Základní škola Jakuba Jana Ryby Roţmitál pod Třemšínem Efektivní výuka pro rozvoj potenciálu ţáka projekt v rámci Operačního programu VZDĚLÁVÁNÍ PRO KONKURENCESCHOPNOST ZÁKLADY TECHNICKÉHO ZOBRAZOVÁNÍ PRŮVODNÍ TEXTY PRO PRÁCI SE STAVEBNICÍ 8. a 9. ročník ZŠ Technické práce 2010
Úvod Milí ţáci, začínáte pracovat se školní stavebnicí, která vám pomůţe k prohloubení znalostí a dovedností z oblasti technického zobrazování a především pravoúhlého promítání. Pomocí této příručky získáte pod vedením učitele základní teoretické poznatky pro pochopení základních promítacích metod. Tato stavebnice vám rovněţ napomůţe k rozvoji přesnosti, představivosti a k upevnění a rozšíření poznatků z geometrie. Naučíte se zobrazovat průměty základních geometrických těles, ale i sloţitějších strojních součástí. Seznámíte se s mnoha novými pojmy, které se ovšem běţně pouţívají v technické oblasti. Stavebnici budete pouţívat v předmětu praktické činnosti v rámci tématického okruhu technické práce na základní škole. Její význam však pro vás nekončí v 8. a 9. ročníku ZŠ. Získané dovednosti a zkušenosti jistě vyuţijete při studiu na středních školách s technicky zaměřenými obory a středních odborných učilištích, kde se můţete vyučit různým řemeslům. Ale i člověk, který zdánlivě nemá technické myšlení a myslí si, ţe není pracovně zručný, můţe někdy ve svém ţivotě prohlíţet plán svého budoucího domu a bytu nebo pročítat technický návod různého zařízení. Proto si buďte jisti, ţe vše, co se zde naučíte, vyuţijete jednou ve své profesi i v běţném ţivotě. - 2 -
Popis stavebnice Stavebnice slouţí k upevnění poznatků a získání dovedností v oblasti technického zobrazování, pravoúhlého promítání a geometrie. Je základem pro kreslení a rýsování technických náčrtů a technických výkresů. Hlavní části: 1. základová deska ( průmětna půdorysna ) 2. bočnice ( průmětna nárysna ) 3. bočnice ( průmětna bokorysna) 4. čep 5. model ( zobrazované těleso ) 6. karta s obrazem promítaného tělesa 7. zaráţka 8. příchytka Popis hlavních částí stavebnice: Základová deska (1) je vyrobena z dřevotřískové desky oboustranně laminované a na bočních stěnách odýhované. Na okrajích promítací plochy základové desky jsou umístěny dvě na sebe kolmé dráţky pro zasunutí bočnic (2,3). Ve středu promítací plochy je zhotoven otvor pro zasunutí čepu (4). Bočnice (2,3) je vyříznuta z bílého lakolitu. Zasunuje se do dráţky základové desky (1) hladkou stranou k promítanému tělesu. Čep (4), na který se nasazují promítané modely, je zhotoven z hlazené ušlechtilé oceli a slouţí k jejich vystředění v promítací poloze. Na promítaná tělesa je potřeba pouţít vhodnou délku čepu. Modely (5) mají ve spodní částí osově vrtaný otvor pro nasazení na čep (4). Karty (6) s obrazy (průměty) těles jsou zajištěny ve správné poloze pomocí plastových zaráţek (7) na základové desce (1) a nahoře pomocí plechových příchytek (8). - 3 - - 3 -
Umístění karet s obrazy promítaných těles k bočnicím a základové desce Poznámka: Obrazy těles jsou znázorněny na tvrdém papíru a jsou zality do fólie. Fólie s otvorem se nasazuje na čep a pokládá na základovou desku. Tyto karty s obrazy (průměty) těles jsou součástí kaţdé stavebnice spolu s příslušnými modely. Karty se správnými obrazy vybíráš a přikládáš k bočnicím a základové desce. Obrazy těles jsou znázorněny z obou stran fólie. - 4 -
Postup při práci se stavebnicí: (viz obrázek str. 3) 1) do dráţek základové desky (1) zasuň bočnice (2) a (3) tak, aby se svojí tloušťkou překrývaly a tvořily si vzájemnou oporu 2) do otvoru základové desky (1) zasuň čep (4) o správné délce ( viz odstavec Výběr správné délky čepu str. 5 ) 3) vyber zobrazovaný model a urči jeho nejvýhodnější promítací polohu ( hlavní pohled ) 4) na čep (4) nejprve nasuň otvorem kartu (6) s obrazem promítaného modelu při pohledu shora (zalita do fólie) tak, aby její okraje byly rovnoběţné s bočnicemi (2) a ( 3) 5) na čep (4) nasaď otvorem ve spodní stěně promítaný model (5), nasazení prováděj opatrně ve směru kolmo k základové desce (1) do plné hloubky otvoru 6) po nasazení na čep (4) promítaný model (5) uprav do takové polohy, aby byly jeho rovinné stěny rovnoběţné s bočnicemi (průmětnami) (2) a (3) 7) k bočnicím (2) a (3) přiloţ karty (6) s obrazy promítaného modelu při pohledu zepředu a zleva (zality do fólie) a zasuň je za plastové zaráţky (7) na základové desce (1) 8) karty s obrazy (6) při pohledu zepředu a zleva zajisti k bočnicím příchytkami (8) v takové poloze, aby svislá osa promítaného modelu (5) i svislá osa obrazu (6) byla přibliţně stejně vzdálena od příslušné bočnice (průmětny) Několik rad ke správnému určení obrazů ( průmětů ) tělesa - dobře si prohledni těleso, uvědom si tvar jeho stěn, souměrnost, členitost, atd. - urči si nejprve hlavní pohled, kterým budeš těleso zobrazovat - nezapomeň, ţe se v průmětu zobrazí nejen vnější hrany, ale i vnitřní - uvědom si, ţe některé hrany se nezobrazí ve skutečné délce - viditelné obrysy a hrany jsou zakresleny tlustou plnou čarou - karty se správnými obrazy (průměty) těles jsou pro kaţdé těleso vţdy tři ( nárys, půdorys, bokorys ) - vybírej proto pozorně, kontroluj průmět kaţdé hrany a porovnávej její skutečnou délku s délkou v průmětu - 5 -
Výběr správné délky čepu (4): Pro správné usazení je ve spodní stěně kaţdého modelu vyvrtán do určité hloubky otvor tak, aby po jeho nasunutí na čep (4) mělo těleso správnou promítací polohu. Protoţe výšky těles jsou různé, byly proto ve stavebnici pouţity 3 různé výšky čepu (4). Pro tělesa základní řady I ( ţlutý nátěr ) je čep označen ţlutým pruhem. Pro některé technické součásti tělesa řady II ( černý nebo šedý nátěr ) je čep označen červeným pruhem a příslušné modely mají na spodní stěně s otvorem pro čep taktéţ červené označení. Pro zbývající neoznačené modely se pouţije také neoznačený čep ( nejkratší ). Příklad správného a chybného výběru délky čepu (4): Seznam zobrazovaných těles: Řada I - základní řada: 1. krychle 2. kvádr 3. pravidelný čtyřboký hranol 4. trojboký hranol 5. pětiboký hranol 6. pravidelný šestiboký hranol 7. pravidelný čtyřboký jehlan 8. pětiboký jehlan 9. čtyřboký komolý jehlan 10. válec 11. válec s otvorem 12. kuţel 13. komolý kuţel Poznámka: všechna tato tělesa jsou opatřena ţlutým nátěrem - 6 -
Řada II technické součásti: 1. kvádr se čtvercovým otvorem ( základová deska ) 2. seříznutý hranol s vybráním 3. seříznutý hranol ( styková deska ) 4. závěsné oko 5. čep 6. základní těleso matice 7. základní těleso šroubu 8. trubka 9. příruba 10. spojovací článek 11. komolý jehlan s čepem ( těleso základového šroubu ) 12. kuţelový čep Poznámka: tyto modely mají černý nebo šedý nátěr Obrázkový seznam zobrazovaných těles Řada I základní řada: Poznámka: tělesa jsou zobrazena ve zmenšení - 7 -
Řada II technické součásti Poznámka: modely technických součástí jsou většinou zobrazeny jen v hlavním pohledu, který je dostatečně průkazný z hlediska tvaru - 8 -
Základní způsoby technického zobrazování Technickým zobrazováním rozumíme grafické vyjádření předmětu vhodným způsobem promítání. Promítání si můţeme představit jako přenesení bodu tělesa, které pozorujeme, po promítací přímce do roviny ( průmětny ), kde vzniká jeho obraz ( průmět ). Vycházíme buď z konkrétního vzoru technické součásti, nebo z naší představy o předmětu. Rozlišujeme tyto základní způsoby: a) pravoúhlé promítání na několik průměten b) axonometrické zobrazení Při axonometrickém zobrazení vzniká pouze jediný průmět ( prostorový obraz ), který dává představu o tvaru tělesa. Z různých axonomatických metod je nejznámější kosoúhlé promítání, s kterým jste se jiţ setkali při kreslení náčrtů různých geometrických těles ( viz následující obrázek ) Pravoúhlé promítání Je to nejrozšířenější způsob technického zobrazování. Můţeme ho vysvětlit jako rovnoběţné promítání bodů tělesa kolmo na několik rovin ( průměten). Nejčastěji se promítá na tři navzájem kolmé roviny. Zobrazovaný předmět je umístěn mezi pozorovatelem a jednou z průměten ( promítací rovinou ). Zobrazovaný předmět umisťujeme tak, aby většina jeho rovinných stěn, přímých hran a os byla s průmětnami rovnoběţná nebo na ně kolmá. V kaţdé průmětně tak vznikne samostatný obraz (průmět). Promítáme-li na tři průmětny, jednotlivé obrazy promítaného předmětu tak vzniknou na základě tří různých pohledů: 1. pohled zepředu ( hlavní pohled ) 2. pohled zleva 3. pohled shora Hlavní pohled se volí tak, aby obsahoval o předmětu co nejvíce informací, především z hlediska jeho tvaru nebo uspořádání. Obraz předmětu při pohledu zepředu vzniká v průmětně (rovině), kterou nazýváme nárysna a nazýváme ho proto nárys. Obraz předmětu při pohledu zleva vzniká v průmětně (rovině), kterou nazýváme bokorysna a nazýváme ho proto bokorys (levý bokorys). Obraz předmětu při pohledu shora vzniká v průmětně (rovině), kterou nazýváme půdorysna a nazýváme ho proto půdorys. - 9 -
Přehled základních pojmů: pohled název promítací roviny ( průmětny ) název obrazu tělesa ( průmětu ) zepředu nárysna nárys zleva bokorysna ( levá ) bokorys ( levý ) shora půdorysna půdorys Na dalších obrázcích jsou objasněny základní principy pravoúhlého promítání a názorně vysvětleny na různých příkladech. Poznámka: průmětna promítací rovina - 10 -
- 11 -
Poučka: V rovnoběţném promítání se kaţdý útvar, který leţí v rovině rovnoběţné s průmětnou, promítne do tvaru s ním shodným. Poznámka: průmětem úsečky AB do bokorysny ( rovina yz ) jsou totoţné body A 3 a B 3-12 -
Poznámka: průmětem úsečky AB do půdorysny ( rovina xy ) jsou totoţné body A 2 a B 2-13 -
Poznámka: průmětem úsečky AB do nárysny ( rovina xz ) jsou totoţné body A 1 a B 1-14 -
Poučka: V nárysu se zobrazují do shodných útvarů všechny úsečky a obrazce leţící v rovinách rovnoběţných s nárysnou. - 15 -
Poučka: V půdorysu se zobrazují do shodných útvarů všechny úsečky a obrazce leţící v rovinách rovnoběţných s půdorysnou. - 16 -
Poučka: V bokorysu se zobrazují do shodných útvarů všechny úsečky a obrazce leţící v rovinách rovnoběţných s bokorysnou. - 17 -
Poznámka: neviditelné hrany se kreslí tenkou čárkovanou čarou - 18 -
Poznámka: tenká čárkovaná čára má pouze pomocný charakter, běţně se nezakresluje Poučka: Obrazy těles se rovnoměrně rozloţí na ploše výkresu a mezi nimi se vynechá dostatek místa pro další údaje. - 19 -
- 20 -
Poučka: Předměty se zobrazují ve funkční poloze nebo poloze vhodné pro výrobu. - 21 -
- 22 -
Poučka: Součást se můţe nakreslit jen v tolika průmětech, kolik jich je třeba k jednoznačnému a úplnému určení tvaru a rozměrů. - 23 -
- 24 -
Poučka: Základní pravidla pro zobrazování předmětů stanoví příslušná norma ( závazný předpis ). - 25 -
- 26 -
Upozornění: V průmětech osově souměrných těles se zakreslují tenkou čerchovanou čarou osy souměrnosti, které se přetahují o 2-5 mm přes obrysovou čáru. Tyto osy nejsou pro úvodní zjednodušení zakreslovány. Budou součástí dalšího kurzu o technickém kreslení. - 27 -
- 28 -
Upozornění: Průměty technických součástí se zobrazují na technických výkresech podle českých technických norem ( zkratka ČSN ), které vymezují jejich účel, formáty, rozmístění údajů, písmo, kótování, tolerance a mnoho dalších údajů. S nimi se částečně seznámíte na ZŠ a především na středních školách technického zaměření. - 29 -
Metodická poznámka pro učitele Průměty těles jsou z úsporných důvodů znázorněny na kartách zalitých do fólie oboustranně. Ve většině případů je na jedné straně obraz tělesa ze základní řady I a na druhé obraz technické součásti z řady II. Některé průměty jsou záměrně chybné, aby se ţáci naučili rozlišovat detaily, porovnávat rozměry skutečné i rozměry útvaru v průmětu a upevnili si tak poznatky z oblasti pravoúhlém promítání. V kaţdé stavebnici jsou karty s průměty všech modelů (viz seznam str. 6,7). Ţáci je vybírají a přikládají k průmětnám. Karty s průměty jsou v zásadě rozděleny do tří skupin: - tělesa, jejichţ základním tvarem je hranol nebo je tvar od něj odvozen - tělesa obsahující kruh nebo šestihran - tělesa, jejichţ základním tvarem je jehlan nebo je tvar od něj odvozen. Proto je vhodné, aby ţáci neurčovali průměty všech těles najednou, ale pracovali jen s určitou skupinou nebo i její částí. V opačném případě je moţné vybrat z kaţdé skupiny několik jednodušších modelů a vytvořit tak vlastní soubor, s kterým ţáci pracují. Na závěr práce se stavebnicí doporučuji výběr sloţitějších modelů z jakékoliv skupiny těles. Výběr tělesa určuje učitel ( zvláště v úvodních hodinách ). Ţáci, kteří pracují ve dvojici, pokračují v další úloze aţ po kontrole učitelem. V případě, ţe jsou vybrány chybné průměty, musí ţáci nejprve chyby odstranit a teprve po následné kontrole pokračují. Dále je také nutné ţáky upozornit, ţe karty s průměty nesplňují všechny náleţitosti z hlediska příslušných norem ČSN ( formát, osy, popisové pole, atd. ). - 30 -
Název: Základy technického zobrazování - průvodní texty pro práci se stavebnicí Použitý software: držitel licence ZŠ J.J.Ryby v Rožmitále p. Tř. Windows XP Proffesional aplikace SMART Notebook Autor: František Hahn ZŠ J.J.Ryby v Rožmitále p. Tř. ( www.zsrozmital.cz ) Použitá literatura: J. Šťastný, B. Třeštík a kol., Manuál technické dokumentace J. Kadleček-Š. Gergelitsová, Základy rýsování - 31 -