4.17. SIRTLARNIN O‘ZARO KESISHUVI
Reja:
1. Konus bilan silindrning kesishuvi.
2. Silindr bilan silindrning o’zaro kesishish chizig’ini yasash.
3. Sharlar usuli
4. Qo‘zg‘almas markazli konsentrik yordamchi sharlar usuli
5. Ekssentrik sharlar usuli
6. Aylanish sirtlari kesishuvining xususiy hollari
Mashina detallarini tayyorlash jarayonida detallar sirtlarining o‘zaro kesishuv
chizig‘ini yasashga to‘g‘ri keladi. Sirtlarning kesishuv chiziqlari sirtlar uchun
umumiy bo‘lgan nuqtalar to‘plamidan iborat bo‘ladi. Kesishuv chizig‘ini yasash
uchun xuddi shunday nuqtalar aniqlanadi va ular ketma-ket tutashtiriladi.
Sirtlarning kesishuv chizig‘ini qurish uchun yordamchi kesuvchi sirtlardan
foydalaniladi. Yordamchi kesuvchi sirtning vaziyatini shunday tanlab olish
kerakki, toki u kesuvchi sirtlarni to‘g‘ri chiziqlar yoki aylanalar bo‘yicha kesib
o‘tsin. Yordamchi kesuvchi sirtlar sifatida tekislik, shar, silindr yoki konus
sirtlaridan foydalaniladi.
Yordamchi kesuvchi sirtlar usulining mohiyati quyidagilardan iborat:
Yordamchi kesuvchi sirt bilan berilgan sirtlarni kesiladi.
Yordamchi kesuvchi sirt bilan berilgan sirtlarning har birining kesishish
chizig‘i yasaladi.
Kesishish chiziqlarining o‘zaro kesishuv nuqtalari izlanayotgan kesishuv
chizig‘iga tegishli nuqtalarni beradi.
Kesuvchi sirtlarni ketma-ket o‘tkazish natijasida kerakli miqdordagi nuqtalar qatori
aniqlanadi. Ushbu kursda sirtlarning o‘zaro kesishuv chizig‘ini aniqlashning ikki:
kesuvchi tekisliklar usuli va kesuvchi sharlar usulini ko‘rib chiqamiz.
Konus bilan silindrning kesishuvi.
Konus bilan silindr sirtlari o’zaro kesishganda fazoviy, xususiy hollarda esa tekis
egri chiziq hosil bo’ladi.
Asosi bir tekislikda yotuvchi konus va silindr sirtlarini kesishish chizig’ini yasash
uchun konusning S2 uchidan silindr yasovchilariga parallel qilib kesuvchi
tekisliklar o’tkaziladi (12.12-rasm).
12.12-rasm
Bunda istalgan P tekislik konusni S2B1B2 uchburchak va silindrni esa A1, A2
nuqtalardan o’tuvchi yasovchilari bo’yicha kesishishi natijasida kesishish
chizig’ining 1, 2, 3, 4 nuqtalari hosil bo’ladi. 12.13-rasmda asoslari H tekislikda
yotgan konus bilan silindr sirtlarining kesishish chizig’ini yasash chizmada
ko’rsatilgan. Buning uchun sirtlarga urinuvchi yordamchi kesuvchi P1, … P4
tekisliklarning P1H, … P4H izlari yasaladi.
12.13-rasm
Konus bilan silindrning xarakterli nuqtalarini aniqlash konus bilan konusning
o’zaro kesishganidek bajariladi. Kesishish chizig’ining oraliq nuqtalari P1 va P4
tekisliklar orasidagi yordamchi tekisliklar orqali yasaladi. Hosil bo’lgan barcha
kesishish nuqtalari ketma-ket silliq egri chiziq bilan tutashtiriladi.
Silindr bilan silindrning o’zaro kesishish chizig’ini yasash.
Silindr bilan silindr sirti o’zaro kesishib, fazoviy egri chiziq xosil qiladi. Bunda
yordamchi tekisliklar berilgan silindrlar yasovchilariga parallel holda o’tkaziladi
Berilgan silindrlarning o’zaro kesishish chizig’ining 1,2,3,4 nuqtalarini yasash
12.14- rasmda ko’rsatilgan. Bu nuqtalar Q tekislikka parallel bo’lgan ixtiyoriy
yordamchi va ikki silindrni kesuvchi P tekislikni o’tkazish bilan yasalgan. 12.15-
rasmdagi chizmada asoslari H tekislikda yotgan ikki silindrning kesishish
chizig’ini yasash ko’rsatilgan. Silindr sirtlarining biriga urinib, ikkinchisini
kesuvchi yordamchi P1,…, P4 tekisliklarning gorizontal P1H,… P4H izlari
o’tkaziladi. Bunda P1H║P4H║QH bo’ladi.
Kesishish chizig’ining xarakterli nuqtalari xuddi konus bilan konusning yoki konus
bilan silindr kesishish chizig’ining xarakterli nuqtalari kabi topiladi. Bu A(A', A"),
B(B', B"), C(C', C") nuqtalarning gorizontal proyeksiyalari P2H, P3H…, tekislik
izlari yordamida yasaladi. Kesishish chizig’ining boshqa oraliq nuqtalari P parallel
yordamchi tekisliklar
o’tkazish bilan yasaladi. Hosil bo’lgan barcha kesishish nuqtalari o’zaro silliq egri
chiziq bilan birlashtiriladi. Prizma bilan silindrning o’zaro kesishish chizig’ini
yasash algoritmi yuqorida bayon etilgan ketma-ketlikda bajariladi.
2. Sharlar usuli
Aylanish sirtlarining o‘zaro kesishuv chiziqlarini yasashda, ayrim hollarda,
yordamchi sharlardan foydalanilsa masalani yechish bir muncha osonlashadi.
Bu usul quyidagi holga asoslangan bo‘lib, unga binoan, kesuvchi sharning markazi
aylanish sirtining markaziy o‘qiga tegishli bo‘lsa, ularning kesishish chizig‘i
aylanadan iborat bo‘ladi, hamda aylana tekisligi sirtlarning aylanish o‘qiga
perpendikulyar yo‘nalgan bo‘ladi (7.4-shakl).
7.4-shakl
O‘qlari umumiy bo‘lgan aylanish sirtlar ularning bosh meridianlarini kesishish
nuqtalaridan o‘tgan aylanalar bo‘ylab kesadi. Agar aylanish sirtining o‘qi
proeksiyalar tekisligi П
1
yoki П
2
ga perpendikulyar bo‘lsa, aylana (kesishish
chizig‘i) П
1
yoki П
2
tekislikka o‘zgarmay proeksiyalanadi. П
2
yoki П
1
tekislikka
esa to‘g‘ri chiziq tarzida proeksiyalanadi (7.4-shakl).
Aylanish sirtlarini kesishish chizig‘ini yasashda quyidagi ikki usul mavjud:
1.
Konsentrik sharlar usuli.
2.
Ekssentrik sharlar usuli.
3. Qo‘zg‘almas markazli konsentrik yordamchi sharlar usuli
Ikki aylanish sirtining o‘qlari umumiy nuqtaga ega bo‘lsa, bu o‘qlar bitta tekislikni
tashkil qiladi. Bu tekislik har ikkala sirt uchun simmetriya tekisligi bo‘ladi.
Yordamchi kesuvchi konsentrik sharlar usulini quyidagi shartlar qanoatlantirgan
hollardagina qo‘llash mumkin:
o‘zaro kesishuvchi sirtlar aylanish sirtlari bo‘lishi shart;
aylanish sirtlarining o‘qlari o‘zaro kesishgan bo‘lishi kerak;
aylanish sirtlarining o‘qlari (yoki simmetriya tekisligi) proeksiyalar
tekisliklarining biriga parallel bo‘lishi yoki sirt o‘qlarining biri proeksiyalar
tekisliklarining biriga parallel, ikkinchi o‘q esa ikkinchi proeksiyalar tekisligiga
perpendikulyar bo‘lishi kerak.
Yordamchi kesuvchi konsentrik sharlarning markazi sirtlarning o‘qlari kesishgan
nuqtasida bo‘ladi. 7.5–shaklda o‘qlari umumiy O(O
1
, O
2
) nuqtada kesishuvchi va
simmetriya tekisligi П
2
ga parallel bo‘lgan aylanish konusi va silindr sirtlari
berilgan. Bu sirtlarning kesishish chizig‘ini yasash uchun O
2
nuqtani markaz qilib,
R radiusli Ω(Ω
2
) shar chiziladi. Ω shar konus sirti bilan umumiy o‘qqa ega
bo‘lgani uchun ular ℓ(ℓ
1
,ℓ
2
) va ℓ
1
(ℓ
1
1
,ℓ
1
2
) aylanalar bo‘yicha kesishadi. 7.5–
shaklda bu aylanalarning П
2
tekislikdagi proeksiyalari A
2
1
A
2
2
va B
2
1
B
2
2
kesmalar
tarzida tasvirlangan.
Shuningdek, bu shar silindr sirti bilan umumiy o‘qqa ega bo‘lgani uchun C
2
1
C
2
2
va
D
2
1
D
2
2
kesmalar ko‘rinishidagi aylanalar bo‘yicha kesishadi. Bu aylanalarning
o‘zaro kesishish 7
2
, 8
2
, 9
2
va 10
2
nuqtalari har ikki sirt uchun umumiy bo‘lgan
nuqtalarning frontal proeksiyalari bo‘ladi. O
2
nuqtani markaz qilib, konsentrik
sharlar chiziladi, ular yordamida kesishuvchi sirtlar uchun umumiy bo‘lgan
nuqtalarni yasash mumkin. Bu nuqtalarning geometrik o‘rni bo‘lgan m
2
va n
2
egri
chiziqlar sirtlarning kesishish chizig‘i bo‘ladi.
Sirtlarning frontal ocherklarining 1
2
, 2
2
, 3
2
, 4
2
kesishish nuqtalari bu sirtlar
kesishish chizig‘ining xarakterli nuqtalari hisoblanadi. O
2
nuqtadan eng uzoqda
joylashgan 3
2
va 4
2
xarakterli nuqtalar orqali o‘tuvchi kesuvchi sharning radiusi
R
max
ga teng bo‘ladi.
Kesishish chizig‘ining xarakterli nuqtalaridan yana bir juftini kesishuvchi
sirtlarining birortasiga urinma bo‘lgan R
min
radiusli shar o‘tkazish yo‘li bilan
aniqlanadi.
Eng kichik sharning R
min
radiusi quyidagicha aniqlanadi (7.5-shakl): O
2
nuqtadan
berilgan sirtlardan birining yasovchisiga (O
2
E
2
konus yasovchisiga, O
2
F
2
esa
silindr yasovchisiga) perpendikulyarlar o‘tkaziladi. Shakldan O
2
E
2
>O
2
F
2
ekanligi
ko‘rinib turibdi. R
min
=O
2
E
2
qabul qilinadi. Agar O
2
E
2
2
F
2
bo‘lsa edi, u holda
R
min
=O
2
F
2
deb qabul qilinar edi.
Agar O
2
E
2
=O
2
F
2
=R
min
bo‘lganda, eng kichik shar ikkala sirtga urinma bo‘ladi.
Bunda sirtlarning kesishish chizig‘i ikkita tekis egri chiziqqa ajraladi.
Shunday qilib, eng kichik radiusli sharni shunday tanlash kerakki, u sirtlarning
biriga urinma bo‘lib, ikkinchi sirtni esa kesib o‘tsin.
7.5-shakl
Konus sirtiga urinma bo‘lgan R
min
radiusli shar o‘tkazish bilan yasaladigan egri
chiziqning 5, 6 xarakterli nuqtalarining vaziyati aniqlangan. Kesishish chizig‘ining
qolgan nuqtalarini yasash uchun R
max
va R
min
radiusli sharlar oralig‘ida cheksiz
ko‘p sharlar o‘tkazish mumkin. Shunday qilib, konsentrik sharlar usuli bilan ikki
aylanish sirtining kesishish chiziqlarini yasash quyidagi sxema bo‘yicha bajariladi:
ikki aylanish sirti o‘qlarining kesishish nuqtasi konsentrik sharlar markazi
sifatida qabul qilinadi;
sirtlarning frontal yoki gorizontal ocherklarining kesishish nuqtalari
xarakterli nuqtalar sifatida belgilanadi va R
max
radiusli shar aniqlanadi;
eng kichik R
min
radiusli shar chiziladi. Natijada, yana bir juft xarakterli
nuqtalar aniqlanadi;
oraliq sharlar o‘tkazilib oraliq nuqtalar topiladi.
Ekssentrik sharlar usuli
Markazlari biror aylanma sirt o’qini turli nuqtalarida joylashgan sferalar
ekssentrik sferalar deb yuritiladi. 11.10–rasmda konus o’qi va sfera markazi O (O',
O") bitta frontal simmetriya tekisligida joylashgan.
Bu ikki sirtning kesishish chizig’ini yasash uchun avvalo ularning frontal
ocherkalarining kesishish nuqtalari 1" va 2" belgilanadi. Konus o’qidagi O1"
nuqtani markaz qilib olib, R1 radiusli sfera yordamida kesishish chizig’ining 3(3',
3") 4(4', 4") nuqtalari yasalgan. Shuningdek, konus o’qidagi O2" nuqtani markaz
qilib olib, R2 radiusli sfera yordamida 5(5', 5") 6(6', 6") nuqtalarning vaziyati
aniqlangan. Xuddi shu tarzda konus o’qidagi ixtiyoriy nuqtalarni markaz qilib olib,
ixtiyoriy radiuslar bilan sferalar chizish yordamida ikkala sirtning kesishish
chizig’i m (m', m") yasalgan. Aylanma konus va tor sirtlarning kesishish chizig’ini
yasash frontal proyeksiya tekisligida ko’rsatilgan (12.11-rasm). Konusning o’qi i"
va tor yasovchilarining markazlari yotuvchi n" chiziq bitta frontal tekislikda
joylashgan. Bu sirtlarning kesishish chizig’ini yasash uchun torning frontal
proyeksiya tekisligidagi i1" o’qi orqali NIV frontal proyeksiyalovchi tekislikning
izi o’tkaziladi. Bu tekislik torni n" markazlar chizig’ini ixtiyoriy A1" nuqtada
kesadi. Bunda N1V tekislik torni l1" aylana bo’yicha kesadi. l1" aylananing
markazi A1" nuqtadan aylana tekisligiga perpendikulyar chiqariladi. Uning
aylanma konus o’qi i" bilan kesishish nuqtasi O1" belgilanadi. O1" nuqtani markaz
qilib olib, torning l1" aylanasidan o’tuvchi R1 radiusli sfera chiziladi. Bu
yordamchi sfera konus bilan l2" va l3" aylanalar bo’yicha va tor sirti bilan l1" va
l4" aylanalar bo’yicha kesishadi. l1" va l2" aylanalarning kesishish nuqtalari 3" 4"
hamda l3" va l4" aylanalarning kesishish nuqtalari 5" 6" izlanayotgan egri
chiziqning nuqtalari bo’ladi.
Aylanma konus va tor sirtlar kesishish chizig’ining xarakterli A", B" va C"
nuqtalari bu sirtlarni frontal ocherklarining kesishish nuqtalari yordamida
aniqlangan. Sirtlar o’qlarining kesishish nuqtasi O2" orqali tor sirtga urinma qilib
o’tkazilgan F" sfera sirti orqali A" va 7" xarakterli nuqtalar aniqlangan. Bu
nuqtalar egrilikning burilish nuqtalari bo’ladi. Torning i1" aylanish o’qi orqali bir
necha frontal proyeksiyalovchi tekisliklar izlarini o’tkazib va bu tekisliklarda hosil
bo’lgan aylanalar orqali markazi konus o’qida turlicha joylashgan yordamchi
sferalar o’tkazib, egri chiziqning qolgan oraliqnuqtalari yasaladi.
5. Aylanish sirtlari kesishuvining xususiy hollari
Ba’zi hollarda kesuvchi shar har ikki kesishuvchi sirtning yasovchilariga urinib
o‘tadi. Bunda sirtlarning kesishuv chiziqlari ikkita 2-tartibli tekis egri chiziqlardan
iborat bo‘ladi. Kesim yuzalarining proeksiyalari proeksiya tekisliklariga nisbatan
proeksiyalovchi vaziyatdagi tekislik bo‘lib, tasvirda ikki kesishuvchi to‘g‘ri chiziq
kesmasi ko‘rinishida bo‘ladi
.
7.7-shakl
7.7-shaklda konus bilan silindr kesishuvining xususiy holi keltirilgan. Yordamchi
kesuvchi shar konus va silindrlarning yasovchilariga mos ravishda 1
2
, 2
2
va 3
2
, 4
2
nuqtalarda urinib o‘tadi. Hosil bo‘lgan 1
2
2
2
va 3
2
4
2
kesmalar uchrashib 5
2
6
2
nuqtalarni beradi. Kesishuvchi sirtlarning ocherklari kesishgan tayanch nuqtalar
A
2
, B
2
va C
2
, D
2
lar tutashtirilganda, ular 5
2
6
2
nuqtadan o‘tadi. A
2
, B
2
va C
2
, D
2
chiziqlar sirtlarni o‘zaro kesishuv chizig‘i bo‘lib, ular kesim chizig‘ining frontal
proeksiyasidir.
Nazorat savollari
1. Ko‘pyoqlarni o‘zaro kesishish chizig‘i qanday usulda aniqlanadi?
2. Ko‘pyoq bilan egri sirtning kesishuv chizig‘i qanday usulda aniqlanadi?
3. Qo‘zg‘almas markazli konsentrik yordamchi sharlar usuli deb nimaga
aytiladi?
4. Ekssentrik yordamchi sharlar usuli deb nimaga aytiladi?
5. Ikkinchi tartibli sirtlar kesishuvining xususiy hollarida qanday egri chiziqlar
hosil bo‘ladi?
D
2
Do'stlaringiz bilan baham: |