Kihniänkylän demokellon evoluutioversio

Kihniänkylän demokelloa täytyy kehittää paremmaksi. Asteikon mitat ovat samat 400mm*300mm kuin aiemmin. Suunta säilyy myös samana, asteikkotason normaali osoittaa kaakkoon (D=315°) eli 45° etelästä itään päin. Asteikolle tulee sekä vyöhykeajan että kesäajan mukaiset merkinnät.

Kun polaarisauvan aikaa näytävä pää sijoitetaan niin että sen projektio on asteikon koordinaatistojärjestelmän origossa, niin Top -tasoa voi käyttää horisontin korvikkeena polaarisauvan pään suhteen.

Polaarisauvan pää asteikon yläreunassa ei ole tyydyttävä ratkaisu. Asteikolle halutaan mukavampi mittakaava joten polaarisauvan pää on saatava kauemmas asteikosta. Olkoon polaarisauvan alapään kohtisuora etäisyys asteikon pinnasta kokonaista 100 mm. Jos polaarisauva vedetään asteikkotason pintaan saakka niin sen pituudeksi tulee 306,3 mm ja se kohtaa asteikkotason 271,7 mm origon yläpuolella ja 100 mm keskilinjasta oikealle.

Asteikon aikaviivojen keskipiste
x0 = +100,0 mm
y0 = +271,7 mm

Asteikolle on tässä vaiheessa kaiverrettu vain Auringon deklinaatiolla nolla polaarisauvan alapäästä piirtämä ura. Tämä ura loppuu vasemmalla kuin kanan lento - tai oikeastaan se alkaa vasemmalta - sillä tuolla tuntikulmalla Aurinko nousee horisontin yläpuolelle. Eli siinä viiva kohtaa Top -tason.

Jostakin käsittämättömästä syystä nolladeklinaation sketsissä on jälleen x-koordinaattien suunta pyörähtänyt peilikuvaksi! Sketsissä x siis kasvaa asteikolla oikealta vasemmalle, päinvastoin kuin pitäisi.

Ajat tässä vyöhykeaikaa

Nolladeklinaatio δ = 0°

  H      Klo       x      y
-105°   05:00  +211,7  +41,1 mm
 -97,5° 05:30  +159,5  +21,9 mm
 -90°   06:00  +124,4   +9,0 mm  (Aurinko horisontin yläpuolella)
 -82,5° 06:30   +98,5   -0,6 mm
 -75°   07:00   +77,8   -8,2 mm
 -60°   08:00   +45,3  -20,1 mm
 -45°   09:00   +18,1  -30,1 mm
 -30°   10:00    -8,1  -39,8 mm
 -15°   11:00   -37,4  -50,6 mm
   0°   12:00   -75,7  -64,7 mm
  +7,5° 12:30  -102,0  -74,4 mm
 +15°   13:00  -137,7  -87,5 mm
 +22,5° 13:30  -191,0 -107,1 mm
 +30°   14:00  -283,5 -141,2 mm

Parasta on yrittää kohti lopputulosta pienissä osissa. Sketsi oikealla esittää katkoviivoin kellon aikarajat maksimideklinaatiolla.

Vyöhykeajassa (keskimäärin) klo 5 - 14 polaarisauva vielä jättää asteikolle varjon vaikka sauvan alapään varjo onkin asteikon ulkopuolella.

Keskimmäinen katkoviiva on klo 12 (keskimääräistä) vyöhykeaikaa.

Seuraavan sketsin mukaan kaiverretaan maksimideklinaation varjopisteiden mukaiset täydet tunnit nolladeklinaation viivasta alaspäin.

Eräät viivat täytyy kuitenkin vetää eri tavalla koska Aurinko ei ole nolladeklinaatiolla horisontin yläpuolella ko. tuntikulmalla tai viivan todelliset päätepisteet olisivat kaukana asteikon ulkopuolella.

Kello 13 on merkitty kesäajan mukaan.

Näin kiltisti asettuvat deklinaation +11,47° varjopisteet samoille viivoille 3D-sketsissä ja splinejä käyttäen niiden mukaan jyrsitään puolen millin ura.

Saman tien voinee hyvällä omallatunnolla jyrsiä myös maksimideklinaation viivan. Kun kaiverrus on jo tehty tässä tärkeiden varjopisteiden läheisyyteen niin täytyy vaan varoa ettei kytke spliniä väärään pisteeseen, varjopisteestä neljäsosamillin päässä olevaan kaiverruksen kulmaan!

Deklinaation -11,47° myötä saakin taas ruveta tosissaan kyttäämään että missä Top -taso on, milloin mennään sen yli.

Miten huomioidaan horisonttitaso, niin ettei yritetä kaivertaa uraa ajalle jolloin Aurinko on horisontin alapuolella?

Muutamia pisteitä yhdistetään splinillä, tehdään splinistä "For construction"-viiva, offset:illa tehdään 0,25 millin päähän suljettu reunaviiva ympärille.

Sitten voidaan horisonttia lähellä olevaan kohtaan esim. luoda offsetin sisään spliniviivaa vasten kohtisuora lyhyt viiva offsetin reunasta reunaan ja yhdistää tuon lyhyen viivan keskipiste relaatiolla Top-tasoon. Ylimääräiset leikellään pois. Näin syntyy "Extruded cut" -toimintoa eli "kaiverrusta" varten sopiva suljettu kuvio jolla jyrsintä tehdään asteikon pintaan.

Sitten aikaviivat myös alemmille deklinaatioille. Ja miksipä niitä ei vetäisi horisonttiin eli Top -tasolle saakka ellei Auringon pienimmän deklinaation viiva tule vastaan sitä ennen.

Tämä verkosto pätee siis täysille tunneille. Voiko se ollakin noin onnekkaasti että Aurinko nousee Kihniänkylässä Auringon deklinaatiolla -11,47° tasan kello 8 keskimääräistä vyöhykeaikaa!

Millin paksuisesta polaarisauvasta tulee juhlallisen pitkä jos se vedetää asteikkotasoon saakka.

(Tässä taulukossa on korjattu deklinaation 0 varjopisteiden x-koordinaattien etumerkki oikeaksi)

φ = 62,5° N
λ = 23° E

a = 100 mm
D = 315°   etelästä länteen päin ( = 45° etelästä itään )
z = 90°

Vyöhykeaika. H on aikameridiaanin 30° E tuntikulma, ei paikallinen!

                  δ=+23,44°       δ=+11,47°       δ=+0,00°        δ=-11,47°       δ=-23,44°
  H    Kello    x mm    y mm    x mm    y mm    x mm    y mm    x mm    y mm    x mm    y mm
-105°  05:00  -369,8   -75,8  -270,0    -2,0  -211,7   +41,1                
 -90°  06:00  -190,1   -67,9  -151,0   -22,1  -124,4    +9,0   
 -75°  07:00  -116,8   -69,5   -94,2   -33,9   -77,8    -8,2   -64,0   +13,6  
 -60°  08:00   -72,6   -74,9   -56,9   -43,4   -45,3   -20,1   -35,3    -0,0
 -45°  09:00   -39,0   -83,4   -27,1   -52,9   -18,1   -30,1   -10,4   -10,3    -2,7    +9,2
 -30°  10:00    -8,4   -96,0    +1,1   -63,8    +8,1   -39,8   +14,3   -19,0   +20,3    +1,5
 -15°  11:00   +24,8  -115,3   +32,1   -77,9   +37,4   -50,6   +42,0   -27,2   +46,4    -4,4
   0°  12:00   +69,6  -148,6   +73,2   -99,4   +75,7   -64,7   +77,8   -35,9   +79,7    -8,7
 +15°  13:00  +151,6  -220,9  +143,1  -139,6  +137,7   -87,5  +133,4   -47,1  +129,6   -10,9
 +30°  14:00  +446,4  -507,6  +335,3  -257,7  +283,5  -141,2  +250,4   -66,7  +224,8    -9,1

Seuraavaksi kelloon voisi lisätä deklinaatioiden ±20,15° varjopisteet. Ensin luodaan tasot näitä deklinaatioita varten. Tasolle tehdään sopivan kokoinen ympyrä, johon etelän suunta saadaan Meridiaanitasosta. Vyöhykeajan klo 12 suunta on tästä 7 astetta itään ja tätä käytetään vertailusuuntana merkittäessä muita aikoja.

3D-sketsissä projisoidaan varjopisteet asteikolle ja näiden mukaan vedetään varjojen viiva.

Sitten samat temput etelän puolle.

Ja hieno tuli!

Kun asteikon aikaviivojen keskipiste ja Auringon minimideklinaation viiva on tiedossa niin esim. puolten tuntien merkitsemiseksi riittää jos saa varjopisteet esim. maksimideklinaatiosta. Tietyn Auringon deklinaation mukaisen varjoviivan pystyy monasti kohtalaisesti piirtämään täysienkin tuntien mukaan.

Mutta taidankin nyt käyttää deklinaatiota +20,15° koska se riittää ja vanhaan taulukkoon ei oikein mahdu lisää koordinaatteja. Laita-alueilla aikamerkinnät voisi tehdä 20 minuutin välein.

Tosin kaiverrukset joutuu sketsaamaan aika rumasti kun minimi- ja maksimideklinaation viivoissa ei ole sopivaa pistettä johon suorakaiteen päädyn keskipisteen voisi yhdistää.

Asteikosta uhkaa tulla sekava, mutta kaiken uhallakin täytyy sinne saada ilmansuuntia. Tässä merkitään ilmansuunnat idästä E etelään S. Kaakko jätetään merkitsemättä, se tulisi origon kohdalle. Eteläkaakko merkitään SSE (south-southeast) ja itäkaakko ESE (east-southeast).

Seuraavassa varjopisteiden koordinaatit näille "uusille" deklinaatioille. Näitä voi tarkistaa Meeus:in kirjan mukaisella ohjelmalla.

     Kesäaika  Deklinaatio +20,15°  Deklinaatio -20,15°
  H    Kello      x mm     y mm        x mm     y mm
-90°   06:00    -335,8    -50,7
-85°   06:20    -262,6    -51,1
-80°   06:40    -213,4    -52,0
-75°   07:00    -177,6    -53,2
-70°   07:20    -150,2    -54,8
-65°   07:40    -128,1    -56,5
-60°   08:00    -109,7    -58,4
-52,5° 08:30     -86,9    -61,6
-45°   09:00     -67,7    -65,2         -28,2   +14,3
-37,5° 09:30     -50,8    -69,3
-30°   10:00     -35,3    -74,0          -4,8    +3,9
-22,5° 10:30     -20,4    -79,5
-15°   11:00      -5,5    -86,1         +18,7    -4,1
 -7,5° 11:30     +10,1    -93,9
  0    12:00     +27,1   -103,7         +45,2   -10,6
 +7,5° 12:30     +46,7   -116,3
+15°   13:00     +70,7   -133,1         +79,2   -16,0
+20°   13:20     +90,7   -148,0
+25°   13:40    +115,8   -167,5
+30°   14:00    +148,9   -194,3        +130,6   -20,5
+35°   14:20    +195,7   -233,4
+40°   14:40    +269,3   -296,1
+45°   15:00    +404,9   -414,1        +231,3   -23,7

Koordinaatit ovat muuten 3D-mallin mukaan, mutta mallin virheellisiä X-koordinaattien etumerkkejä on korjattu oikeiksi. Joissakin sketseissä x-koordinaattien etumerkki tulee nimittäin väärin, etumerkiksi tulee miinus kun pitäisi tulla plus ja plus kun pitäisi tulla miinus.

Lähden tässä tiukasti siitä että tason x-koordinaatin täytyy kasvaa johdonmukaisesti vasemmalta oikealle kuten Meeus:in kirjan metodissa.

Ihmeellisintä on ettei x-koordinaattien outo etumerkki häiritse mallia kokonaisuutena. Itseisarvot tulevat oikein.


Demot

Projektit

PÄÄSIVU