Teknisk grafik

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 december 2016; kontroller kräver 46 redigeringar .

Teknisk grafik  - geometrisk och projektionsritning [1] .

Ritning  är utförande av ritningar enligt reglerna som bestäms av uppsättningen statliga standarder (GOST), till exempel i Ryssland  - enligt " Unified System for Design Documentation " (ESKD), upprättad enligt reglerna och normerna för internationella standarder [1] .

Historia för teknisk grafik

Huvudprinciperna för utvecklingen av idéer om världen runt människan, från antiken till nutid, är geometriseringen och koordineringen av det omgivande rummet och dess föremål. [2]

I processen att utöka kunskapen och områden av mänsklig aktivitet ägde evolution rum, från förmågan att överföra visuella bilder till ytan i form av objektkonturer till skapandet av ingenjörsgrafik.

Analytisk geometri och det kartesiska koordinatsystemet

I analytisk geometri beskrivs varje punkt i det tredimensionella rummet som en uppsättning av tre kvantiteter - koordinater . Tre ömsesidigt vinkelräta koordinataxlar som skär varandra vid origo specificeras. Positionen för en punkt ges i förhållande till dessa tre axlar genom att ange en ordnad trippel av tal. Var och en av dessa siffror anger avståndet från utgångspunkten till punkten, mätt längs motsvarande axel, vilket är lika med avståndet från punkten till planet som bildas av de andra två axlarna. [3] [4]

Denna metod är baserad på den så kallade koordinatmetoden , först formulerad av Pierre Fermat i den handskrivna avhandlingen "Introduktion till studiet av platta och solida platser" ("Ad locos planos et solidos"). Oavsett Fermat, förklarades denna princip av René Descartes i tre böcker om geometri 1637 [5] . Denna metod associerar varje geometrisk relation med någon ekvation som relaterar koordinaterna för en figur eller kropp, och vice versa. [4] Denna metod för "algebraisering" av geometriska egenskaper har bevisat sin universalitet och används fruktbart inom många naturvetenskaper och teknologier [6] .

Det rektangulära koordinatsystemet är uppkallat efter Descartes, även om i hans arbete "Geometry" (1637) ansågs ett snett tvådimensionellt koordinatsystem , där punkternas koordinater bara kunde vara positiva . I utgåvan av 1659-1661 är den holländska matematikern I. Guddes arbete , där både positiva och negativa värden av tvådimensionella koordinater är tillåtna för första gången, kopplat till Geometri. Det rumsliga (tredimensionella) kartesiska koordinatsystemet introducerades 1679 av den franske matematikern F. Lair . Av all terminologi som Lair föreslog var det bara beteckningen O (franskt ursprung  - början) som slog rot. I början av 1700-talet introducerade Gerard Desargues beteckningarna , och . [5] [7]

Utveckling av grunderna för deskriptiv geometri

Mekaniken i den antika världen , medeltiden och renässansen gjorde ritningar i processen för tillverkning och montering av olika produkter . De flesta av dessa ritningar har inte överlevt, eftersom de var hemligheten bakom dynastierna för byggare och mekaniker, såväl som hantverkarnas skrå . [åtta]

Den industriella revolutionen och dess åtföljande massproduktion krävde enande och informativitet av ritningar, såväl som att de var lätta att tillverka. Till exempel har ritningarna av den självlärda ryska mekaniken I. P. Kulibin (1735-1818), I. I. Polzunov (1726-1766) bevarats. Men äran att betraktas som grundaren av beskrivande geometri gick till den franske vetenskapsmannen Gaspard Monge .

I sin bok "Geometrie descriptive" ("Descriptive geometrie"), publicerad 1798, skisserade Gaspard Monge en allmän geometrisk teori som gör det möjligt att lösa olika stereometriska problem på ett platt ark som innehåller ortogonala projektioner av en tredimensionell kropp .

Han skapade en abstrakt geometrisk modell av det verkliga rymden , enligt vilken varje punkt i tredimensionell rymd tilldelas två av sina ortogonala projektioner på ömsesidigt vinkelräta plan. Med tiden blir en projektionsritning, byggd enligt reglerna för beskrivande geometri, ett arbetsverktyg för ingenjörer , arkitekter och tekniker i alla länder.

Monge använde i sin teori termerna "horisontell", "horisontell projektionslinje" och "horisontell projektionsplan", såväl som "vertikal", "vertikal projektionslinje" och "vertikal projektionsplan". Förekomsten av etablerade termer i den professionella miljön, enligt Monge, är ett tillräckligt skäl för att vägra att införa mer generell abstrakt terminologi i omlopp:

Dessutom, eftersom de flesta projektionister är vana vid att hantera horisontalplanets position och lodlinjens riktning, antar de vanligtvis att av de två projektionsplanen är det ena horisontellt och det andra vertikalt.

Geometrisk ritning

I sin moderna form representeras geometrisk ritning av två två riktningar av beskrivande geometri:

Praktiskt beskrivande geometri är begränsad till studiet av föremål i tredimensionell euklidisk rymd . De initiala uppgifterna bör presenteras som två oberoende projektioner. I de flesta problem och algoritmer används två ortogonala projektioner på ömsesidigt vinkelräta plan.

För närvarande har disciplinen inget praktiskt värde på grund av utvecklingen av datorteknik och linjär algebras apparatur (den utbredda användningen av datormodellering), men är förmodligen oumbärlig som en del av allmän ingenjörsutbildning inom ingenjörs- och byggspecialiteter.

Projektionsritning

Det finns två projektionsmetoder.

  1. Metoden med central projektion, eller koniskt perspektiv, som ger bilder av motivet som vi ser det. I bilder gjorda med denna metod reduceras inte linjer i olika riktningar i samma antal gånger, vilket inte tillåter oss att bedöma de faktiska dimensionerna av en eller annan del av objektet. Därför har metoden med centrala projektioner inte fått någon bred tillämpning inom maskinteknik, utan används i arkitektoniska projekt när man utför perspektiv på byggnader och i målning.
  2. Den parallella projektionsmetoden bygger på antagandet att projektionscentrum är oändligt långt borta. I detta fall är de utskjutande balkarna praktiskt taget parallella med varandra, och dimensionsskillnaden mellan linjerna, som drar till de centrala projektionerna, elimineras. [9]

Produkten av projektionsritning är en ritning - ett grafiskt designdokument som innehåller en bild av ett ingenjörsobjekt (till exempel en del , en monteringsenhet , en produkt , en byggnad , en struktur , etc.), såväl som nödvändiga data , beroende på designnivå, för dess tillverkning , montering , installation, förpackning , konstruktion , kontroll , etc. [10] [11] [12] . Vanligtvis innehåller en ritning 2D- och 3D-vyer, dimensioner, textetiketter och tabeller.

Klassificering av ritningar

Klassificeringen av ritningar enligt Interstate Standard utfördes:

  1. efter bransch: tekniska ritningar, konstruktionsritningar;
  2. efter överenskommelse - i var och en av ovanstående två branscher.

Tekniska ritningar, enligt GOST 2.102 2013, klassificeras enligt deras syfte [13] :

Konstruktionsritningar som en del av konstruktionsdokumentation för konstruktion klassificeras enligt deras syfte [11] :

  1. ritningar av arkitektoniska lösningar - ritningar av en byggnad eller struktur, som återspeglar författarens avsikt med objektet med en omfattande lösning av rumsliga, planering, funktionella och estetiska krav för det, fixerad i form av en kontur betingad bild av bärande och inneslutande strukturer;
  2. ritningar av konstruktiva lösningar - ritningar som visas i form av villkorade bilder byggnadsstrukturer (armerad betong, sten, metall, trä, plast, etc.) som används i byggnader eller strukturer, och deras ömsesidiga placering och anslutning;
  1. arbetsritningar av översiktsplanen;
  2. skissritningar av allmänna vyer av icke-standardiserade produkter, strukturer, anordningar och små arkitektoniska former (skissritningar av allmänna vyer av icke-standardiserade produkter);,

Enligt designmetoden: först 3D-konstruktion, sedan ritningar, och även i omvänd ordning.

Per media: digitalt, papper.

Utförande av ritningar

Utförandet av ritningar, kortfattat "ritning", utförs inom ramen för teknisk grafik, enligt reglerna som bestäms av uppsättningen statliga standarder (GOST), till exempel i Ryssland  - enligt " Unified System for Design Documentation ” (ESKD), motsvarande normerna för internationella standarder .

Med utvecklingen av grafisk statik , med hjälp av ritning, blev det enkelt och snabbt att lösa många numeriska problem som man stöter på vid design av strukturer och maskiner och som kräver komplexa algebraiska beräkningar.

Arkitektonisk ritning använder andra konventioner och tekniker, men det kräver också noggrant iakttagande av dimensioner, eftersom de bestäms när man använder en plan genom direkt mätning med kompass och skala. I de fabriksritningar, som lämnas i händerna på de verkställande arbetarna, tillåts för det mesta ett grövre utförande, eftersom huvudmåtten vanligtvis är inskrivna, och själva ritningarna är ofta utförda i full storlek.

Förr i tiden var det brukligt att noggrant avsluta alla tekniska, arkitektoniska och tekniska ritningar: rita med tunna linjer, noggrant måla och till och med skugga rundade ytor genom att sudda ut bläcket .

Typer av parallell projektion

Rektangulär projektion

Bilder av objekt i måste utföras på ritningar ( elektroniska modeller ) av alla industrier och byggande med den rektangulära projektionsmetoden. I detta fall antas objektet vara beläget mellan observatören och motsvarande projektionsplan (fig. 6). [1] [14]

Följande namn på vyer som erhållits på huvudprojektionsplanen har fastställts (huvudvyer, Fig. 6):

  1.  — frontvy (huvudvy); på det frontala projektionsplanet P2;
  2.  - vy från ovan; på det horisontella projektionsplanet Pl;
  3.  - vy från vänster; på profilplanet för utsprången P3;
  4.  - höger sida;
  5.  — bottenvy;
  6.  - utsikt bakåt. [14] [1]
Axonometrisk projektion

Axonometrisk projektion (från annan grekisk ἄξων "axel" + μετρέω "Jag mäter") är ett sätt att avbilda geometriska objekt i en ritning med hjälp av parallella projektioner .

Ett föremål med ett koordinatsystem som det är tilldelat projiceras på ett godtyckligt plan ( bildplanet för den axonometriska projektionen) på ett sådant sätt att detta plan inte sammanfaller med dess koordinatplan. I detta fall erhålls två sammankopplade projektioner av en figur på ett plan, vilket gör det möjligt att återställa positionen i rymden och få en visuell bild av objektet. Eftersom bildplanet inte är parallellt med någon av koordinataxlarna, finns det förvrängningar av segment längs längden parallellt med koordinataxlarna. Denna distorsion kan vara lika längs alla tre axlarna - isometrisk projektion , identisk längs två axlar - dimetrisk projektion , och med olika förvrängningar längs alla tre axlarna - trimetrisk projektion .

Se även

Rektangulärt koordinatsystem

beskrivande geometri

Projektion (geometri)

Teckning

Litteratur

Myasoedova N. V., Leonova L. M.,. Pritykin F.N., Kosheleva L.I. Ingenjörsgrafik (geometrisk och projektionsritning) / Omsk: OmGTU, 2005. - 1. - P. 2-3, 16-19 - 52 s.

GOST 2.102-2013 Unified system for design documentation (ESKD). Typer och fullständighet av designdokument . Introduktionsdatum 2014-06-01.

GOST 2.305-2008 Unified system for design documentation (ESKD). Bilder - vyer, snitt, sektioner . Introduktionsdatum 2009-07-01.

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Myasoedova N.V., Leonova L.M.,. Pritykin F.N., Kosheleva L.I. Ingenjörsgrafik (geometrisk och projektionsritning) / Omsk: OmGTU, 2005. - 1. - P. 2-3, 16-19 - 52 s.
  2. ↑ Krivonogov V. G. Geodesins historia. Föreläsningar . StudFiles. Hämtad 10 november 2019.
  3. ↑ Demidovich B.P., Kudryavtsev V.A. En kort kurs i högre matematik. Lärobok för universitet. - 8 - Moskva. - Astrel Publishing House LLC, AST Publishing House LLC, 2001. - C. 4-14, 345-363 - 656 sid. — ISBN 5-17-004601-4  — ISBN 5-271-01318-9
  4. ↑ 1 2 Oleg Aleksandrovich Nikonov. Bildande av analytisk geometri och principen om komplementaritet  // Teori och praktik för social utveckling. - 2010. - Utgåva. 2. - S. 138-148. — ISSN 2072-7623 1815-4964, 2072-7623
  5. ↑ 1 2 Rosenfeld B. A., Yushkevich A. P. Det femte kapitlet "Mathematics". / Matematikens historia från antiken till början av XIX-talet. / redigerad av Yushkevich A.P. - vol 2. - 1 - Moskva, "Nauka", 1970. - S. 101-110. — 301 sid.
  6. ↑ Pogorelov A. V. Analytisk geometri. - 3:e uppl. - M . : Nauka, 1968. - 176 sid.
  7. ↑ Kartesiskt koordinatsystem. The Great Russian Encyclopedia (elektronisk version Arkiverad 21 september 2020 på Wayback Machine ). Hämtad 27 oktober 2019.
  8. ↑ Jovinelly J., Netelkos J. Hantverket och kulturen i ett medeltida skrå (medeltidens hantverk).  - 1. - Rosen Publishing Group, 2006. - S. 4-11. — 48 s. - ISBN-10 1404207570, ISBN-13: 9781404207578).
  9. ↑ Suvorov S. G., Suvorov N. S. Ingenjörsritning i frågor och svar: en handbok. - M .: Mashinostroenie, 1984. - 352 sid.
  10. ↑ GOST 2.102-2013 Unified system for design documentation (ESKD). Typer och fullständighet av designdokument Arkivkopia daterad 16 november 2019 vid Wayback Machine Introduktionsdatum 2014-06-01. — Elektronisk fond för juridisk och normativ-teknisk dokumentation. - docs.cntd.ru. Hämtad 15 november 2019.
  11. ↑ 1 2 GOST 21.501-2011 SPDS. Regler för implementering av arbetsdokumentation arkitektonisk .... docs.cntd.ru. Hämtad 28 mars 2020. Arkiverad från originalet 28 mars 2020.
  12. ↑ GOST 21.508-93 Designdokumentationssystem för konstruktion (SPDS). Regler för genomförandet av arbetsdokumentation för översiktsplaner för företag, strukturer och civila bostadsanläggningar (som ändrat), GOST daterad 05 april 1994 nr 21.508-93 . docs.cntd.ru. Hämtad 28 mars 2020. Arkiverad från originalet 28 mars 2020.
  13. ↑ GOST 2.102-2013 Unified system for design documentation (ESKD). Typer och fullständighet av designdokument, GOST daterad 22 november 2013 nr 2.102-2013 . docs.cntd.ru. Hämtad 28 mars 2020. Arkiverad från originalet 30 mars 2020.
  14. ↑ 1 2 GOST 2.305-2008 Unified system for design documentation (ESKD). Bilder - vyer, sektioner, sektioner (Ändrad) Arkiverad 27 januari 2021 på Wayback Machine , Inlagd 2009-07-01. — Elektronisk fond för juridisk och normativ-teknisk dokumentation. - docs.cntd.ru. Hämtad 15 november 2019.