RU75771U1

RU75771U1 - DEMONSTRATION MODEL FOR CONSTRUCTION OF AXONOMETRIC PROJECTIONS OF FLAT FIGURES

Info

Publication number: RU75771U1
Application number: RU2008110560/22U
Authority: RU
Inventors: Елена Анатольевна Сысоева; Максим Витальевич Непобедный; Анатолий Павлович Сысоев
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-08-20

Abstract

Полезная модель относится к наглядным учебным пособиям и может быть использована для демонстрации при проведении занятий со школьниками на уроках черчения, геометрии, а также на лекциях и практических занятиях со студентами по начертательной геометрии, инженерной графике, методике преподавания черчения, методике преподавания геометрии, строительной механике и других близких к указанным дисциплинам в условиях индивидуального и группового обучения.The utility model relates to visual teaching aids and can be used for demonstration when conducting classes with schoolchildren in drawing lessons, geometry, as well as in lectures and practical exercises with students in descriptive geometry, engineering graphics, teaching methods of drawing, methods of teaching geometry, building mechanics and other close to the specified disciplines in the conditions of individual and group training.

Демонстрационная модель для построения аксонометрических проекций плоских фигур состоит из щита с нанесенными осями координат, держателей, основной планки и дополнительных вертикальных реек с отверстиями по краям, причем щит изготовлен из прозрачного органического стекла, лицевая панель которого разделена на две половины с наклеенной цветной пленкой по прорезям в виде осей в изометрической, прямоугольной и диметрической проекциях, содержащими держатели-фиксаторы с отверстиями для прохождения цветной эластичной нити, ее натяжения и закрепления прижимным винтом и колпачком, а также дополнительными вертикальными рейками с пазами для крепления и перемещения в них держателей-фиксаторов.The demonstration model for constructing axonometric projections of planar figures consists of a shield with plotted coordinate axes, holders, a main bar and additional vertical rails with holes at the edges, the shield made of transparent organic glass, the front panel of which is divided into two halves with a color film glued along the slots in the form of axes in isometric, rectangular and dimetric projections containing retainer-holders with holes for the passage of colored elastic thread, its tension and akrepleniya clamping screw and a cap, and additional vertical rails with grooves for fastening and moving them in holders, clamps.

Description

Аналогами полезной модели являются учебные плакаты, макеты, стенды, слайды с изображением аксонометрических проекций различных плоских фигур, представленных в прямоугольных системах координат.Analogs of the utility model are training posters, mock-ups, stands, slides with the image of axonometric projections of various flat figures presented in rectangular coordinate systems.

Все наглядные пособия данного типа имеют общий недостаток - ограниченные демонстрационные и функциональные возможности.All visual aids of this type have a common drawback - limited demonstration and functional capabilities.

Наиболее близким аналогом к полезной модели является модель для построения изометрии плоских фигур, состоящая из щита в виде многослойной фанеры с нанесенными осями координат в прямоугольной и изометрической проекциях, держателей, основной планки, содержащей две дополнительные вертикальные рейки с отверстиями по краям и однотонной эластичной нити (Винокур Е.В. Модель для демонстрации построения изометрии плоских фигур // Школа и производство. - №3. - 1990. - С. 67). Эта модель взята нами в качестве прототипа.The closest analogue to the utility model is a model for constructing an isometry of flat figures, consisting of a shield in the form of multilayer plywood with the coordinate axes in rectangular and isometric projections, holders, a main strip containing two additional vertical slats with holes along the edges and a plain elastic thread ( Vinokur E.V. A model for demonstrating the construction of isometrics of planar figures // School and Production. - No. 3. - 1990. - P. 67). This model was taken by us as a prototype.

Недостатком данной динамической модели являются ограниченные демонстрационные возможности. Она позволяет продемонстрировать визуально процесс построения аксонометрических проекций плоских фигур только в прямоугольной системе координат и изометрии, что исключает возможность их демонстрации в диметрии. К тому же, исключается возможность производить перемещение относительно осей координат The disadvantage of this dynamic model is the limited demonstration capabilities. It allows you to visually demonstrate the process of constructing axonometric projections of planar figures only in a rectangular coordinate system and isometry, which excludes the possibility of their demonstration in dimetry. In addition, it excludes the possibility of moving relative to the coordinate axes

вершин, ребер, граней проекций плоских фигур, с целью изменения их первоначальной конфигурации и геометрических размеров. Также модель имеет недостаточную цветовую окраску координатных осей и непрозрачность щита, что в целом ухудшает зрительное восприятие учебного материала и снижает учебные возможности модели по демонстрации проекций плоских фигур, только во фронтальной плоскости. Кроме того, недостатком являются гибкие, эластичные концы нити, что усложняет ее прохождение через отверстия в держателях-фиксаторах и снижает функциональные возможности модели. Наличие жестко закрепленной основной планки, расположенной на координатной оси, закрывающей ее видимость, в целом ухудшает восприятие и понимание учебного материала. Другим недостатком являются ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в жестком креплении основной планки с помощью держателей, постоянно закрепленных на щите, и расположенных на строго определенном расстоянии от центра пересечения осей системы координат, соединенной с двумя дополнительными вертикальными рейками, с отверстиями по краям, посредством шурупов к щиту, что позволяет производить построение и демонстрацию аксонометрических проекций плоских фигур, только строго определенных размеров, ограниченных расстоянием между отверстиями по краям. Отсутствие возможности перемещения дополнительных вертикальных реек как по основной планке, так и независимо от нее, а также закрепления их под различными углами, относительно осей координат, сокращает область построения проекций плоских фигур и затрудняет пространственное восприятие учебного материала.vertices, ribs, faces of projections of flat figures, with the aim of changing their initial configuration and geometric dimensions. Also, the model has insufficient color of the coordinate axes and the opacity of the shield, which generally impairs the visual perception of the educational material and reduces the educational ability of the model to demonstrate projections of plane figures, only in the frontal plane. In addition, the disadvantage is the flexible, elastic ends of the thread, which complicates its passage through the holes in the retainer-holders and reduces the functionality of the model. The presence of a rigidly fixed main bar located on the coordinate axis, covering its visibility, generally impairs the perception and understanding of educational material. Another disadvantage is the limited functionality, which consists in rigidly fixing the main strip with holders permanently mounted on the shield, and located at a strictly defined distance from the center of intersection of the axes of the coordinate system, connected to two additional vertical rails, with holes along the edges, using screws to shield, which allows the construction and demonstration of axonometric projections of plane figures, only strictly defined sizes, limited distance between the holes on the edges. The inability to move additional vertical rails both on the main bar and independently of it, as well as fixing them at different angles, relative to the coordinate axes, reduces the area of construction of projections of plane figures and complicates the spatial perception of educational material.

Технической задачей полезной модели является расширение функциональных и улучшение ее демонстрационных возможностей.The technical task of the utility model is to expand the functionality and improve its demonstration capabilities.

Технический результат достигается тем, что в известной модели для построения изометрии плоских фигур, состоящей из щита в виде многослойной фанеры с нанесенными осями координат в прямоугольной и The technical result is achieved by the fact that in the known model for constructing an isometry of flat figures, consisting of a shield in the form of a multilayer plywood with plotted coordinate axes in a rectangular and

изометрической проекциях, держателей, основной планки, двух дополнительных вертикальных реек с отверстиями по краям и однотонной эластичной нити, щит изготовлен из прозрачного органического стекла и разделен на две половины с наклеенной цветной пленкой по прорезям, представленным в виде осей в изометрической, прямоугольной и диметрической проекциях, содержащими держатели-фиксаторы с отверстиями для прохождения, натяжения, закрепления цветной эластичной нити, концы которой имеют конусовидную форму на полужесткой основе, прижимным винтом и колпачком, а также дополнительными вертикальными рейками с пазами для крепления и перемещения в них держателей-фиксаторов.isometric projections, holders, the main strip, two additional vertical rails with holes at the edges and a plain elastic thread, the shield is made of transparent organic glass and divided into two halves with a colored film glued along the slots, presented in the form of axes in isometric, rectangular and dimetric projections containing holders-clamps with holes for passing, tensioning, fixing a colored elastic thread, the ends of which are conical in shape on a semi-rigid base, with clamping wines volume and cap, as well as additional vertical slats with grooves for fastening and moving the retainer-holders in them.

Выполнение щита из прозрачного органического стекла улучшает зрительное восприятие учебного материала и расширяет учебные возможности модели по демонстрации построения проекций плоских геометрических фигур, как во фронтальной, так и горизонтальной плоскостях проекций. Разделение щита на две части позволяет расширить функциональные возможности по одновременному построению проекций плоских фигур как в прямоугольной проекции, так в изометрии и диметрии, а также улучшить демонстрационные и учебные возможности, при сравнении проекций различных плоских фигур между собой в изометрической и диметрической плоскостях проекций. Изготовление координатных осей в виде прорезей позволяет расширить функциональные возможности, заключающиеся в перемещении вершин, ребер, граней проекций плоских фигур, с целью изменения их первоначальной конфигурации и геометрических размеров. Выполнение прорезей в красном цвете акцентирует зрительное восприятие, и способствует лучшему пониманию и усвоению демонстрационного материала, расширяя демонстрационные и эстетические возможности модели. Изготовление держателей-фиксаторов с крепежным элементом, в виде прижимного винта, позволяет расширить функциональные возможности, что способствует их перемещения по пазам с The implementation of a shield made of transparent organic glass improves the visual perception of the educational material and expands the educational capabilities of the model to demonstrate the construction of projections of flat geometric figures, both in the frontal and horizontal planes of projections. Dividing the shield into two parts allows you to expand the functionality for simultaneously constructing projections of planar figures in both a rectangular projection and in isometry and dimetry, as well as to improve demonstration and training opportunities when comparing projections of different planar figures with each other in the isometric and dimetric planes of projections. The manufacture of coordinate axes in the form of slots allows you to expand the functionality that consists in moving the vertices, edges, faces of the projections of planar figures, with the aim of changing their initial configuration and geometric dimensions. Making slots in red accentuates visual perception, and contributes to a better understanding and assimilation of demonstration material, expanding the demonstration and aesthetic capabilities of the model. The manufacture of retainer-holders with a fastener in the form of a clamping screw allows to expand the functionality, which contributes to their movement in grooves with

соответствующей фиксацией в конкретном месте на координатной оси для построения заданной проекции плоской фигуры, к тому же обеспечивает одновременное построение проекции плоской фигуры любой другой конфигурации, а также фиксацию и равномерное натяжение цветной эластичной нити, с помощью прижимного колпачка, препятствуя ее провисанию между вершинами проекции плоской фигуры. Выполнение концов цветной эластичной нити в конусовидной форме на полужесткой основе позволяет расширить функциональные возможности модели, заключающиеся в более удобном ее применении при пропускании через отверстия в держателях-фиксаторах. Изготовление пазов в дополнительных вертикальных рейках дает возможность их свободному, независимому перемещению друг относительно друга по осям координат и закреплению под различными углами, а также передвижению внутри них держателей-фиксаторов.the corresponding fixation in a particular place on the coordinate axis to build a given projection of a flat figure, moreover, provides the simultaneous construction of a projection of a flat figure of any other configuration, as well as the fixation and uniform tension of a colored elastic thread, using the clamping cap, preventing it from sagging between the vertices of the projection of a flat figures. The execution of the ends of a colored elastic thread in a conical shape on a semi-rigid basis allows you to expand the model’s functionality, which consists in its more convenient application when passing through holes in the retainer-holders. The manufacture of grooves in additional vertical rails enables their free, independent movement relative to each other along the coordinate axes and securing at various angles, as well as the movement of retainer-holders inside them.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена демонстрационная модель с примером построения правильного шестиугольника, на фиг.2(а) и 2(б) - примеры построения плоских фигур треугольника и трапеции, на фиг.3 - держатель-фиксатор, общий вид.Figure 1 shows a demonstration model with an example of building a regular hexagon, figure 2 (a) and 2 (b) are examples of constructing flat figures of a triangle and a trapezoid, figure 3 - holder-retainer, General view.

Демонстрационная модель для построения аксонометрических проекций плоских фигур состоит из щита 1, изготовленного из прозрачного органического стекла, лицевая панель которого разделена на две половины, верхняя часть представлена изометрической и прямоугольной системами координат, нижняя часть диметрической системой координат, по осям которых прорезаны пазы 2 с наклеенной цветной пленкой 3 для размещения и перемещения в них держателей-фиксаторов 4-11 с отверстиями 12 для прохождения цветной эластичной нити 13, прижимного винта 14 и колпачка 15, а также дополнительных вертикальных реек 16, 17 с пазами 18 под держатели-фиксаторы.The demonstration model for constructing axonometric projections of planar figures consists of a shield 1 made of transparent organic glass, the front panel of which is divided into two halves, the upper part is represented by isometric and rectangular coordinate systems, the lower part is by the dimetric coordinate system, along the axes of which grooves 2 with glued colored film 3 for placement and movement of the retainer-holders 4-11 with holes 12 for passing the colored elastic thread 13, the clamping screw 14 and the cap 15, and additional vertical rails 16, 17 with the slots 18 under the holder latches.

Модель работает следующим образом.The model works as follows.

Для построения проекций плоских фигур, содержащих более четырех вершин, применяем дополнительные вертикальные рейки 16, 17 с пазами 18, закрепляемые с помощью держателей-фиксаторов 4-11. Так, для построения правильного шестиугольника в прямоугольной проекции закрепляем дополнительные вертикальные рейки 16, 17 по оси X′ на одинаковом расстоянии от центра пересечения координатных осей, с помощью держателей-фиксаторов 5, 7. Затем по оси X′ размещаем, симметрично относительно центра, держатели-фиксаторы 8, 9, образующие две другие вершины. Держатели-фиксаторы 4, 6, 10, 11 размещенные в дополнительных вертикальных рейках 16, 17, перемещаем по имеющимся в них пазам 18, на необходимое расстояние для конечного построения проекции заданной плоской фигуры в виде правильного шестиугольника. После этого, цветную эластичную нить 13 пропускаем последовательно по отверстиям держателей-фиксаторов 4, 8, 10, 11, 9, 6 с предварительной фиксацией в держателе-фиксаторе 4 одного из ее концов и последующим окончательным натяжением и закреплением в нем, с помощью прижимного винта 14 и колпачка 15. Результат данного построения показан на фиг.1.To construct projections of planar figures containing more than four vertices, we use additional vertical rails 16, 17 with grooves 18, fixed with the help of retaining holders 4-11. So, to build a regular hexagon in a rectangular projection, we fix additional vertical rails 16, 17 along the X ′ axis at the same distance from the center of intersection of the coordinate axes, using the clamp holders 5, 7. Then we place the holders, symmetrically relative to the center, along the X ′ axis -fixers 8, 9, forming two other vertices. The retainer-holders 4, 6, 10, 11 placed in additional vertical rails 16, 17, we move along the grooves 18 in them, to the required distance for the final construction of the projection of a given flat figure in the form of a regular hexagon. After that, we pass the colored elastic thread 13 sequentially through the holes of the retainer-holders 4, 8, 10, 11, 9, 6 with preliminary fixation in the retainer-retainer 4 of one of its ends and the subsequent final tension and fixing in it, using the clamping screw 14 and cap 15. The result of this construction is shown in figure 1.

Для построения проекции равностороннего треугольника выбираем минимальное число держателей-фиксаторов, в количестве трех, дополнительные вертикальные рейки не требуются.To construct the projection of an equilateral triangle, we select the minimum number of retainer-holders, in the amount of three, additional vertical rails are not required.

Демонстрационная модель помещается на рабочий стол преподавателя, где осуществляется установка и закрепление ее составляющих, в соответствии с выбранным заданием. Далее производим построение плоской фигуры, например, равностороннего треугольника. Построение начинается с изометрической проекции в верхней части щита 1, для этого держатель-фиксатор 4 помещают на заданное расстояние от центра пересечения координатных осей по оси Z, и закрепляют его с помощью прижимного винта 14 и колпачка 15. Аналогичным образом, однотипные держатели-фиксаторы 5, 6 закрепляют на равном расстоянии друг относительно друга от центра пересечения осей по оси X, что позволяет обозначить вершины The demonstration model is placed on the teacher’s desktop, where the installation and fixing of its components is carried out in accordance with the selected task. Next, we construct a flat figure, for example, an equilateral triangle. The construction begins with an isometric projection in the upper part of the shield 1, for this, the retainer-holder 4 is placed at a predetermined distance from the center of intersection of the coordinate axes along the Z axis, and fix it with the clamping screw 14 and cap 15. In the same way, the same type of retainer-holders 5 , 6 are fixed at an equal distance relative to each other from the center of intersection of the axes along the X axis, which allows us to designate the vertices

равностороннего треугольника. Затем в отверстие держателя-фиксатора 4 продевают цветную эластичную нить 13 с предварительным закреплением одного из ее концов колпачком 15, после чего другой ее конец пропускают последовательно, через держатели-фиксаторы 5, 6 с окончательным закреплением на держателе-фиксаторе 4 с натяжением, исключающим ее провисание между вершинами равностороннего треугольника. В итоге мы получаем наглядное изображение проекции плоской фигуры в изометрии, в данном случае, равностороннего треугольника. Далее построение производится в нижней части щита 1 в диметрической проекции. Для этого на оси Z закрепляем держатель-фиксатор 7 на требуемом расстоянии от центра пересечения координатных осей, после чего держатели-фиксаторы 8, 9 устанавливаем друг относительно друга на одинаковом расстоянии от центра по оси Y, но в два раза меньшем, чем при изометрической проекции. Далее цветную эластичную нить 13 пропускаем через отверстия 12 в держателях-фиксаторах 7, 8, 9, с необходимым натяжением и окончательным закреплением в держателе-фиксаторе 7, с помощью колпачка 15, по аналогии с предыдущим примером. Конечным результатом является построение равностороннего треугольника в изометрической и диметрической проекциях, с последующей его демонстрацией учащимся. Результат данного построения показан на фиг.2 (а).equilateral triangle. Then, a colored elastic thread 13 is threaded into the hole of the retainer-holder 4 with preliminary fixing of one of its ends with a cap 15, after which its other end is passed sequentially, through the retainer-holders 5, 6 with the final fixing on the retainer-holder 4 with tension excluding it sagging between the vertices of an equilateral triangle. As a result, we get a visual image of the projection of a flat figure in isometry, in this case, an equilateral triangle. Next, the construction is carried out in the lower part of the shield 1 in the dimetric projection. To do this, we fix the retainer-holder 7 on the Z axis at the required distance from the center of intersection of the coordinate axes, after which we fix the retainer-holders 8, 9 relative to each other at the same distance from the center along the Y axis, but two times smaller than with an isometric projection . Next, we pass the colored elastic thread 13 through the holes 12 in the retainer-holders 7, 8, 9, with the necessary tension and final fixing in the retainer-retainer 7, using the cap 15, by analogy with the previous example. The end result is the construction of an equilateral triangle in isometric and dimetric projections, followed by its demonstration to students. The result of this construction is shown in figure 2 (a).

Одним из вариантов преобразования одной проекции плоской фигуры в другую является перемещение по осям X, Y, Z вершин, представленных держателями-фиксаторами 4-9, на необходимое расстояние с последующим натяжением и фиксацией посредством прижимного винта 14 и колпачка 15, через отверстия 12 в них, цветной эластичной нити 13 и закрепление под требуемым углом дополнительных вертикальных реек 16, 17, что позволяет продемонстрировать процедуру построения проекции произвольной плоской фигуры. Результат данного построения показан на фиг.2 (б).One of the options for converting one projection of a flat figure into another is to move the vertices represented by the retaining clips 4-9 along the X, Y, Z axes, to the required distance, followed by tensioning and fixing by means of the clamping screw 14 and cap 15, through the holes 12 in them , colored elastic thread 13 and fixing at the required angle additional vertical rails 16, 17, which allows you to demonstrate the procedure for constructing the projection of an arbitrary flat figure. The result of this construction is shown in figure 2 (b).

Таким образом, предлагаемая демонстрационная модель позволяет производить построения и преобразование различных по сложности и Thus, the proposed demonstration model allows the construction and transformation of various complexity and

конфигурации проекций плоских геометрических фигур в изометрической, прямоугольной и диметрической системах координат, путем установки, перемещения и закрепления держателей-фиксаторов с отверстиями под цветную эластичную нить по координатным осям, выполненным в виде прорезей и дополнительных вертикальных реек, располагаемых под различными углами, с пазами для крепления в них держателей-фиксаторов, что дает возможность осуществлять демонстрацию наглядного изображения проекций различных плоских геометрических фигур в существующих системах координат.configurations of projections of flat geometric figures in isometric, rectangular and dimetric coordinate systems, by installing, moving and securing the retainer-holders with holes for colored elastic thread along the coordinate axes, made in the form of slots and additional vertical rails located at different angles, with grooves for fixing holders in them, which makes it possible to demonstrate the visual representation of projections of various flat geometric shapes in existing Istemi coordinates.

Данная полезная модель относится к наглядным учебным пособиям и может быть использована для демонстрации и обучения построению проекций плоских геометрических фигур на занятиях со школьниками по черчению, геометрии, а также на лекциях и практических занятиях со студентами по начертательной геометрии, инженерной графике, методике преподавания черчения, методике преподавания геометрии, строительной механике и других близких к указанным дисциплинам в условиях индивидуального и группового обучения.This useful model relates to visual teaching aids and can be used to demonstrate and teach how to build projections of flat geometric figures in classes with schoolchildren in drawing, geometry, as well as in lectures and practical classes with students in descriptive geometry, engineering graphics, and the methodology of teaching drawing, the methodology of teaching geometry, structural mechanics, and other close to the indicated disciplines in the conditions of individual and group training.

Claims

Demonstration model for constructing axonometric projections of flat figures, consisting of a shield with plotted coordinate axes, holders, the main bar and additional vertical rails with holes along the edges and elastic thread, characterized in that the shield is made of transparent organic glass, the front panel of which is divided into two halves with a colored film glued along the slots in the form of axes in isometric, rectangular and dimetric projections, containing retaining holders with holes for passing color second elastic yarn, its tension, and the fastening screw and the clamping cap, and the supplementary vertical strips with grooves for fastening and moving them in holders, clamps.