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1 SANTA CRUZ – ENGENHARIA DE PRODUÇÃO – 1 / 2015 DESENHO TÉCNICO – Prof. Alberto Taveira AULA 3 4 - NOÇÕES GERAIS SOBRE PROJEÇÃO: o desenho de figuras no espaço Quem dera eu achasse um jeito de fazer tudo perfeito, feito a coisa fosse o projeto e tudo já nascesse satisfeito. Mário Quintana (1906-1994, poeta, tradutore jornalista brasileiro) Projetar é representar graficamente, num plano, uma figura ou sólido geométrico localizada no espaço. 4.1 - Tipos de Projeção 4.1.1 - PROJEÇÃO CÔNICA ou CENTRAL - o Centro de Projeção está a uma DISTÂNCIA FINITA do Plano de Projeção e os Raios de Projeção são DIVERGENTES. A figura a seguir representa os elementos de uma projeção, onde: (P) → centro, polo ou vértice de projeção; Triângulo (A) (B) (C) → figura plana existente no espaço (à ser projetada); (α) → plano de projeção; (P)↓(A); (P)↓(B); (P)↓(C) → raios projetantes; e Triângulo ABC → projeção do triângulo (A) (B) (C) sobre o plano de projeção (α). 2 4.1.2 - PROJEÇÃO CILÍNDRICA ou PARALELA - o Centro de Projeção está a uma DISTÂNCIA INFINITA do Plano de Projeção e os Raios de Projeção são PARALELOS ENTRE SI. A Projeção Cilíndrica pode ser: OBLÍQUA - os Raios de Projeção formam com o Plano de Projeção um ângulo diferente de 90º; e A figura a seguir representa os elementos de uma Projeção Cilíndrica Oblíqua, onde: Triângulo (A) (B) (C) → figura plana existente no espaço (à ser projetada); (α) → plano de projeção; (P)↓(A); (P)↓(B); (P)↓(C) → raios projetantes com ângulo diferente de 90º; e Triângulo ABC → projeção do triângulo (A) (B) (C) sobre o plano de projeção (α). ORTOGONAL - os Raios de Projeção formam com o Plano de Projeção um ângulo de 90º. A fig. a seguir representa os elementos de uma Projeção Cilíndrica Ortogonal, onde: Triângulo (A) (B) (C) → figura plana existente no espaço (à ser projetada); (α) → plano de projeção; (P)↓(A); (P)↓(B); (P)↓(C) → raios projetantes com ângulo de 90º; e Triângulo ABC → projeção do triângulo (A) (B) (C) sobre o plano de projeção (α). IMPORTANTE Dos dois tipos de projeção, daremos prioridade à PROJEÇÃO CILÍNDRICA, com ênfase na ORTOGONAL, que representa projeções de figuras em VG. 3 4.2 - Diedros de Projeção Para marcar um determinado ponto no espaço, na PROJEÇÃO CILÍNDRICA ORTOGONAL, é preciso duas (02) projeções ortogonais. Para isso usamos dois (02) planos de projeção perpendiculares entre si, um horizontal (π) e outro vertical (π'), que se interceptam formando uma reta horizontal chamada Linha de Terra (LT). Este sistema de projeção, com dois planos ortogonais, foi idealizado por Gaspar Monge (1746 - 1818, matemático francês, criador da geometria descritiva, base matemática do desenho técnico, além de ser também o "pai" da geometria diferencial). Os planos (π) e (π') determinam no espaço quatro áreas iguais chamadas DIEDROS. onde: (π) → plano horizontal de projeção; (π') → plano vertical de projeção; LT → linha de terra; (A) → ponto objetivo ou ponto existente no espaço (à ser projetado); A' → projeção vertical do ponto (A) em (π'); e A → projeção horizontal do ponto (A) em (π). 4.3 - Épura Para desenhar e interpretar as projeções, é preciso que os 2 planos de projeção sejam representados numa única superfície plana. Fazemos isto rebatendo um dos planos sobre o outro, girando-o 90º em torno da Linha de Terra (LT), ou seja, fazendo com que (π) e (π') sejam coincidentes. Essa "construção" é chamada ÉPURA. IMPORTANTE As linhas que unem as projeções A e A' do ponto (A) chamam-se Linhas de Chamada ou de Projeção, sendo perpendiculares à Linha de Terra (LT). 4 Em Épura, como convenção, elimina-se o contorno dos planos, representando a LT sublinhada por dois traços nos extremos e abaixo dela. 4.4 - Estudo do Ponto Para facilitar a localização de um ponto no espaço, contamos com o auxílio de um terceiro plano de projeção, de perfil, perpendicular aos planos já conhecidos. A interseção destes três planos define um ponto chamado Origem (O). Em épura esse ponto representa a posição do plano de perfil (π"). Cada ponto, assim, será definido por três coordenadas (x, y, z) correspondendo a: abscissa (x) → é a projeção da distância do ponto (A) ao plano de perfil (π"); afastamento (y) → é a projeção da distância do ponto (A) ao plano vertical (π'); cota (z) → é a projeção da distância do ponto (A) ao plano horizontal (π). O rebatimento do plano de perfil (π") é feito por um giro de 90º sobre o plano vertical (π'), ou seja, fazendo com que (π") e (π') sejam coincidentes. 4.5 - Estudo dos Segmentos de Reta no 1º Diedro 4.5.1 - Posições de um segmento de reta em relação a um plano de projeção Projetar um segmento de reta nada mais é do que projetar seus dois pontos extremos. Para tornar mais fácil ainda sua projeção, devemos conhecer as três únicas posições possíveis dos segmentos de reta em relação aos planos de projeção: 5 segmento de reta paralelo ao plano de projeção - sua projeção apresenta-se em VG (com medida e/ou inclinação reais). Indiferente à posição do plano (horizontal, vertical ou de perfil) a projeção de um segmento de reta paralelo ao plano de projeção SERÁ SEMPRE EM VG; segmento de reta perpendicular ao plano de projeção - sua projeção apresenta-se reduzida a um ponto. Indiferente à posição do plano (horizontal, vertical ou de perfil) a projeção de um segmento de reta perpendicular ao plano de projeção SERÁ SEMPRE UM PONTO; segmento de reta oblíquo ao plano de projeção - sua projeção apresenta-se como um segmento de reta com deformação linear, com medidas diferentes das reais. Indiferente à posição do plano (horizontal, vertical ou de perfil) a projeção de um segmento de reta oblíquo ao plano de projeção TERÁ SEMPRE UMA DEFORMAÇÃO LINEAR; IMPORTANTE Como um ponto é melhor representado em 3 projeções, os segmentos de reta também assim o serão, de acordo com sua posição relativa a cada um desses planos. Um segmento de reta paralelo a um determinado plano pode ser oblíquo ou perpendicular a um ou aos dois outros planos, e vice-versa. 6 4.5.2 - Posições de um segmento de reta em relação aostrês planos de projeção Fronto-horizontal - o segmento de reta AB é paralelo aos planos horizontal (π) e vertical (π');e perpendicular ao de perfil (π"). Suas projeções no plano horizontal e no vertical apresentam-se em VG, e no plano de perfil se resumem a um PONTO. De topo - o segmento de reta AB é paralelo aos planos horizontal (π) e de perfil (π"); e perpendicular ao vertical (π'). Suas projeções no plano horizontal e no de perfil apresentam-se em VG, e no plano vertical se resumem a um PONTO. Vertical - o segmento de reta AB é paralelo aos planos vertical (π') e de perfil (π"); e perpendicular ao horizontal (π). Suas projeções no plano vertical e no de perfil apresentam-se em VG, e no plano horizontal se resumem a um PONTO. OBSERVAÇÃO Um segmento de reta perpendicular a qualquer um dos planos de projeção será, forçosamente, paralelo aos outros dois planos. 7 Horizontal - o segmento de reta AB é paralelo ao plano horizontal (π) e oblíquo ao vertical (π') e ao de perfil (π"). Sua projeção no plano horizontal apresenta- se em VG e nos planos vertical e de perfil com DEFORMAÇÃO LINEAR (ou seja, menor que a VG). Frontal - o segmento de reta AB é paralelo ao plano vertical (π'); e oblíquo aos horizontal (π) e de perfil (π"). Sua projeção no plano vertical apresenta-se em VG e nos planos horizontal e de perfil com DEFORMAÇÃO LINEAR (ou seja, menor que a VG). De perfil - o segmento de reta AB é paralelo ao plano de perfil (π") e oblíquo aos horizontal (π) e vertical (π'). Sua projeção no plano de perfil apresenta-se em VG e nos planos horizontal e vertical com DEFORMAÇÃO LINEAR (ou seja, menor que a VG). OBSERVAÇÃO Um segmento de reta oblíquo em relação a um plano de projeção apresenta DEFORMAÇÃO LINEARem relação aos planos aos quais é oblíquo (seu tamanho é menor que sua VG) e seus tamanho e ângulo de inclinação se apresentam em VG em relação ao plano ao qual é paralelo. 8 Genérico ou Qualquer - o segmento de reta ABpor estar inclinado em relação aos três planos de projeção apresenta DEFORMAÇÃO LINEAR E ANGULAR, não apresentando VG (de medida ou ângulo) em nenhuma de suas projeções (horizontal, vertical ou de perfil). 4.6 - Estudo de Figuras Geométricas Planas no 1º Diedro 4.6.1 - Posições das figuras planas em relação a um plano de projeção Projetar uma figura geométrica plana assemelha-se a projetar os segmentos de reta, que formam seus lados. Para tornar mais fácil ainda sua projeção, devemos conhecer as três únicas posições possíveis das figuras geométricas planas em relação aos planos de projeção: figura plana paralela ao plano de projeção - sua projeção apresenta-se em VG (com medida e/ou inclinação reais). Indiferente à posição do plano (horizontal, vertical ou de perfil) a projeção de uma figura plana paralela ao plano de projeção SERÁ SEMPRE EM VG; figura planaperpendicular ao plano de projeção - sua projeção apresenta-se reduzida a um segmento de reta. Indiferente à posição do plano (horizontal, vertical ou de perfil) a projeção de uma figura plana perpendicular a um plano de projeção SERÁ SEMPRE UM SEGMENTO DE RETA; figura plana oblíqua ao plano de projeção - sua projeção apresenta-se como uma figura com deformação linear, com medidas lineares e angulares diversas das reais. Indiferente à posição do plano (horizontal, vertical ou de perfil) a 9 projeção de umafigura plana oblíqua ao plano de projeção SERÁ SEMPRE DEFORMADA; OBSERVAÇÃO As figuras planas apresentam-se deformadas em projeção apenas quanto às medidas de seus lados e seus ângulos: o triângulo torna-se um triângulo diferente do original; o quadrado passa a ter lados de tamanhos diferentes; e acircunferência torna-se semelhante a uma elipse, etc. Naturalmente, ao trabalharmos com os três planos de projeção, as figuras planas deverão ser vistas conforme suas posições relativas a cada um desses planos. Sabemos que numa figura geométrica plana os lados são segmentos de reta, assim, suas projeções seguirão as regras já vistas quanto à projeção dos segmentos. 4.6.2 - Posições de algumas figuras planas em relação aos três planos de projeção Retângulo - quando paralelo ao plano horizontal (π) e perpendicular aos planos vertical (π')e de perfil (π") apresenta VG apenas na projeção horizontal, tornando- se um segmento de reta nas projeções vertical e de perfil. Triângulo - quando paralelo ao plano de perfil (π") e perpendicular aos planos horizontal (π) e vertical (π') apresenta VG apenas na projeção de perfil, tornando-se um segmento de reta nas projeções horizontal vertical. Circunferência – quando paralela ao plano vertical (π') e perpendicular aos planos horizontal (π) e de perfil (π") apresenta VG na projeção vertical, tornando-se um segmento de reta nas projeções horizontal e de perfil. Retângulo – quando oblíquo em relação aos planos horizontal (π) e de perfil (π") e perpendicular ao plano vertical (π') não apresenta VG em nenhum plano, tornando-se um segmento de reta na projeção vertical e deformado nas projeções horizontal e de perfil. 10 4.7 - Estudo de Sólidos Geométricos no 1º Diedro A projeção de sólidos é feita da mesma maneira que a das figuras planas que formam suas faces, assim como estas são definidas pelos segmentos de reta que formam seus lados, cujas extremidades são constituídas por dois pontos: 2 pontos segmento de reta figura plana projeção do sólido IMPORTANTE Para projetar um SÓLIDO deve-se primeiro projetar suas FACES e, nos casos mais complexos, pode-se projetar PONTOS isolados. EXEMPLOS 1) As faces do PARALELEPÍPEDO ao lado são retângulos paralelos ou perpendiculares aos 3 planos de projeção [planos horizontal (π), vertical (π') e de perfil (π")]. Sua projeção então se resume à junção destas faces. A face hachurada está paralela ao plano horizontal (π) e perpendicular aos planos vertical (π') e de perfil (π"). Sua projeção horizontal está em VG e as demais reduzidas a segmentos de reta. 2) A PIRÂMIDE ao lado tem base retangular e faces triangulares. Sua projeção então se resume à junção destas faces. A face hachurada está oblíqua em relação aos planos horizontal (π) e de perfil (π") e perpendicular ao plano vertical (π'). Suas projeções horizontal e de perfil são triangulares, mas, com deformação linear, e a projeção vertical está reduzida a um segmentos de reta. 3) O CILINDRO ao lado tem duas faces circulares e sua lateral é uma superfície curvilínea. Sua projeção então se resume a projeção do círculo e ao contorno de sua lateral. A face hachurada está paralela ao plano de perfil (π") e perpendicular aos planos plano horizontal (π) e vertical (π'). Sua projeção de perfil está em VG e as projeções horizontal e vertical estão reduzidas a um segmento de reta. 11 5 - VISTAS ORTOGONAIS O método ortogonal de projeção a que daremos ênfase – mais usado no Brasil e que contempla projeções no 1º diedro – é conhecido como Sistema Europeu de Projeção. O Sistema Americano de Projeção contempla projeções no 3º diedro e falaremos dele en passant. 5.1 - Vistas Ortogonais Principais Vista Frontal - representa a projeção do plano vertical (π'); Vista Superior - representa a projeção do plano horizontal (π); Vista Lateral - representa a projeção do plano de perfil (π"); OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 1) A localização do plano de perfil é arbitrária, mas, por convenção, em desenho técnico, ele é posicionado à direita do objeto, sendo o sentido de observação da esquerda para a direita, o que redunda na projeção lateral esquerda do objeto. 2) Em desenho técnico são abolidas as linhas de interseção entre os planos de projeção. Para a construção das vistas e seu perfeito alinhamento, traçamos linhas auxiliares com o uso de compasso ou esquadro de 45º, que depois serão apagadas. 3) O espaçamento (x) entre as vistas deverá ser sempre o mesmo, no mínimo 20mm, para facilitar a cotagem do desenho. 12 5.2 - Seis Vistas Ortogonais Em alguns casos as vistas ortogonais principais (Frontal, Superior e Lateral) não conseguem esclarecer todos os aspectos do objeto, principalmente os mais complexos. Além de outros recursos, como as perspectivas, podemos aumentar o nº de vistas do desenho. São considerados 2 planos em cada posição: Horizontal - abaixo e acima do objeto; Vertical - atrás e à frente do objeto; De perfil - à direita e à esquerda do objeto; O posicionamento das vistas se dá de uma das formas à seguir: A mesma peça, com projeções no 1º diedro (fig. à esquerda) e no 3º diedro (fig. à direita). 5.3 - Escolha das vistas Não há um padrão preestabelecido. Alguns objetos podem ser bem compreendidos com apenas 2 vistas, outros requerem as 6 vistas e ainda perspectivas, tal o seu grau de complexidade e detalhe. Assim devemos executar tantas vistas quantas forem necessárias à perfeita compreensão da forma do objeto, seguindo os critérios abaixo: a vista mais importante de um objeto deve ser projetada como a vista frontal, contendo, preferencialmente, o comprimento da peça e/ou o maior número de detalhes possível; 13 limitar o número de vistas ao máximo; e evitar vistas com repetição de detalhes. 5.4 - Leitura e interpretação dos desenhos técnicos A leitura e interpretação de um desenho técnico passa pelo conhecimento dos tipos de linhas utilizados em sua feitura: Linhas para contornos e arestas visíveis - são linhas contínuas, largas e uniformes, que indicam as arestas visíveis do objeto. Linhas para contornos e arestas não visíveis - são linhas tracejadas, largas e uniformes, que indicam as arestas não visíveis (ocultas) doobjeto. Linhas de centro - são linhas traço- ponto, estreitas e com caracteres alternados uniformemente, que indicam o centro de furos (circulares ou quadrangulares), arcos de circunferências, etc., do objeto. Linhas de eixo de simetria - são linhas semelhantes às linhas de centro (traço-ponto), que indicam que do objeto é simétrico, ou seja, que pode ser dividido em duas partes iguais e opostas. IMPORTANTE O cruzamento das linhas de centro e das linhas de eixos de simetria entre si ou com arestas do objeto é sempre feito na área do traço e nunca na do ponto, entretanto, no desenho em CAD admite-se o cruzamento nestas condições, devido às características do programa, embora isso não seja o correto. 14 5.5 - Prioridadede linhas coincidentes Ocorrendo coincidência, em projeção, de 2 ou mais linhas de diferentes tipos, a representação será feita com a seguinte ordem de prioridade: arestas e contornos visíveis; arestas e contornos não visíveis; linhas de centro e eixos de simetria; e linhas de cota e auxiliares. 5.6 - Posições relativas das linhas de desenho se uma aresta visível for limite de uma não visível, esta deve tocá-la; se as linhas não visíveis tem um vértice comum, ou seja, são concorrentes, devem se cruzar ou tocar naquele ponto; se as linhas não visíveis não tem um vértice comum, elas devem ser interrompidas no cruzamento; se uma aresta não visível, em projeção, cruzar com uma visível, sendo que as duas não são concorrentes, a não visível deve ser interrompida; o contorno não visível de um arco deve tocar as linhas de centro do mesmo; quando houver duas linhas não visíveis paralelas representando o mesmo detalhe, estas devem ter traços uniformes, lado à lado; quando houver linhas não visíveis paralelas representando detalhes diferentes, a distinção deve ser feita através de traços e espaços desalinhados. 15 5.7 - Supressão de vistas Como vimos, um objeto pode ser representado através de suas três vistas ortogonais principais (frontal, superior e lateral esquerda, de acordo com o Sistema Europeu de Projeção, mais usado aqui no Brasil), podendo chegar até suas 6 vistas, dependendo de sua complexidade de forma ou detalhes. Porém, um objeto com formas e detalhes simples pode ter sua representação simplificada para duas ou até uma vista apenas. Para a supressão de vistas, devemos seguir os seguintes critérios: será mantida sempre a vista frontal, pois, esta é a de maior importância; serão suprimidas as vistas que não apresentem detalhes importantes para o entendimento do objeto, como por exemplo raios de circunferência e ângulos. Exemplo 1 Neste caso as vistas frontal e lateral bastam para representar perfeitamente o objeto, uma vez que a superior nãoacrescenta informação relevante. Exemplo 2 Neste caso as vistas frontal e superior bastam para representar perfeitamente o objeto, uma vez que a lateral não acrescenta informação relevante. 16 Exemplo 3 Neste caso, devido à sua simplicidade e simetria, podemos reduzir a representação do objeto a apenas uma vista única, pois, as demais apresentam informações redundantes. Isto é possível acrescentando-se alguns símbolos à vista, como: ø (diâmetro); □ (quadrado, ver próximo exemplo); além de linhas diagonais que indicam superfícies planas (ver próximo exemplo). Exemplo 4 Neste outro exemplo de vista única, usamos o símbolo do quadrado (com sua dimensão), e linhas diagonais, que indicam superfícies planas (traço contínuo e fino). Exemplo 5 Em objetos planos, como chapas ou placas de espessura reduzida, simplifica-se a representação do objeto indicando-se a espessura (ESP.) no canto inferior direito da vista única da peça, dentro ou fora do desenho. FONTE: Este material foi adaptado de: FRENCH, Thomas E., Desenho Técnico. Porto Alegre, Editora Globo, 1975, 664p., ilustrado. FERREIRA, Patrícia & MICELI, Maria Teresa. Desenho Técnico Básico. Rio de Janeiro: Imperial Novo Milênio, 2010, 144p., ilustrado. SCHULER, Denise; JORGE FILHO, Heitor Othelo; e MEULAM FILHO, José Aloísio. Desenho Técnico I, Apostila do Curso de Arquitetura e Urbanismo da FAG (Cascavel-PR), ilustrada.
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