Перед решением задач контрольной работы необходимо по учебной литературе изучить материалы следующих тем:
- центральная и параллельная проекции;
- точка, прямая, плоскость в ортогональных проекциях;
- позиционные и метрические задачи;
- способы преобразования проекций;
- многогранники.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Контрольная работа состоит из двух заданий, выполняемых на двух листах ватмана А3.
Задание 1.1 «Метрические и позиционные задачи» включает решение следующих задач:
- определить расстояние от точки D до плоскости, заданной треугольником АВС;
- построить плоскость, параллельную плоскости, заданной треугольником АВС, и отстоящую от неё на 45 мм;
- через прямую DЕ провести плоскость, перпендикулярную треугольнику АВС, построить линию пересечения этих двух плоскостей, определить видимость геометрических элементов.
Данные для выполнения задания взять из табл. 1, в соответствии с вариантом. Координаты точек даны в миллиметрах. Работа выполняется в масштабе 1:1, на формате А3 (297×420). Пример выполнения задания 1.1 приведён на рис. 3.
Таблица 1
Варианты заданий
Вариант
Точки
Координаты
Вариант
Точки
Координаты
X
Y
Z
X
Y
Z
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
Для решения данной комплексной задачи необходимо решить ряд простых задач:
1. Построить проекции точек А, В, С, D по координатам согласно своему варианту (см. табл. 1), затем объединить точки А, В, С в треугольник на каждой плоскости проекции.
2. В плоскости АВС провести фронталь f(f1, f2) и горизонталь h(h1, h2).
3. Из точки D опустить перпендикуляр к плоскости АВС. Для этого в плоскости треугольника АВС построить фронталь f(f1, f2) и горизонталь h(h1, h2). Из проекций точки D(D1, D2) согласно теореме построить перпендикуляр к плоскости.
4. Расстояние от точки D до плоскости АВС есть отрезок прямой, ограниченный с одной стороны самой точкой D, а с другой – точкой встречи К построенного перпендикуляра к h и f с плоскостью АВС. Итак, отрезок DK [(D1K1); (D2K2)] есть расстояние от точки D до плоскости АВС.
5. Для определения натуральной величины расстояния от точки D до плоскости АВС использовать метод прямоугольного треугольника. Для этого замерить разность высот точек D2 и К2; т.е. ΔZ = [D2К2], и отложить эту величину ΔZ из точки D1 перпендикулярно отрезку [D1K1] ([D1K1] ^ [D1D*], причём [D1D*] = ΔZ). Таким образом, гипотенуза [К1D*] прямоугольного треугольника К1D1D* и есть натуральная величина расстояния от точки D до плоскости АВС.
6. Через точку С или любую другую точку, принадлежащую треугольнику АВС, провести перпендикуляры к прямым h1 и f2. На этом перпендикуляре взять на произвольном расстоянии от точки С точку и найти её соответствующую проекцию.
7. Методом прямоугольного треугольника найти натуральную величину отрезка [С] на соответствующей плоскости проекции. Для этого замерить ΔZ* и отложить эту величину из точки Р1 ^ [С1Р1].
8. От точки С1 на гипотенузе прямоугольного треугольника отложить необходимую величину (ℓ =45 мм) и получить точку Т*, затем найти точки Т1 и Т2.
9. Ещё раз по заданным координатам построить проекции точек АВСDЕ и объединить точки АВС в треугольник, через точки DE провести прямую.
10. В плоскости треугольника АВС провести горизонталь h(h1, h2) и фронталь f(f1, f2).
11. Опустить, например, из точки D перпендикуляр ℓ на плоскость АВС, задать новую плоскость двумя пересекающимися прямыми: /DE/ ^ ΔABC и ℓ ^ ΔABC; /DE ∩ ℓ/.
12. Для построения линии пересечения двух плоскостей ΔABC и DE ∩ ℓ находят две точки встречи прямой /DE/ с плоскостью ΔABC (т.е. точка М) и точку встречи перпендикуляра ℓ, опущенного из точки D на плоскость АВС, с этой плоскостью (точка К).
13. Определение видимости сторон треугольников осуществляют по методу конкурирующих точек.
Задание 1.2 «Пересечение многогранников» включает решение следующих задач:
- построение линии пересечения многогранников и определение её видимости;
- определение натуральной величины сечения пирамиды с гранью призмы способом плоскопараллельного перемещения.
Для всех вариантов стороны основания пирамиды Р1F1=К1Е1=60 мм; К1Р1=Е1F1=70 мм; высота пирамиды 110 мм; высота вертикальной грани призмы 90 мм; длина всех рёбер призмы 140 мм. Остальные данные взять из табл. 2 в соответствии с вариантом. Работа выполняется в масштабе 1:1 на формате А3 (297´420).
Пример выполнения задания 1.2 приведен на рис. 4.
Варианты задания и координаты точек приведены в табл. 2.
План выполнения задания 1.2:
1. Построить три проекции многогранников в соответствии с исходными данными.
2. Построить точки 1, 2 и 3 пересечения рёбер SP, SK и SF пирамиды с гранью ACNM поверхности призмы. Их профильные проекции определяются на плоскости проекцией П3 как результат пересечения проекций названных рёбер пирамиды с вырожденной проекцией грани призмы. Затем необходимо построить их недостающие проекции на плоскостях проекций П1 и П2.
3. Аналогичным образом можно построить точки 4 и 5 пересечения рёбер SF и SK пирамиды с гранью призмы MNDB и найти их недостающие проекции.
4. Определить точки пересечения ребра MN призмы с поверхностью пирамиды. Для этого:
- заключить ребро MN во фронтальную секущую плоскость a (a3 ׀׀ z);
- построить фигуру сечения I – II – III (I2 – II2 – III2) плоскости a с поверхностью пирамиды;
- на плоскости проекций П2 построить точки 6 и 7 (62 и 72) пересечения сторон треугольника I – II – III (I2 – II2 – III2) с ребром MN (M2 N2).
5. Выполнить обводку рёбер многогранников с учётом их видимости.
6. Соединить построенные точки отрезками прямых. Выполнить обводку проекций двух плоских звеньев линии пересечения с учётом их видимости.
7. Методом плоскопараллельного перемещения определить натуральную величину заданного сечения грани призмы с поверхностью пирамиды.