Классификация криволинейных поверхностей и тел. Точки и линии на поверхности
При вращении прямолинейной образующей получаются линейчатые поверхности вращения (рис.10а, б, в): цилиндрическая, коническая.
Рис.10 Поверхности вращения
а) цилиндр, б) конус, в) гиперболоид,
г) шар, е) гиперболоид, ж) параболоид,
д) тор, к) эллипсоид
Цилиндрическая поверхность образуется вращением прямой l вокруг параллельной ей оси i, коническая — вращением прямой l вокруг пересекающейся с ней в точке S оси i, а поверхность однополостного гиперболоида — вращением прямой l вокруг скрещивающейся с ней оси i. Все эти три поверхности являются поверхностями вращения второго порядка. Аналитически порядок поверхности определяется степенью ее уравнения, а геометрически — числом точек пересечения поверхности с прямой линией.
При вращении криволинейных образующих получаются, как правило, нелинейчатые поверхности. Вращение кривых второго порядка вокруг своих осей симметрии образует поверхности вращения второго порядка сферическую, гиперболическую (однополостную и двуполостную), параболическую и др.
Сферическая поверхность (рис. 10г) образуется вращением окружности вокруг оси, проходящей через ее центр, т. е. вокруг диаметра. Если ось вращения не проходит через центр, но лежит внутри окружности, образуется поверхность тора закрытого, а если лежит вне окружности — тора открытого (кольца — рис. 10д). Тор — поверхность четвертого порядка.
Поверхность однополостного гиперболоида образуется вращением прямой вокруг скрещивающейся с ней оси (рис. 10в). Вращение гиперболы вокруг действительной оси образует поверхность двуполостного гиперболоида (рис.10е), вращение параболы вокруг ее оси - поверхность параболоида (рис. 10ж).
Следует различать понятия поверхности и тела. Так, например, цилиндрическая поверхность вдоль образующей бесконечна, а цилиндр — это тело, т. е. часть пространства, ограниченная цилиндрической поверхностью и двумя плоскими основаниями. Аналогично различаются коническая поверхность и конус, сферическая поверхность и шар, и т.д.
При вращении образующей (рис. 11) вокруг оси i все точки образующей, кроме лежащих на оси, опишут на окружности плоскости, которые перпендикулярны оси. Эти окружности называют параллелями, наименьшую из них — горлом, а наибольшую — экватором.
Рис.11 Поверхность, заданная образующей и положением оси
Линия сечения поверхности вращения плоскостью, проходящей через ось вращения, называется меридианом. Фронтальный меридиан называют главным. Все меридианы одинаковы, а параллели различны.
Каждая параллель пересекает все меридианы под прямым углом. Совокупность параллелей и меридианов образуют на поверхности ортогональную сетку.
На комплексном чертеже ось поверхности вращения обычно располагают перпендикулярно одной из плоскостей проекций. На рис. 11 ось i поверхности вращения перпендикулярна плоскости проекций П1. В этом случае проецируются без искажения:
на плоскость П1 — все параллели (окружности);
на плоскость П2 — главный меридиан, который и определяет фронтальный очерк поверхности.
При изучении поверхностей вращения важным является определение условий нахождения точки на поверхности вращения.
Точка принадлежит поверхности, если она принадлежит линии этой поверхности.
На комплексном чертеже проекции точки должны лежать на одноименных проекциях линии, принадлежащей поверхности и проходящей через данную точку. В качестве таких линий выбирают графически простые линии поверхности — прямые или окружности, которые получаются пересечением данной поверхности вспомогательной поверхностью (плоскостью). Алгоритм построения и его реализация (Рис.12) могут быть следующими:
а) выбрать графически простую на данной поверхности линию, проходящую через заданную точку;
б) построить проекции этой линии на чертеже;
в) построить проекции заданной точки на проекциях этой линии.
Рис. 12
Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 4086;