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.

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 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.

Для праздничного декора отлично подойдут небольшие украшения в виде ёлочек из подручных материалов. Главный плюс таких украшений заключается в простоте изготовления. Один из подобных материалов – бумага. Бумажные ёлочки в виде конусов прекрасно вписываются в новогоднюю обстановку, заряжая окружающих радостью и весельем. Пусть основа у них одна – картонный или бумажный конус, зато какое раздолье для фантазии открывается при сборке! Как сделать своими руками бумажный конус из картона для создания новогодней елки, мы расскажем и покажем в нашей статье.

Если вы решили добавить несколько таких поделок в свой новогодний интерьер, то наверняка захотите узнать, как изготовить их своими руками. Первым делом нужно разобраться с основным вопросом: как сделать конус из картона для ёлки из картона?

Как сделать конус из картона для елки: два способа свернуть изделие

Этот способ знаком многим. Лист картона сворачивается как бумажный кулёк, а ненужный уголок отрезается ножницами. Затем конус склеивается, нижний край подравнивается так, чтобы фигура стояла ровно, не заваливаясь. Последовательность действий изображена на рисунке.

Другой вариант немного сложнее. На листе с помощью циркуля или на глаз чертится ровная окружность. Можно обвести какой-нибудь круглый предмет, к примеру, дно тарелки. Дальше круг делится на четверти. Одна из них вырезается, как показано на схеме, после чего из остатков сворачивается конус и скрепляется клеем.

Если ваш конус получился шире, чем нужно, это легко исправить. Чем более острым вы хотите сделать его, тем большую часть нужно удалить из круга. Минимум – одна четверть, максимум – три. Можно отрезать не целую четверть, а одну с половиной, например.

Что делать, если конус никак не хочет склеиваться? Здесь вам помогут обычные бельевые прищепки. Прижмите ими те места, которые необходимо склеить.

Дно для конуса.

Чтобы сделать для фигуры донышко, поставьте её на лист бумаги или картона и обведите край карандашом или ручкой. Проведите рядом ещё одну линию с отступом 1 см, чтобы получилась окружность с большим радиусом. Вырежьте по этой линии круг и сделайте надрезы по краю так, чтобы они упирались во внутреннюю линию круга. Согните полученные зубцы, нанесите на них клей, а потом вставьте внутрь конуса, приклеивая дно к нему.

Теперь, когда вы умеете делать картонные конусы, можно приступать к сборке самих поделок. В этом вам поможет мастер-класс, посвящённый изготовлению новогодних ёлочек из картона и бумаги.

Мастерим самостоятельно объемную елочку на Новый год

Начнём пошаговую инструкцию с основания поделки. Сверните конус из зелёного картона. Желательно использовать именно зелёный, чтобы не так сильно были заметны просветы между деталями, которые будут наклеены поверх. Если вы хотите сделать большую поделку, возьмите лист формата А3, или склейте два листа формата А4 между собой.

Чтобы придать заготовке большую схожесть с вечнозелёным деревом, заготовьте побольше деталей-иголок. Они могут быть самых разных форм и размеров – как именно делать их, решать вам. Выбор цвета также за вами, хотя традиционно всё же выбирается зелёный. Если сделать иглы белыми, будто покрытыми снегом или инеем, то и основу лучше делать белой.

Красивы и довольно просты иголки в виде объёмных полуконусов: сложите из прямоугольного кусочка картона или бумаги трапецию и обрежьте её верхнюю сторону. Сложите широкий край в виде треугольника и скрепите скобами или клеем.

Острые треугольные иглы можно заменить кружками, приклеенными к основе за верхний край. Используйте материал разных оттенков зелёного цвета, чтобы создать более интересный вид.

Заготовки-иголки приклейте к основанию поделки, начиная с нижнего края конуса. Для красоты каждые три ряда уменьшайте размер иголочек. Если в самом низу располагаются детали размером 6,5 см, то повыше следует приклеить 6 и 5 см соответственно. Готовую поделку посыпьте блёстками или нарезанной мишурой поверх мазков прозрачного клея.

Ещё один вариант.
Подготовьте картонный конус - основу для следующего урока поэтапной сборки. Из цветной бумаги, окрашенной с двух сторон, нарежьте не очень длинные тонкие полосочки и накрутите каждую из них на карандаш. Это сделает их волнистыми и закручивающимися. Можно закрутить полоски лезвием ножниц, аккуратно проводя им от одного кончика полосы к другому, при этом вытягивая деталь. Скрученные полосы приклейте к конусу. Получается пушистая воздушная ёлочка.
Конус-ёлка из бумажных капелек.
На заранее приготовленный каркас в форме конуса сплошь наклейте каплевидные иголки. Делаются они так: концы полосок бумаги зелёного или любого другого цвета склеиваются вместе, чтобы получилась капля. Нижние элементы должны быть немного больше верхних, как изображено на фото.

Ёлка в виде конуса из бумажных полосок.

На картонную основу горизонтально наклейте широкие, с надрезанной бахромой, полосы бумаги. Цвет бумаги, опять же, может быть каким угодно. Нарежьте полоски на мелкие иголочки, оставляя немного места с краю. Когда клей затвердеет, проведите по иголкам ножницами, загибая их вверх. Ещё красивее будет выглядеть ёлка, сделанная из гофрированной бумаги.

Более подробно об изготовлении конусов из картона вы узнаете из предложенных ниже видео.

Видео по теме статьи

Уметь работать с бумагой важно и детям, и взрослым. Это самый простой способ не только развить мелкую моторику, но и пробудить в себе навыки художественного вкуса. Среди базовых необходимых знаний и умений - конечно же, простые геометрические фигуры.

Как сделать конус из картона или мягкой бумаги, и куда его впоследствии применить? Как не ошибиться с размерами?

Конус из бумаги: пошаговая инструкция

Прежде всего, Вам необходимо подобрать хороший рабочий материал - он зависит от того, с какой целью Вам нужна такая поделка. В любом случае он должен иметь способность гнуться и держать заданную форму, не повреждаясь. Если Вы берете обычную мягкую бумагу, она не должна порваться, а картон должен быть не слишком жестким, иначе его будет сложно деформировать. Для проверки качеств материала попробуйте скрутить лист в трубочку: если это не вызовет у Вас трудностей и не приведет к разрыву - можно работать.

Для того чтобы своими руками сделать конус из картона или бумаги, помимо основного материала Вам понадобятся:

• линейка (длина зависит от длины изделия);
• карандаш;
• циркуль;
• канцелярский нож или ножницы;
• клей.

Принцип работы очень прост, единственное, где порой возникают трудности - подготовка шаблона. На создание пирамиды из картона затрачивается не более четверти часа, за исключением времени на просушку клея. Если Вы торопитесь, зафиксировать форму можно скотчем (для вариантов, когда конус - основа, которую не видно), либо степлером (для маленьких поделок).

Поскольку был затронут вопрос использования картонного конуса в качестве головного убора (актуально для детских костюмов), необходимо вспомнить о том, как произвести нужные расчеты. Конечно, если у Вас есть требуемая высота изделия, которую нельзя менять, придется просто отложить по дуге длину обхвата головы и вырезать полученную часть. Однако если требуется подготовить просто острый конус (когда угол шаблона 60 градусов), понадобится произвести вычисления. Формула из школьной программы - длина дуги окружности с углом в 60 градусов равна произведению радиуса на 3,14, которое делят на 3. Для угла в 45 градусов поделить произведение нужно на 4.