Matemaattiset Kaavat

Segmentoitujen kulhojen mittojen laskelmat perustuvat geometrisiin periaatteisiin. Tässä ovat keskeiset kaavat, joita käytetään laskimessamme:

1. Segmentin Pituus (Kaareva Pituus)

Jokaisen segmentin pituus lasketaan seuraavalla kaavalla:

$\text{Segmentin Pituus} = 2 \times \text{Säde} \times \sin\left(\frac{\pi}{\text{Segmenttien Määrä}}\right)$

Missä:

• Säde = Kulhon Halkaisija ÷ 2
• π = 3.14159...
• Segmenttien Määrä = Segmenttien määrä jokaisessa renkaassa

Tämä kaava laskee säännöllisen monikulmion kaarevan pituuden, jolla on määritelty määrä sivuja.

2. Segmentin Leveys

Jokaisen segmentin leveys (tai korkeus) määritetään yleensä kulhon halutun korkeuden mukaan:

$\text{Segmentin Leveys} = \text{Kulhon Korkeus}$

Monimutkaisemmissa suunnitelmissa, joissa on useita renkaita eri korkeuksilla, kokonaiskulhon korkeus jaettaisiin renkaiden määrällä.

3. Segmentin Kulma (Miter Kulma)

Kulma, jolla jokainen segmentti on leikattava, lasketaan seuraavasti:

$\text{Segmentin Kulma} = \frac{360°}{\text{Segmenttien Määrä}}$

Tämä edustaa säännöllisen monikulmion ulkokulmaa. Miter-sahan asetuksia varten käyttäisit tätä kulmaa (komplementaarista kulmaa) jokaisen segmentin kummassakin päässä.

Kuinka Käyttää Laskinta

Segmentoitu Kulhojen Mittojen Laskin tekee tarkkojen mittausten määrittämisestä helppoa projektillesi. Seuraa näitä yksinkertaisia vaiheita:

1. Syötä Kulhon Halkaisija: Syötä halutun kulhon lopullinen halkaisija millimetreinä.
2. Syötä Kulhon Korkeus: Määritä kulhon kokonaiskorkeus millimetreinä.
3. Syötä Segmenttien Määrä Rengasta Kohden: Valitse, kuinka monta segmenttiä haluat jokaiseen rengasta (vähintään 3).
4. Tarkastele Tuloksia: Laskin näyttää heti:
   • Segmentin Pituus (mm)
   • Segmentin Leveys (mm)
   • Segmentin Kulma (asteina)
5. Valinnainen: Käytä "Kopioi Tulokset" -painiketta kopioidaksesi kaikki mitat leikepöydälle viittaukseksi työpajassasi.

Laskin tarjoaa myös visuaalisen esityksen kulhosuunnitelmastasi, joka näyttää sekä ylhäältä katsottuna täydellisen segmentoitu renkaan että yksityiskohtaisen näkymän yksittäisestä segmentistä mittoineen.

Vinkkejä Tarkkoihin Mittauksiin

• Ota Huomioon Sahaterä: Muista, että sahaterä poistaa materiaalia (sahaterä) leikkaamisen aikana. Saatat joutua lisäämään pienen määrän segmentin pituuteen kompensoidaksesi.
• Harkitse Hiontaa: Jätä ylimääräistä materiaalia hiontaa ja viimeistelyä varten.
• Testileikkaukset: Tee aina testileikkaus ja kuivafitti segmenttejä ennen kaikkien osien leikkaamista.
• Johdonmukaiset Kulmat: Varmista, että miter-saha tai jig on asetettu tarkasti lasketulle kulmalle.

Käyttötapaukset

Aloittelijaprojektit

Uusille segmentoituja puunveistämistä aloittaville suositellaan yksinkertaisen kulhon tekemistä, jossa on vähemmän segmenttejä:

• Hedelmäkulho: Keskikokoinen kulho (200-250mm halkaisija) 8-12 segmenttiä rengasta kohden on erinomainen aloitusprojekti.
• Kynäpidin: Pieni sylinterimäinen muoto, jossa on 6-8 segmenttiä rengasta kohden, tarjoaa hyvää harjoitusta yksinkertaisemmalla geometrian.

Keskitasoiset Projektit

Kun taitosi kehittyvät, voit yrittää monimutkaisempia suunnitelmia:

• Dekoratiivinen Kulho: Luo kulho, jossa on vastakkaisia puulajeja käyttäen 12-16 segmenttiä rengasta kohden monimutkaisempien kuvioiden saavuttamiseksi.
• Kannen kanssa Varustettu Säiliö: Suunnittele säiliö, jossa on vastaava kansi, käyttäen laskinta varmistaaksesi, että molemmilla komponenteilla on johdonmukaiset mitat.

Edistyneet Projektit

Kokeneet puunveistäjät voivat käsitellä haastavia projekteja:

• Ominaisrenkaiden Kulho: Sisällytä ominaisrengas, jossa on eri määrä segmenttejä kuin muissa kulhoissa, käyttäen laskinta määrittämään eri mitat tälle erityiselle renkaalle.
• Avoin Segmentoitu Kulho: Luo suunnitelmia, joissa on tilaa segmenttien välillä, mikä vaatii tarkkoja laskelmia segmenttien sijoittamiseksi.

Vaihtoehtoiset Lähestymistavat

Vaikka laskimemme antaa mittoja tavanomaisille segmentoituja kulhoille, joissa on säännöllisiä monikulmioita, on olemassa vaihtoehtoisia lähestymistapoja segmentoituun puunveistämiseen:

1. Tynnyrimenetelmä: Käyttää pystysuoria pintoja, jotka ovat samanlaisia kuin tynnyrien rakentamisessa, mikä vaatii erilaisia kulmalaskelmia.
2. Kompoundikulma Segmentit: Luo monimutkaisempia muotoja, sisällyttäen sekä vaakasuoria että pystysuoria kulmaleikkauksia.
3. Avoin Segmentointi: Jättää tilaa segmenttien väliin koristeellisia vaikutuksia varten.
4. Renkaattomat Segmentit: Kokoaa segmentit suoraan edellisen kerroksen päälle ilman täydellisten renkaiden ensin muodostamista.

Jokainen näistä tekniikoista vaatii erilaisia laskentamenetelmiä, mutta perusgeometrian periaatteet pätevät edelleen.

Segmentoidun Puunveistämisen Historia

Segmentoitu puunveistäminen on kehittynyt merkittävästi vuosisatojen saatossa. Vaikka käännetyt puuastiat ovat olleet olemassa tuhansia vuosia, segmentoitu kääntäminen sai jalansijaa 20. vuosisadalla.

Tekniikkaa kehittivät modernit puunveistäjät, jotka etsivät keinoja luoda suurempia ja monimutkaisempia muotoja käyttäen pienempiä puupaloja. Tämä lähestymistapa mahdollisti eksoottisten ja kalliiden puulajien käytön pienemmissä määrissä sekä monimutkaisten kuvioiden luomisen, joita ei voida saavuttaa massiivipuukäännöksillä.

Merkittäviä virstanpylväitä segmentoituun puunveistämiseen liittyen ovat:

• 1970-luku: Varhaisten artikkelien julkaiseminen "polykromaattisista" puunveistotekniikoista
• 1980-luku: Tarkempien menetelmien kehittäminen segmenttimittojen laskemiseksi
• 1990-luku: Erityisten ryhmien ja yhdistysten perustaminen segmentoituun kääntämiseen keskittyen
• 2000-luku: Tietokoneohjelmien käyttöönotto segmenttilaskentaan
• Nykyhetki: Verkkolaskimet ja digitaaliset työkalut tekevät segmentoituista käännöksistä helpommin saavutettavia harrastajille

Merkittäviä henkilöitä alalla ovat Ray Allen, Malcolm Tibbetts ja Curt Theobald, jotka ovat julkaisseet kirjoja ja opetusmateriaaleja segmentoituun puunveistämiseen liittyen.

UKK

Mikä on vähimmäismäärä segmenttejä, joita minun tulisi käyttää rengasta kohden?

V: Vaikka teknisesti voit luoda renkaan, jossa on vain 3 segmenttiä, useimmat segmentoitu kulhot käyttävät vähintään 8-12 segmenttiä rengasta kohden vakauden ja esteettisyyden vuoksi. Useammat segmentit luovat sujuvampia kaaria ja enemmän mahdollisuuksia koristeellisiin kuvioihin.

Kuinka otan huomioon sahaterän leikkauksen segmenttien leikkaamisessa?

V: Sahaterä on materiaalin leveys, joka poistuu sahauksen aikana. Ottaaksesi tämän huomioon, sinun tulisi lisätä sahaterän leveys segmentin pituuslaskentaan. Tyypillisesti standardin pöytäsahan terä on noin 1/8" (3.2mm) leveä. Tarkkoja tuloksia varten mittaa oman teräsi leveys ja säädä sen mukaan.

Voinko käyttää eri segmenttien määriä eri renkaissa?

V: Kyllä, voit luoda ominaisrenkaita, joissa on eri määrä segmenttejä. Tämä kuitenkin vaatii huolellista suunnittelua varmistaaksesi oikean kohdistuksen. Sinun on laskettava jokainen rengas erikseen ja harkittava, miten ne pinotaan yhteen.

Mitkä puulajit toimivat parhaiten segmentoituissa kulhoissa?

V: Melkein mikä tahansa vakaa kovapuu voi olla käytettävissä segmentoituissa kulhoissa. Suosittuja valintoja ovat vaahtera, kirsikka, pähkinä, tammi ja eksoottiset lajit kuten purppurapuuta tai padauk kontrastina. Tärkeintä on käyttää hyvin kuivattua puuta, jonka kosteus on tasainen, estämään vääntymistä tai liitosten erottumista.

Kuinka paksuja jokaisen segmentin tulisi olla?

V: Segmentin paksuus (leveys) riippuu suunnitelmastasi, mutta tyypillisesti se vaihtelee 10mm - 25mm. Paksummat segmentit tarjoavat enemmän materiaalia kulhon muodon muokkaamiseen, mutta vaativat enemmän puuta. Ota huomioon kulhon lopullinen seinämän paksuus segmentin leveyttä määrittäessäsi.

Tuleeko minun ottaa huomioon liimaviivan paksuus laskelmissani?

V: Nykyiset puuliimat luovat erittäin ohuita liimaviivoja, jotka eivät yleensä merkittävästi vaikuta mittoihin. Kuitenkin erittäin tarkassa työssä, jossa on monia segmenttejä, saatat lisätä 0.1-0.2mm jokaiselle liitoskohdalle kokonaisympäristön laskentaan.

Mikä on paras tapa varmistaa tarkat kulmaleikkaukset?

V: Käytä digitaalista kulmamittaria asettaaksesi miter-sahan tai pöytäsahan liukusäätimen. Tee testileikkauksia ja tarkista kulmat protractorilla tai kuivafittamalla segmenttejä täydelliseen renkaaseen. Johdonmukaisten tulosten saavuttamiseksi luo erityinen jig segmenttien leikkaamiseen.

Kuinka lasken mitat soikealle tai ellipsimäiselle segmentoitu kulholle?

V: Soikeat segmentoitu kulhot ovat monimutkaisempia ja vaativat yleensä erikoistunutta ohjelmistoa tai edistyneitä matemaattisia laskelmia. Laskimemme on suunniteltu pyöreille kulhoille. Soikeita muotoja varten harkitse erikoistunutta puunveistämiseen liittyvää ohjelmistoa.

Voiko tätä laskinta käyttää muihin segmentoituisiin projekteihin, kuten vaaseihin tai urniin?

V: Kyllä, perusperiaatteet ja laskelmat pätevät mihin tahansa pyöreään segmentoituun kääntöprojektiin. Syötä vain asianmukaiset halkaisijat ja korkeudet erityistä projektiasi varten.

Kuinka säädän puun liikettä ja kausivaihteluita?

V: Käytä hyvin kuivattua puuta (6-8% kosteus) ja varmista, että jyvien suunta on johdonmukainen kaikissa segmenteissä. Levitä täydellinen viimeistely kaikille valmiin kulhon pinnoille kosteuden vaihtelun minimoimiseksi. Vaikka näitä varotoimia noudatettaisiin, kausittaiset kosteusmuutokset voivat silti aiheuttaa pientä liikettä.

Viitteet

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. "Geometry in Woodturning." Fine Woodworking Magazine, Issue 237, pp. 52-57.

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

7. "Understanding Wood: A Craftsman's Guide to Wood Technology." Bruce Hoadley, Taunton Press, 2000.

Yhteenveto

Segmentoitu Kulhojen Mittojen Laskin yksinkertaistaa monimutkaista matematiikkaa, joka liittyy kauniiden segmentoituja kulhojen suunnitteluun ja luomiseen. Tarjoamalla tarkkoja mittoja segmentin pituudelle, leveydelle ja kulmalle tämä työkalu auttaa puunveistäjiä kaikilla taitotasoilla saavuttamaan ammattimaisia tuloksia vähemmällä hukalla ja vähemmillä virheillä.

Muista, että puunveistäminen on sekä tiedettä että taidetta. Vaikka tarkat laskelmat ovat olennaisia onnistuneille segmentoituilla projekteilla, älä pelkää kokeilla ja kehittää omaa ainutlaatuista tyyliäsi. Käytä tätä laskinta lähtökohtana ja anna luovuutesi ohjata segmentoitu mestariteoksesi lopullista suunnittelua.

Valmiina aloittamaan segmentoitu kulhoprojektisi? Syötä haluamasi mitat laskimeen yllä ja ala luoda seuraavaa puunveistämisen luomustasi luottavaisin mielin!