3.83 /5 (76.67%) проголосовало 6

Развертка конуса. Построение развертки конуса.

Расчет развертки конуса.

Возьмем вертикальную и горизонтальную проекции конуса (рис. 1, а). Вертикальная проекция конуса будет иметь вид треугольника, основание которого равно диаметру окружности, а стороны равны образующей конуса. Горизонтальная проекция конуса будет изображаться окружностью. Если задана высота конуса Н, то длина образующей определяется по формуле:

т. е. как гипотенуза прямоугольного треугольника.

Обвернем картоном поверхность конуса. Развернув картон снова в одну плоскость (рис. 1, б), получим сектор, радиус которого равен длине образующей конуса, а длина дуги равна длине окружности основания конуса. Полную развертку боковой поверхности конуса выполняют следующим образом.

Рис . 1. Развертка конуса:

а - проекция; б - развертка.

Угол развертки конуса.

Принимая за радиус образующую конуса (рис. 1, б), на металле вычерчивают дугу, на которой затем откладывают отрезок дуги КМ , равный длине окружности основания конуса 2 π r . Длине дуги в 2 π r соответствует угол α , величина которого определяется по формуле:

г - радиус окружности основания конуса;

l - длина образующей конуса.

Построение развертки сводится к следующему. На длине ранее вычерченной дуги откладывается не часть дуги КМ , что практически является невозможным, а хорда, соединяющая концы этой дуги и соответствующая углу α . Величина хорды для заданного угла находится в справочнике или проставляется на чертеже.

Найденные точки КМ соединяются с центром окружности. Круговой сектор, полученный в результате построения, будет развернутой боковой поверхностью конуса.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Правильная пятиугольная пирамида. Развертка усеченной пирами... Правильная пятиугольная пирамида. Развертка усеченной пирамиды. Правильная пирамида, в основании которой лежит правильный пятиугольник, усеченная плоскостью, показана на рис. 1. Рис. 1. Развертка правильного пятиугольника усеченного плоскостью. Как построить сечение пятиуг...

Как сделать развертку многогранника?! Развертка неправильног... Как сделать развертку многогранника?! Развертка неправильного многогранника с параллельными основаниями. Для построения развертки такого многогранника необходимо определить действительную длину всех ребер следующим образом (рис. 1). Строятся две взаимно перпендикулярные прямые. От точ...

Иногда нужно срочно сделать новогодний костюм клоуна или нарядную упаковку для подарка, оригинальную ёлочку или смешную зверушку, непохожую ни на одну другую. И тогда может встать ребром вопрос о том, как сделать конус из картона или бумаги. Если кому-то непонятно, о чём идёт речь, поясним: эта такая объёмная геометрическая фигура, в основании которой лежит круг. Все лучи из окружности восходят кверху под равным углом и пересекаются в одной точке.

Как из прямоугольника сложить конус?

Вряд ли кому-либо старше 40 лет не приходилось сворачивать кулёк, ведь полиэтиленовые и целлофановые пакеты для фасовки появились сравнительно недавно. А при советской власти в магазинах практиковались именно такие упаковки развесного товара. Да и в обыденной жизни многие пользовались этим способом сворачивания конусовидных кульков, чтобы запаковать сладкий подарок, купить у старушки на углу семечек, отсыпать на работу сахарного песка для чая... Да мало ли ещё для чего?

Но сегодня уже не каждый знает, как из бумаги сделать конус. Схема пошагового алгоритма действий покажет, как справиться с этой задачей.

• Левой рукой захватывается лист сверху.
• Эта сторона прямоугольника заворачивается вниз под углом. Чем более острый нужен кулёк, тем меньше угол нахлёста. Вершина конуса может находиться в прямом углу листа или на перпендикулярной стороне. Большой палец руки располагается снаружи, а все остальные пальцы должны оказаться внутри.
• Оборачивая лист вокруг пальцев, формируют кулёк. Важно следить за тем, чтобы «соблюдалась» вершина конуса. От того, насколько чётким и аккуратным будет остриё кулька, зависит его прочность.
• Материал, из которого сворачивается конус, нельзя сминать. Лист должен «держать форму», только тогда получится кулёк, выполненный по всем правилам.
• Вершина такого конуса туго сворачивается либо скручивается. Для создания подарочного кулька можно воспользоваться степлером, клеем, красивой ленточкой, которой нужно обмотать или перевязать упаковку.

Как сделать конус из картона или бумаги из целого круга?

Если параметры будущего «кулька» (а именно так именуют в народе данную фигуру) чётко не регламентированы, то можно взять произвольные размеры.

• Так как сделать конус из картона или бумаги довольно просто, следует просто начертить на подготовленном материале круг с помощью циркуля.
• Затем проводят радиус в этой фигуре. По нему необходимо сделать разрез.
• Далее края среза накладывают друг на друга, чтобы первоначально плоская фигура приобрела объём. Центр круга становится остриём конуса. Он тем острее, чем больше площадь наложения.
• Скрепив конус по этой линии скрепкой, степлером или клеем, можно получить конус из бумаги или картона.

Но можно просто вырезать из круга сектор, ограниченный двумя радиусами. Края полученной фигуры скрепляют обычным способом. Чем больше угол вырезанного сектора, тем острее получится конус из бумаги или картона.

Как сконструировать конус из полукруга?

Иногда нужно сделать, например, колпак для карнавального костюма или новогоднюю игрушку-ёлочку. Для таких поделок необходимы остроконечные конусы. И в данных случаях уже не нужно использовать круг с вырезанным сектором. Выкройкой для конуса послужит полукруг.

Посередине диаметра, который служит краем вырезанной отмечают точку. Здесь будет вершина конуса. Радиусы накладывают друг на друга и скрепляют клеем, степлером. Если колпак или другая поделка выполняется из ткани, то материю в этом месте сшивают.

Зачем нужно уметь делать конусы?

Очень часто родителям приходится изготавливать для своих малышей новогодние костюмы. Зная, как сделать конус из картона, можно без труда смастерить наряд клоуна или волшебника. Да и верх шляпы ведьмочки с полями сделать легко, имея такие навыки.

Если сделать картонный конус, обмотать его нитками, шнурами или верёвкой, обмазать верх конструкции клейстером или клеем, то после изъятия картонного каркаса у изготовителя останется ажурная оригинальная «новогодняя ёлочка». Её можно украсить мелкими игрушками, цепочками, фонариками или лампочками.

На основе картонных конусов делают множество прикольных фигурок зверушек. Такие поделки выступают в роли новогодних игрушек на ёлку, креативных поделок для подарков или дизайнерских украшений помещений.

Как упаковка для сладких подарков конус из картона выглядит очень презентабельно. Да и поднадоели всем уже фабричные коробки и пакеты! А когда хотя бы упаковка для тех же самых конфет сделана своими руками, то это уже проявление особого внимания к одариваемому.

Нам нужно сделать на бумаге круг, разделенный на 4 равных сектора. Если вы пользуетесь циркулем, для большего удобства советуем вам сначала прочертить ось координат, а уже потом из основной точки прочертить окружность. То же самое нужно сделать при помощи самодельного циркуля. В варианте же с блюдцем, сначала придется прочертить круг, а уж потом разделить его двумя перпендикулярными линиями на сектора.

Чтобы получился широкий конус, вырежьте одну часть сектора, средний – половину. Для маленького потребуется отрезать 3 части. После того как вы определились с размером, который в любой момент легко уменьшить, вырезайте нужный сектор. Для закрепления фигуры оставьте с одной стороны небольшой краешек, чтобы склеить деталь внахлест.

Осталось только свернуть и закрепить заготовку. Это делается с помощью клея, скотча или двусторонней клейкой ленты, выбор за вами.

Как из бумаги делать конусы, мы разобрались. Давайте посмотрим, что можно сделать с помощью этой фигуры.

Декоративная елочка

Обклейте конус скотчем. Смочите нитки в клее ПВА и намотайте их на остроконечную деталь. Дождитесь, пока вся конструкция высохнет, после чего вытащите конус. Елочка готова, осталось украсить её различными игрушками или бусинками. Не забудьте на вершину сделать звезду.­

Возможен другой вариант. Конус не нужно вытаскивать, обклейте его тканью или бумагой. Добавьте мишуры, дождика, серпантина или страз. В общем – чего вашей душе вздумается. Необычный новогодний сувенир готов.

Кулёчек для подарка

Для изготовления этой поделки используйте все выше перечисленные принадлежности плюс гофрированную бумагу и ленту.

Сделайте заготовку для конуса. Перед тем как склеить дугу, к нижней части по всей длине приклейте гофрированную бумагу. Гофрированная бумага предполагает наличие складок, клейте бумагу в слегка сложенном состоянии. Далее, закрепите сам конус. Полученное основание упаковки украсьте с помощью цветных изображений или наклеек.

Кулек готов! Можете вложить туда подарок и, завязав его лентой, подарить своим близким.

Что ж, теперь с помощью конуса вы можете сделать различные поделки, придуманные самостоятельно или найденные в интернете. Но главное то, что к этому незатейливому развлечению могут присоединиться дети. Такой тип домашнего рукоделия порадует ваших маленьких проказников и объединит всю семью за общим столом. Делайте поделки своими руками и будьте счастливы!­ Существует множество вариантов бумажных поделок. Благодаря пошаговым мастер-классам, вы узнаете,­ своими руками.

Развертка поверхности конуса - это плоская фигура, полученная путем совмещения боковой поверхности и основания конуса с некоторой плоскостью.

Варианты построения развертки:

Развертка прямого кругового конуса

Развертка боковой поверхности прямого кругового конуса представляет собой круговой сектор, радиус которого равен длине образующей конической поверхности l, а центральный угол φ определяется по формуле φ=360*R/l, где R – радиус окружности основания конуса.

В ряде задач начертательной геометрии предпочтительным решением является аппроксимация (замена) конуса вписанной в него пирамидой и построение приближенной развертки, на которую удобно наносить линии, лежащие на конической поверхности.

Алгоритм построения

1. Вписываем в коническую поверхность многоугольную пирамиду. Чем больше боковых граней у вписанной пирамиды, тем точнее соответствие между действительной и приближенной разверткой.
2. Строим развертку боковой поверхности пирамиды способом треугольников . Точки, принадлежащие основанию конуса, соединяем плавной кривой.

Пример

На рисунке ниже в прямой круговой конус вписана правильная шестиугольная пирамида SABCDEF, и приближенная развертка его боковой поверхности состоит из шести равнобедренных треугольников – граней пирамиды.

Рассмотрим треугольник S 0 A 0 B 0 . Длины его сторон S 0 A 0 и S 0 B 0 равны образующей l конической поверхности. Величина A 0 B 0 соответствует длине A’B’. Для построения треугольника S 0 A 0 B 0 в произвольном месте чертежа откладываем отрезок S 0 A 0 =l, после чего из точек S 0 и A 0 проводим окружности радиусом S 0 B 0 =l и A 0 B 0 = A’B’ соответственно. Соединяем точку пересечения окружностей B 0 с точками A 0 и S 0 .

Грани S 0 B 0 C 0 , S 0 C 0 D 0 , S 0 D 0 E 0 , S 0 E 0 F 0 , S 0 F 0 A 0 пирамиды SABCDEF строим аналогично треугольнику S 0 A 0 B 0 .

Точки A, B, C, D, E и F, лежащие в основании конуса, соединяем плавной кривой – дугой окружности, радиус которой равен l.

Развертка наклонного конуса

Рассмотрим порядок построения развертки боковой поверхности наклонного конуса методом аппроксимации (приближения).

Алгоритм

1. Вписываем в окружность основания конуса шестиугольник 123456. Соединяем точки 1, 2, 3, 4, 5 и 6 с вершиной S. Пирамида S123456, построенная таким образом, с некоторой степенью приближения является заменой конической поверхности и используется в этом качестве в дальнейших построениях.
2. Определяем натуральные величины ребер пирамиды, используя способ вращения вокруг проецирующей прямой: в примере используется ось i, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций и проходящая через вершину S.
   Так, в результате вращения ребра S5 его новая горизонтальная проекция S’5’ 1 занимает положение, при котором она параллельна фронтальной плоскости π 2 . Соответственно, S’’5’’ 1 – натуральная величина S5.
3. Строим развертку боковой поверхности пирамиды S123456, состоящую из шести треугольников: S 0 1 0 6 0 , S 0 6 0 5 0 , S 0 5 0 4 0 , S 0 4 0 3 0 , S 0 3 0 2 0 , S 0 2 0 1 0 . Построение каждого треугольника выполняется по трем сторонам. Например, у △S 0 1 0 6 0 длина S 0 1 0 =S’’1’’ 0 , S 0 6 0 =S’’6’’ 1 , 1 0 6 0 =1’6’.

Степень соответствия приближенной развертки действительной зависит от количества граней вписанной пирамиды. Число граней выбирают, исходя из удобства чтения чертежа, требований к его точности, наличия характерных точек и линий, которые нужно перенести на развертку.

Перенос линии с поверхности конуса на развертку

Линия n, лежащая на поверхности конуса, образована в результате его пересечения с некоторой плоскостью (рисунок ниже). Рассмотрим алгоритм построения линии n на развертке.

Алгоритм

1. Находим проекции точек A, B и C, в которых линия n пересекает ребра вписанной в конус пирамиды S123456.
2. Определяем натуральную величину отрезков SA, SB, SC способом вращения вокруг проецирующей прямой. В рассматриваемом примере SA=S’’A’’, SB=S’’B’’ 1 , SC=S’’C’’ 1 .
3. Находим положение точек A 0 , B 0 , C 0 на соответствующих им ребрах пирамиды, откладывая на развертке отрезки S 0 A 0 =S’’A’’, S 0 B 0 =S’’B’’ 1 , S 0 C 0 =S’’C’’ 1 .
4. Соединяем точки A 0 , B 0 , C 0 плавной линией.

Развертка усеченного конуса

Описываемый ниже способ построения развертки прямого кругового усеченного конуса основан на принципе подобия.

Иногда возникает задача – изготовить защитный зонт для вытяжной или печной трубы, вытяжной дефлектор для вентиляции и т.п. Но прежде чем приступить к изготовлению, надо сделать выкройку (или развертку) для материала. В интернете есть всякие программы для расчета таких разверток. Однако задача настолько просто решается, что вы быстрее рассчитаете ее с помощью калькулятора (в компьютере), чем будете искать, скачивать и разбираться с этими программами.

Начнем с простого варианта — развертка простого конуса. Проще всего объяснить принцип расчета выкройки на примере.

Допустим, нам надо изготовить конус диаметром D см и высотой H сантиметров. Совершенно понятно, что в качестве заготовки будет выступать круг с вырезанным сегментом. Известны два параметра – диаметр и высота. По теореме Пифагора рассчитаем диаметр круга заготовки (не путайте с радиусом готового конуса). Половина диаметра (радиус) и высота образуют прямоугольный треугольник. Поэтому:

Итак, теперь мы знаем радиус заготовки и можем вырезать круг.

Вычислим угол сектора, который надо вырезать из круга. Рассуждаем следующим образом: Диаметр заготовки равен 2R, значит, длина окружности равна Пи*2*R — т.е. 6.28*R. Обозначим ее L. Окружность полная, т.е. 360 градусов. А длина окружности готового конуса равна Пи*D. Обозначим ее Lm. Она, естественно, меньше чем длина окружности заготовки. Нам нужно вырезать сегмент с длиной дуги равной разности этих длин. Применим правило соотношения. Если 360 градусов дают нам полную окружность заготовки, то искомый угол должен дать длину окружности готового конуса.

Из формулы соотношения получаем размер угла X. А вырезаемый сектор находим путем вычитания 360 – Х.

Из круглой заготовки с радиусом R надо вырезать сектор с углом (360-Х). Не забудьте оставить небольшую полоску материала для нахлеста (если крепление конуса будет внахлест). После соединения сторон вырезанного сектора получим конус заданного размера.

Например: Нам нужен конус для зонта вытяжной трубы высотой (Н) 100 мм и диаметром (D) 250 мм. По формуле Пифагора получаем радиус заготовки – 160 мм. А длина окружности заготовки соответственно 160 x 6,28 = 1005 мм. В тоже время длина окружности нужного нам конуса — 250 x 3,14 = 785 мм.

Тогда получаем, что соотношение углов будет такое: 785 / 1005 x 360 = 281 градус. Соответственно вырезать надо сектор 360 – 281 = 79 градусов.

Расчет заготовки выкройки для усеченного конуса.

Такая деталь бывает нужна при изготовлении переходников с одного диаметра на другой или для дефлекторов Вольперта-Григоровича или Ханженкова. Их применяют для улучшения тяги в печной трубе или трубе вентиляции.

Задача немного осложняется тем, что нам неизвестна высота всего конуса, а только его усеченной части. Вообще же исходных цифр тут три: высота усеченного конуса Н, диаметр нижнего отверстия (основания) D, и диаметр верхнего отверстия Dm (в месте сечения полного конуса). Но мы прибегнем к тем же простым математическим построениям на основе теоремы Пифагора и подобия.

В самом деле, очевидно, что величина (D-Dm)/2 (половина разности диаметров) будет относиться с высотой усеченного конуса Н так же, как и радиус основания к высоте всего конуса, как если бы он не был усечен. Находим полную высоту (P) из этого соотношения.

(D – Dm)/ 2H = D/2P

Отсюда Р = D x H / (D-Dm).

Теперь зная общую высоту конуса, мы можем свести решение задачи к предыдущей. Рассчитать развертку заготовки как бы для полного конуса, а затем «вычесть» из нее развертку его верхней, ненужной нам части. А можем рассчитать непосредственно радиусы заготовки.

Получим по теореме Пифагора больший радиус заготовки — Rz. Это квадратный корень из суммы квадратов высоты P и D/2.

Меньший радиус Rm – это квадратный корень из суммы квадратов (P-H) и Dm/2.

Длина окружности нашей заготовки равна 2 х Пи х Rz, или 6,28 х Rz. А длина окружности основания конуса – Пи х D, или 3,14 х D. Соотношение их длин и дадут соотношение углов секторов, если принять, что полный угол в заготовке – 360 градусов.

Т.е. Х / 360 = 3,14 x D / 6.28 x Rz

Отсюда Х = 180 x D / Rz (Это угол, который надо оставить, что бы получить длину окружности основания). А вырезать надо соответственно 360 – Х.

Например: Нам надо изготовить усеченный конус высотой 250 мм, диаметр основание 300 мм, диаметр верхнего отверстия 200 мм.

Находим высоту полного конуса Р: 300 х 250 / (300 – 200) = 600 мм

По т. Пифагора находим внешний радиус заготовки Rz: Корень квадратный из (300/2)^2 + 6002 = 618,5 мм

По той же теореме находим меньший радиус Rm: Корень квадратный из (600 – 250)^2 + (200/2)^2 = 364 мм.

Определяем угол сектора нашей заготовки: 180 х 300 / 618,5 = 87.3 градуса.

На материале чертим дугу с радиусом 618,5 мм, затем из того же центра – дугу радиусом 364 мм. Угол дуги может имеет примерно 90-100 градусов раскрытия. Проводим радиусы с углом раскрытия 87.3 градуса. Наша заготовка готова. Не забудьте дать припуск на стыковку краев, если они соединяются внахлест.