background image

GEOMETRIA I GRAFIKA INŻYNIERSKA 

(4) 

10. PRZEKROJE

 

  Jednym  z  elementów  rysunku  technicznego  są  przekroje.  Służą  przede 
wszystkim  uwidocznieniu  szczegółów  obiektu  niewidocznych  w  rzutach 
prostokątnych.  Przekrojów  brył  można  dokonywać  zarówno  na  rzutach 
prostokątnych jak i rzutach aksonometrycznych.  
   Przecięcia  na  rzutach  prostokątnych  wykonujemy  najczęściej  płaszczyznami 
pionowo- lub poziomo- rzutującymi. 
    Płaszczyzny którymi dokonujemy przecięć nazywamy płaszczyznami 
siecznymi lub tnącymi

.

 

 

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI I INFORMATYKI 

KATEDRA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH I TECHNIKI ŚWIETLNEJ 

background image

10.1. Przykłady przekrojów na rzutach prostokątnych 

Zadanie 10.1. Ostrosłup dany dwoma rzutami przeciąć płaszczyzną

 

 

prostopadłą do rzutni poziomej. 

C'

3'

4'

3"

4"

C"

A'

C'

W'

2"

1"

5"

A"

B"

W"

b)

a)

W"

C"

B"

A"

1'

2'

5'

B'

'

'

B'

W'

A'

x

x

x

Rys. 10.1. Rysunek do zadania 10.1: rzuty ostrosłupa i płaszczyzny tnącej (a) oraz sposób  
                wykonania przekroju (b) 

background image

Zaznaczamy rzuty poziome punktów przecięcia ostrosłupa przez płaszczyznę 

 (

1’

2’

3’

 i 

4’

). Znajdujemy rzuty pionowe punktów przecięcia za pomocą prostych rzutujących 

wiedząc, że muszą leżeć na odpowiadających im krawędziach ostrosłupa. 
Wyznaczenie  punktu 

2”

  może  być  jednak  mało  dokładne  gdyż  krawędź 

B’W’

  jest 

prawie prostopadła do 

x

. Punkt 

2”

 można wyznaczyć w sposób następujący: 

- przez punkt 

2’

 prowadzimy prostą leżącą na ścianie 

ABW

 ostrosłupa równolegle 

do  krawędzi 

AB

.  Rzut  pionowy  punktu  przecięcia  prostej  z  krawędzią 

AW

  (

5”

można wyznaczyć już dokładnie.  
- ponieważ rzut pionowy pomocniczej prostej musi być również równoległy do 
rzutu pionowego krawędzi 

AB

, łatwo wyznaczamy położenie punktu 

2”

Krawędzie rzutu pionowego przekroju znajdujemy łącząc ze sobą punkty 

1”

2”

3”

 i 

4”

Zadanie 10.2. W ostrosłupie czworokątnym prawidłowym o danych 
rzutach  wyciąć  otwór  ograniczony  dwoma  płaszczyznami 

  i 

 

prostopadłymi do rzutni pionowej. 

background image

A'

C'

D'

x

"

"

C"

A"

B'

D" B"

W'

W"

z

C"'

W"'

y

A"'

B"'

D"'

y

Rys. 10.2. Rzuty główne ostrosłupa oraz płaszczyzn a i b 
prostopadłych do rzutni pionowej 

background image

Rys. 8.2. Rzut aksonometryczny ukadu osi 

Rys. 10.2a. Rzuty 
główne ostrosłupa 
z wyciętym 
fragmentem przez 
dwie płaszczyzny 
prostopadłe do 
rzutni pionowej 

z

y

x

"

"

D'

W"

W"'

y

10"

8"

7"

6"

5"

4"

3"

2"

D"'

C"'

A"'

B"'

C"

A"

B'

D" B"

A'

C'

W'

2"'

8"'

9"'

10"'

4"'

6"'

7"'

5"'

3"'

1"'

2'

8'

4'

6'

1'

10'

9'

7'

5'

3'

1"

9"

background image

Zadanie 10.3. Przeciąć graniastosłup o podstawie prostokątnej 
płaszczyzną 

(1,2,3)

 określoną trzema punktami leżącymi na jego 

krawędziach. 

10.2. Przykłady przekrojów na rzutach aksonometrycznych 

z

2

5

y

y

1

G

G

z

H

3

E

F

B

A

P

6

x

4

a)

b)

E

H

3

D

F

E

C

B

A

x

1

2

Rys. 10.3. Przekrój graniastosłupa płaszczyzną określoną przez trzy punkty 

(1, 2 ,3) 

background image

Punkty 

1

 i 

2

 leżą przynależą jednocześnie do ściany 

ABFE

 graniastosłupa i do 

płaszczyzny tnącej – przez te dwa punkty musi więc przechodzić krawędź 
przecięcia. Ściana 

DCGH

 jest równoległa do ściany 

ABFE

 zatem krawędzie 

przecięcia tych ścian muszą być równoległe – stąd punkt 

4

. Punkt 

P

 należy do 

płaszczyzny tnącej bo do tej płaszczyzny należy krawędź przecięcia z płaszczyzną 

zy

 – możemy wyznaczyć zatem następny punkt (

5

) należący do przekroju. 

Krawędź 

3-6

 musi być równoległa do krawędzi 

2-5

, a krawędź 

1-6

 do krawędzi 

4-5

 

(na mocy niezmiennika rzutowania równoległego). Zadanie ilustruje rysunek 10.3. 

z

2

5

y

y

1

G

G

z

H

3

E

F

B

A

P

6

x

4

a)

b)

E

H

3

D

F

E

C

B

A

x

1

2

Rys. 10.3. 
Powtórzenie 

background image

Zadanie 10.4. Wykreślić aksonometrię przekroju bryły płaszczyzną 
określoną trzema punktami leżącymi na jej krawędziach 

(1,2,3)

Bryła powstała przez wycięcia z sześcianu. 

2

3

1

A

u

z

1

2

3

u

y

0

u

y

u

x

0

u

x

u

z

W zadaniu 10.4 problemem jest wyznaczenie punktu na krawędzi narysowanej 
linią kreskową (krawędź niewidoczna).  

Rys. 10.4. Przekrój bryły płaszczyzną określoną przez trzy punkty 

(1, 2 ,3) 

background image

Rys. 10.4. Powtórzenie 

Wiedząc, że bryła powstała przez wycięcia z sześcianu możemy naszkicować 
krawędzie tego sześcianu. Punkt 

A

 wyznaczamy przez poprowadzenie prostej

 z

 

punktu 

3

 równoległej do krawędzi 

1-2

 aż do przecięcia z krawędzią (nieistniejącą) 

sześcianu. Drugi punkt wynikający z przecięcia prostej prostopadłej do podstawy i 
krawędzi 

2-3

 pozwala na poprowadzenie prostej przecinającej się z krawędzią 

narysowaną linią kreskową w poszukiwanym punkcie. Prosta ta leży na hipotetycznej 
płaszczyźnie prostopadłej do podstawy i przechodzącej przez przekątną podstawy. 

2

3

1

A

u

z

1

2

3

u

y

0

u

y

u

x

0

u

x

u

z

background image

Zadanie 10.5. Wykreślić aksonometrię przekroju ostrosłupa 
płaszczyzną określoną przez prostą leżącą w płaszczyźnie jego 
podstawy i punkt leżący na jego krawędzi (rys. 10.5a). 

z

a)

1

z

b)

5

1

D

3

k

2

C

A

y

x

k

y

x

B

4

Rys. 10.5. Sposób przecięcia ostrosłupa płaszczyzną określoną przez punkt i prostą 

background image

   Przy wyznaczaniu przekroju wykorzystujemy 
fakt, że krawędzie trzech przecinających się 
płaszczyzn zbiegają się w jednym punkcie (tak 
jak płaszczyzny wyznaczone przez osie układu 
prostokątnego mają jeden wspólny punkt w 
środku układu współrzędnych). Punkty 

A

B

C

 i 

D

 są punktami jednocześnie należącymi do 

płaszczyzny tnącej (leżą na prostej 

k

), do 

płaszczyzny ‘

xy

’ oraz do płaszczyzny określanej 

przez kolejne ściany ostrosłupa. 
   I tak, ponieważ punkt 

1

 i punkt

 A

 należą do 

płaszczyzny tnącej i do płaszczyzny wyznaczonej 
przez ścianę ostrosłupa, to krawędź przecięcia 
tych płaszczyzn musi przechodzić przez prostą 
łączącą te punkty – w ten sposób wyznaczamy 
punkt 

2

.  

   W podobny sposób wyznaczamy następne 
punkty należące do przekroju. Dla lepszego 
uwidocznienia powierzchnię przecięcia 
zakreskowano. 

z

a)

1

z

b)

5

1

D

3

k

2

C

A

y

x

k

y

x

B

4

Rys. 10.5b. Powtórzenie 

background image

Zadanie 10.6. Przeciąć sześcian płaszczyzną określoną trzema 
punktami leżącymi na jego krawędziach 

(1,2,3)

Po wyznaczeniu krawędzi 

1-2

 

stajemy przed problemem 
wyznaczenia kolejnej krawędzi. 
Zadanie jest przykładem 
zastosowania pomocniczej 
płaszczyzny – w tym przypadku 
przechodzącej przez punkt 

3

 i 

prostopadłej do podstawy. 
Płaszczyzna ta przecina płaszczyznę 

xy

 w prostej równoległej do osi 

x

.  

Ponieważ płaszczyzna ta jest równoległa do płaszczyzny 

xz

 (tylnej ściany sześcianu) to 

krawędź przecięcia jej przez płaszczyznę tnącą (

3-A

) musi być równoległa do krawędzi 

1-2

. Otrzymujemy punkt 

A

 leżący na płaszczyźnie 

xy

 i należący do płaszczyzny tnącej.  

Drugim punktem mającym takie cechy jest punkt 

1

. Prosta przechodząca przez te dwa 

punkty wyznaczy nam krawędź przecięcia podstawy sześcianu. Pozostałe krawędzie 
jest już łatwo wyznaczyć korzystając z równoległości krawędzi przecięć na płaszczyz-
nach równoległych. 

Rys. 10.6. Ilustracja do zadania 10.6 

background image

11. PRZENIKANIE OBIEKTÓW GEOMETRYCZNYCH

 

Wykonując przekroje brył płaszczyznami mieliśmy do czynienia z przenikaniem się 
dwóch  obiektów  geometrycznych  -  bryły  i  płaszczyzny.  Wyznaczanie  przekroju 
polegało na znalezieniu elementów wspólnych dwóch obiektów.  
Zbiór  punktów  wspólnych  dla  dwóch  wielościanów  nazywamy 

linią  przenikania

 

tych wielościanów

Wykonując przekroje brył płaszczyznami ( w poprzednim rozdziale) wyznaczaliśmy 
właśnie linię przenikania płaszczyzny z bryłą. Jeżeli bryła ta była wielościanem, to 
linią przenikania był wielokąt przestrzenny lub, czasami, dwa lub więcej wielokątów 
na które linia przenikania się rozpada. 

11.1. Przenikanie się wielokątów 

Dla ułatwienia będziemy wyznaczać linie przenikania figur płaskich których boki są 
odcinkami prostych czyli wielokątów.  Przenikanie np. kół wykonuje się wprowa-
dzając siatkę prostokątną lub kwadratową, czyli też sprowadzając zagadnienie do 
przenikania wielokątów. 
W przypadku przecinania wielokąta płaszczyzną, linią przenikania jest część krawę-
dzi przecięcia się dwóch płaszczyzn  –  płaszczyzny  tnącej i  płaszczyzny wyznaczo-
nej przez wielokąt. Odcinek ten jest wspólny dla tych dwóch obiektów geometrycz-
nych. 

background image

Zadanie 11.1. Przeciąć trójkąt, dany dwoma rzutami, płaszczyzną 

 

prostopadłą do rzutni pionowej. 

A"

C"

''

B"

a)

A'

C'

x

A"

A'

b)

C'

2'

1"

2"

B"

x

1'

B'

B'

''=p''

p'

C"

Płaszczyzna 

 przecina boki trójkąta 

AB

 i 

BC

 w punktach 

1

 i 

2

. Rzuty pionowe tych 

punktów, 

1”

 i 

2”

, leżą na rzutach pionowych tych boków trójkąta. Rzuty poziome tych 

punktów muszą leżeć na rzutach pionowych tych boków. 
Prosta 

p

 (o rzutach 

p’

 i

 p”

) jest krawędzią przecięcia płaszczyzny 

 i płaszczyzny 

trójkąta 

ABC

. Odcinek 

1-2

 jest linią przenikania. 

Rys. 11.1. Rysunek do zadania 11.1. a) dane dwa rzuty trójkąta i płasz-
czyzny 

, b) sposób rozwiązania zadania 

background image

Powyższy przykład ilustruje sposób wyznaczania linii przenikania figur płaskich w przypadku 
gdy jedna z nich zajmuje szczególne położenie względem rzutni (prostopadłość). Rzut krawędzi 
przecięcia płaszczyzn wyznaczonych przez figury może być bezpośrednio odczytany z rzutu  
w którym rzut płaszczyzny jest prostą. 

Zadanie 11.2. Wyznaczyć 
rzuty linii przenikania dwóch 
wielokątów znajdujących się 
w położeniu ogólnym 
względem rzutni. 

Q"

P"

S"

A"

R"

x

C"

B"

Q'

A'

S'

R'

P'

B'

C'

Rys. 11.2. Rzuty pionowy i poziomy 
trójkąta i czworokąta płaskiego 

Należy wyznaczyć punkty 
przebicia czworokąta 

PQRS

 przez 

boki 

AC

 i 

AB

 trójkąta 

ABC

background image

1"

B"

R"

S"

x

A"

N"

4"

2"

M"

n''

Q"

P"

C"

B'

'=n'

R'

A'

3"

m''

2'

N'

4'

M'

1'

P'

S'

'=m'

C'

Q'

3'

- przez  boki 

AC

  i 

AB

  trójkąta  prowa-

dzimy  płaszczyzny  poziomo  rzutujące 

 

b

, przecinają one boki 

PS

 i 

PQ

 oraz 

PQ

 

RS

  czworokąta  w  punktach 

1

2

  i 

3

4

Rzuty  tych  punktów  leżą  na  odpowied-
nich rzutach boków czworokąta, 
- krawędzie  przecięć  czworokąta  i  płasz-
czyzn 

 i 

b

 to proste 

m

 i 

n

. Rzuty piono-

we tych prostych pozwalają na wyznacze-
nie rzutów pionowych punktów przebicia 
czworokąta  przez  boki  trójkąta.  Są  to 
punkty 

M”

 i 

N”

 leżące na rzutach boków 

trójkąta.  Znajdujemy  rzuty  poziome  tych 
punktów  prowadząc  proste  rzutujące  do 
rzutów  poziomych  boków 

AC

  i 

AB

 

trójkąta, 
- odcinek 

MN

 jest linią przenikania. 

Widoczność  krawędzi  można  ustalić  porównując  np.  wysokości  punktów 

A

P

  i 

Q

.  Bok 

PQ

 

znajduje się powyżej boków 

AB

 i 

AC

 trójkąta. 

Przedstawiony sposób wyznaczania linii przenikania polega na wyznaczeniu punktów przebicia 
jednego wielokąta przez boki drugiego. 

Rys. 11.2b. Sposób wyznaczania linii 
przenikania wielokątów 

background image

11.2. Przenikanie wielościanów 

Zadanie 11.3. Wyznaczyć przenikanie graniastosłupa z ostrosłupem 
przy danych dwóch rzutach tych obiektów. 

Q"

P"

A"

C"

B"

a"

c"

b"

W"

a'

P'

A'

C'

W'

R"

x

Q'

c'

b' B'

R'

Rys. 11.3. Rzuty pionowy i poziomy dwóch brył 

background image

L"

P"

1"

b"

a"

R"

8"

5"

3"

Q"

C"

2"

B"

A"

7"

6"

W"

c"

4"

5'

1'

C'

P'

x

R'

b'

7'

2'

4'

3'

W'

6'

c'

L'

Q'

A'

a'

8'

B'

'

-  krawędziami  bocznymi  ostro-
słupa 

PW

QW

  i 

RW

  przebi-

jamy  poziomo  rzutujące  ściany 
boczne  graniastosłupa.  Otrzy-
mujemy punkty: 

1=PW

ab

  (

ab

  -  płaszczyzna 

wyznaczona przez proste 

a

 i 

b

2=PW

bc

,    

3=QW

ac

,  

4=QW

bc

,    

5=RW

ab

6= RW

bc

Rzuty pionowe i poziome punk-
tów pokazuje rysunek 11.3b. 
- poziomo-rzutująca  płaszczyz-
na 

a

,  wyznaczona  przez  proste 

ab

,  przecina  krawędź 

QW

 

ostrosłu-pa w punkcie 

L

. Punkty 

1

 i 

L

 oraz 

5

 i 

L

 leżą na tej samej 

płaszczyźnie 

a

,  zatem  punkty  te 

będą 

wyznaczać 

krawędzie 

przecięcia ścian ostrosłupa i gra-
niastosłupa.  Punkty 

7

  i 

8

  leżące 

na  krawędzi 

a

  pozwalają  na 

wykreślenie brakujących krawę-
dzi 

3-8

 i 

3-7

Rys. 11.3b. Wyznaczanie linii przenikania ostrosłupa  
i graniastosłupa 

background image

Wyznaczanie linii przenikania jest trudniejsze niż wyznaczanie przekrojów brył. Przy 
przekrojach brył płaszczyzną szukane punkty należące do przekroju leżą na krawę-
dziach bryły (w przypadku wielościanów), punkty łamanej przenikania leżą również na 
ścianach brył. Należy zatem łączyć sposoby wykonywania przekrojów ze sposobami 
wyznaczania punktów przebicia płaszczyzny i prostej.  

W'

A'

3'

4'

2'

7'

C'

1'

C"

B"

6'

x

A"

R"

5"

c'

8'

B'

b'

R'

a'

5'

W"

6"

2"

3"

8"

1"

4"

P"

Q'

P'

Q"

7"

a"

b"

c"

Rys. 11.3c. Widok przenikania brył po usu-
nięciu linii niewidocznych i pomocniczych 

background image

Dziękuję za uwagę