Построение линий пересечения с использованием средств компьютерной графики

В настоящее время развитие техники немыслимо без применения в конструировании и технологии электронно-вычислительной техники и различных программных продуктов, значительно увеличивающих производительность труда и качество производимых изделий.

В конструкторской практике все более широко используются системы автоматизированного проектирования. Наиболее широко используются графические редакторы AutoCAD, Studio, 3D Max, Corel DRAW, Solid Works и отечественная система Компас-3D.Упомянутые графические редакторы используются для выполнения конструкторской документации, анимации различных объектов и механизмов, реалистического изображения предметов в дизайнерской практике и т.д.

Графический редактор Компас-3D является системой, наиболее адаптированной к российской практике конструкторских работ.

Таким образом, с помощью программы Компас-3D можно выполнить следующие конструкторские приемы:

- создать модели участвующих в пересечении поверхностей;

- выполнить трехмерное наглядное изображение пересекающихся поверхностей (например в изометрии);

- выполнить трехмерные модели составных частей изделия;

- по построенным моделям выполнить ортогональные чертежи изделия и его составных частей.

Алгоритм построения пересечения двух горных выработок в программе «Компас»

Вначале выбираем плоскость построения первой выработки (в нашем случае была выбрана плоскость ZX)

Рисунок 9. Плоскость построения первой выработки

Далее переходим к построению контура первой выработки в данной плоскости ZX при помощи функции «Эскиз» Производим построение контура первой выработки (для простоты построения был выбран прямоугольник). После чего создаем модель 3-х мерного тела выработки при помощи команды «Выдавливание»

Рисунок 10. Алгоритм построения первой выработки

Первая выработка построена далее необходимо построить вторую выработку которая пересекает первую. Если пересечение выработок происходит под углом равным 90⁰ , то в этом случае, выбирается плоскость перпендикулярная построенной первой горной выработке (в нашем случае это плоскость ZY).

В случае если выработки пересекаются под углами отличными от 90⁰ , то необходимо задать дополнительную плоскость под углом соответствующим углу пересечения горных выработок. Для этого необходимо выбрать плоскость относительно которой будет повернута дополнительная искомая плоскость на заданный угол и ось, относительно которой эта плоскость будет поворачиваться

В данном случае выбрана плоскость ZY которую необходимо развернуть относительно оси Z на определенный угол, указанный в задании (в нашем случае на 60⁰).

Рисунок 11. Выбор дополнительной плоскости

Последовательность выбора дополнительной плоскости следующая: «Операции» ® «Плоскость» ® «Под углом к плоскости»® «Угол» ® «Выбор плоскости» ® «Выбор оси». После появления дополнительной плоскости переводим на нее курсор, отмечаем ее и переходим в режим «Эскиз». В новой плоскости изображаем еще один контур выработки и операцией «Выдавливание» создаем 3х мерную модель второй выработки.

Рисунок 12. Построение второй выработки

Для дальнейшего изучения конфигурации линий пересечения горных выработок переходим в режим просмотра модели «Каркас» и удаляем все вспомогательные объекты.

Рисунок 13. Придание необходимого вида модели

После получения модели 3d пересечения двух выработок необходимо расположить данную модель с помощью команды так чтобы линия пересечения была видна в наиболее удобном ракурсе.

9.3 Создание ассоциативного чертежа

Далее выполняется ассоциативный чертеж с 3 проекциями и показанной линией пересечения горных выработок.

1. Нажмите кнопку Стандартные виды на инструментальной панели Виды или выполните команду Вставка – Вид с модели

Рисунок 14.

2. В открывшемся окне выберете дальнейшие действия (стандартные, произвольный, проекционный) и укажите мышкой положение детали на диске.

Иногда для удобства размещения чертежа можно разрушить проекционные связи представленных видов

3. На Панели свойств выберите ориентацию изображения для главного вида: созданную в модели пользовательскую ориентацию Главный вид.

Рисунок 15. Выбор главного вида

5. Укажите мышью положение видов на чертеже и нажмите левую кнопку мыши. На чертеже будут построены указанные виды, графы основной надписи будут заполнены данными из 3D-модели.

Рисунок 16 Ассоциативный чертеж модели

Случаи задания других ориентаций главного вида представлены на рис. 19

Кроме данных чертежей также необходимо выполнить 3-4 разреза сопряжений горизонтальных горных выработок в местах их пересечений.

Для построения разреза выберите команду Обозначения Линия разреза , и создайте разомкнутую линию, проходящую через требуемую плоскость сечения сопряжения (разомкнутая линия должна выходить за габариты). При построении необходимых сечений сопряжений горных выработок необходимо отключить кнопку «проекционная связь». В этом случае полученное сечение можно будет разместить в удобном месте чертежа.

СЛЕДУЕТ ОТМЕТИТЬ, что при построении 3D модели ось Z должна быть направлена вниз. В этом случае удобнее выполнять разрезы и сечения без их разворота.

Рисунок 17. Пример ассоциативного чертежа

РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Горная графическая документация. ГОСТ 2.850-75 - 2.857-75.:Изд-во стандартов, 1983.

2. Единая система конструкторской документации. ГОСТ 2.301-68 - 2.309-68, ГОСТ 2.317-69. М.: Изд-во стандартов, 1983.

4. Ломоносов Г.Г. Инженерная графика. М.: Недра, 1984.

5. Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений. Сб. на- учн. трудов. Вып. 15. – Донецк: Норд–Пресс, 2009.

6. Широков А.П., Писляков Б.Г. Расчет и выбор крепи сопряжений горных выработок.- М.: Недра, 1988.

7. Гелескул М.Н., Каретников В.Н. Справочник по креплению капитальных и подготовительных горных выработок М.: Недра, 1982.

8. Ганин Н. Б.Трехмерное проектирование в КОМПАС-3D. М. : ДМК-Пресс, 2012

9. Галушкин С.С. Инженерная графика. Чертеж фрагмента рудника в системе Компас 3D Методические указания по выполнению курсовой работы. Санкт_Петербургский государственный горный институт. СПБ, 2010.

10. Каретников В.Н., Клейменов В.Л., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Справочник. – М.: Недра, недра, 1989.

ПРИЛОЖЕНИЕ1

Варианты заданий

Номер варианта	Номера Горизонтов	Горные выработки	Производственнотехнические объекты
для изображения на плане	для изображения на фронтальной плоскости проекций
	1,2,5	Устье и сечение верти­кального ствола круглое	Устье выработки вертикальной	Вентилятор стационарный, откатка вагонов канатная одноконцевая, опрокидывательная
	1,2,4	Устье и сечение вертикального ствола прямоугольное	Устье выработки наклонной	Вентилятор местного проветривания, откатка вагонов канатная двухконцевая, машина подъёмная
	2, 3,5	Устье и сечение ствола эллиптическое	Устье выработки горизонтальной	Установка калориферная, откатка вагонов канатная бесконечная, лебёдка маневровая
	2,3,6	Устье и сечение шурфа прямоугольное	Устье выработки законсервированной	Обогреватель, доставка скрепером, лебёдка скреперная
	2,4,6	Устье и сечение шурфа круглое	Устье выработки ликвидированной	Установка холодильная, доставка конвейером ленточным, лебёдка посадочная
	2,4,5	Устье и сечение выработки законсервированной	Выработка горизонтальная	Номер участка очистного, доставка конвейером скребковым, лебёдка подъёмная
	3,5,7	Устье и сечение выработки ликвидированной	Выработка на­клонная	Номер участка подготовительного, доставка конвейером скребковым, лебёдка кабельная
	3, 5,8	Устье наклонного ствола и штольни сводообразно­го сечения	Выработка вертикальная	Надшахтное здание, привод конвейера, компрессор
	3,6,7	Устье наклонного ствола и штольни прямоугольно­го и трапецеидального сечения	Сечение горизонтальной выработки	Установка пылеулавливаю­щая, устройство конвейера натяжное, воздухосборник для компрессоров
	3,6,8	Устье и сечение верти­кальной и наклонной вы­работок, идущих вверх от изображаемого горизонта	Устье выработки вертикальной	Разминовка со стрелочным переводом автоматическая, насос стационарный
	5,7,9	Устье и сечение вертикальной и наклонной вы­работок, идущих вниз от изображаемого горизонта	Устье выработки наклонной	Разминовка со стрелочным переводом ручная, толка­тель верхнего действия, на­сос передвижной
	5,8,9,	Устье и сечение верти­кальной и наклонной вы­работок, пересекающих изображаемый горизонт	Устье выработки горизонтальной	Откатка вагонов аккумуляторными электровозами, толкатель нижнего действия, насос плавучий
	6,7,9	Устье и сечение вертикальной и наклонной вы­работок, идущих вверх от изображаемого горизонта	Устье выработки законсервированной	Откатка вагонов контактными электровозами, установка для очистки вагонов, насос погружной
	6, 8,9	Устье и сечение вертикальной и наклонной выработок, идущих от изображаемого горизонта вниз	Устье выработки ликвидированной	Откатка вагонов аккумуля­торными электровозами, откатка вагонов канатная двухконцевая

Продолжение таблицы

		Горные выработки
Номер варианта	Номера горизонтов	для изображения на плане	для изображения на фрон­тальной плоскости проек­ций	Производственно­технические объекты
	7,9,10	Устье и сечение вер­тикальной и наклон­ной выработок, пере­секающих изобра­жаемый горизонт	Выработка горизонталь­ная	Откатка вагонов контакт­ными электровозами, от­катка вагонов канатная одноконцевая, насос по­гружной
	6, 8,10	Устье и сечение шур­фа прямоугольное	Выработка наклонная	Разминовка со стрелочным переводом ручная, откатка вагонов канатная беско­нечная, насос передвижной
	3,5,7	Устье и сечение вер­тикального ствола круглое	Выработка вертикальная	Разминовка со стрелочным переводом автоматическая, доставка скрепером, насос стационарный
	8, 9, 10	Устье и сечение вер­тикального ствола прямоугольное	Сечение горизонтальной выработки	Установка пылеулавли­вающая, доставка конвейе­ром ленточным
	5,9,10	Устье и сечение вер­тикального ствола эллиптическое	Устье выработки верти­кальной	Надшахтное здание, дос­тавка конвейером скребко­вым, компрессор
	3, 9, 10	Устье наклонного ство­ла сводообразного се­чения	Устье выработки наклонной	Номер участка подготови­тельного, доставка конвей­ером скребковым, лебёдка кабельная
	2,3,9	Устье и сечение верти­кального ствола круг­лое	Устье выработки горизон­тальной	Номер участка очистного, привод конвейера, лебёдка подъёмная
	2,4,9	Устье и сечение верти­кального ствола пря­моугольное	Устье выработки закон­сервированной	Установка холодильная, устройство конвейера на­тяжное, лебёдка посадоч­ная
	3, 5,9	Устье и сечение верти­кального ствола эллип­тического	Устье выработки ликви­дированной	Обогреватель, стопор, ле­бёдка скреперная
	4,5,9	Устье и сечение верти­кального ствола круг­лое	Выработка горизонталь­ная	Установка калориферная, толкатель верхнего дейст­вия, лебёдка маневровая
	1,3,6	Устье и сечение верти­кального ствола пря­моугольное	Выработка наклонная	Вентилятор местного про­ветривания, толкатель нижнего действия, машина подъёмная
	1,3,5	Устье и сечение верти­кального ствола эллиптическое	Выработка вертикальная	Вентилятор стационарный, установка для очистки ва­гонов, опрокидыватель
	2, 6,7	Устье и сечение шурфа прямоугольное	Сечение горизонтальной выработки	Вентилятор местного проветривания, откатка вагонов канатная одноконцевая, машина подъёмная
	2, 5, 8	Устье и сечение шурфа круглое	Устье выработки верти­кальной	Установка калориферная, откатка вагонов канатная двухконцевая
	3,8,9	Устье и сечение выра­ботки законсервиро­ванной	Устье выработки наклон-- ной	Обогреватель, откатка вагонов канатная бесконечная, лебёдка скреперная
	3,7,9	Устье и сечение выработки ликвидированной	Устье выработки горизон­тальной	У становка холодильная, доставка скрепером, лебёдка посадочная

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПЛАНЫ ГОРИЗОНТОВ

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

Рисунок 10

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПОЭТАПНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ АКСОНОМЕТРИЧЕСКОЙ ПРОЕКЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

РАЗМЕРЫ ИЗОБРАЖЕНИЙ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА ПЛАНАХ, АКСОНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРОЕКЦИЯХ И ЧЕРТЕЖАХ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ЗАДАНИЕ ВЫПОЛНЕНИЕ СОПРЯЖЕНИЙ

Таблица 1 Исходные данные для построения линии пересечения двух выработок

Примечание: в графе тип сопряжений в числители указано типы пересечений горизонтальных и вертикальных горных выработок, а в знаменателе типы сопряжений горизонтальных горных выработок

№ варианта заданий	Тип сопряжений	Размеры рудоспуска, м	Диаметр ствола, м	Угол сопряжения, град.
	1/3	-
	2/2	-	4.5
	3/1	3.5	-
	4/3	4.0	-
	1/3	-	5.0
	2/2	-	5.5
	3/1	5.0	-
	4/3	4.5	-
	1/3	-	6.0
	2/2	-	6.5
	3/1	5.5	-
	4/3	6.0	-
	1/3	-	7.0
	2/2	-	7.5
	3/1	4.0	-
	4/3	4.5	-
	1/2	-	5.5
	2/3	-	6.0
	3/1	5.0
	4/3	5.5
	1/2	-	5.0
	2/3	-	7.0
	3/1	4.0	-
	4/3	3.5	-
	1/2	-	7.0
	2/3	-	6.5
	3/1	4.5
	4/3	3.0
	1/2	-	8.0
	2/3	-	5.0
	3/1	3.5	-
	4/3	5.0	-

Рисунок 1 Упрощенная сечение трапециевидной выработки

Рисунок 2 Упрощенная сечение выработки арочного сечения

Типы сопряжений горизонтальных и вертикальных горных выработок:

1.Кругла форма ствола и арочное сечение горной выработки

2. Кругла форма ствола и трапециевидное сечение горной выработки

3. Прямоугольная форма рудоспуска и арочное сечение горной выработки

4. Прямоугольная форма рудоспуска и трапециевидное сечение горной выработки

Типы сопряжений горизонтальных горных выработок:

1. Арочное сечение горных выработок

2. Трапециевидное сопряжение горных выработок

3. Одна выработка арочного сечения, другая трапециевидного сечения

Пересечение горизонтальной и вертикальной горных выработок

Пересечение двух горизонтальных горных выработок

Рисунок 3 Пример выполнения задания

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Изображения типовых сечений горных выработок

Рисунок 1 Типовое сечение арочной выработки закрепленный бетоном

Рисунок 2 Типовое сечение арочной выработки с трехзвенной крепью

Рисунок 3 Типовое сечение трапециевидной выработки с крепью КМП-Тн

Таблица 2– Исходные данные для построения сечений горных выработок

	В а р и а н т ы
1,	3,	5,	7,	9,	11,	13,	15,	17,	19,	21,	23,	25,	27,
Крепление металлической крепью (четный вариант)
А
B
C
D
E
F
G
H
I
K
L
M
N
O
P
Q
R
T
U
α	103˚08'	96˚38'	71˚28'	75˚52'
Sпр м2	17,9	17,9	17,9	17,9	17,9	16,0	17,9	17,9	17,9	17,9	20,9	20,9	20,9	20,9
	Крепление бетоном
A
B
C
D
E
F
G
H
K
L
M
N
R
R1
Sпр, м2	21,9	19,6	18,6	18,2	18,2	18,2	17,2	17,2	16,4	16,4	16,4	15.4	15,4	18,6
Крепление металлической трапециевидной крепью
L
L1
Н
В1
В2
Sпр, м2	6,2	6,9	7,9	7,8	10,3	11,4	12,8	6,2	6,9	7,9	7,8	10,3	11,4	12,8

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Перечень дополнительных вопросов к защите курсовой работы:

1. Из точки А, расположенной на верхнем горизонте, провести наклонную выработ­ку (уклон или бремсберг) в точку Б, расположенную на нижнем горизонте. Определить пара­метры наклонной выработки( L - длина выработки, (р - угол наклона выработки, а - азимут на­клонной выработки).

2. Из точки А, расположенной на верхнем горизонте, провести наклонную выработ­ку (уклон или бремсберг) с заданными параметрами. Определить координаты точки пе­ресечения оси этой выработки с плоскостью нижнего горизонта. Определить длину этой выра­ботки (L).

3. Из точки А, расположенной на нижнем горизонте, провести наклонную выработку (уклон или бремсберг) в точку Б, расположенную на верхнем горизонте. Определить координа­ты точки пересечения этой выработки с плоскостью среднего горизонта.

4. Через ось заданной наклонной выработки (уклон или бремсберг) провести гори- зонтально-проецирующую плоскость. Построить линию пересечения (след) этой плоскости с плоскостью одного из, оставшихся двух заданных горизонтов.

5. Определить величину кратчайщего расстояния от оси наклонной выработки (ук­лон или бремсберг) до оси вертикальной выработки (вентиляционный ствол или рудоспуск).

6. Провести горизонтальную выработку в плоскости какого-либо горизонта от оси вертикальной выработки (вентиляционный ствол или рудоспуск) до оси наклонной выработки (уклон или бремсберг) и определить её истинную длину.

7. Провести выработку от оси вертикальной выработки (вентиляционный ствол или рудоспуск) до оси наклонной выработки (уклон или бремсберг) по кратчайшему расстоянию и определить её расстояние до плоскости верхнего горизонта.

8. Определить азимут и угол наклона выработки, указанной преподавателем (уклон или бремсберг).

9. Выполнить местный разрез по оси какой-либо наклонной выработки, включаю­щий в себя пространство двух соседних горизонтов (любых представленных в курсовой рабо­те).

10. Выполнить местный разрез по оси какой-либо вертикальной выработки, проходя­щий через оси других (горизонтальных) выработок.

Все построения при защите делаются в виде эскиза на свободном поле чертежа.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Общие сведения о горных чертежах
2. Горные выработки и их изображение
3 Построение наглядного изображения по чертежам планов горизонтов
4. Построение сопряжений
5. Вычерчивание типовых сечений горных выработок
6. Вычерчивание условных обозначений на горных чертежах
7 Выполнение графической части курсовой работы на формате А1
8 Выполнение пояснительной записки курсовой работы
9 Способы построения линии пересечения сопряжений горных выработок
Рекомендательный библиографический список
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Содержание

ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА

АКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ РУДНИКА

Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов горных специальностей

Составители: ХХХХХХХХХХ

Лицензия ИД № 06517 от 09.01.2002

Подписано к печати ХХХХХХХХ 60 х 84/8.

Бум. для копировальной техники. Отпечатано на ризографе. Усл.печ.л. 1,74. Усл.кр.-отт. 1,74. Уч.-изд.л. 1,5.

Тираж 300 экз. Заказ ХХХХХХХ

Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова РИЦ Санкт-Петербургского государственного горного института

Адрес института и РИЦ: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, 2