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Desenho Técnico Vistas Ortogonais Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Esp. Vanderlei Rotelli Revisão Textual: Profa. Esp. Márcia Ota 5 • Vistas Ortogonais Bem-vindo à unidade da disciplina de Desenho Técnico. Esta unidade vai apresentá-lo às Projeções Ortogonais e o seu rebatimento em Épura. As Vistas Ortogonais são uma forma simples de transformarmos formas tridimensionais (ou como vimos na Unidade anterior, os sólidos geométricos) em desenhos bidimensionais (ou como vimos na Unidade anterior, os planos). O rebatimento em Épura é apenas a forma que usamos para organizar esses planos, de maneira que, obedecendo a uma NBR, todos os profissionais capacitados consigam comunicar as suas ideias e entenderem os projetos uns dos outros. Vistas Ortogonais Atenção Atenção Para um bom aproveitamento do curso, leia o material teórico atentamente antes de realizar as atividades. É importante também respeitar os prazos estabelecidos no cronograma. 6 Unidade: Vistas Ortogonais Contextualização Você se localiza facilmente em um mapa de ruas? Você consegue entender as indicações? E, quando você compra um produto novo, e tem de ler o manual de instruções? Já reparou que existe um desenho no manual, que é igual ao aparelho, indicando botões e funções? Você consegue associar o desenho, que está vendo, ao aparelho? Você consegue localizar os botões e comandos a partir desses desenhos? Estas perguntas simples mostrarão a você como muitas convenções, que estudaremos, já são familiares, faltava apenas que você olhasse com “olhos técnicos”, de uma pessoa que sabe reconhecer os erros e os acertos nos desenhos. Existe uma maneira simples e eficiente de entendermos como tudo isto é feito. Assim, a partir dos conceitos vistos na Unidade “Instrumentos”, você perceberá que o Desenho Técnico é muito utilizado em nosso dia-a-dia. Espero ter despertado a sua curiosidade! Mas fique tranquilo, essas perguntas serão respondidas durante nossos estudos. 7 Vistas Ortogonais Agora que já conhecemos os materiais e as principais orientações, vamos entender como as coisas funcionam. A primeira coisa que estudaremos são as projeções mongeanas (lembra-se do nosso amigo Gaspar Monge ? Pois é, esta foi outra das suas contribuições). Projeção mongeana é uma maneira de representar um sólido (que nós já vimos que é uma construção tridimensional) em um plano (uma construção bidimensional), isto é, nosso amigo Gaspar Monge conseguiu localizar construções tridimensionais em planos. Dê uma olhada na figura 1: Figura 1 – Representação em Perspectiva dos Planos de Projeção Mongeanos Fonte: autor Agora ficou mais claro o que Monge criou ? Essas são as projeções de um ponto “A”, localizando-o no espaço. Os planos de projeção estão marcados como PV (Plano Vertical), PH (Plano Horizontal) e PL (Plano Lateral). Esses Planos, é claro, são considerados em relação ao objeto (você pode imaginar três lados de uma caixa, onde você projeta estes pontos). Daqui a pouco, veremos outras aplicações, mas o que você precisa entender é que ele criou uma maneira de acharmos um ponto no espaço. Vale destacar que fazemos isto ainda hoje, trabalhando com coordenadas, isto é, você combina de encontrar um amigo na Rua X, na esquina com a Rua Y; estas são as coordenadas que nós usamos (é claro que também usamos coordenadas de altura, geometricamente falando, são as coordenadas no eixo Z, isto é, usamos os três planos de Monge, mas como a maioria de nós não consegue voar, a coordenada de altura é zero). 8 Unidade: Vistas Ortogonais Depois de Monge pensar nessa maneira de descrevermos uma localização no espaço, ele também criou uma maneira simples de executarmos os desenhos referentes a esta localização; isto é chamado de projeção em épura (épura é o rebatimento, ou a abertura, dos planos de projeção em uma superfície plana, ou seja, uma maneira de projetar em dois ou três planos posicionados ortogonalmente, como na figura 1, um objeto colocado no espaço). Dê uma olhada na figura 2: Figura 2 – Projeção do ponto A em épura nos três planos. Fonte: autor Dá para entender? O que o Monge criou foi uma maneira de podermos nos comunicar sem a necessidade do objeto. Vamos pensar em um exemplo: Você acabou de projetar, isto é, imaginar ou criar, uma cadeira; antes de Monge, a única maneira de construir a cadeira, seria a sua própria mão de obra, isto é, você teria de ser a pessoa a efetivamente construí-la. A ideia de Monge permite que você “projete”, ou desenhe a cadeira em planos, geometricamente falando, as projeções mongeanas permitem que você demonstre um objeto tridimensional através de desenhos bidimensionais; qualquer pessoa com treinamento em Desenho Técnico será capaz de efetivamente executá-la. Lembra-se que conversamos sobre visão espacial na Unidade anterior? É a isto que eu me referia, isto é, você, com a prática, será capaz de, a partir das vistas (que é como chamamos estas projeções), montar na sua cabeça a cadeira acima (ou qualquer outra coisa, como por exemplo, o aparelho do seu manual). Se estiver um pouco complicado, não se preocupe, veremos mais exercícios como este, para que você treine a sua visão – sim, você tem de treinar seu cérebro para entender estas vistas. Vamos ver juntos, de maneira gráfica, o exemplo da cadeira, sobre o qual nós já conversamos. Temos a figura 3 abaixo: 9 Figura 3 – Cadeira em desenho tridimensional Fonte: autor Vamos lá: você criou a cadeira que estamos vendo acima, na figura 3. A cadeira, na sua cabeça está pronta; você consegue visualizá-la como um objeto tridimensional. De acordo com Monge, você pode projetá-la em pelo menos três planos, conforme a figura 4. Figura 4 – Representação da cadeira em Perspectiva nos Planos de Projeção Mongeanos. Fonte: autor Uma pessoa que tenha aprendido desenho técnico saberá que as três projeções se referem a um mesmo objeto, e conseguirá associá-las para visualizar a cadeira montada. Não se preocupe se você ainda não conseguir “montar” as projeções na sua cabeça, como já vimos, isto exige um pouco de treino. 10 Unidade: Vistas Ortogonais Nosso próximo passo é executar o desenho da cadeira em épura, ou seja, desenhar os planos de projeção. Esta planificação é feita conforme a figura 5. Figura 5 – Projeção em épura da cadeira. Fonte: autor Agora ficou mais claro o são as projeções em épura ? Como a maior parte das dimensões de uma cadeira (e da maioria dos objetos tridimensionais) são coincidentes, este tipo de projeção permite que, a partir de uma projeção inicial, nós tenhamos parâmetros para as próximas. Essas projeções tem, cada uma, um nome específico; cada projeção é chamada de vista; no nosso exemplo, o plano horizontal é chamado de vista superior. Se você analisar a nossa figura 4 atentamente, notará que temos uma pessoa olhando de cima para baixo, e projetando no plano horizontal, a imagem da cadeira vista “de cima”. Chamamos esta projeção, como vimos, de vista superior; a projeção no plano lateral é chamada de vista lateral, e assim por diante. Esta nomenclatura, aliás, é mais usada do que o termo projeção, ou seja, não dizemos projeção lateral, mas sim, vista lateral. Quando trabalhamos com projeções, utilizamos diedros, que são regiões formadas pelo cruzamento dos planos horizontal e vertical, conforme a figura 10. 11 Figura 10 – indicação dos diedros Fonte: autor No Brasil, a ABNT, através da Norma 10067 permite trabalhar no 1º e no 3º diedro. De maneira geral, nós temos trabalhado no 1º diedro, conforme podemos perceber nas figuras que temos utilizado. Gostaria que você prestasse atenção em uma coisa que temos visto desde o começo da Unidade, mas pode ter passado despercebida: temos sempreusado três planos de projeção, ou três vistas; esse é o número mínimo de vistas que você precisa para conseguir entender um objeto. Veja a figura 6 para entender o que quero dizer. Figura 6 – Desenhos com uma única projeção Fonte: autor 12 Unidade: Vistas Ortogonais Conseguiu entender ? Uma única vista não nos permite definir o objeto, pois muitas vezes uma única projeção não nos fornece todas as informações a respeito de um objeto. Veja, agora, a figura 7 Figura 7 – Projeção em dois planos Fonte: autor Como podemos observar, duas projeções, muitas vezes também não são suficientes para que possamos transmitir a complexidade de uma peça. Passamos, então, à figura 8 Figura 8 – Projeção em três planos Fonte: autor 13 Finalmente, podemos notar que o número mínimo de projeções, que necessitamos para transmitir a ideia de um objeto, é três, isto é, são necessárias pelo menos três projeções para que um técnico consiga entender sua ideia; estas projeções são, de acordo com o que vimos, as vistas Frontal, Lateral e Superior, conforme a projeção em épura abaixo, na figura 9: Figura 9 – Projeção em épura do objeto Fonte: autor Agora, conseguimos ver que as três projeções formam o objeto que queríamos representar; está ficando mais fácil de você enxergar a peça ? No final da unidade, você fará alguns exercícios, não se preocupe, mas vá se esforçando, pois a prática ajuda bastante na sua visão espacial. Vamos estudar um outro exemplo. Acho que vai ajudá-lo a entender, já que esses conceitos são muito importantes. Por isso, dê uma olhada na figura 10: Figura 10 – Sólido regular Fonte: autor 14 Unidade: Vistas Ortogonais Como você percebeu, esse sólido representado na figura 10 tem sua projeções coloridas, isto é, vamos trabalhar com cores diferentes em cada uma das faces que serão projetadas nos planos. Desta forma, veremos algumas informações novas, e ainda acabaremos com as dúvidas que você ainda possa ter. Agora, vamos tratar das projeções, uma a uma. A projeção frontal, com as partes 1 e 2, ficará conforme a figura 11, abaixo: Figura 11 – Projeção frontal Fonte: autor Ficou claro ? Você deve ter notado que as partes 1 e 2 não estão no mesmo plano na peça, isto é, de acordo com o desenho, a parte 2 está mais próxima do observador, enquanto a parte 1 está mais distante. Na projeção frontal, que vemos no plano atrás da figura, isto é indicado através de uma linha, que aparece dividindo as partes 1 e 2. Vamos ver agora como ficará a vista superior na figura 12. Figura 12 – Projeção Superior Fonte: autor 15 Nessa projeção, você também deve ter notado que temos partes da peça que estão em níveis diferentes, ou seja, as distâncias que mudam em relação ao observador. As partes 3, 4, 5 e 6 estão em planos diferentes, que são representados novamente com linhas que separam cada uma das partes. Seguindo nossa sequência, agora temos de estudar como ficará a vista lateral. A figura 13 irá nos mostrar esta projeção. Figura 13 – Projeção Lateral Fonte: autor A vista Lateral dessa peça traz uma representação nova: a linha tracejada. Esse tipo de linha representa o que chamamos de Arestas Ocultas. Como estamos olhando um objeto tridimensional através de suas projeções ortogonais, algumas superfícies poderão ficar ocultas atrás de outras. A forma de demonstrarmos essas superfícies para os outros observadores é através da linha tracejada. Como vimos na Unidade “Instrumentos”, em Desenho Técnico, a linha tracejada representa uma projeção, isto é, algo que não está visível neste plano de desenho. Neste caso, estamos representando a projeção de uma aresta que na verdade não é visível, ou seja, a peça que estamos representando é feita de algum material que seja maciço. Por isso, não conseguimos ver através desse material. Logo, a aresta que estamos representando em nossa vista lateral, está “escondida”, portanto, aparece como se estivesse projetando uma aresta, um canto, que é marcado como uma linha tracejada. Vamos, agora, dar uma olhada na figura 14, em como ficarão as projeções dessa peça no primeiro diedro, conforme vimos na figura 1. 16 Unidade: Vistas Ortogonais Figura 14 – Projeções da peça no 1° diedro. Fonte: autor Esta é a maneira como esta peça será projetada no diedro, com as três vistas principais. Agora, o que está faltando para que possamos compreender totalmente a peça é projetá-la em épura, ou seja, colocar os três planos ortogonalmente uns em relação aos outros, planificando a peça, conforme indica a figura 15. Figura 15 – Projeção em épura. Fonte: autor 17 Você já deve ter percebido que estas três projeções funcionam bem com objetos que sejam regulares, isto é, que sejam simétricos, que tenham as duas laterais definidas por uma única projeção. O que acontecerá com um objeto que seja irregular, ou seja, tenha as laterais diferentes ( ou a vista inferior, ou a vista posterior, etc) ? Mencionei para você o diedro, porque agora iremos estudar um objeto irregular, ou seja, que não pode ser definido com apenas duas vistas, conforme a figura 11: Figura 11 – Sólido Irregular Fonte: NBR 10067 Como você pode ver na figura 11, as vistas do objeto não simétricas, ou seja, se desenharmos apenas três vistas dessa peça, não conseguiremos descrevê-la de maneira correta. Nesses casos, o nosso diedro se tranformará em um cubo, conforme a figura 12: Figura 12 – As 6 projeções possíveis de um objeto. Fonte: NBR 10067 18 Unidade: Vistas Ortogonais Conforme podemos ver na figura acima, podemos obter até seis projeções, ou vistas de um único objeto. No desenho acima, as vistas 1, 2 e 3 são aquelas que temos utilizado até agora. As vistas 4, 5 e 6 são necessárias, no entanto, para que consigamos efetivamente visualizar o objeto como uma peça tridimensional. As projeções em épura deste objeto ficarão conforme a figura 13. Figura 13 – Projeção em épura das 6 vistas do objeto. Fonte: NBR 10067 Ainda de acordo com a NBR 10.067, as projeções devem ser colocadas da seguinte maneira: Vista Frontal – A – Posicionada no centro Vista Superior – B – Posicionada abaixo Vista Lateral Esquerda – C – Posicionada à direita e ao centro Vista Lateral Direita – D – Posicionada à esquerda Vista Inferior – E – Posicionada acima Vista Posterior – F – Posicionada à direita Com essas vistas conseguimos representar qualquer objeto, tornando possível a sua execução por um profissional capacitado. Como vimos, trabalharemos, na maior parte das vezes, com três vistas. Mas como elas são construídas, isto é, como executamos os desenhos ? Você já conseguiu entender como eles são gerados, mas qual a maneira mais simples de fazê-los ? 19 Trabalhamos com três regras simples, que auxiliam no desenvolvimento dos desenhos: • Regra do alinhamento. • Regra dos planos contíguos. • Regra da Configuração. A regra do alinhamento nos diz que um mesmo elemento do objeto, em vistas adjacentes, está sobre o mesmo alinhamento, isto é, utilizam as mesmas linhas de chamada. Na figura 14, abaixo, essa regra está indicada nas projeções em épura da cadeira que estudamos no começo da Unidade. Para deixar mais clara esta regra, criei os pontos. Dê uma olhada na figura 14: Figura 14 – Regra do Alinhamento Fonte: autor Você consegue enxergar como utilizamos as mesmas linhas para localizar os pontos os pontos destacados A e B? Isto quer dizer que quando localizamos estes pontos em uma das vistas, precisamos apenas rebatê-los para as vistas seguintes. A Regra dos Planos Contíguos nos informa que a linha que separa duas áreas contiguas em uma vista ortogonal indica que estas duas áreas não estão no mesmo plano, ou seja, todas as vezes que vemos uma linha cheia indicada no desenho de uma vista, podemos afirmar queas áreas que estão indicadas neste desenho estão a distâncias diferentes do observador, conforme a figura 15. 20 Unidade: Vistas Ortogonais Figura 15 – Regra dos Planos Contiguos Fonte: autor Como podemos ver na figura 15, os desenhos de projeção são iguais, mas todos nos passam as mesmas informações, isto é, as faces que estão representadas estão em planos diferentes, apesar de serem contíguas. Finalmente, a regra das configurações, que nos informa que uma face plana do objeto será projetada com a sua configuração, ou como uma reta. No primeiro caso, essa face está paralela ou inclinada em relação ao plano de projeção. No segundo caso, a face é perpendicular em relação ao plano de projeção. Isto ficará mais claro na figura 16. Figura 16 – Regra das configurações Fonte: autor 21 Podemos observar na figura acima que temos três faces sinalizadas como A, B e C. Na figura 17, notamos nas projeções no diedro como, dependendo da vista que estudamos, que estas faces variam entre segmentos de retas e planos. Por exemplo, no Plano Vertical (ou Vista Frontal), a face A aparece como um segmento de reta, que coincide com o segmento de reta que define a parte superior da face B, enquanto esta, por ser inclinada, aparece como um plano. No Plano Horizontal (ou Vista Superior), aparecem as faces A e B, enquanto a face C é vista como uma reta; finalmente, no Plano Lateral (ou Vista Lateral), vemos a face C, enquanto as faces A e B são vistas como segmentos de retas. Figura 17 – Regra das Configurações – Épura Fonte: autor Acho que agora ficou claro como podemos trabalhar com as Projeções Ortogonais, e o seu rebatimento em Épura. Novamente, temos as atividades de Sistematização, para que você aprofunde seus conhecimentos e possa praticar os conhecimentos que adquiriu com esta nossa Unidade. Não se esqueça: recomendo que você dedique o tempo que precisar para fazer os exercícios, estudando atentamente os enunciados e pensando em suas respostas. 22 Unidade: Vistas Ortogonais Material Complementar Explore http://www4.faac.unesp.br/pesquisa/hypergeo/monge.htm http://docente.ifrn.edu.br/joaocarmo/disciplinas/aulas/desenho-tecnico/metodo-para- desenho-de-projecoes-ortogonais http://www.uff.br/cdme/pro/pro-html/pro-br.html http://www.technologystudent.com/prddes1/orthogrp1.html 23 Referências Montenegro, Gildo A. Desenho de Projetos. São Paulo: Blucher, 2004 NBR 06492 – Associação Brasileira de Normas Técnicas Micelli, Maria T. Desenho Técnico Básico. São Paulo: Ao Livro Técnico, 1999 24 Unidade: Vistas Ortogonais Anotações www.cruzeirodosulvirtual.com.br Campus Liberdade Rua Galvão Bueno, 868 CEP 01506-000 São Paulo SP Brasil Tel: (55 11) 3385-3000 www.cruzeirodosulvirtual.com.br Rua Galvão Bueno, 868 Tel: (55 11) 3385-3000
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