, касающимися оформления чертежа. Студент должен быть ознакомлен с основным стандартом университета – СТП ТГТУ 07–97. Чертежи графических работ (ГР) по начертательной геометрии выполняются на листах чертёжной бумаги форматов А (594 841); А (420594); А (297420); А (210297). Размеры форматов установлены ГОСТ 2.301–68. Внутри формата рамкой выделяется рабочее поле чертежа. С левой стороны линия рамки проводится на расстоянии 20 мм от линии обреза листа, с верхней, правой и нижней сторон – на расстоянии 5 мм. Надписи на чертежах ГР должны быть выполнены стандартным шрифтом размером 3,5 ив соответствии с ГОСТ 2.304–81. Вначале чертежи выполняются тонкими линиями, после проверки правильности их выполнения преподавателем, обводятся мягким карандашом. При этом следует помнить о тщательности и опрятности выполняемых графических построений. Толщину и тип линий принимают согласно ГОСТ 2.303–68. Видимые контуры геометрических объектов следует выполнить сплошной толстой линией толщиной S = 0,8…1,0 мм. Невидимые элементы показывают штриховой линией, толщина которой составляет S/3 – S/2 толщины линий видимого контура. Такой же толщиной следует выполнять сплошные линии построений и линии связи. Линии центров и осевые выполняют штрихпунктирной линией. Желательно искомые элементы при обводке обводить красной пастой, тушью, гелиевой ручкой. Точки на чертеже желательно вычерчивать в виде окружностей диаметром 1,5…2 мм с помощью циркуля – «балеринки». Рекомендуется отдельные видимые элементы геометрических тел и поверхностей отмывать бледными тонами красок, используя акварель, раз- ведённую вводе тушь, чай или цветные карандаши. Основная надпись на чертежах Основную надпись выполняют в соответствии с ГОСТ 2.104–68. Форма, размеры и содержание граф основной надписи даны на рис. 1.1. Основную надпись помещают в правом нижнем углу чертежа. Формат А располагают только короткой стороной к себе. Рис. 1.1. Форма основной надписи на чертежах и схемах Рис. 2.1. Образец выполнения архитектурного шрифта Все чертежи графических работ сопровождаются титульным листом, выполненным по образцу на рис. 2.3. Чертежи, помещённые как образец выполнения ГР, не являются эталонами исполнения, а служат лишь примерами расположения материала на листе, характеризуют объём и содержание изученной темы. Листы чертежей выполненных ГР не складывают, а хранят в папке для черчения или сворачивают в трубочку. 2. ЗАДАНИЯ К ГРАФИЧЕСКИМ РАБОТАМ ПО НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ 2.1. Графическая работа № 1 ШРИФТЫ ЧЕРТЁЖНЫЕ. ТОЧКА, ПРЯМАЯ, ПЛОСКОСТЬ ШРИФТЫ ЧЕРТЁЖНЫЕ. ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ (часть Пример выполнения приведён на рис. 2.2, 2.3) Цель работы изучить основные правила оформления чертежей, изложенные в стандартах ЕСКД, относящихся к линиям чертежа и шрифтам чертёжным; получить навыки чертёжной работы и выполнить надписи стандартным чертёжным и архитектурным шрифтами. Задание Упражнение I. Выполнить шрифтом размером 10 (высота букв в миллиметрах) все прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита, цифры и наиболее используемые в качестве обозначений строчные буквы латинского алфавита, а также буквы и цифры архитектурного шрифта. Правильность и размеры написания чертёжного шрифта изучить по ГОСТ 2.304–81 – ЕСКД. Шрифты чертёж- ные. Упражнение II. Выполнить стандартным чертёжным шрифтом титульный лист графических работ. Порядок выполнения работы Упражнение I. Упражнение выполнить на формате А (210 297) карандашом. В нижней части формата выполнить основную надпись (см. рис. 1.1). Для написания шрифта по ГОСТ 2.304–81 для прописных букв и цифр следует разлиновать строчки на расстоянии 10 мм друг от друга. Остальную разлиновку выполнить согласно следующему пояснению. Размер шрифта есть высота прописных (заглавных) букв и цифр, например 14; 10; 7; 5; 3,5 мм. Ширина большинства букв и высота строчных букв для каждого размера шрифта, например, соответственно высоте по размеру, 10; 7; 5; 3,5; 2,5. Ширина букв ДЖ, Ф, Ш, Щ, Ь равна их высоте (буква М немного уже. Расстояние между буквами приблизительно равно разности между соседними размерами шрифта, например 10 – 7 = 3 мм. Отростки строчных букв р, б, в и других выступают на такую же высоту. Провести наклонные линии под углом, равным 75 . Рекомендуется, кроме того, проводить ориентировочные наклонные линии через 10…15 мм, писать на глаз, тщательно доводя каждую букву до разлиновки. Если рядом стоят буквы Г и Д или Г и Л просвет между ними не делается. Расстояние между словами равно высоте букв. Надписи на чертежах рекомендуется выполнять шрифтом размером 7; 5; 3,5; 2,5, а размерные числа шрифтами размером 5 и 3,5. Для подписания архитектурных чертежей рекомендуют архитектурный шрифт. Шрифт прямой, буквы узкие. Ширину букв принимают равной 1/5 их высоты (см. рис. 2.1). Рис. 2.2. Образец выполнения графической работы № 1 (часть 1) Рис. 2.3. Титульный лист Размеры на чертеже не проставлять) Упражнение II. Выполнить на формате А (297 420), сложенном пополам до формата А. Буквы вычертить по сетке с наклоном к строке под углом 75 карандашом. Шрифт прописных букв принять размером 10; 7 %. Вычертить рамку. Проработать по учебнику [2, си, с. 68 – 69], по справочнику [3, си изучить основные требования стандартов ЕСКД [6]; ГОСТ 2.303–68. Типы линий ГОСТ 2.304–81. Шрифты черт жные. Варианты индивидуальных заданий ГР № 1 Часть Задание ГР № 1 (Часть 1) является общим для всех студентов. ТОЧКА, ПРЯМАЯ, ПЛОСКОСТЬ (часть Пример выполнения приведён на рис. 2.4) Цель работы закрепление знаний при решении позиционных задач. Задание Задание содержит четыре задачи, выполняемые в определённой последовательности на одном комплексном чертеже в ортогональных проекциях на две плоскости. На рис. 2.5 изображены план и фасад прямоугольного схематизированного здания с четырёхскат- ной крышей. Все скаты крыши наклонены под одними тем же углом α к горизонтальной плоскости проекций П. На крыше укреплена антенна высотой Z на расстоянии 7 мот угла здания им от фасадной стены. Вычертить в ортогональных проекциях в масштабе 1:200 часть здания, ограниченную горизон- тально-проецирующими плоскостями в повёрнутом положении так, чтобы конёк крыши EF составлял с фронтальной плоскостью проекций П угол β, как показано на рис. 2.6. Задача I. Построить следы плоскостей P и Q скатов крыши AEFD и DFC. Задача II. Определить расстояние от верхней точки антенны G до ската крыши AEFD. Задача III. Построить плоскость, параллельную плоскости ската крыши AEFD и расположенную на расстоянии 3 мот не. Задача IV. Построить плоскость, перпендикулярную к плоскости ската крыши AEFD и проходящую через конёк крыши EF. 2.1. Данные к задачам I, II, III, IV Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 α 30 30 30 30 30 45 45 45 45 45 30 30 30 30 30 β 30 45 60 45 60 30 60 45 30 45 45 60 45 30 30 Z (м) 10 14 12 13 11 12 14 13 15 15 10 14 12 13 11 Вариант 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 α 45 45 45 45 45 30 30 30 30 30 45 45 45 45 45 β 30 60 45 45 60 60 45 30 60 45 30 60 45 60 30 Z (м) 13 13 14 11 15 10 14 12 13 11 14 12 12 11 11 Рис. 2.4. Образец выполнения графической работы № 1 (часть 2) 1 П S 1 П T 1 П R 1 П P 1 П Q 2 П R 2 П T 2 П P 2 П Q 2 П S Порядок выполнения работы На листе чертёжной бумаги формата А начертить рамку формата и прямоугольник для основной надписи. Начертить для своего варианта (значения параметров берутся из табл. 2.1) в масштабе 1:200 план и фасад здания с установленной на крыше антенной высотой Z рис. 2.5). Так как все скаты крыши имеют одинаковый угол α наклона к горизонтальной плоскости П, тона плане они пересекаются пор брам BE, AE, FC, FD, которые являются биссектрисами и, следовательно и < CFD равны 90 . Начертить на плане и фасаде проекции части здания, ограниченной горизонтально- проецирующими плоскостями. Начертить в том же масштабе горизонтальную проекцию части здания, повернув её под углом β к фронтальной плоскости проекций Пи расположив от осинам так, как показано на рис. 2.6. Начертить горизонтальную, а затем фронтальную проекцию части здания и приступить к решению указанных задач. Рис. 2.5. Задание к графической работе № 1 (часть 2) Рис. 2.6. Задание к графической работе № 1 (часть 2) Для решения задачи I рассмотреть примеры в учебнике [6, с. 46–47, рис. 135] и разобрать решение этой задачи на рис. 2.7. Для построения следов плоскости Р ската крыши AEFD находят горизонтальный след М прямой АЕ и фронтальный след N прямой EF. Через горизонтальную проекцию 1 M горизонтального следа параллельно АД, так как АД – горизонталь плоскости AEFD, проводят горизонтальный след плоскости РП 1 . Через полученную на оси Х точку схода Р Х и построенную фронтальную проекцию фронтального следа прямой EF точку 2 N проводят фронтальный след П плоскости ската крыши AEFD. Аналогично строятся следы плоскости Q ската крыши CDF. Находят горизонтальную проекцию горизонтального следа 1 N прямой CF и через неё параллельно горизонтальной проекции CD, так как CD – горизонталь плоскости ската CDF, проводят горизонтальный след П. Через полученную на оси Х точку схода Хи построенный фронтальный след прямой CD проводят фронтальный след П плоскости. Для решения задачи II рассмотреть примеры в учебнике [6, с. 56–57, рис. 169, 170; c. 61, рис. 182] и разобрать решение этой задачи на рис. 2.8. Для определения расстояния от верхней точки G антенны до плоскости ската AEFD из нее опускают перпендикулярна эту плоскость. Проекции перпендикуляра проводят, используя правило проецирования прямого угла горизонтальная проекция G 1 L 1 перпендикулярна РП 1 горизонтальной проекции горизонтали плоскости Р, а фронтальная проекция G 2 L 2 перпендикулярна РП 2 фронтальной проекции фронтали плоскости Р. Находят точку L пересечения перпендикуляра с плоскостью AEFD. Для этого через перпендикуляр проводят вспомогательную горизонтально-проецирующую плоскость Т. Находят линию пересечения 1–2 плоскостей Р и Т, отмечают точку пересечения L перпендикуляра с построенной прямой 1–2. Методом прямоугольного треугольника находят натуральную величину отрезка GL. В примере решения задачи прямоугольный треугольник построен на фронтальной проекции G 2 L 2 . Отрезок определяет абсолютную величину расстояния от точки G до плоскости AEFD. Рис. 2.7. Пример решения задачи I графической работы № 1 (часть 2) 2 П P 2 П Q 1 П P 1 П Q 1 П T 1 П S Рис. 2.8. Пример решения задачи II графической работы № 1 (часть 2) Рис. 2.9. Пример решения задачи III графической работы № 1 (часть 2) Для решения задачи III рассмотреть примеры в учебнике [6, с. 62–63, рис. 187, 188] и разобрать решение этой задачи на рис. 2.9. 2 П T 1 П T 2 П P 1 П P 2 П S 1 П S 1 П P 1 П T 2 П T 2 П P Для построения плоскости, расположенной параллельно заданной и удаленной от неё на опреде- лённое расстояние, следует на перпендикуляре, восстановленном из точки, принадлежащей плоскости, отложить заданное расстояние. Через вершину перпендикуляра провести параллельную плоскость. Для этого на отрезке G*L 2 , являющемся абсолютной величиной перпендикуляра GL, в масштабе откладывают отрезок L 2 K * , равный 3 м. Через построенную точку K проводят плоскость S, параллельную плоскости. Для этого через точку K проводят горизонталь K–3 и через фронтальный след этой горизонтали точку 3 2 строят параллельно фронтальному следу плоскости Р фронтальный след П. Через полученную на оси Х точку схода Х проводят горизонтальный след П параллельно горизонтальному следу плоскости Р. Для решения задачи IV рассмотреть примеры в учебнике [6, с. 64–65, рис. 194, 195] и разобрать решение этой задачи на рис. 2.10. Плоскость перпендикулярна другой, если она проходит через прямую, перпендикулярную заданной плоскости. Для построения плоскости, перпендикулярной плоскости AEFD и проходящей через конёк крыши EF достаточно через точку F провести перпендикуляр к плоскости AEFD. Горизонтальная проекция этого перпендикуляра перпендикулярна горизонтальному следу плоскости Р, а фронтальная проекция – фронтальному следу. Находят горизонтальную проекцию горизонтального следа 1 M построенного перпендикуляра и через неё параллельно E 1 F 1, так как EF принадлежит строящейся плоскости R и является её горизонталью, проводят горизонтальный след П. Через полученную на оси Х точку Х схода и построенную ранее фронтальную проекцию фронтального следа прямой EF точку 2 N проводят фронтальный след RП 2 Рис. 2.10. Пример решения задачи IV графической работы № 1 (часть 2) |