ŠROUBOVICE. 1) Šroubový pohyb. 2) Základní pojmy a konstrukce

Podobné dokumenty
Šroubový pohyb rovnoměrný pohyb složený z posunutí a rotace. Šroubovice dráha hmotného bodu při šroubovém pohybu

KRUHOVÁ ŠROUBOVICE A JEJÍ VLASTNOSTI

Rozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou

Konstruktivní geometrie Bod Axonometrie. Úloha: V pravoúhlé axonometrii (XY = 10; XZ = 12; YZ = 11) zobrazte bod A[2; 3; 5] a bod V[9; 7.5; 11].

8 Plochy - vytvoření, rozdělení, tečná rovina a normála. Šroubové plochy - přímkové, cyklické. Literatura:

ROTAČNÍ PLOCHY. 1) Základní pojmy

Smysl otáčení. Aplikace. Pravotočivá

tečen a osu o π, V o; plochu omezte hranou vratu a půdorysnou a proved te rozvinutí

P R O M Í T Á N Í. rovina π - průmětna vektor s r - směr promítání. a // s r, b// s r,

Obsah a průběh zkoušky 1PG

Šroubovice... 5 Šroubové plochy Stanovte paprsek tak, aby procházel bodem A a po odrazu na rovině ρ procházel bodem

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

Cyklografie. Cyklický průmět bodu

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ - 2. část

Konstruktivní geometrie

5) Průnik rotačních ploch. A) Osy totožné (a kolmé k půdorysně) Bod R průniku ploch. 1) Pomocná plocha κ

AXONOMETRIE. Rozměry ve směru os (souřadnice bodů) jsou násobkem příslušné jednotky.

11. Rotační a šroubové plochy

Kinematika rektifikace oblouku (Sobotkova a Kochaňského), prostá cykloida, prostá epicykloida, úpatnice paraboly.

Analytická geometrie přímky, roviny (opakování středoškolské látky) = 0. Napište obecnou rovnici. 8. Jsou dány body A [ 2,3,

0 x 12. x 12. strana Mongeovo promítání - polohové úlohy.

PŘÍMKOVÉ PLOCHY. Přednáška DG2*A

Konstruktivní geometrie PODKLADY PRO PŘEDNÁŠKU

AXONOMETRIE - 2. část

1. Přímka a její části

Kružnice, úhly příslušné k oblouku kružnice

Klíčová slova Mongeovo promítání, kuželosečka, rotační plocha.

půdorysu; pro každý bod X v prostoru je tedy sestrojen pouze jeho nárys X 2 a pro jeho

1. a) Určete parciální derivace prvního řádu funkce z = z(x, y) dané rovnicí z 3 3xy 8 = 0 v

Mongeova projekce - úlohy polohy

Interaktivní modely pro Konstruktivní geometrii

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. ZOBRAZENÍ BODU - sdružení průměten. ZOBRAZENÍ BODU - kartézské souřadnice A[3; 5; 4], B[-4; -6; 2]

A[ 20, 70, 50] a výška v = 70, volte z V > z S ; R[ 40, 20, 80], Q[60, 70, 10]. α(90, 60, 70).

Geometrie. 1 Metrické vlastnosti. Odchylku boční hrany a podstavy. Odchylku boční stěny a podstavy

Další plochy technické praxe

Deskriptivní geometrie 2

Využití Rhinoceros ve výuce předmětu Počítačová geometrie a grafika. Bítov Blok 1: Kinematika

Pracovní listy MONGEOVO PROMÍTÁNÍ

Shodná zobrazení v rovině

DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE ELEKTRONICKÁ SKRIPTA CYKLICKÉ KŘIVKY

ŘEŠENÉ PŘÍKLADY DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. ONDŘEJ MACHŮ a kol.

Zobrazení hranolu. Příklad 5: Sestrojte řez pravidelného šestibokého hranolu s podstavou v půdorysně rovinou ρ. Sestrojte síť seříznuté části.

Základní úlohy v Mongeově promítání. n 2 A 1 A 1 A 1. p 1 N 2 A 2. x 1,2 N 1 x 1,2. x 1,2 N 1

Definice Tečna paraboly je přímka, která má s parabolou jediný společný bod,

Deskriptivní geometrie 0A5

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. bylo objeveno a rozvinuto francouzem Gaspardem Mongem ( ) po dlouhou dobu bylo vojenským tajemstvím

X = A + tu. Obr x = a 1 + tu 1 y = a 2 + tu 2, t R, y = kx + q, k, q R (6.1)

3.MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. Rovnoběžný průmět 3D těles na rovinu není vzájemně jednoznačné zobrazení, k obrazu neumíme jednoznačně určit objekt v prostoru

s touto válcovou plochou. Tento případ nebudeme dále uvažovat.

Kinematika tuhého tělesa. Pohyb tělesa v rovině a v prostoru, posuvný a rotační pohyb

Deskriptivní geometrie 2

Deskriptivní geometrie pro střední školy

- shodnost trojúhelníků. Věta SSS: Věta SUS: Věta USU:

Test č. 1. Kuželosečky, afinita a kolineace

Kinematická geometrie

Kótované promítání. Úvod. Zobrazení bodu

Grafy elementárních funkcí v posunutém tvaru

Matematika I (KX001) Užití derivace v geometrii, ve fyzice 3. října f (x 0 ) (x x 0) Je-li f (x 0 ) = 0, tečna: x = 3, normála: y = 0

Syntetická geometrie I

KLASICKÁ MECHANIKA. Předmětem mechaniky matematický popis mechanického pohybu v prostoru a v čase a jeho příčiny.

KONSTRUKTIVNÍ GEOMETRIE

Syntetická geometrie I

MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek v letech

[obr. 1] Rozbor S 3 S 2 S 1. o 1. o 2 [obr. 2]

Konstruktivní geometrie - LI. Konstruktivní geometrie - LI () Kótované promítání 1 / 44

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky. Geometrie pro FST 2. Pomocný učební text - díl II

MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek ( 2015)

Zářezová metoda Kosoúhlé promítání

A[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz

Rovnice přímky. s = AB = B A. X A = t s tj. X = A + t s, kde t R. t je parametr. x = a 1 + ts 1 y = a 2 + ts 2 z = a 3 + ts 3. t R

REKONSTRUKCE ASTROLÁBU POMOCÍ STEREOGRAFICKÉ PROJEKCE

Rys č. 1 Zobrazení objektu

DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE PRO STUDENTY GYMNÁZIA CH. DOPPLERA. Mgr. Ondřej Machů. --- Pracovní verze:

Sedlová plocha (hyperbolický paraboloid)

Elementární plochy-základní pojmy

Je-li dána hranolová nebo jehlanová plocha s podstavou v rovině σ a rovina řezu ρ:

BIOMECHANIKA KINEMATIKA

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky. Geometrie. Pomocný učební text. František Ježek, Světlana Tomiczková

Mongeovo zobrazení. Řez jehlanu

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Základní topologické pojmy:

13. cvičení z Matematické analýzy 2

Axiomy: Jsou to tvrzení o těchto pojmech a vztazích, která jsou přijata bez důkazů. Například:

pomocný bod H perspektivního obrázku zvolte 10 cm zdola a 7 cm zleva.)

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

KÓTOVANÉ PROMÍTÁNÍ KÓTOVANÉ PROMÍTÁNÍ

ZBORCENÉ PŘÍMKOVÉ PLOCHY ŘEŠENÉ PŘÍKLADY

Axonometrie KG - L ZS MZLU v Brně. KG - L (MZLU v Brně) Axonometrie ZS / 60

Nejprve si připomeňme z geometrie pojem orientovaného úhlu a jeho velikosti.

ŠROUBOVÉ PLOCHY. 1. Základní úlohy na šroubových plochách.

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ. u. v = u v + u v. Umět ho aplikovat při

Pravoúhlá axonometrie

Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5. ROČNÍKOVÁ PRÁCE Technické osvětlení

Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5. Technické Osvětlení

1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem

Polohové úlohy v axonometrii

Polohové úlohy v axonometrii

A 1. x x. 1.1 V pravoúhlé axonometrii zobrazte průměty bodu A [4, 5, 8].

2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU Vektory Úlohy k samostatnému řešení... 21

Transkript:

1) Šroubový pohyb ŠROUBOVICE Šroubový pohyb vznikne složením dvou pohybů : otočení kolem dané osy o a posunutí ve směru této osy. Velikost posunutí je přitom přímo úměrná otočení. Konstantou této přímé úměrnosti je v 0 - redukovaná výška závitu. p = v 0. ω, p - velikost posunutí, ω - úhel otočení ( v radiánech) Smysl šroubového pohybu v závislosti na orientaci složek pohybu: Při zobrazení v Mongeově promítání bude osa o vždy kolmá k půdorysně. Poznámka: Orientaci posunutí značíme v nárysu šipkou směrem dolů, šipka otočení vyznačená v půdorysu nad o 1 směřuje u pravotočivého pohybu doprava, u levotočivého doleva. Orientace složek šroubového pohybu je pak shodná nebo opačná vzhledem k orientaci šipek. Určení šroubového pohybu : osa o, redukovaná výška v 0 a smysl pohybu - (o, v 0, smysl) ) Základní pojmy a konstrukce Šroubovice je trajektorie bodu ve šroubovém pohybu. Je určena tvořicím bodem a šroubovým pohybem. Na obrázku je zobrazen jeden závit šroubovice na plášti rotačního válce : A, o, v 0, pravotočivý B, o, v 0, levotočivý 1

Složky oblouku ( A B ) pravotočivé šroubovice Vztah mezi otočením a posunutím 1) Půdorys: r A = o1 A1 - poloměr šroubovice bodu A půdorys šroubovice leží na kružnici s o, ) 1 ( 1 ra Otočení ot AB : oblouk A 1 B 1 úhel otočení ω nahradíme příslušným obloukem kružnice s 1 Posunutí se v půdorysu neprojeví ) Nárys: Otočení : úsečka A B // x1 (nárys oblouku otočení ot AB ) Posunutí p AB : úsečka B' B posunutí p AB = z B - z A A) Výpočtem : p = v 0. ω dáno ω AB pab = v0. ωab pab dáno p AB ω AB = v Orientace složek je v daném případě proti šipce o Poznámka: ω = 1 p = v0 otočení o 1 radián ( 60 ) představuje posunutí o v 0 (oblouk otočení délky r A představuje posunutí o v 0 ) B) Graficky Velikost otočení je dána délkou příslušného oblouku půdorysu šroubovice 0

Postup pro konstrukci dalšího bodu M šroubovice určené bodem A a red.výškou v 0 : 1) základní : pravoúhlý, odvěsny r A a v 0 (oblouk otočení délky poloměru r A šroubovice posunutí v 0 ) ) změna velikosti základního podle odvěsny příslušné složky k otočení určit posunutí k posunutí určit otočení Poznámka: Při konstrukcích použijeme rektifikaci oblouku kružnice jako v kinematice. Výška závitu šroubovice Výška závitu v = posunutí při otočení o úhel ω = π Vztah mezi v a v 0 : ω π p = πrv = 0 v = πrv0 v 0 v = πr Grafickou závislost ukazuje obrázek (l/ je polovina délky půdorysu šroubovice) Příklad: Zobrazte jeden závit pravotočivé šroubovice dané bodem A, osou o a výškou závitu v. 1) Půdorysem bude kružnice s1 ( o1,r = o1 A1 ), body šroubovice v půdoryse zvolíme s krokem otočení 30 o (30 o = 360 o /1). ) Nárys těchto bodů dostaneme pomocí kroku posunutí = v/1 3

3) Základní úlohy (1) Průsečík šroubovice s rovinou ρ rovnoběžnou s osou ( ρ π ) () Průsečík šroubovice s rovinou ρ kolmou k ose ( ρ // π ) (3) Tečna šroubovice Úlohy budeme řešit graficky. Při početním řešení je nutné úhel otočení převádět z radiánů na stupně (a naopak) a použít vztahů (α je úhel otočení ve stupních): πα p = v 0 ω p = v0 k otočení (ve stupních) určit posunutí 180 p p 180 ω = α = k posunutí určit otočení (ve stupních) v π v 0 0 Příklad 1a: Sestrojte průsečík R šroubovice (A, o, v 0, pravotočivý) s polorovinou ρ π. 1) ( o,r o A ) s1 1 A = 1 1 ) půdorys R 1 : R1 s 1 ρ1 otočení ot = oblouk A 1 R 1 AR 3) posunutí p AR : 4) nárys R : R1 R, zr - za = p AR orientace: otočení proti šipce posunutí také proti šipce Poznámky: Úloha má nekonečně mnoho řešení (počet průsečíků odpovídá počtu závitů šroubovice). V dalších úlohách se omezíme na řešení v rámci jednoho závitu. V případě celé roviny budou další průsečíky k bodům R výškově posunuty o polovinu výšky závitu šroubovice. Jejich konstrukce je podobná. 4

Příklad 1b: Sestrojte průsečík R šroubovice (A, o, v 0, levotočivý) s rovinou ρ π. 5

Příklad a: Sestrojte průsečík R šroubovice (A, o, v 0, levotočivý) s rovinou ρ // π. 1) ( o,r o A ) s1 1 A = 1 1 ) nárys : p AR = výškový rozdíl A a ρ 3) otočení ot AR : 4) půdorys R1 s1 : oblouk A 1 R 1 = ot AR orientace: posunutí po šipce otočení také po šipce nárys R : R ρ 1 R Příklad b: Sestrojte průsečík R šroubovice (A, o, v 0, pravotočivý) s rovinou ρ // π. 6

Tečna šroubovice A α, α o,s o α k ( S,r = Průsečíky tečen šroubovice s rovinou α leží na evolventě e kružnice k. AS ) Tečny šroubovice svírají s rovinou α konstantní úhel ϕ - šroubovice je křivka konstantního spádu. Tečna t šroubovice s v bodě T je rovnoběžná s površkou t řídicího kužele (vrchol V, výška v 0, podstava s 1 ). Příklad 3a: Sestrojte tečnu t šroubovice (T, o, v 0, pravotočivý) v bodě T. 1) s o, ) 1 ( 1 rt ) t 1 tečna s 1 v bodě T 1 3) T1 T1 s1 (otočením o 90 o po šipce) T 1 T x1 4) t // T V 7

Příklad 3b: Sestrojte tečnu t šroubovice (T, o, v 0, levotočivý) v bodě T. Příklad 3c: Sestrojte tečnu t šroubovice (T, o, v 0, pravotočivý) v bodě T. Jiné řešení příkladu 3a 1) s o, ) 1 ( 1 rt ) t 1 tečna s 1 v bodě T 1 3) Q1 t1, T 1Q1 = r T Q, z Q zt = v0 1 Q 4) t Q T Poznámky: V tomto případě posuneme površku t řídicího kužele do bodu T ( T Q ). Orientace při konstrukci bodu Q je dána šipkami. 8

4) Parametrické rovnice šroubovice Parametrické rovnice jednoho závitu pravotočivé šroubovice ( A x, o z, v 0 ) r = OA X 0 = ( r cost, r sin t, v t), t 0, π Úkol: Napište rovnici levotočivé šroubovice Průmět šroubovice do roviny (xz) y = 0 x = r cost, z = v0t z x = r cos v 0 Tečna šroubovice r tečný vektor s = ( x, y, z ) = ( r sin t, r cost, v0 ) r půdorys s 1 = ( r sin t, r cost, 0) r r s.s1 r sin t + r cos t úhel ϕ : cos ϕ = r r = s. s 1 r + v r 0 = r r + v 0 = konstanta Šroubovice je křivka konstantního spádu. 9

Řešení příkladů ze 3.kapitoly Příklad 1b: Sestrojte průsečík R šroubovice (A, o, v 0, levotočivý) s rovinou ρ π. 10

Příklad b: Sestrojte průsečík R šroubovice (A, o, v 0, pravotočivý) s rovinou ρ // π. Příklad 3b: Sestrojte tečnu t šroubovice (T, o, v 0, levotočivý) v bodě T. 11