Поверхности вращенияПоверхностью вращения называется поверхность, получаемая вращением какой-либо линии или кривой, как плоской, так и пространственной вокруг некоторой оси. Любая поверхность вращения может быть задана образующей l и осью вращения i. Определитель поверхности вращения: F{l, i}[A1], где [A1] –алгоритм образованияповерхности (вращения). Поверхность вращения задают на чертеже проекциями образующей и осью вращения,. Каждая точка образующей l описывает окружность h с центром на оси i (рис.7.1).
Рис. 7.1. Поверхность вращения на эпюре Монжа
Эти окружности лежат в плоскостях, перпендикулярных оси вращения, и называются параллелями. Обычно ось вращения направлена перпендикулярно к какой-либо плоскости проекции, поэтому параллели проецируются на эту плоскость в натуральную величину. Наибольшая из параллелей называется экватором, а наименьшая горлом. Плоскость, проходящая через ось вращения, называется меридиональной плоскостью, а линия ее пересечения с поверхностью вращения – меридианом. Меридиан, параллельный фронтальной проекции называется главным меридианом. Главный меридиан определяет очерк поверхности вращения на фронтальной плоскости проекций, а на горизонтальной плоскости проекций очерк поверхности ограничивается экватором hЭ, горлом hГ, верхней h1 и нижней h2 параллелями. Поверхность вращения называется закрытой, если меридиан является замкнутой кривой, пересекающей ось в двух точках. Каждая из параллелей пересекает меридиан под прямым углом, т.е. параллели и меридианы образуют прямоугольный каркас поверхности. Экватор hЭ является границей видимости поверхности вращения для горизонтальной плоскости проекций, а главный меридиан - для фронтальной плоскости проекций. К линейчатым поверхностям вращения относятся: цилиндрическая, коническая и однополостный гиперболоид вращения. Так как прямая безгранична, то линейчатые поверхности вращения ограничивают двумя параллельными плоскостями и получают тела вращения; цилиндр, однополостный гиперболоид, конус. У конуса вращения одна из ограничивающих плоскостей проходит через вершину. Если главным меридианом поверхности является кривая второго порядка, то поверхность называется поверхностью вращения второго порядка. Эти поверхности имеют общий определитель F{l2, i}[A1], где: l2 – кривая второго порядка; а i – ось вращения. Наиболее распространены следующие поверхности второго порядка, которые образуются при вращении: цилиндр – кривой второго порядка, распавшейся на две параллельные прямые; конус – кривой второго порядка, распавшейся на две пересекающиеся прямые; сфера – окружности вокруг оси, совпадающей с ее диаметром; эллипсоид – эллипса вокруг одной из его осей; параболоид – параболы вокруг ее оси. При вращении кривой второго порядка вокруг оси, не совпадающей с осью самой кривой, могут быть образованы поверхности вращения более высокого порядка. К таким поверхностям относится тор. Тором называется поверхность, образованная при вращении окружности вокруг оси, инцидентной ее плоскости, но не проходящей через центр. В зависимости от величины r – радиуса образующей окружности и расстояния R от ее центра до оси вращения возможны три варианта поверхности тора. Вариант 1: r< R –открытый тор или круговое кольцо (рис. 7.2). Вариант 2: r=R – закрытый тор (образующая касается оси). Вариант 3: r> R – закрытый тор (двуполостной). Определитель тора может быть задан двумя параметрами r и R. Ф{R, r}[А1] или Ф{(0, r) i }[А1], где: r – радиусобразующей окружности; 0 – центр этой окружности; i – ось вращения. Если нужно построить точку на поверхности вращения, то строят одну из параллелей (h) и на ней задают точку (например, точка L на рис. 7.2).
Рис. 7.2. Поверхность тора и точка L на ее поверхности
|
