GEOMETRIA WYKREŚLNA
I GRAFIKA INŻYNIERSKA
Rzutowanie prostokątne wg metody pierwszego kąta
( metody europejskiej – E )
Zasady wyznaczania RZUTÓW PROSTOKĄTNYCH
w układzie sześciu rzutni wzajemnie prostopadłych
(rzutni Monge’a)
Opracował:
Mgr inż. Krzysztof TWARDOCH
Instytut Mechanizacji Górnictwa
Politechniki Śląskiej
Wprowadzenie do problematyki zapisu konstrukcji mechanicznych.
NORMALIZACJA.
RZUTY – RZUTOWANIE PROSTOKĄTNE.
Zapis konstrukcji
– nośnik informacji między nadawcą i odbiorcą – stanowi zbiór informacji
o cechach geometrycznych, materiałowych i innych cechach technicznych wytworu.
Aby zapis konstrukcji był skuteczny musi spełniać określone zasady.
Zasady
zapisu
konstrukcji
:
• Zasada jednoznaczności
– Konstrukcję przedstawia się za pomocą znormalizowanych znaków
(zapis konstrukcji oparty jest o przyjęte ujednolicone zasady, przepisy i symbole)
• Zasada niesprzeczności
– Konstrukcję przedstawia się w sposób jednoznaczny;
• Zasada zupełności
– Zapis konstrukcji powinien zawierać (uwzględniać) wszystkie konieczne
i wystarczające informacje do zidentyfikowania konstrukcji.
Należy unikać nadmiaru informacji
(potencjalna przyczyna sprzeczności i powstawania błędów w przekazywanej informacji).
Rodzaje zapisu konstrukcji
• graficzny (rysunkowy) wykorzystujący różne metody rzutowania przedmiotów,
odpowiednie zasady i reguły oraz symbole,
• fotograficzno-rysunkowy stanowi odpowiednie połączenie fotografii konstrukcji
i odpowiedniego zbioru zapisanych graficznie informacji np. w postaci układu
wymiarów na fotografii konstrukcji.
• zapis komputerowy za pomocą języków programowania jest wykorzystywany np.
do sterowania obrabiarek, zewnętrzną formą takiego zapisu jest zapis graficzny.
METODY RZUTOWANIA (
PROJEKCJI
)
PN-EN ISO 5456-1. Rysunek techniczny. Metody rzutowania. Część 1: Postanowienia ogólne.
Metody rzutowania (
projekcji
) przedmiotów są zdefiniowane przez :
• rodzaje prostych rzutujących
(mogą być zarówno równoległe, jak i zbieżne);
• położenie płaszczyzny rzutu względem prostych rzutujących
(prostopadłe lub ukośne);
• położenie przedmiotu (jego głównych elementów)
(mogą być zarówno równoległe
|
prostopadłe
|
,
jak i ukośne do płaszczyzny rzutu).
R Z U T
Rzutem
nazywamy rysunkowe odwzorowanie przedmiotu lub bryły geometrycznej
na płaszczyźnie rzutów - zwanej
rzutnią
, którą jest płaszczyzna rysunku.
Rzut każdej bryły geometrycznej składa się z charakterystycznych rzutów jej punktów.
Rzut punktu na płaszczyznę
Przykład wyznaczania rzutu aksonometrycznego prostokątnego
RODZAJE RZUTOWANIA
• Rzutowanie środkowe (perspektywa zbieżna) –
odtwarza przedmiot znajdujący się w przestrzeni, tak jak jest on widoczny, a więc
z uwzględnieniem złudzeń wzrokowych.
• Rzutowanie aksonometryczne (perspektywa równoległa)
służy do poglądowego odwzorowania kształtu bryły na płaszczyźnie za pomocą
jednego rzutu równoległego
; zniekształca wymiary.
Dla rysunku technicznego największe znaczenie mają szczególne rodzaje aksonometrii
tak prostokątnej, jak i ukośnej.
Zalecane rodzaje aksonometrii (
wg PN-EN ISO 5456-3
)
:
- aksonometria prostokątna izometryczna (jednomiarowa) - izometria,
- aksonometria prostokątna dimetryczna (dwumiarowa) - dimetria prostokątna,
- aksonometria ukośna - dimetria ukośna (perspektywa kawalerska).
•
Rzutowanie prostokątne
.
RZUTOWANIE ŚRODKOWE
Rzut środkowy o środku O i rzutni
Prostopadłościan w rzucie środkowym (
perspektywicznym
)
RZUTOWANIE AKSONOMETRYCZNE
Aksonometria prostokątna izometryczna –
izometria
Układ osi dla rzutów izometrycznych
Przykładowy przedmiot narysowany w izometrii
RZUTOWANIE AKSONOMETRYCZNE
Aksonometria prostokątna dimetryczna –
dimetria prostokątna
Układ osi dla rzutów dimetrii prostokątnej
Przykładowy przedmiot narysowany w dimetrii prostokątnej
RZUTOWANIE AKSONOMETRYCZNE
Aksonometria ukośna –
dimetria ukośna
(
perspektywa kawalerska
)
Układ osi dla rzutów dimetrii ukośnej (perspektywy kawalerskiej)
Przykładowy przedmiot narysowany w dimetrii ukośnej
RZUTOWANIE AKSONOMETRYCZNE
Porównanie rzutów aksonometrycznych tego samego przedmiotu
dimetria ukośna (perspektywa kawalerska)
dimetria prostokątna
izometria
RZUTOWANIE PROSTOKĄTNE
PN-EN ISO 5456-2. Rysunek techniczny. Metody rzutowania. Część 2: Przedstawianie prostokątne.
Rzutowanie prostokątne (przedstawienie prostokątne) stanowi odwzorowanie
geometrycznej postaci konstrukcji w postaci rysunków dwuwymiarowych.
Jest to taki rodzaj rzutowania, w którym kierunki rzutowania są prostopadłe do rzutni.
Rzutowanie prostokątne jest najbardziej rozpowszechnioną formą graficznego zapisu
konstrukcji.
Rozróżnia się dwie metody rzutowania prostokątnego:
• wg metody europejskiej (metody pierwszego kąta),
• wg metody amerykańskiej (metody trzeciego kąta).
Nazwy metod rzutowania podane w nawiasach pochodzą z normy PN-EN ISO 5456-2.
Rzutowanie
wg
metody pierwszego kąta (
metody europejskiej – E
)
Rys.1. Wyznaczanie rzutu
metodą pierwszego kąta
( metodą europejską – E )
Rzutowanie
wg metody pierwszego kąta
( metody europejskiej – E )
polega na wyznaczaniu rzutów
prostokątnych przedmiotu we
wzajemnie prostopadłych
rzutniach przy założeniu, że
przedmiot rzutowany znajduje
się pomiędzy obserwatorem
i rzutnią.
Stosując metodę E
rzut prostokątny
powstaje
w następujący
sposób:
• przedmiot ustawiamy
równo-legle do rzutni
,
tak
aby
znalazł
się
pomiędzy obserwatorem
a rzutnią
,
• patrzymy na przedmiot
prosto-padle
do
płaszczyzny rzutni
,
• z każdego widocznego
punktu prowadzimy linię
prostopadłą do rzutni
,
• punkty przebicia rzutni
przez te linie łączymy
odpowiednimi odcinkami
otrzymując
rzut
prostokątny
tego
przedmiotu
na
daną
rzutnię
wg
metody
pierwszego
kąta
(
metody E
)
.
Rzutowanie
wg
metody trzeciego kąta (
metody amerykańskiej – A
)
Rzutowanie
wg metody trzeciego kąta
( metody amerykańskiej – A )
cechuje się tym, że rzutnia
znajduje się pomiędzy
obserwatorem a przedmiotem
rzutowanym co powoduje
przestawienie niektórych rzutów
w stosunku do metody E.
Rys.2. Wyznaczanie rzutu
metodą trzeciego kąta
( metodą amerykańską – A )
Zasady wyznaczania rzutów prostokątnych w układzie rzutni
wzajemnie prostopadłych
(
rzutni Monge’a
)
W przypadku przedmiotów o bardziej skomplikowanych
kształtach do jednoznacznego odwzorowania stosujemy
układ trzech rzutni wzajemnie prostopadłych.
Odwzorowywana bryła umieszczana jest w przestrzeni
euklidesowej, w której jako układ odniesienia przyjęto
trzy płaszczyzny wzajemnie prostopadłe.
Metoda rzutów na płaszczyzny wzajemnie prostopadłe
została opracowana i rozpowszechniona przez
G. Monge'a i dlatego nazwano ją metodą Monge'a.
Gaspard Monge (10 maja 1746
—
28 lipca 1818)
to francuski matematyk, fizyk, chemik, uważany za
twórcę geometrii wykreślnej.
Figura w przestrzeni w położeniu dogodnym do rzutowania
Figura umieszczona w prostokątnym układzie odniesienia
Figura umieszczona w prostokątnym układzie rzutni
Figura umieszczona w prostokątnym układzie rzutni
Rzut prostokątny figury na rzutnię
poziomą
w kierunku
k
1
Rzut prostokątny figury na rzutnię
pionową
w kierunku
k
2
Rzut prostokątny figury na rzutnię
boczną
(
pionową
) w kierunku
k
3
Figura przedstawiona zgodnie z zasadami zapisu konstrukcji
(
jednoznaczności, niesprzeczności, zupełności
)
poprzez swoje rzuty podstawowe (
poziomy, pionowy i boczny
)
Rzutnie (
rzuty
) w postaci aksonometrycznej
(
przedstawione za pomocą rzutowania aksonometrycznego
)
wymagają sprowadzenia do postaci dwuwymiarowej (
na płaszczyznę
)
Sprowadzenie rzutni poziomej na płaszczyznę poprzez jej obrót
Sprowadzenie rzutni bocznej na płaszczyznę poprzez jej obrót
Odwzorowanie geometrycznej postaci figury przestrzennej
w postaci rysunków dwuwymiarowych, czyli za pomocą
rzutowania prostokątnego (
przedstawienia prostokątnego
) Monge’a
Zasady wyznaczania rzutów prostokątnych w układzie
sześciu rzutni wzajemnie prostopadłych
(
rzutni Monge’a
)
W przypadku przedmiotów o szczególnie
skomplikowanych kształtach układ trzech
rzutni może okazać się niewystarczający
do
jednoznacznego
odwzorowania
ich
geometrycznej postaci przestrzennej.
Stosujemy wówczas układ sześciu rzutni
wzajemnie prostopadłych.
Odwzorowywany przedmiot umieszczany jest
wewnątrz wyobrażalnego prostopadłościanu,
którego wszystkie ściany są rzutniami. Na
rzutniach tych wyznaczamy rzuty prostokątne
przedmiotu wg metody E (
kąta pierwszego
)
wykorzystując zasadę rzutowania Monge’a.
Zasady wyznaczania rzutów prostokątnych w układzie
sześciu rzutni wzajemnie prostopadłych
(
rzutni Monge’a
)
Po rozwinięciu ścian prostopadłościanu
otrzymamy układ sześciu rzutów prostokątnych
określonego przedmiotu:
- rzut w kierunku A – rzut z przodu
(rzut główny)
,
- rzut w kierunku B – rzut z góry,
- rzut w kierunku C – rzut od lewej strony,
- rzut w kierunku D – rzut od prawej strony,
- rzut w kierunku E – rzut z dołu,
- rzut w kierunku F – rzut z tyłu.
Rzuty A, B, C –> podstawowy układ rzutów.
Rzuty D, E, F –> rzuty pomocnicze.
Algorytm wyznaczania sześciu rzutów prostokątnych przedmiotu
wg
metody pierwszego kąta
(
metody europejskiej – E
)
Literatura
1. Błach A.: Inżynierska geometria wykreślna (podstawy i zastosowania). Wydawnictwo Politechniki Śląskiej,
Gliwice 2002.
2. Dobrzański T.: Rysunek Techniczny Maszynowy. WNT, Warszawa 2004.
3. Paprocki K.: Zasady Zapisu Konstrukcji. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
4. PN-EN ISO 5456-1. Rysunek techniczny. Metody rzutowania. Część 1: Postanowienia ogólne.
5. PN-EN ISO 5456-2. Rysunek techniczny. Metody rzutowania. Część 2: Przedstawianie prostokątne.
6. PN-EN ISO 5456-3. Rysunek techniczny. Metody rzutowania. Część 3: Przedstawianie aksonometryczne.
7.
http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~eichler/geometria-info.html
8.
http://www.studianet.pl/kreska/index.htm
9.