Обсуждаем

  • admin 10.10.2013
    Как подготовить автомобиль к з ... (1)
    admin-фото
    хм..интересно подметили в последнем абзаце про автозаправки. в наше время не стоит доверять никому, даже заправкам, лучше всегда заправляться тольок на проверенной заправке!
  • Костя 10.10.2013
    Камеры на дорогах станут узнав ... (1)
    Костя-фото
    ну конечно, всё через одно место делается в нашей стране. Какой то депутат или его родственник закупил новую партию видеокамер дорогущих, депутат просунул данный закон в думу, остальные его приняли и для родственника профит. Ну ёлки-палки...неужели нельзя было об этом думать ранее, про распознование лиц в машине, а не закупитть кучу дорогущих видеокамер, а потом купить кучу других видеокамер улучшеных......бред....
  • Гриша 09.10.2013
    Как и зачем убирать снег с маш ... (1)
    Гриша-фото
    спасибо автору статьи за эти дельные советы, которые так сильно пригодятся в наступающей зиме.
  • виталий 08.10.2013
    Форд и Шевроле - два автомобил ... (1)
    виталий-фото
    ничего себе, конструкторы конечно молодцы, вот бы видео этого шедевра увидеть, сча на ютубе посмотрю.
  • Макс 08.10.2013
    Обновление UAZ Patriot (1)
    Макс-фото
    да сколько бы они его не обновляли, эта машина всегда будет хламом, те кто в них ездили поймут о чём я)
  • Юрий 07.10.2013
    Jaguar XF — автомобиль для биз ... (1)
    Юрий-фото
    да, по описанию конечно этот автомобиль просто класс. посмотрим какой он будет на деле, я уже не очень верю в ягуары и ланд роверы с тех пор как их производство перенесли в Индию.
  • василий 06.10.2013
    Volkswagen берёт ориентир на б ... (1)
    василий-фото
    И правильно, полносью поддерживаю фольцваген, так как не только надо думать о бизнес классах!
  • sanek 05.10.2013
    Как улучшить автомобильный дви ... (1)
    sanek-фото
    Огромное спасибо за советы, я даже и не представлял себе, что так можно улучшить движок.
  • фёдор 04.10.2013
    Новые моторы в BMW M3 и M4 (1)
    фёдор-фото
    интересно интересно. Ну посмотрим что у них из этого получится, надеюсь эти движки будут куда лучше чем на e69 кузове...
  • Евгений 03.10.2013
    В декабре ожидается премьера п ... (1)
    Евгений-фото
    Ого, вот это новость! Шикарная машина просто. Надо скорее становится президентом, чтобы кататься на такой)) (шутка)
26
февраль

Построение поверхности кузова

Общие сведения. Построение или разработка поверхности кузова на чертеже является одной из важнейших стадий проектирования кузова. От правильно и точно спроектированной поверхности кузова зависят внешний вид автомобиля, его обтекаемость увязка всех деталей и технологичность производства кузова. Контурные линии и размеры поверхности кузова, изображенные на чертеже, не определяют действительной формы всех деталей, составляющих эту поверхность, поэтому требуется еще изображение и промежуточных сечений этих деталей.
Обычно контуры кузовной детали представляют собой произвольно проведенные художником лекальные кривые линии, образованные из отрезков параболических, гиперболических или эллиптических линий. Поверхность, ограниченная такими контурами, не является плоской, цилиндрической, конической, сферической или какой-либо иной, известной из геометрии. Это — сложная поверхность, причем она может быть в зависимости от замысла художника более или менее выпуклой или вогнутой на всем протяжении или только на отдельных участках. Для полного определения такой поверхности на чертеже (помимо контуров) необходимы сечения поверхности или проекции ряда линий, образующих ее.
Так как между заданными контурами и сечениями возможно построение бесчисленного множества поверхностей, то следует (по крайней мере при проектировании легковых автомобилей) соблюдать изложенный ранее порядок проектных работ, предшествующий разработке поверхности и заканчивающийся постройкой предварительного макета кузова в натуральную величину. С макета снимают шаблоны, по которым уточняют контуры поверхности, изображенные на композиционном чертеже кузова.
Линии контуров и сечений наносятся на чертеж с помощью лекал. Лекала изготовляются из целлулоида или из пластмассы толщиной 1,5—3 мм. Линии особо малой кривизны чертят с помощью гибкой рейки, для закрепления которой в требуемом положении служат свинцовые грузы с проволочными хоботами, входящими в паз рейки.
Работа по построению поверхностей требует от конструктора большой точности и чистоты. Точки и линии на чертеже следует обозначать четкими буквами, в некоторых случаях рекомендуется пользоваться цветными карандашами.
Построение поверхности кузова производится в натуральную величину на плазе.
В процессе этой работы задача конструктора заключается в том, чтобы получить ряд линий или сечений поверхности каждого участка, которые, после переноса их с помощью шаблонов с плаза на деревянную болванку или на главную модель придали бы этой болванке поверхность, соответствующую макету, с плавными переходами от одного заданного контура к другому. Поверхность главной модели не должна иметь местных, даже малозаметных, недостатков поверхности макета.
Для соответствия поверхности главной модели изложенным требованиям, помимо плавности заданных контуров, необходима строгая зависимость между всеми сечениями и линиями поверхности, а также линиями контуров.
Казалось бы, достаточно снять с макета большое количество шаблонов, обвести их карандашом на чертеже и после многократного корректирования увязать между собой. Такой способ, называемый способом графических приближений, в отдельных случаях допустим, но поверхность макета, выполненная от руки или на-глаз, никогда не будет достаточно плавной и точной и не может служить моделью для изготовления штампов. Помимо этого снятие, подгонка шаблонов — трудоемкая, неточная работа.
Конструкторам кузовов известен ряд прикладных методов, позволяющих быстро и точно строить проекционные чертежи криволинейных поверхностей. Недостаток и ограниченность этих способов заключаются в том, что они позволяют вычерчивать только одну поверхность между заданными контурами и сечениями, в то время как скульптор и модельщик могут придать поверхности различные формы. Единственная поверхность, образованная путем такого построения, не всегда имеет требуемую форму.
В результате исследований, произведенных на Горьковском автозаводе им. Молотова под руководством инж. Д. А. Вильямса, было найдено геометрическое обоснование способов построения поверхностей, и графическая разработка их перестала быть рядом прикладных построений, а получила теоретическую основу
Кривые линии, пропорциональные линии. Всякая кривая линия может рассматриваться, как след движущейся точки. Она может графически определяться рядом точек, представляющих собой различные положения образующей точки. Кривые разделяются на плоские, все точки которых лежат в одной плоскости, и пространственные, точки которых не лежат в одной плоскости.
Построение поверхности кузова

На плоской кривой EF (фиг. 127, I) нанесен ряд определяющих точек 1—6. Проектируя эти точки на произвольно взятые взаимно перпендикулярные оси, мы получаем их координаты, которые можем перенести на любые взаимно перпендикулярные оси и получить этот же ряд точек; проведенная через них кривая будет тождественна с данной кривой EF. Для точного воспроизведения кривой определяющие точки выбираются на достаточно близком расстоянии одна от другой, причем это расстояние тем меньше, чем больше кривизна линии.
При переносе координат удобнее всего пользоваться узкой (10—15 мм) обрезанной по линейке бумажной полоской (см. фиг. 125).
Непрерывной называют кривую, в каждой точке которой можно провести только одну касательную к ней. Если бы мы могли провести к кривой линии EF в любой точке, например в точке 3, две касательные прямые вместо одной, то кривую EF следовало бы рассматривать как состоящую из двух отрезков кривых, пересекающихся в этой точке. Плавной называют кривую, каждая точка которой имеет только один радиус кривизны. Центр радиуса кривизны кривой EF в точке 3 лежит на прямой, называемой нормалью, проведенной перпендикулярно к касательной в точке 3. Кривая GH состоит из двух отрезков окружностей, имеющих общую касательную в точке P, как изображено на фиг. 127, II, и хотя она непрерывна, но в точке P плавность кривой нарушается. Это вызвано тем, что в точке P кривая имеет два радиуса кривизны: PQ1 и PQ2.
При построении поверхностей постоянно требуется делить один или несколько отрезков прямых пропорционально другим. Если провести прямую RS (фиг. 127, III) на полоске эластичного материала, отметить на ней ряд делящих точек 1—4 и равномерно уменьшить длину отрезка, каким-либо способом вызвав усадку материала до величины R1S1, то прямая R1S1 разделилась бы точками 1—4 пропорционально прямой RS, т. е. R1/RS=R11/R1S1 и т. д.
Если требуется разделить ряд прямых пропорционально другой прямой RS, то удобно пользоваться простым построением, называемым полярным ключом. Для этого произвольно выбирается полярная точка О, и из нее проводятся лучи, проходящие через точки прямой RS. Отрезки прямой, параллельной прямой RS, полученные от деления лучами ключа, будут пропорциональны соответствующим делениям прямой RS.
Чтобы разделить графически одну прямую R1S1 пропорционально другой прямой RS, на прямой, проведенной под произвольным углом через точку R1, отметим точку S3 так, чтобы R1S2=RS (фиг. 127, IV). Перенесем делящие точки с прямой RS на отрезок R1S3 и проведем прямые, параллельные S1S3. Точки пересечения параллельных прямых с прямой R1S1 делят ее на отрезки, пропорциональные отрезкам прямой RS.
Пропорциональными называют кривые, соответствующие координаты которых пропорциональны. Высота C1O1 и длина основания OiDi кривой C1D1 (фиг. 127, VI) не равны высоте CO и длине основания OD кривой CD (фиг. 127, V). Ho эти кривые пропорциональны, так как кривая C1D1 построена так, что ее абсциссы и ординаты пропорциональны абсциссам и ординатам кривой CD.
Часто кривые характеризуют и сравнивают, указывая их стрелу, т. е. длину перпендикуляра, опущенного из высшей точки кривой на хорду. Хотя ни одна отдельно взятая точка кривой не определяет вполне ее характер, точку стрелы можно считать наиболее характерной точкой кривой. Точка P кривой CD (фиг. 127, V) есть точка стрелы этой кривой. Касательная к кривой CD в точке P параллельна хорде CD.
Если бы мы провели кривую CD на листе эластичного материала, который мог бы дать усадку по вертикальной оси так, чтобы высота CO стала бы равна высоте C1O1, и растянуться по горизонтальной оси так, чтобы длина основания OD стала равна O1D1, то кривая CD совпала бы с пропорциональной кривой C1D1; эта предпосылка лежит в основе теории построения криволинейных поверхностей.
На фиг. 127, VII показана плавная кривая AB; взаимно перпендикулярные оси АО и OB касаются кривой в точках А и В. Можно воспроизвести эту кривую в системе косоугольных координат, как изображено на фиг. 127, VIII; оси кривой A1B1 остаются касательными к ней. Ординаты и абсциссы кривой A2B2 (фиг. 127, IX) пропорциональны ординатам и абсциссам кривой AВ; кривая A2B2 пропорциональна кривой AB в системе косоугольных координат. Оси кривой A2B2 касательны к кривой A2B2.
Чтобы построить кривую A3B3 (фиг. 127, X), пропорциональную кривой AB, так, чтобы заданные прямые EA3 и FB3 были касательны к ней, надо продолжить прямые EA3 и FB3 до их пересечения в точке О3.
Разделив оси A3O3 и O3B3 пропорционально осям АО и OB, получаем координаты искомой кривой в системе косоугольных координат. Можно назвать такие кривые пропорциональными кривыми с заданным направлением.
Построение поверхности кузова

Образование поверхности. Поверхность можно рассматривать как след некоторой движущейся линии в пространстве, т. е. как совокупность всех последовательных положений движущейся линии.
Линия, образующая поверхность, называется образующей, а взятая в отдельном ее положении — элементом поверхности. Поверхность, образованная движением прямой, называется линейчатой; поверхность, которая может образоваться только движением кривой, называется нелинейчатой, или криволинейной поверхностью.
Поверхности автомобильных кузовов не представляют собой простых криволинейных поверхностей, известных из геометрии, например шаровых, эллипсоидальных или других. Поверхности кузовов — сложные криволинейные поверхности произвольной формы.
Поверхность считается заданной, если на чертеже показаны проекции одного или нескольких рядов линий, лежащих на ней, и если эти линии расположены на достаточно близком расстоянии одна от другой, что очень важно для возможности построения любого сечения этой поверхности. Проекции любого ряда линий или сечений на чертеже могут определить поверхность, но при проектировании кузова чертеж должен с наибольшей ясностью и полнотой изображать форму поверхности. Чертеж, состоящий из двух или трех проекций элементов поверхности, взятых в последовательности как бы естественного течения поверхности, вместе с рядом сечений, пересекающих эти продольные элементы, дает наиболее наглядное представление о форме и размерах этой поверхности (фиг. 128, III).
Всякая сложная криволинейная поверхность, чертеж которой выполнен с помощью построений, называемых графической разработкой, может рассматриваться как поверхность, производная от линейчатой поверхности, образованная путем закономерной деформации последней. При этом прямолинейные элементы простой поверхности становятся кривыми элементами сложной криволинейной поверхности, подобно тому как прямые линии, изображенные на куске резины, становятся .кривыми, когда резина скручивается или изгибается.
Пусть требуется получить плавную поверхность (воображаемую поверхность, а не ее изображение на чертеже), ограниченную заданными линиями, показанными на фиг. 128,I (половина передней части крыши). Заданные линии представляют собой плоские Кривые сечения AB и CD, кривую AC, лежащую в плоскости симметрии автомобиля (плоскость проекции бокового вида V) и пространственную кривую BD (линия проема дверей).
Поверхность тела, изображенного на фиг. 128,II, представляет собой цилиндроид, т. е. поверхность, образованную движением прямой, которая во всех своих положениях сохраняет параллельность заданной плоскости (обозначенной через V). Образующая движется по двум натравляющим кривым AB и C1D1. В данном случае эта цилиндроидная поверхность имеет следующие особенности: направляющая кривая AB тождественна с заданной кривой сечения AB крыши и лежит в плоскости, параллельной плоскости проекции W; высота сечения C1D1, лежащего в плоскости проекции W, равна высоте сечения AB; длина его основания равна длине основания сечения AB. Кривая сечения C1D1 пропорциональна заданной кривой сечения CD крыши. Расстояние между направляющими произвольно.
Предположим, что цилиндроид ABD1C1 деформируется так, что прямая AC1 становится плоской кривой AC крыши и прямая BD1 становится пространственной кривой BD крыши. Пусть эта деформация происходит согласно следующим условиям:
1. Первоначальная плоскость OBD1 становится цилиндрической поверхностью OBD, горизонтальные элементы которой проходят через кривую BD (фиг. 128,I).
2. Секущие плоскости, нормальные к плоскости OBD1i и одновременно параллельные плоскости W (например EF и GH), остаются плоскостями и становятся нормальными к цилиндрической поверхности OBD.
3. Деформация промежуточных сечений происходит равномерно по их осям (это означает, что кривые сечений после деформации становятся пропорциональными кривым соответствующих сечений цилиндроида).
4. После деформации крайние точки секущих в боковом виде (например точки F и Н) располагаются по кривой BD таким образом, что их абсциссы становятся пропорциональными делениям прямой BDi в боковом виде недеформированного цилиндроида, т. е. горизонталь BD2 в боковом виде крыши (фиг. 128,III) делится проекциями точек кривой BD пропорционально делениям горизонтали BD1.
В результате этой деформации из простой линейчатой поверхности образуется сложная криволинейная поверхность передней части крыши кузова, изображенная на фиг. 128,III. Условия деформации позволяют легко выполнить чертеж этой поверхности, которая определяется двумя рядами кривых, лежащих на ней. По мере перемещения секущей плоскости от плоскости сечения AB цилиндроида до плоскости сечения C1D1 кривые сечений, равномерно (по прямолинейному закону) изменяясь, постепенно приближаются к конфигурации кривой C1D1. Сечения производной поверхности постепенно также изменяются в зависимости от приближения их к сечениям AB и CD, а изменение очертаний продольных элементов происходит в зависимости от приближения их к заданным кривым AC и BD.
При применении графического метода разработки поверхности кузова получается единственная поверхность между заданными контурами, которая не всегда соответствует поверхности макета или желаемой поверхности кузова, например: 1) поверхность крыши около верхнего очертания ветрового окна оказывается слишком выпуклой; в результате образуется резкий переход от поверхности крыши к плоскости ветрового окна; 2) заостренность (V-образность) ветрового окна оказывается слишком резкой, в результате чего образуется заметный V-образный переход верхней линии ветрового окна к крыше автомобиля. Это означает, что сечения поверхности, производной из цилиндроида (которая называется первичной поверхностью), на близком расстоянии от ветрового окна (например сечение EF) слишком выпуклы, а сечения, расположенные на некотором расстоянии за ним (например сечение GH), слишком заострены. Сечения EF и GH, или первичные сечения, показаны пунктирно в развернутом виде (фиг. 129,I); оплошной линией показаны два приближенные сечения, очертания которых приближаются к очертаниям сечений EF и GH поверхности, имеющей требуемую форму. Обозначим через P u Q точки приближенных сечений EF и GH, соответствующие (т. е. имеющие одинаковые абсциссы) точкам 2 первичных сечений EF и GH. Назовем точки P и Q контрольными точками. Они показаны и в боковом виде крыши.
Очевидно, что если бы поверхность имела требуемую форму, то элемент 2 проходил бы через точки P и Q в боковом виде; предположим, что этот элемент должен иметь очертание кривой, показанной сплошной линией, проходящей через P и Q; назовем эту кривую контрольным элементом в отличие от элемента 2, показанного пунктирно, построенного графически и называемого первичным элементом.
Построение поверхности кузова

Каждая кривая первичной поверхности фиг. 128, III соответствует линии первоначальной поверхности (фиг. 129, II). Из условий деформации очевидно, что первичный элемент 2 делит секущие крыши в боковом виде в такой же пропорции, как прямой элемент 2 первоначальной поверхности делит соответствующие вертикальные секущие в этом виде. Линия в боковом виде цилиндроида, соответствующая контрольному элементу, также делила бы вертикали цилиндроида пропорционально делениям секущих контрольным элементом в боковом виде крыши. Кривая контрольного элемента в боковом виде первоначального цилиндроида показана пунктиром, и контрольные точки сечений EF и GH обозначены через P1 и Q1 (фиг. 129, III).
Очевидно, что из ряда сечений цилиндроида ABD1C1 можно подобрать такие, которые соответствовали бы приближенным сечениям. Выберем в боковом виде цилиндроида точки P' и Q' прямого элемента 2, ординаты которых равны ординатам точек P1 и Q1 (прямые Р1Р' и Q1Q' горизонтальны); сечения EftF' и GfHft плоскостями, переходящими через точки P' и Q', будут искомыми или вспомогательными сечениями. Секущие ErF' и GrH' будут вспомогательными секущими. Можно найти вспомогательные секущие, соответствующие каждой секущей в боковом виде цилиндроида.
Если деформировать первоначальную цилиндроидную поверхность так, чтобы направляющие кривые AB и C1D1, а также прямые AC1 и BD1 остались без изменений, а все вспомогательные сечения (например E'F' и G'H') переместились в положение соответствующих им сечений E1F1 и G1H1 и прямой элемент 2 преобразовался в кривой контрольный элемент, то все остальные элементы станут кривыми и поверхность превратится в поверхность двойной кривизны, показанную на фиг. 129, IV. Деформируя форму, полученную из цилиндроида, так, чтобы прямые АС1 и BD1 сделались кривыми AC и BD крыши (условия деформации, описанные выше, сохраняются), получим производную поверхность, имеющую выбранный контрольный элемент. Сечения EF и GH этой поверхности, или контрольные сечения, соответствуют приближенным сечениям, следовательно, поверхность соответствует требуемой форме. Введение контрольного элемента превращает графический метод как бы в лепку на бумаге. Такой метод разработки поверхности носит название графопластического.
Построение поверхности кузова

Способы построения поверхностей. Согласно данным условиям деформации все секущие в боковом виде должны располагаться так, чтобы они были нормальны к кривой BD в боковом виде. На этой кривой отметим ряд определяющих точек и проведем из них прямые, нормальные к кривой (т. е. перпендикулярные касательным к кривой в этих точках на фиг. 130). Графически построить касательные и нормали к кривой с большой точностью очень трудно, и важно добиться того, чтобы угол наклона секущих изменялся постепенно. Для того чтобы проверить веерообразность секущих, необходимо построить кривую расхождения секущих следующим образом: через крайние точки секущих на кривой BD в боковом виде проводим горизонтали, пересекающие вертикали, проходящие через соответствующие крайние точки секущих на кривой AC; через полученные точки пересечения проводим кривую, обозначенную на фигуре через X. Если какая-либо из этих точек окажется вне этой кривой, то соответствующая ей секущая нарушает закономерность расхождения и должна быть исправлена.
Такое веерообразное расположение секущих является самой надежной, но не единственно возможной закономерностью расхождения. Допустимо, чтобы секущие от AB до II были параллельны и секущие между GH и CD были вертикальны; это облегчит черчение при разработке и установку соответствующих шаблонов при изготовлении моделей. Отклонение этих секущих от соответствующих нормалей к кривой BD невелико. Секущие между II и GH должны (располагаться так, чтобы кривая расхождения секущих была непрерывна, иначе нарушается непрерывность поверхности. При любом выборе расхождения секущих необходимо для проверки построить соответствующую им кривую расхождения.
На практике, даже если кривая расхождения непрерывна, может получиться неожиданное и нежелательное изменение кривизны продольных элементов в плане в результате неудачного выбора секущих; этого можно избежать, изменяя расхождение секущих в боковом виде.
Отметим на кривой сечения AB ряд определяющих точек, спроектируем их на секущую AB в боковом виде и построим проекцию кривой AB в виде спереди и в плане. Для того чтобы найти соответствующие точки кривой CD и разделить основания всех поперечных сечений искомой поверхности на отрезки, пропорциональные отрезкам основания ВО сечения AB, следует построить простой полярный ключ CDR, показанный в плане. Полярная точка R берется на произвольном расстоянии от точки С на оси автомобиля. Разделив секущую CD в плане, отметим делящие точки на его основании в переднем виде и спроектируем их на кривую CD, а с этой кривой — на секущую CD в боковом виде.
Точки, принадлежащие элементам в боковом виде, определяем при помощи построения, называемого ключом для бокового вида. Сначала построим цил индроидный ключ, являющийся не чем иным, как боковым видом фиктивной первоначальной поверхности, из которой, согласно нашему предположению получается разрабатываемая поверхность путем двойной деформация (фиг. 129,II).
Длина основания BD1 ключа произвольна (фиг. 130) и делится пропорционально горизонтали BD2 в боковом виде. Через делящие точки основания ключа проводим вертикали. На вертикали, проходящей через точку В, отметим ординаты сечения AB, т. е. деления секущей AB, взятые с бокового вида. На вертикали, проходящей через точку D1, отметим точку C1, чтобы C1D1=AB. Разделив отрезок C1D1 пропорционально секущей CD в боковом виде, соединим соответствующие точки вертикали AB и C1D1 прямыми. На этом заканчивается построение цилиндроидного ключа, с помощью которого можно построить одну поверхность. Ординаты поперечных сечений мы получили бы, разделив секущие в боковом виде пропорционально делениям соответствующих вертикалей ключа, а абсциссы — путем деления оснований всех поперечных сечений пропорционально делениям основания OB сечения AB при помощи полярного ключа CDR. На фиг. 130 показаны пунктиром только первичные сечения EF и GH и первичный элемент 2, построенные при помощи цилиндроидного ключа.
Если единственная поверхность, построенная с помощью этого метода, имеет требуемую форму, то разработку можно было бы считать законченной, но на практике это встречается редко. Поэтому следует рассмотреть более общий случай, когда построенная поверхность не является удовлетворительной, причем ее недостаток заключается в чрезмерной выпуклости в сечении EF и недостаточной выпуклости в сечении GH. Проводим на глаз два приближенных сечения, имеющие примерно требуемые очертания. Приближенное сечение EF показано штрихпунктиром. Выбираем в качестве контрольной точку 2. Контрольную точку приближенного сечения EF обозначим через Р, а контрольную точку приближенного сечения GH через Q; отметим их в боковом виде и через них проведем плавный контрольный элемент.
Если контрольный элемент непрерывен, то разрабатываемая поверхность также будет непрерывна. Очертания разрабатываемой поверхности всецело зависят от очертаний контрольного элемента. Построение этой кривой упрощается, если имеется приближенный макет, с которого можно снять шаблоны, чтобы руководствоваться ими при выборе приближенных сечений.
Теоретически положение контрольной точки на кривой AB не оказывает никакого влияния на форму окончательной поверхности, поэтому на практике за контрольную принимают наиболее характерную точку отрезка кривой. При рассмотрении выпуклости сечений поверхности точка 2 была выбрана за контрольную; эта точка лежит на том же участке кривой AB, что и точка стрелы, которую, однако, нет необходимости принимать за контрольную.
Если же нас будет интересовать не общая выпуклость, а направление поверхности по кривой BD, то в качестве контрольной следует выбрать точку кривой AB, лежащую на близком расстоянии от точки В (для примера см. метод разработки боковой поверхности надстройки). В заключение можно сказать, что в каждом случае за контрольную точку кривой можно выбирать любую точку, которая окажется наиболее удобной.
Контрольный элемент переносится в ключ, для чего вертикали ключа делятся пропорционально отрезкам, на которые контрольный элемент делит секущие в бокозом виде. Если эта кривая в ключе окажется не плавной, то это будет означать, что контрольный элемент в боковом виде не является плавной кривой и должен быть соответственно исправлен.
Для того чтобы найти абсциссы контрольных сечений EF и GH, т. е. окончательных сечений EF и GH разрабатываемой поверхности, следует спроектировать точки P1 и Q1 вертикалей E1F1 и G1Н1 ключа в горизонтальном направлении на прямую 2—2; через найденные проекции этих точек P' и Q' проводятся вспомогательные секущие E'F' и G'H'. Так же находятся вспомогательные секущие, соответствующие каждому сечению. Если бы были спроектированы точки пересечения прямых элементов с вспомогательными секущими на соответствующие вертикали и соединены кривыми, то ключ представлял бы боковой вид поверхности, производной от цилиндроида (фиг. 129, IV); однако нет необходимости вводить все кривые в ключ (фиг. 130). Секущие в боковом виде делятся на отрезки, пропорциональные отрезкам, на которые прямые элементы делят соответствующие вспомогательные секущие в ключе, который называется производным ключом. По ординатам и абсциссам всех сечений строятся их проекции в плане. Соединением кривыми соответствующих точек в боковом виде и в плане заканчивается разработка требуемой поверхности. Можно построить и передний вид разрабатываемой поверхности, если он требуется; он строится таким же образом, как и план. Необходимо заметить, что продольные элементы в плане проводятся через точки поперечных сечений, а не через точки их оснований, например они проводятся через точки 1, 2 и 3 проекций сечения EF в плане, а не через точки его основания, обозначенные 1a, 2а, За. Проекционный чертеж поверхности, полученный путем разработки, обычно называется чертежом-разработкой или просто разработкой.
Построение поверхности кузова
Построение поверхности кузова
Построение поверхности кузова
Построение поверхности кузова

Примеры построения. Поверхность кузова разделяется на следующие группы (фиг. 131): переднюю и заднюю части крыши 1 и 2; багажник или заднюю стенку 3; переднее крыло (боковина) 4 и 5; боковую поверхность надстройки 6 (фиктивная поверхность бокового окна); поверхность пояса 7; капот 8; заднее крыло, его хвостовую и нижнюю части 9, 10 и 11; переходную поверхность от капота к крылу 12; небольшую переходную поверхность от багажника к заднему крылу 13.
Подобным же образом разделяется и кабина грузового автомобиля (фиг. 132).
Чертеж-разработка крыши вместе с производными ключами показан на фиг. 133. Передняя и задняя часть крыши представляет собой одну целую поверхность. Контрольный элемент является непрерывной кривой в боковом виде и в ключах для бокового вида (передней и задней частей). Точка L1 вертикали J1K1 ключа лежит выше всех точек прямой, соединяющей точки 4 вертикалей C1D1 и S1T1; это показывает невозможность отыскания вспомогательной секущей, соответствующей вертикали J1K1, и сечение JK поверхности крыши нужно задать, руководствуясь очертанием шаблона, снятого с приближенного макета. Крыша рассматривается как состоящая из трех частей: передней части между заданными сечениями AB и CD, центральной части между заданными сечениями CD и JK и задней части между заданными сечениями JK и ST. В разработываемую поверхность обычно требуется ввести промежуточные заданные сечения во всех тех местах, где касательная к кривой контрольного элемента в ключе горизонтальна, но как исключение это может потребоваться и в местах, где она не горизонтальна.
Линии расхождения секущих передней и задней частей крыши обозначены соответственно через X и X1. Прежде чем приступить к выполнению окончательной разработки для проверки удовлетворительности выбранного веерообразного расхождения секущих, желательно построить контрольный элемент в плане. Если по мнению конструктора кривизна этого элемента в плане неудовлетворительна, то это легко исправляется изменением расхождения секущих в боковом виде.
Разработка багажника выполняется так же, как и разработка крыши (фиг. 134). Отрезок HD заданной линии BD является фиктивным, так как он не лежит на поверхности кузова, а представляет собой линию пересечения воображаемого продолжения поверхности внутренней части заданного крыла с воображаемым продолжением поверхности багажника (см. сечение EF по багажнику и заднему крылу).
Чтобы придать багажнику желаемую форму, при выполнении разработки требуется ввести в поверхность промежуточное заданное сечение EF, хотя касательная к кривой контрольного элемента в соответствующей точке P1 в ключе не горизонтальна. Теоретически в этом случае должен появиться разрыв всех продольных элементов, кроме контрольного элемента в боковом виде, но ,в действительности этот разрыв столь незначителен, что им можно пренебречь. Линия расхождения секущих в боковом виде обозначена через X (фиг. 134).
Секущие поверхности переднего крыла вертикальны, что упрощает его разработку (фиг. 135). Контрольный элемент проводится в плане, следовательно, производный ключ строится для плана, а не для бокового вида, как при разработке крыши и багажника. Все секущие в боковом виде разделены элементами на пропорциональные отрезки.
Необходимо ввести в поверхность промежуточное заданное сечение CD. Контрольный элемент в ключе между вертикалями C1D1 и E1F1 будет прямой. Для того чтобы проверить блики, при выборе контрольного элемента, желательно найти условную световую линию этой поверхности, т. е. линию, соединяющую точки, в которых касательные к кривым сечений имеют угол наклона 45°. Предполагается, что лучи света, падающие на поверхность в вертикальном направлении, отражаются в горизонтальном направлении; в определенных условиях освещения теоретическая световая линия приближается к истинной линии светового блика. Если расположение на поверхности световой линии неудовлетворительно, то можно изменить приближенные сечения, что также изменит и контрольный элемент. Разработка нижних частей крыльев — поверхностей 6 и 11 не требует пояснений.
Построение поверхности кузова

Боковая поверхность надстройки должна сопрягаться с поверхностью крыши. Крайние сечения AB и CD проведены так, что они сливаются с соответствующими сечениями по крыше (фиг. 136). Перелом между кривыми сечения крыши и первичного сечения EF образовался благодаря построению при помощи простого цилиндрического ключа (см. вид в круге X). Поэтому приближенное сечение EF, показанное прерывистой линией, проводится так, чтобы этот перелом был устранен. При разработке боковой поверхности надстройки обычно важна не общая выпуклость промежуточных сечений, а их направление в месте стыка с крышей, поэтому точка 1, близко лежащая к кривой АС крыши, и принята за контрольную. Далее находятся некоторые приближенные сечения; их контрольные точки отмечаются в плане, и через них проводится контрольный элемент.
Поверхность пояса (фиг. 137) должна сопрягаться с поверхностью багажника, поэтому сечения CD, EF и GH строятся при помощи разработки багажника. Сечения влево от сечения AB постоянны. Ряд определяющих точек отмечается на кривой сечения AB; средняя точка 2 является контрольной точкой. Соответствующие контрольные точки сечений CD, EF и GH находятся путем пропорционального деления секущих в боковом виде. Контрольные точки отмечаются в плане, и через них проводится контрольный элемент, который осуществляет сопряжение разрабатываемой поверхности с поверхностью багажника; производный ключ для плана строится обычным порядком.
До сих пор рассматривался наиболее употребительный прием графо-пластического метода разработки, при котором для придания поверхности желаемой формы пользуются контрольным элементом. Другой прием, называемый разработкой поверхности с заданной световой линией, ввиду его сравнительной сложности, нe имеет столь широкого распространения, как первый.
При разработке поверхности с заданной световой линией последняя (а не контрольный элемент) является линией, определяющей форму разрабатываемой поверхности. Необходимо подчеркнуть, что световую линию и контрольный элемент не следует смешивать, так как они имеют совершенно различные геометрические значения.
Разработка с заданной световой линией применяется в тех случаях, когда форма блика определяет разрабатываемую поверхность. Контрольный элемент задается в одной проекции, а световая линия должна быть задана в двух проекциях. Если мы найдем световую линию поверхности передней части крыши кузова, то увидим, что в боковом виде она будет плавной кривой, но в плане получится совершенно неожиданное изменение кривизны. Задать такую пространственную кривую для разработки с ее помощью поверхности — весьма трудная задача. Поэтому разработка с заданной световой линией имеет практическое применение лишь в тех случаях, когда световая линия имеет относительно простую форму и если применение этого приема позволяет произвести разработку желаемой поверхности с минимальной затратой времени. Например, когда световая линия капота на макете приближается к прямой (в виде сбоку), разрабатываемая поверхность должна сохранить этот характерный блик. Применение разработки с заданной световой линией здесь вполне оправдано и целесообразно.
Построение поверхности кузова

На фиг. 138 показаны заданные сечение CD и линии контура BC и BD, также показана световая линия, которая задается на чертеже при помощи приближенных сечений. Разработаем искомую поверхность, рассматривая ее как состоящую из двух поверхностей, имеющих заданное направление под углом 45° по общей им световой линии, обеспечивающее их непрерывное сопряжение. Для этого следует построить все сечения разрабатываемой поверхности в косоугольной системе координат, оси которой образуют угол 135°.
Форма контура лобовой части капота в плане приближается к дуге окружности, центр которой лежит в точке А на оси автомобиля. Поэтому секущие между AB и AE в плане проведены через точку А; секущие от PQ до CD проведены перпендикулярно оси автомобиля.
Расположение переходных секущих от AE до PQ находится при помощи линии расхождения секущих, обозначенной через X.
При построении сечения верхней части поверхности через световую точку S1 кривой CD проводится прямая S1U перпендикулярно оси автомобиля. Через точку С проводится прямая под углом 45° до пересечения с прямой S1U в точке C1. Через световую точку S2 кривой BC проводится горизонталь, а через точку А вертикаль до пересечения этих прямых в точке У. Через точку А проводится прямая под углом 45° до ее пересечения с горизонталью S2Y в точке A1.
На отрезке CS1 кривой CD наносится ряд определяющих точек, которые проектируются на ось автомобиля и под углом 45° на прямую S1U. Отрезки прямой C1S1 будут абсциссами отрезка CS1 кривой CD, а отрезки прямой CU — его ординатами в системе косоугольных координат. Горизонталь A1S2 делится пропорционально прямой C1S1. Деления прямой A1S2 будут абсциссами отрезка AS2 кривой ВС, Через точки горизонтали A1S2 проводятся прямые параллельно прямой A1A до пересечения их с отрезком кривой AS2, точки пересечения с этой кривой проектируются на вертикаль AY. Деления вертикали AY будут ординатами отрезка кривой AS2.
Имея ординаты отрезков кривых CS1 и AS2, можно построить простой цилиндроидный ключ для верхней части поверхности; на чертеже он обозначен через A3Y2U2C2.
Построение поверхности кузова

При построении промежуточных сечений, например сечения FG, когда известны три точки сечения его, а именно крайние точки F и G и световая точка S3, и известно также, что карательная к искомой кривой в точке S3 должна иметь наклон 45°, поступают следующим образом. Через точку S3 проводится горизонталь S3Z и через точку F проводится прямая под углом 45° до пересечения с прямой S3Z в точке F1; прямая F1S3 делится пропорционально прямой C1S1 (сечение CD). Деления прямой FiS3 будут абсциссами искомой кривой. Вертикальная прямая FZ делится пропорционально соответствующей вертикали цилиндроидного ключа. Деления вертикали FZ будут ординатами искомой кривой. По полученным координатам можно построить искомую кривую FS3, которая будет представлять собой верхний отрезок кривой сечения FG. Касательная к кривой в точке S3 в действительности имеет наклон 45°. Нижняя часть кривых сечений искомой поверхности строится подобным же образом. В боковом виде и в плане отмечаются точки построенных таким образом кривых. В боковом виде необходимо строить проекции тех кривых, секущие которых неперпендикулярны оси автомобиля в плане, например проекцию кривой сечения MN. Разработка заканчивается соединением соответствующих точек кривыми в боковом виде и в плане.
Допустим, что световая линия поверхности заднего крыла должна иметь форму, показанную на фиг. 139; поверхность состоит из передней части BDC и задней части CDR; каждая из них разрабатывается так же, как и капот.
На фиг. 140 показаны заданные линии поверхности, соединяющей переднее крыло с капотом: линия капота А, линия максимальной высоты крыла E, а также контур передней части кузова, диаметр и положение фары. Чтобы разработать эту переходную поверхность, следует рассматривать ее как состоящую из нескольких поверхностей.
Построение поверхности кузова

Так как потребуется делить поверхность перехода на части, то необходимо задать линии перехода этих поверхностей. Выбор этих линий перехода B, С и D представляет собой сложную задачу, и конструктор должен тщательно продумать все приемы построения, которые обеспечили бы поверхностям желаемый характер.
При этом следует обращать особое внимание на плавность линий сопряжения выпуклых и вогнутых поверхностей в соответствии с законами освещения. При наличии макета желательно провести на нем линии деления поверхностей, а затем перенести их на бумагу. Если указанные линии выбраны правильно, то разработка поверхностей не представляет особых трудностей.
Поверхность, переходящая с капота на переднее крыло, разделена на четыре части:
1. Линейчатая поверхность, лежащая между кривыми В и С, образующая прямая которой скользит по направляющим кривым В и С, остается горизонтальной во всех своих -положениях.
2. Поверхность, лежащая между выбранной линией D и заданной линией Е, которая является линией максимальной высоты переднего крыла и представляет собой продолжение поверхности переднего крыла; ее построение выполняется легко.
3. Поверхность слива, соединяющая линейчатую поверхность 1 с поверхностью 2. Секущие этой поверхности можно проводить вертикально до линии — 600; от вертикали — 600 до оси фары они проходят через точку P — точку пересечения оси фары с вертикалью—600 (см. боковой вид). Затем секущие проводятся в переднем виде из центра фары О, как показано.
4. Поверхность слива, соединяющая поверхность капота с линейчатой поверхностью 1 (секущие этой поверхности слива проходят через центр Т, лежащий на оси автомобиля, и затем остаются перпендикулярными последней).
До построения кривых любого сечения поверхностей слива 3 и 4 необходимо найти еще две фиктивные кривые, которые не показаны, для того чтобы не загромождать чертеж.
Рассмотрим, каким образом находятся точки этих фиктивных кривых, например точка сечения JN (-400). Можно построить кривую — 400 по капоту, отрезки кривой сечения по линейчатой поверхности 1 и по поверхности 2, которая является продолжением переднего крыла. По поверхностям слива 3 и 4 необходимо построить кривые сечения. Касательные к кривой сечения по капоту в крайней точке J проводятся до пересечения с касательной к линии отрезка сечения по линейчатой поверхности 1; точку их пересечения обозначаем через F; отрезок сечения по поверхности 1 есть прямая, но, например, в сечении X-X отрезок QP по линейчатой поверхности 1 есть кривая. Точка F этого сечения определяется пересечением касательной к кривой сечения по капоту в точке P с касательной к кривой отрезка QR в точке Q. Точки фиктивной линии F для всех сечений находятся во всех видах. Некоторые из точек могут выйти из плавной кривой, что укажет на необходимость изменения касательных в этих сечениях. Таким же образом находим точки G второй фиктивной кривой, представляющей след точек пересечений касательных сечений поверхности слива 3.
Для построения кривых сечений поверхностей слива проводится одно сечение поверхности, соединяющей переднее крыло с капотом, например сечение UT (—600). Отрезки UV и WS этой кривой сопрягаются с поверхностью капота, с линейчатой поверхностью 1 и с поверхностью 2, как показано. Осями отрезка кривой UV служат прямые, касательные к нему в точках U и V. Все сечения поверхности слива 4 строятся пропорционально отрезку кривой UV в системе косоугольных координат. Осями в каждом случае служат касательные в крайних точках искомого отрезка кривой. Например, осями отрезка кривой JK служат касательная FJ к сечению по капоту и касательная FK к сечению по линейчатой поверхности 1. Сечения поверхности слива S строятся аналогичным образом.
Можно построить сечения поверхностей слива, рассматривая их как состоящие из отрезков парабол (см. построение сечения JK). Оси FJ и FK делятся на равное количество отрезков, и соответствующие точки соединяются прямыми. Эти прямые касательны к искомой кривой, являющейся отрезком параболы.
Разработка переходной поверхности 13 (см. фиг. 131) также выполняется указанным выше способом.
Выбор метода построения. Теоретический чертеж. Выбор метода разработки искомой поверхности зависит от конструктора. Для предварительной разработки поверхности можно пользоваться методом графического приближения. Графические построения, при которых пользуются ключами с прямыми линиями, без контрольного элемента, могут быть применены для разработки простых поверхностей, например лобовой и хвостовой части автобусов, каш та и крыла грузового автомобиля и т. д. Однако, пользуясь одними элементарными графическими методами, невозможно удачно разработать желаемую форму поверхности кузова легкового автомобиля или кабины грузового автомобиля; это возможно только при применении более совершенных методов. При этом чисто механическое использование различных приемов, графопластического метода разработки поверхности автомобильного кузова не всегда может обеспечить ему желаемый внешний вид. Поэтому, прежде чем приступать к разработке поверхности, конструктор обязан составить себе ясное представление о требованиях, предъявляемых к данной поверхности (например форма может быть обусловлена необходимой величиной зазора над деталями, размещенными под поверхностью, размерами ветрового окна и т. п.). Постройка приближенного макета для создания красивой формы легкового автомобиля совершенно необходима. При наличии макета конструктор может выбрать контрольные элементы, световые линии и т. д. с уверенностью в том, что с их помощью он сможет построить поверхность, подобную созданной скульптором.
Построение поверхности кузова
Построение поверхности кузова

После окончания разработки поверхности кузова на пергамине желательно наносить полученные сечения на плаз, с которого снимаются шаблоны. На плазе изображаются не только основные линии кузова и сечения, необходимые для изготовления главных моделей, но и ряд сечений горизонтальными и вертикальными плоскостями, взятыми на достаточно близком расстоянии одна от другой и построенными с помощью имеющихся пространственных сечений (с точностью + 0,25 мм).
Чертеж, изображающий поверхность при помощи ее сечений плоскостями, параллельными плоскостями проекции, называется теоретическим чертежом. Им проще пользоваться, чем чертежом-разработкой, которая изображает поверхность при помощи пространственных кривых. Теоретический чертеж поверхности багажника и части крыши показан на фиг. 141. Точки пересечения соответствующих сечений обеих поверхностей определяют линию их стыка. Необходимо заметить, что в точке Q в боковом виде и в плане линия стыка должна представлять собой непрерывное продолжение линии пояса. Если бы крайние сечения багажника и крыши были выбраны неправильно при разработке, то получилась бы неудовлетворительная линия стыка.
На теоретическом чертеже удобно выбирать линии разъема крышки багажника, капота, контуры окон и дверей.
Линия разъема багажника проводится в плане, начиная от оси автомобиля до некоторой точки R, которая затем проектируется на боковой вид, где линия крышки продолжается до некоторой точки S. Полученная линия переносится во все виды проекционного чертежа. Продолжение линии разъема крышки багажника за точкой 5 производится в заднем виде. Для получения удовлетвори-тельной, формы кривой требуется многократное корректирование во всех видах. Подобный прием применяется для нанесения линий разъема капота и контуров окон.
Контур ветрового окна (фиг. 142) наносится произвольно в виде спереди, но при этом желательно сделать его верхнюю часть пропорциональной сечению крыши, а нижнюю — сечению капота. С помощью продольных и поперечных сечений поверхности ветрового окна контур его изображается в трех проекциях. Если поверхность кузова на участке ветрового окна не плоская (что желательно для плавности перехода к поверхности крыши), необходимо построить плоскость, вписанную в поверхность кузова. В отдельных точках контура стекло может быть три этом несколько утоплено. Затем от средней линии ветрового окна (в виде сбоку) восставляется перпендикуляр, на котором откладываются расстояния между продольными сечениями по поверхности стекла, взятые с плана, и через полученные точки проводятся параллели к линии наклона стекла. На эти линии сносятся точки контура. Получившееся изображение является действительным контуром окна и может быть использовано для изготовления рабочих чертежей стекла, рамки и т. д. Подобные же приемы применяются для контуров задних и боковых окон.

 

Похожие новости

Плазовый чертеж и главная модель
Плазовый чертеж (плаз) выполняется не на бумаге, которая может усохнуть или покоробиться, а на алюминиевых...

Требования, предъявляемые к форме автомобиля
Требования к форме современного автомобиля и его обтекаемости вкратце можно подытожить в следующем виде. 1....

Законы освещения в применении к автомобилю
Расположение освещенных и затененных участков на поверхности кузова зависит от его формы. Блестящая...

Восприятие формы автомобиля
Форма движущегося тела и законы зрения. Форма тела кажется наблюдателю красивой, если при построении ее...

Разборка поверхности пола и колесных кожухов
Высота пола кузова автомобиля от поверхности дороги должна быть наименьшей. Это необходимо для удобства входа...