تتعدد الأدوات الهندسية واستخداماتها هامة في التصميم الهندسي، فالكثير من الإنشاءات الهندسية والتصاميم تعتمد على الأدوات الهندسية ومبادئ الرسم الهندسي.. لتكون أدق ما يُمكن، وهو ما نوافيكم به في سوبر بابا.
الأدوات الهندسية واستخداماتها
إنَّ الرسم الهندسي يتطلب مجموعة من الأدوات الهندسية التي لا يتم العمل دونها.
1- طاولة الرسم
مُصنعة من الخشب البني الفاتح أو الأبيض، وتأتي بسطح مستو ناعم بأربع زوايا كل منهما قائمة.
2- لوحات الرسم
- تأتي بأنواع مختلفة اللون والوزن والسمك.
- تتكون من ألياف مصدرها صناعي أو نباتي.
- عادة ما يُستخدم النوع الخشن منها أو متوسط الخشونة، باعتباره أكثر جودة.
- يُفضل استخدام لوحات رسم ذات حجم ثابت.
3- مسطرة الحرف T
- من الأدوات الرئيسية للرسم الهندسي، تتكون من الرأس العارضة والمسطرة.
- تُستعمل لرسم الخطوط الأفقية.
- تُعتبر دليل مساعد لتحريك المثلثين عليها.
- ترسم الخطوط المائلة عن الأفقي بزاوية 15 أو ما يزيد.
- تُحكم أجزائها بشكل كامل على زاوية قائمة حتى يكون عملها منتظمًا.
4- استخدام المثلثين
- يتم استعمال مثلثان قائمان في الرسم الهندسي والميكانيكي.
- يُصنعان من مادة بلاستيكية شفافة، حتى تُرى الأشكال أسفلهما.
- يتم فحص دقة الاستقامة لكافة حواف المثلث من آن لآخر.
- يُمكن استخدام المثلثين مع المسطرة لرسم الخطوط المائلة بزاوية 15 أو مضاعفاتها.
5- مسطرة القياس المُدرجة
- تُصنع بأشكال مختلفة وأنواع عديدة.. منها البسيط والمعقد.
- يوجد لها وجهين وأربعة تدريجات مع قاعدة سداسية أساسية مضغوطة وبطول 100 ملم.
- الدارج منها له ثلاث حواف وستة تدريجات مختلفة الأشكال بطول 300 ملم.
- في جميع أنواعها يكون أحد التدريجات مليميتري.
- باقي التدريجات في المسطرة يتم استعمالها للتصغير والتكبير.
- تُستعمل للقياس لا الرسم.
اقرأ أيضًا: هل تعلم عن العلوم والتكنولوجيا
6- أقلام الرصاص
- هناك نوعان أساسيان.. القلم العادي والقلم الميكانيكي.
- أما العادي فهو أسطوانة خشبية أو منشور قائم، قاعدته تأتي مسدسة منتظمة بها الجرافيت.. والكربون الأسود.
- يوجد من الأقلام العادية ما يتوافر للرسم الهندسي.
- الأشهر منها هو 2H أو HB.
- أما القلم الميكانيكي فهو المكون من ماسورة معبئة برصاص جرافيت طويل.. يُتحكم به من خلال ميكانيزم زنبركي.
- يوجد زر تحكم في أعلى القلم الميكانيكي يتم الضغط عليه بالإبهام، لسحب الرصاص من مكانه.
- يُبرى القلم الميكانيكي بمبراة مخصصة عادة ما تكون مرفقة به، فتكون نهايته مدببة ومخروطية الشكل.
- يعتمد اختيار نوع القلم المناسب وفقًا للوحات الرسم.. كلما كان سطح اللوحة خشن كلما كان القلم الصلب القوي هو المناسب.
- أما عن أفضل المواصفات فتكمن في هشاشته، لإعطاء اللون الأسود المناسب.. كما لا يكون بحاجة إلى البري كل فترة.
7- المقسمات والفراجير
- الفرجار في استخدامات الأدوات الهندسية يُستعمل لرسم الدوائر والأقواس الدائرية.
- كل فرجار يتميز عن الآخر وفقًا لحجم الدوائر التي يرسمها.
- أما عن المقسم فهو أداة تشبه الفرجار.. يكون على حرف V كل مؤشر يحتوي على كل طرف.
- يُستخدم المقسم من أجل قياس ومقارنة الأطوال.. وتحديد المسافة والأقسام.
- الفرجار هو أداة صياغة، يتم وضع نقطة حادة في المركز والنقطة الأخرى لرسم الدائرة.
8- استخدام المنقلة
- هي عبارة عن قرص نصف دائري يُستعمل للرسم وقياس الزوايا وتأتي متدرجة.
- تُعتبر أداة لقياس ورسم الزوايا.
- ليست مجدية كالفرجار عند رسم الزوايا 15 درجة أو مضاعفاتها.
9- مساطر المنحنيات
- يتم تصنيعها من مواد بلاستيكية بيضاء نقية أو من الكهرمان الأصفر المائل إلى الحُمرة.
- تأتي على عدة أشكال منها ما يٍُتخدم لرسم المنحنيات الناتجة من الربط بين عدة نقاط لا تُشكل دائرة أو قوس دائرة.
- مخصصة لرسم القطوع المخروطية والمنحنيات اللازمة لرسم حركة الجسيم أو جزء من ميكانيزم ما.
- يعتمد استخدام مساطر المنحنيات على موالفة أكبر عدد من نقاط المنحنى لتلامس جزء من إحدى الحافات.
10- الممحاة وصفيحة المحو
- تُستخدم تلك الأداة من الأدوات الهندسية في محو الخطوط المرسومة بالخطأ.. أو الخطوط الزائدة المنفصلة عن الرسم.
- على أن يُراعى استخدامها بليونة حتى لا تتسبب في خدش الورقة، ولا تبقى آثار الجرافيت الرصاصي.
- يتم محو الخطوط القريبة جدًا من الرسم والتي لا فائدة منها، باستعمال صفيحة المحو.
هناك أدوات هندسية أخرى مُساعدة منها:
- فرشاة التنظيف: لتنظيف لوحة الرسم والأدوات الهندسية من بقايا المحو.
- الشريط اللاصق: لتثبيت لوحة الرسم على الطاولة أو اللوح الخشبي.
- المبراة: لبري القلم الرصاص، منها عادية أو الخصوصية وفقًا لنوع القلم.
اقرأ أيضًا: هل تعلم عن اللغة العربية
استخدامات الأدوات الهندسية
بعض المهندسين في العمل يعملون على استخدام الأدوات الهندسية المتطورة مع ألوان الأكريليك.
- يختار الطالب بعض الأدوات الهندسية لحل المسائل الرياضية.
- تُستعمل في المدارس.
- إن انقطع التيار الكهربائي عند استخدام الحاسوب يُمكن أن يُعوَّل على بعض الأدوات الهندسية لمنع توقف العمل مؤقتًا.
- تُستخدم لجعل المسافة بين أي شيئين مستقيمة، ولجعل الزوايا في مكانها المناسب.
- استخدامها في التصاميم المُراد رسمها أو مخططات المنازل.
خطوط الرسم الهندسي
- خطوط لا وجود لها في الجسم ولكنها هامة لتتم قراءة الرسم.. منها: الدالة للأبعاد، وخطوط المحاور.
- خطوط واقعية، تجدها في الجسم وتمثل تقاطع الأسطح في الأجسام، ويتم رسمها بشكل كامل ظاهر.
- خطوط مختفية لا تظهر في الجسم، وهي المنطقة التي تمثل تقاطع السطوح المختفية.
كيف تم اكتشاف الأشكال الهندسية؟
عمل “رينيه ديكارت” على بعض الإحداثيات التي تزامنت مع التطورات التي شهدها علم الجبر.. ومن هنا بدأت مرحلة جديدة في الهندسة الرياضية.
فالمنحنيات والأشكال الهندسية يتم وصفها من خلال الهندسة التحليلية، عبر مجموعة من المعادلات.. مما أدى إلى إحداث التكامل والتفاضل وظهورها كأفرع مُستحدثة في القرن السابع عشر.
من اخترع الأدوات الهندسية؟
يُنسب اختراع الأدوات الهندسية إلى العالم “إقليدس بن نوقطرس” والذي يُلقب بأبي الهندسة.. هو عالم رياضيات يوناني.. ولد في 300 قبل الميلاد.
فجاءت تلك الأدوات على قدر كبير من الأهمية فيما بعد، باعتبارها ضرورية لإثبات صحة النظريات الرياضية، وأنّ التصاميم الهندسية لا تتم دونها.
اقرأ أيضًا: من هو مخترع الكهرباء الحقيقي
ما هي الهندسة الإقليدية؟
هي فرع من فروع الرياضيات معنيّ بدراسة النقاط والخطوط والزوايا، باستخدام مجموعة من الأدوات الهندسية.
فقد كان اليونان يدرسون الهندسة الإقليدية التي تعتمد على القطع المستقيمة والفرجار.. وفيما بعد تعددت أنواع الأدوات الهندسية واستخداماتها.
تتعدد استخدامات الأدوات الهندسية، وتتجلى أهميتها في إنتاج نموذج تصميم نهائي هو الأفضل من نوعه.
