多功能建筑三视图投影模型制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能建筑三视图投影模型，属于教学和学习用具技术领域。由合页连接三块相互垂直的投影面板围合而成三维空间，空间内设置通过支杆分别与三个投影面板可拆卸式连接的立方体投影框架，还包括尺寸分别与投影框架及其投影相关尺寸对应且代表建筑要素的多个点状、线状棍和面状块投影要素，投影要素与投影框架和投影面板间可拆卸式连接。通过投影框架确定投影要素的空间位置关系并辅助绘制其在投影面上的直观投影图、反映投影关系。具有让抽象的投影实物化，投影要素与建筑节点、梁柱、地面、墙面等要素相对应且可组装等优点，对准确掌握投影知识和建筑制图识图有很大帮助，适于建筑制图识图课程教学和学习中广泛使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种多功能投影模型，特别是多功能建筑三视图投影模型，适用于建筑制图与识图类课程的教学，属于教具和学习用具

技术介绍
在建筑工程制图与识图课程中，有投影部分内容，并且投影是一个教学难点，对空间想象能力要求比较高。大部分学生的空间想象能力都比较欠缺，所以教师难教，学生难学，以至于学不好投影，绘制不出施工图，看不懂施工图。即使是勉强掌握了各种投影要素在三视图上的投影关系，也很难理解各种投影要素在空间的理想位置关系，以及他们之间的演变关系。即便理解了这些投影知识，投影往往成为空间想象能力的训练，很难将投影要素与建筑要素对应关系在一起，投影知识很难直接运用到建筑施工图的制图与识图中。目前，用于学习、教学和实训的投影模型较少，而能够适应各种投影要素进行组装变换的建筑投影模型教具尚未见报道和使用。由于投影要素众多且很抽象，传统的投影要素与建筑要素没有建立联系，需要一种将抽象的投影要素实物化、投影要素与建筑要素相对应、投影要素可组装的多功能建筑投影模型，便于直观的教学和学习。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种将抽象的投影要素实物化、投影要素与建筑要素相对应、投影要素可组装的多功能建筑投影模型，用于建筑建筑识图的直观教学和学习，帮助学习者理解建筑投影知识、提高学习和教学效率。为解决上述技术问题，本技术提出了一种多功能建筑投影模型，由合页3连接水平面H、正立面V和侧立面W三块相互垂直的投影面板2围合而成三维空间，空间内设置投影体，投影体为立方体投影框架1，投影框架1面向三个投影面的三个角上设有三根支杆5，三根支杆5分别与三个投影面板可拆卸式连接，所述投影模型还包括尺寸分别与投影框架1相关尺寸对应且代表建筑点、线、面基本要素的多个投影要素4，各投影要素4与投影框架1和投影面板2之间通过磁力吸合方式可拆卸式连接。投影要素4包括点状块4-1、线状棍4-2和面状块4-3。投影面板2和投影框架1可由铁质材料制成，如普通铁板、钢板或钢铁复合板材等铁基板材或型材。点状块4-1、线状棍4-2和面状块4-3投影要素可采用普通磁性材料制成，如橡胶磁铁、磁化的钢或铁等。也可将投影面板2和投影框架1磁化的钢或铁等材料制成，点状块4-1、线状棍4-2和面状块4-3采用铁基或其复合材料制成，保证各点状块、线状棍和面状块与投影框架1和投影面板2之间能够通过磁力吸合方固定并方便取下即可。点状块、线状棍和面状块的数量根据实际需要确定，能充分反映投影关系、满足教学和学习的需要即可。三块投影面板2通过2个普通合页3，分别将正立面V与侧立面W、水平面H与正立面V或侧立面W铰连，使之可以围合成三个相互垂直的平面、形成三维投影空间，合页与投影面之间可用螺钉、焊接、锚接等常规方式固定。投影框架1可由钢铁管、筋等型材通过焊接或铆接、螺钉固接等制成，其三根支杆1-2与三个投影面板的可拆卸式连接可采用在投影面板上打孔通过穿杆螺栓固定（支杆末端设螺纹，穿过投影面后用螺母固定）、或在支杆末端和投影面板之间设置搭扣、或采用磁力等方式实现。所述线状棍4-2包括与投影框架1的边长相等、面对角线相等、体对角线相等和自由长度四种长度类型，面状块4-3包括与投影框架1的单面、斜对角面、体对角面及它们的正投影的形状与大小相同、以及自由高度五种类型。不同类型的线状棍和面状块可以适应反映不同线、面的组合投影关系的需要。线状棍和面状块与投影框架及其投影线条所对应，从而使得利用这些线状棍和面块在投影面上贴出的投影线条和投影面与投影框架上相应的线条和面能够满足投影关系。所述自由长度线状棍4-2的长度大于投影框架1的边长、小于投影框架1的体对角线长度，具体长度根据需要确定，用于反映非边框线、非对角线的投影关系；自由高度面状块4-3的高度小于投影框架1斜对角面的高度，具体高度根据需要确定，用于反映非框架单面、斜对角面、体对角面及它们的正投影的投影关系。所述投影面板2围合而成的投影面与投影框架之间的投影关系为正投影，三个投影面上与投影框架对应位置设有投影框架的投影虚线，便于教学或学习时将反映投影框架点、线、面投影的点状块、线状棒、面状块准确地贴固在投影面板相应位置。本技术的原理是：把建筑抽象为正方体与四棱锥的组合体，称之为建筑模型（如图1所示）。把坡屋面平移到长方体内（如坡屋面tbc平移得平面afgd），把建筑的地面、楼面、平屋面和墙面抽象为平面，梁和柱包含在两个平面的相交处，抽象为线，梁和柱的节点抽象为点，由以上代表建筑基本要素的点、线、面组成的立方体即为投影框架（如图2所示）。删除建筑模型的前墙、楼面和左墙（保留直线），连接相应平面的对角线，把直线ea、直线ef和直线eh分别定义为该模型坐标的z轴、y轴和x轴，投射线定义为该模型的导向线，点e与该模型的坐标原点o重合，把地面、后墙面、右墙面分别定义为水平面H（horizon）、正立面V（vertical）、侧立面W（width）三个投影面，即获得由水平面H、正立面V、侧立面和投影框架构成的建筑投影模型（如图3所示），再配合与投影框架构对应的点、线、面在三个投影面上的图形表达，从而建立起完整的建筑投影演示体系。本投影模型的投影框架投影到水平面H的投影图称为的水平面投影图、投影到正立面V的投影图称为正立面投影图、投影到侧立面W的投影图称为侧立面投影图。根据教学和学习的需要，在投影框架上贴上相应的点状块4-1、线状棍4-2和面状块4-3，保持投影面、投影轴和原点不动，将投影框架分别沿z轴的上方，x轴的左方，y轴的前方任意移动相同的距离（大于零），使得投影框架处于三块投影面板为何而成投影空间的适当位置，然后删除投影框架上的点、线、面（即取下代表投影空间某一点、线、面色点状块、线状棍和面状块），再将投影框架投影到相应的投影面中（即将取下的代表投影框架某一点、线、面的点状块、线状棍和面状块贴在投影面中相应的位置），这样就由建筑投影模型分离得投影框架和三面正投影直观图（如图4所示）。在三面正投影直观图的基础上，移除投影框架1，再把水平面H沿x轴向下旋转90°，把侧立面W沿z轴向后旋转90°，即可形成三面正投影图（如图5和图6所示）。本技术将建筑的坡屋面平移到长方体内，把建筑的地面、楼面、平屋面和墙面抽象为平面，把包含在两个平面的相交处的梁和柱抽象为线，把梁和柱的节点抽象为点，通过点、线、面组合成立方体抽象为建筑投影框架，将地面、后墙面、右墙面分别定义为水平面H、正立面V、侧立面W，同时采用可拆卸式点、线、面反映投影要素，从而建立起完整的建筑投影体系。具有让抽象的投影实物化，投影要素与建筑要素（节点、梁柱、地面、墙面、楼梯、楼面、屋顶）相对应，投影要素可组装、反映投影关系直观，使用方便等优点，对准确掌握投影理论知识和建筑制图与识图有很大的帮助，适于在建筑制图与识图类课程的教学和学习环节广泛使用。附图说明图1为建筑模型示意图。图2为本技术抽象的建筑投影框架示意图。图3为本技术建筑投影模型示意图。图4为本技术投影框架三面投影示意图。图5为本技术投影框架投影面展开过程图。图6为本技术投影面展开后的投影框架三面投影图。图7为本技术实施例结构及点、线空间位置关系示意图。图8为本技术实施例移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能建筑三视图投影模型，由合页（3）连接水平面H、正立面V和侧立面W三块相互垂直的投影面板（2）围合而成三维空间，空间内设置投影体，其特征在于：投影体为立方体投影框架（1），投影框架（1）通过三根支杆（5）分别与三个投影面板可拆卸式连接，所述投影模型还包括尺寸分别与投影框架（1）相关尺寸对应且代表建筑点、线、面基本要素的多个投影要素（4），各投影要素（4）与投影框架（1）和投影面板（2）之间通过磁力吸合方式可拆卸式连接。

【技术特征摘要】
1.一种多功能建筑三视图投影模型，由合页（3）连接水平面H、正立面V和侧立面W三块相互垂直的投影面板（2）围合而成三维空间，空间内设置投影体，其特征在于：投影体为立方体投影框架（1），投影框架（1）通过三根支杆（5）分别与三个投影面板可拆卸式连接，所述投影模型还包括尺寸分别与投影框架（1）相关尺寸对应且代表建筑点、线、面基本要素的多个投影要素（4），各投影要素（4）与投影框架（1）和投影面板（2）之间通过磁力吸合方式可拆卸式连接。2.根据权利要求1所述的多功能建筑三视图投影模型，其特征在于：所述投影面板（2）围合而成的投影面与投影框架之间的投影关系为正投影，三个投影面上与投影框架对应位置设有投影框架的投影虚线。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志辉，杨红卫，
申请(专利权)人：云南经济管理学院，
类型：新型
国别省市：云南;53