Excel在天圓地方制作中的應用
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- Excel在天圓地方制作中的應用摘要:本文介紹了如何利用Excel電子表格自動計算不同規格的天圓地方的放樣參數。同時著重講述了從公式推導到Excel內部函數的編寫以及電子表格的具體制作與應用整個過程。
在天圓地方的制作放樣過程中大部分是重復的投影與計算,既費時又費力。同時隨著計算機的廣泛普及和使用者水平的不斷提高,人們開始用計算機來代替人工解決一些實際問題。筆者運用Excel電子表格對不同規格天圓地方的放樣參數(畫展開圖時所需的連線長)進行精確計算,從而大大提高了施工速度,增強了企業的創新能力。
1.天圓地方及其放樣過程概述
天圓地方又名方圓變徑管,被廣泛應用于圓斷面與矩形斷面的風管與設備間的連接。如圓通風管與風機出口,空調機組與風機進口等場合的連接。其放樣過程簡要如下:
(1)先將上圓均分為若干等分,并將上圓各等分點與矩形角點依次相連,即將其分成若干個小三角形(如圖1)。
(2)利用直角三角形定理先求出其在投影面上的長,再利用該值與天圓地方的高求出各連線空間實長。并同時求出圓上任意兩個相鄰點間的弧長。
(3)用(2)中求得的空間實長與圓上任意兩個相鄰點間的弧長作展開圖(如圖2)。
由上述步驟可知傳統放樣過程的確較為繁瑣,當天圓地方為偏心或制作精度要求較高的情形時則更為繁瑣。因此,尋找其快捷方式具有一定的現實意義。
2. 計算公式的推導
本文以兩個方向偏心的天圓地方為例進行推導,以求出天圓地方放樣參數的通用公式。假設現需制作一天圓地方,其上圓半徑為r,矩形長為a 寬為b,其上下端面在長邊方向上的偏心矩為e1,在短邊方向上的偏心矩e2,天圓地方的高為h,同時結合實際將上圓等分數定為n(n一般為4的倍數,圖中取為12)。
2.1 建立三維坐標
本文通過建立三維坐標將原來所需的兩次計算減為經一次計算即可得出結果。先以X軸平行于矩形長邊,Y軸平等于矩形短邊,Z軸過圓心并平行于天圓地方的高,建立三維直角坐標系。同時根據實際情況將圓周進行n等分,并將各等分點與矩形角點相連(如圖1)。則各相關點的坐標分別為: ...