Matemaatilised Valemid

Segmenteeritud kausi mõõtmete arvutamine põhineb geomeetrilistel põhimõtetel. Siin on peamised valemid, mida meie kalkulaator kasutab:

1. Segmendi Pikkus (Kordus Pikkus)

Iga segmendi pikkus arvutatakse valemi abil:

$\text{Segmendi Pikkus} = 2 \times \text{Raadius} \times \sin\left(\frac{\pi}{\text{Segmentide Arv}}\right)$

Kus:

• Raadius = Kausi Läbimõõt ÷ 2
• π = 3.14159...
• Segmentide Arv = Segmentide arv igas rõngas

See valem arvutab regulaarse hulknurga kordus pikkuse, millel on määratud külgede arv.

2. Segmendi Laius

Iga segmendi laius (või kõrgus) määratakse tavaliselt soovitud kausi kõrguse järgi:

$\text{Segmendi Laius} = \text{Kausi Kõrgus}$

Keenemates disainides, kus on mitu erineva kõrgusega rõngast, jagataks kogu kausi kõrgus rõngaste arvu järgi.

3. Segmendi Nurk (Miter Nurk)

Nurk, mille all iga segment peab olema lõigatud, arvutatakse järgmiselt:

$\text{Segmendi Nurk} = \frac{360°}{\text{Segmentide Arv}}$

See esindab regulaarse hulknurga välist nurka. Miter saagimise seadistuste jaoks peaksite kasutama selle nurga poolitust (täiendavat nurka) iga segmendi otsas.

Kuidas Kalkulaatorit Kasutada

Meie Segmenteeritud Kausi Mõõtmete Kalkulaator muudab teie projekti jaoks vajalike täpsete mõõtmete määramise lihtsaks. Järgige neid lihtsaid samme:

1. Sisestage Kausi Läbimõõt: Sisestage soovitud kausi lõplik läbimõõt millimeetrites.
2. Sisestage Kausi Kõrgus: Määrake oma kausi kogukõrgus millimeetrites.
3. Sisestage Segmentide Arv Rõnga Kohta: Valige, kui palju segmente soovite igas rõngas (minimaalselt 3).
4. Vaadake Tulemusi: Kalkulaator kuvab koheselt:
   • Segmendi Pikkus (mm)
   • Segmendi Laius (mm)
   • Segmendi Nurk (kraadi)
5. Valikuline: Kasutage nuppu "Kopeeri Tulemused", et kopeerida kõik mõõtmed oma lõikelauale, et neid oma töökojas viidata.

Kalkulaator pakub ka visuaalset esitlemist teie kausi disainist, näidates nii ülemist vaadet täielikust segmenteeritud rõngast kui ka üksikasjalikku vaadet individuaalsest segmendist koos mõõtmetega.

Täpsete Mõõtmete Saamise Näpunäited

• Arvestage Kerf'iga: Pidage meeles, et saeleht eemaldab materjali (kerf) lõikamisel. Võite vajada väikese koguse lisamist oma segmendi pikkusele, et kompenseerida.
• Kaalutlege Liimimist: Jätke täiendav materjal lihvimiseks ja viimistlemiseks.
• Testlõiked: Tehke alati testlõige ja kuivatage oma segmendid enne kõigi tükkide lõikamist.
• Ühtsed Nurgad: Veenduge, et teie miter saag või jig on seatud täpselt arvutatud nurga järgi.

Kasutusalad

Algaja Projektid

Uutele segmenteeritud puutöö tegijatele soovitatakse alustada lihtsast kausist, kus on vähem segmente:

• Puuviljakaus: Keskmise suurusega kauss (200-250mm läbimõõt) 8-12 segmenti rõnga kohta on suurepärane algaja projekt.
• Pastapidaja: Väike silindriline disain 6-8 segmenti rõnga kohta pakub head harjutust lihtsama geomeetriaga.

Vaheprojekid

Kuna teie oskused arenevad, võite proovida keerukamaid disaine:

• Dekoratiivne Kauss: Looge kauss, kasutades kontrastseid puiduliike 12-16 segmenti rõnga kohta, et saavutada keerukamaid mustreid.
• Kaantega Anum: Kujundage anum, millel on sobiv kaas, kasutades kalkulaatorit, et tagada, et mõlemal komponendil on ühtsed mõõtmed.

Edasijõudnud Projektid

Kogenud puutöölised saavad tegeleda keeruliste projektidega:

• Funktsioonirõngaga Kauss: Lisage funktsioonirõngas, millel on erinev segmentide arv kui ülejäänud kausil, kasutades kalkulaatorit, et määrata selle konkreetse rõnga jaoks erinevad mõõtmed.
• Avatud Segmenteeritud Kauss: Looge disain, kus segmentide vahel on tühimikud, mis nõuab täpseid arvutusi segmentide paigutamiseks.

Alternatiivsed Lähenemisviisid

Kuigi meie kalkulaator pakub mõõtmeid standardsete segmenteeritud kausside jaoks regulaarsete hulknurkadega, on segmenteeritud puutööl alternatiivseid lähenemisviise:

1. Stavide Konstruktsioon: Kasutab vertikaalseid stavi, sarnaseid puutööde ehitusele, mis nõuab erinevaid nurga arvutusi.
2. Kompoundnurga Segmendid: Loob keerukamaid kujundeid, lisades nii horisontaalseid kui ka vertikaalseid nurga lõike.
3. Avatud Segmenteeritud Tehnika: Jätab segmentide vahele dekoratiivsed efektid.
4. Rõngata Segmenteerimine: Kogub segmente otse eelneva kihi peale, ilma et oleks esmalt moodustatud täielikke rõngaid.

Igaühel neist tehnikatest on erinevad arvutusmeetodid, kuid geomeetria põhiprintsiibid kehtivad endiselt.

Segmenteeritud Puutöö Ajalugu

Segmenteeritud puutöö on läbi ajaloo oluliselt arenenud. Kuigi pööratud puidust anumad ulatuvad tuhandete aastate taha, sai segmenteeritud pööramine 20. sajandi alguses laiemalt tuntuks.

Tehnika sai alguse kaasaegsetelt puutöölistelt, kes soovisid luua suuremaid ja keerukamaid disaine, kasutades väiksemaid puidutükke. See lähenemine võimaldas kasutada eksootilisi ja kallid puiduliike väiksemates kogustes ning luua keerulisi mustreid, mida tahke puidu pööramisega ei olnud võimalik saavutada.

Olulised verstapostid segmenteeritud puutöö arengus hõlmavad:

• 1970ndad: Varaste artiklite avaldamine "polükromaatiliste" puutöö tehnikate kohta
• 1980ndad: Täpsemate meetodite väljatöötamine segmentide mõõtmete arvutamiseks
• 1990ndad: Spetsialiseeritud gruppide ja gildide loomine, mis keskenduvad segmenteeritud pööramisele
• 2000ndad: Arvutustarkvara tutvustamine, et aidata segmentide arvutamisel
• Tänapäev: Veebikalkulaatorid ja digitaalsed tööriistad, mis muudavad segmenteeritud pööramise hobikunstnikele kergemaks

Olulised panustajad valdkonnas hõlmavad Ray Alleni, Malcolm Tibbettsi ja Curt Theobaldi, kes on avaldanud raamatuid ja õpetusmaterjale segmenteeritud puutöö tehnikate kohta.

KKK

Mis on minimaalne segmentide arv, mida peaksin rõnga kohta kasutama?

V: Kuigi tehniliselt võiks rõnga luua vaid 3 segmendiga, kasutavad enamik segmenteeritud kausi projekte tavaliselt vähemalt 8-12 segmenti, et tagada stabiilsus ja esteetika. Rohkem segmente loob sujuvamaid kõveraid ja rohkem võimalusi dekoratiivsete mustrite jaoks.

Kuidas arvestada saelehe kerf'iga, kui lõigata segmente?

V: Kerf on materjali laius, mille teie saeleht eemaldab. Selle arvestamiseks peaksite lisama segmendi pikkuse arvutustele kerfi laius. Tüüpiliselt on tavalise lauasaagi kerf umbes 1/8" (3.2mm). Täpse töö jaoks mõõtke oma konkreetse saelehe kerf ja kohandage vastavalt.

Kas ma saan kasutada erinevat arvu segmente erinevates rõngastes?

V: Jah, saate luua funktsioonirõngas, millel on erinev segmentide arv. Siiski nõuab see hoolikat planeerimist, et tagada õige joondamine. Peate iga rõnga jaoks eraldi arvutama ja arvestama, kuidas need üksteisega kokku sobivad.

Millised puiduliigid sobivad kõige paremini segmenteeritud kausside jaoks?

V: Peaaegu igasugune stabiilne kõva puit sobib segmenteeritud kausside jaoks. Populaarsed valikud hõlmavad vahtrat, kirsipuitu, pähklit, tamme ja eksootilisi liike nagu lilla süda või padauk kontrasti jaoks. Peamine on kasutada hästi kuivatatud puitu, millel on ühtlane niiskusesisaldus, et vältida deformeerumist või liitekohtade eraldumist.

Kui paks peaks iga segment olema?

V: Segmendi paksus (laius) sõltub teie disainist, kuid tavaliselt jääb vahemikku 10mm kuni 25mm. Paksemad segmendid pakuvad rohkem materjali kausi profiili kujundamiseks, kuid nõuavad rohkem puitu. Arvestage oma kausi lõpliku seina paksusega, kui määrate segmendi laiuse.

Kas pean oma arvutustes arvestama liimijoone paksusega?

V: Kaasaegsed puiduliimid loovad väga õhukesed liimijooned, mis tavaliselt ei mõjuta mõõtmeid oluliselt. Siiski, äärmiselt täpse töö puhul, kus on palju segmente, võite lisada 0.1-0.2mm iga liitekoha jaoks oma kogumõõtmete arvutustele.

Mis on parim viis täpsete nurga lõigete tagamiseks?

V: Kasutage digitaalset nurkade mõõtjat, et seadistada oma miter saag või lauasae liug. Tehke testlõiked ja kontrollige nurki protractoriga või kuivatage segmente, et moodustada täisring. Ühtsete tulemuste saavutamiseks looge pühendatud jig segmentide lõikamiseks.

Kuidas arvutada mõõtmeid ovaalsele või elliptilisele segmenteeritud kausile?

V: Ovaalsed segmenteeritud kausid on keerukamad ja tavaliselt nõuavad spetsialiseeritud tarkvara või edasijõudnud matemaatilisi arvutusi. Meie kalkulaator on mõeldud ringikujuliste kausside jaoks. Ovaalsete disainide jaoks kaaluge spetsialiseeritud puutööde disainiprogrammi kasutamist.

Kas seda kalkulaatorit saab kasutada teiste segmenteeritud projektide, näiteks vaaside või urnide jaoks?

V: Jah, põhimõtteliselt ja arvutused kehtivad igasuguste ringikujuliste segmenteeritud pööramise projektide jaoks. Lihtsalt sisestage oma konkreetse projekti jaoks sobivad läbimõõdud ja kõrgused.

Kuidas kohandada puidu liikumist ja hooajalisi muutusi?

V: Kasutage korralikult kuivatatud puitu (6-8% niiskusesisaldus) ja joondage terade suund ühtlaselt kõigis segmentides. Kandke valmis kausi kõikidele pindadele täielik viimistlus, et minimeerida niiskuse vahetust. Isegi nende ettevaatusabinõude korral võib hooajaliste niiskuse muutuste korral esineda mõningaid väikeseid liikumisi.

Viidatud allikad

1. Tibbetts, Malcolm. "The Art of Segmented Woodturning: A Step-by-Step Guide." Linden Publishing, 2005.

2. Theobald, Curt. "Segmented Woodturning." Fox Chapel Publishing, 2012.

3. American Association of Woodturners. "Segmented Woodturning Resources." https://www.woodturner.org/

4. Smith, William. "Segmented Turning: A Complete Guide." Taunton Press, 2009.

5. "Geomeetria Puitu Töötlemisel." Fine Woodworking Magazine, Issue 237, pp. 52-57.

6. Nish, Dale. "Woodturning with Ray Allen." Fox Chapel Publishing, 2004.

7. "Puidu Mõistmine: Käsitöölise Juhend Puidutehnoloogia Kohta." Bruce Hoadley, Taunton Press, 2000.

Järeldus

Segmenteeritud Kausi Mõõtmete Kalkulaator lihtsustab keerulist matemaatikat, mis on seotud kauni segmenteeritud kausi planeerimise ja loomisega. Pakudes täpseid mõõtmeid segmendi pikkuse, laiuse ja nurga jaoks, aitab see tööriist puutöölisi igas oskuste tasemes saavutada professionaalseid tulemusi vähem raiskamise ja vigadega.

Pidage meeles, et puutöö on nii teadus kui ka kunst. Kuigi täpsed arvutused on segmenteeritud projektide jaoks hädavajalikud, ärge kartke katsetada ja arendada oma ainulaadset stiili. Kasutage seda kalkulaatorit kui lähtepunkti ja laske oma loovusel suunata teie segmenteeritud meistriteose lõplikku disaini.

Kas olete valmis alustama oma segmenteeritud kausi projekti? Sisestage oma soovitud mõõtmed ülaltoodud kalkulaatorisse ja alustage oma järgmise puutöösse loomisega kindlalt!