Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
1
Rzutowanie prostokątne,
widoki, przekroje, kłady
Wykład 3
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Plan wykładu
1. Rzutowanie prostokątne - geneza
2. Dwa sposoby wzajemnego położenia rzutni, obiektu
i obserwatora, metoda europejska i amerykańska
3. Zasady rzutowania, rysowanie widoków
4. Przekroje i ich zastosowanie
5. Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
6. Kłady
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne - geneza
Gaspard Monge (1746 - 1818)
Geometria wykreślna (Descriptive Geometry) - zbiór zasad
pozwalających przedstawić w jednoznaczny sposób obiekt
trójwymiarowy przy pomocy płaskich rzutów.
Geometria wykreślna proponuje także szereg niebanalnych
metod, pozwalających na konstrukcyjne (wykonywane przy
pomocy cyrkla i linijki) rozwiązywanie wielu, czasem bardzo
złożonych problemów geometrycznych.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne - geneza
Przykłady problemów (w przestrzeni 3-D) rozwiązywanych
metodami geometrii wykreślnej
•
wyznaczenie odległości punktu od prostej,
•
wyznaczenie odległości punktu od płaszczyzny,
•
znalezienie kąta pomiędzy prostymi,
•
znalezienie kąta pomiędzy płaszczyznami,
•
obrót punktu wokół prostej o zadany kąt,
•
znalezienie przekroju ostrosłupa płaszczyzną,
•
znalezienie krzywej przecięcia stożka i płaszczyzny.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
2
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne - geneza
Inną metodą pozwalającą na rozwiązanie analogicznych
problemów geometrycznych jest geometria analityczna.
René Descartes (Kartezjusz) (1596 – 1650)
Blaise Pascal (1622 – 1662)
Pierre de Fermat (1601 – 1605)
Geometria analityczna (Analytic Geometry) jest dziedziną, która
zajmuje się rozwiązywaniem problemów geometrycznych przy
pomocy metod rachunkowych. Operuje się zwykle na liczbach
opisujących współrzędne punktów. Problem sprowadza się
najczęściej do rozwiązania równania lub układu równań.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne - dwa sposoby wzajemnego
położenia rzutni, obiektu i obserwatora
obserwator
rzutnia
Π
Π
Π
Π
P
1
P
2
P
1
’
P
2
’
rzutnia
Π
Π
Π
Π
P
1
P
2
P
1
’
P
2
’
obserwator
Obiekt pomiędzy
obserwatorem i rzutnią
metoda europejska (E)
Rzutnia pomiędzy
obiektem i obserwatorem
metoda amerykańska (A)
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne – metoda europejska
1. Umieszcza się obiekt
w prostopadłościanie,
którego ściany wyznaczają
płaszczyzny sześciu rzutni.
2. Obserwator patrzy na
obiekt i widzi jego obraz
na rzutni znajdującej się
za obiektem.
3. Zakłada się, że rzutowanie
wykonywane jest jako rzut
pionowy.
obiekt
rzutnia
Π
Π
Π
Π
rzut na rzutnię
Π
Π
Π
Π
obserwator
Sposób rzutowania
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne – metoda europejska
Rzutowanie można wykonać na wszystkie rzutnie układu.
obiekt
rzutnie
rzut z przodu
(
Π
Π
Π
Π
1
)
rzut z lewej
(
Π
Π
Π
Π
3
)
rzut z góry
(
Π
Π
Π
Π
2
)
rzut z tyłu
(
Π
Π
Π
Π
6
)
rzut z prawej
(
Π
Π
Π
Π
4
)
rzut z z dołu
(
Π
Π
Π
Π
5
)
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
3
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne – metoda europejska
Po rozwinięciu prostopadłościanu otrzymuje
się płaski rysunek
rzut z przodu
(główny)
rzut z góry
rzut z dołu
rzut z lewej
rzut z prawej
rzut z tyłu
Π
Π
Π
Π
1
Π
Π
Π
Π
2
Π
Π
Π
Π
3
Π
Π
Π
Π
4
Π
Π
Π
Π
5
Π
Π
Π
Π
6
Π
Π
Π
Π
6
Π
Π
Π
Π
1
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne – metoda amerykańska
1. Umieszcza się obiekt
w prostopadłościanie,
którego ściany wyznaczają
płaszczyzny sześciu rzutni.
2. Obserwator patrzy na
obiekt i widzi jego obraz
na rzutni znajdującej się
przed obiektem.
3. Zakłada się, że rzutowanie
wykonywane jest jako rzut
pionowy.
obiekt
rzutnia
Π
Π
Π
Π
rzut na rzutnię
Π
Π
Π
Π
obserwator
Zasada rzutowania
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne – metoda amerykańska
obiekt
rzutnie
rzut z tyłu
(
Π
Π
Π
Π
6
)
rzut z prawej
(
Π
Π
Π
Π
4
)
rzut z dołu
(
Π
Π
Π
Π
5
)
rzut z przodu
(
Π
Π
Π
Π
1
)
rzut z lewej
(
Π
Π
Π
Π
3
)
rzut z góry
(
Π
Π
Π
Π
2
)
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Rzutowanie prostokątne – metoda amerykańska
rzut z przodu
(główny)
rzut z dołu
rzut z góry
rzut z prawej
rzut z lewej
rzut z tyłu
Π
Π
Π
Π
1
Π
Π
Π
Π
5
Π
Π
Π
Π
4
Π
Π
Π
Π
3
Π
Π
Π
Π
2
Π
Π
Π
Π
6
Π
Π
Π
Π
6
Po rozwinięciu prostopadłościanu otrzymuje
się płaski rysunek
Π
Π
Π
Π
1
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
4
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rzutowania
1. Rzut główny powinien przedstawiać obiekt
w położeniu jak najbardziej naturalnym, jakie
występuje w rzeczywistości (wyjątek stanowią
przedmioty długie) i zawierać możliwie dużo cech
charakterystycznych.
2. Obiekt powinien zostać przedstawiony w sposób
jednoznaczny i wygodny w percepcji, przy czym
użyta do jego wyobrażenia liczba rzutów powinna
być minimalna.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rzutowania
3. Obiekty, których naturalne położenie nie jest ani
poziome, ani pionowe należy rysować w układzie
poziomym lub pionowym.
4. Przedmioty długie, które przyjmują w rzeczywistości
położenie pionowe, należy rysować poziomo, przy
czym część dolna powinna się znajdować z prawej
strony rzutu głównego.
5. Krawędzie widoczne należy rysować linią ciągłą grubą,
krawędzie niewidoczne linią cienką kreskową.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rzutowania, rysowanie widoków
Przykład 1 – przedstawienie obiektu w jednym rzucie
Dodatkowe oznaczenia
pozwalają na narysowanie
obiektu w jednym rzucie
oś symetrii
Φ d
Φ D
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rzutowania, rysowanie widoków
Przykład 2 – przedstawienie obiektu w dwóch rzutach
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
5
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rzutowania, rysowanie widoków
Przykład 3 – przedstawienie obiektu w trzech rzutach
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Przekroje i ich zastosowanie
Sposób tworzenia przekroju
Rysowany
obiekt
przecina
się
odpowiednio
ustawioną
płaszczyzną tnącą (lub układem płaszczyzn). Następnie umownie
usuwa się
część
obiektu leżącą
pomiędzy obserwatorem
a płaszczyzną i rysuje rzut pionowy pozostałej części obiektu.
Narysowany rzut wypełnia się deseniem złożonym z ukośnych
linii (kreskowaniem).
Przekroje pozwalają na łatwiejsze i bardziej czytelne
przedstawienie obiektów o niejednorodnym wnętrzu.
Wykonanie przekroju jest czynnością umowną i dotyczy tylko
rozważanego rzutu. Przy rysowaniu pozostałych rzutów nie
uwzględnia się efektów cięcia obiektu płaszczyzną tnącą.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Przekroje i ich zastosowanie
Podstawowa terminologia
W zależności od położenia płaszczyzny tnącej, wyróżnia się
przekroje:
•
pionowe (płaszczyzna tnąca leży pionowo)
•
poziome (płaszczyzna tnąca leży poziomo)
•
ukośne (płaszczyzna tnąca leży na ukos)
W zależności od tego, czy do wykonania przekroju stosujemy
jedną, czy więcej płaszczyzn, przekroje dzieli się na:
•
proste (stosowana jest jedna płaszczyzna)
•
złożone (zastosowano układ płaszczyzn)
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Przekroje i ich zastosowanie
Najprostszy przykład zastosowania przekroju
Φ d
Φ D
Φ d
1
Φ D
Φ d
2
przekrój pionowy, prosty
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
6
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Przekroje i ich zastosowanie
Położenie płaszczyzny tnącej opisywane jest przy pomocy
specjalnych oznaczeń.
A
A
A - A
przekrój pionowy, prosty
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Przekroje i ich zastosowanie
Do utworzenia przekroju może być także użyty układ kilku
płaszczyzn tnących.
A
A
A - A
przekrój pionowy, złożony
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Przekroje i ich zastosowanie
Płaszczyzny tnące mogą także względem siebie leżeć ukośnie.
A
A - A
A
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
1. Układ płaszczyzny tnącej (płaszczyzn tnących)
oznacza się za pomocą krótkich, bardzo grubych
odcinków prostej i opisuje się je dwiema wielkimi
literami np. A, B, C itd.
2. Litery A, B, C ,… umieszcza się tak, aby grube odcinki
znajdowały się między literami i rzutem pionowym.
3. Kierunek rzutowania tak uzyskanego przekroju
oznacza się za pomocą strzałek umieszczonych obok
liter w odległości 2 - 3 mm od zewnętrznych końców
odcinków linii grubej.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
7
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
4. Powyżej rzutu, na którym rysowany jest przekrój
umieszcza się oznaczenie płaszczyzny (płaszczyzn)
przekroju, przez podanie dwóch takich samych liter,
oddzielonych poziomą kreską, np. A-A, B-B, itd..
5. Jeśli przekrój wykonywany jest przy pomocy kilku
płaszczyzn, wtedy ich położenie oznacza się za
pomocą krótkich, bardzo grubych odcinków linii
prostej rysowanych na każdym załamaniu linii
określającej przekrój.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
6. Pole przekroju pokrywa się tak zwanym
kreskowaniem, czyli liniami ciągłymi, cienkimi,
nachylonymi do poziomu pod kątem 45
°
.
7. Linie kreskowania nie mogą być równoległe do
konturów i osi rzutu. Gdy nie można zastosować kąta
nachylenia 45°, można przyjąć kąt 30°lub 60°.
8. Odległość pomiędzy liniami kreskowania zależy od
wielkości przekroju na rysunku i powinna wynosić od
0.5 mm do 5 mm.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
9. Kreskowaniem prawym nazywa się sposób
prowadzenia linii kreskowania w prawo ku górze,
przeciwny sposób prowadzenia linii nazywa się
kreskowaniem lewym.
10.W przypadku wykonywania kilku rzutów tego samego
obiektu należy stosować ten sam sposób kreskowania
(prawe lub lewe).
11.Odstęp pomiędzy liniami kreskowania na wszystkich
rzutach tego samego przedmiotu powinien być taki
sam.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
12. Jeżeli przedmiot składa się z kilku
stykających się części, przekrój każdej
z nich należy kreskować w innym
kierunku.
13. Na krawędzi dwóch części linie
kreskowania nie powinny mieć
punktów wspólnych.
14. Nie należy kreskować przekrojów
klinów, wałków, sworzni i śrub.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
8
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
Przekroje częściowe (półwidoki - półprzekroje)
Φ
1
Φ D
Φ d
2
przekrój
całkowity
przekrój
częściowy
Użycie przekrojów
częściowych daje
zazwyczaj jaśniejszy
obraz wnętrza i kształtu
zewnętrznego obiektu.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Zasady rysowania i oznaczania przekrojów
Przekroje cząstkowe
Przedstawienie małych
szczegółów nie zawsze
wymaga przecinania
całego obiektu.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Kłady
Kład przekroju otrzymuje się przecinając obiekt
płaszczyzną
prostopadłą
do rzutni, a następnie
obracając tak uzyskany przekrój o kąt 90
°
dookoła
wygodnie przyjętej osi.
Kładów przekrojów używa się
najczęściej dla
uwidocznienia kształtu elementów długich i wąskich
wałków, wsporników, ramion, żeber itp.
Odpowiednie użycie kładów umożliwia ograniczenie
liczby rzutów zastosowanych do jednoznacznego
przedstawienia obiektu.
Jacek Jarnicki Politechnika Wrocławska
Kłady
kład miejscowy
kład przesunięty
Przykłady użycia kładów