حاسبة وعاء مقطعي - أداة تشكيل خشبي مجانية

ما حاسبة الوعاء المُجزّأ؟

تحسب حاسبة الوعاء المُجزّأ حجم كل قطعة خشبية وزاويتها اللازمة لصنع وعاء مُجزّأ. والوعاء المُجزّأ مشروع في خراطة الخشب يُصنع من قطع خشبية صغيرة عديدة تُسمى أجزاء، تُلصق في حلقة ثم تُرص وتُدار على مخرطة. تأخذ الحاسبة قطر الوعاء وارتفاعه وعدد الأجزاء في كل حلقة، وتُخرج طول كل جزء وعرضه وزاوية قطعه.

ما الوعاء المُجزّأ؟

يُصنع الوعاء المُجزّأ من قطع خشبية قصيرة تُلصق من حوافها لتكوين حلقة، بدلاً من خراطته من كتلة صلبة واحدة. يرص خراطو الخشب عدة حلقات ويلصقونها معاً قبل تشكيل القطعة كاملة على مخرطة.

ينطوي صنع الوعاء بهذه الطريقة على عدة فوائد عملية:

• يستخدم قطعاً خشبية أصغر وأقل تكلفة بدلاً من قطعة خام كبيرة واحدة.
• يتيح للصانع مزج ألوان الأخشاب وأنواعها في نمط معين.
• تكون القطع الأصغر المجففة جيداً أقل عرضة للتشقق أو الالتواء من كتلة صلبة واحدة.
• تُنشئ الوصلات بين الأجزاء أنماطاً هندسية لا يمكن للخشب الصلب إنتاجها.

تُشكَّل كل حلقة في الوعاء المُجزّأ على هيئة مضلع منتظم، وهو شكل مستوٍ أضلاعه وزواياه متساوية، مثل السداسي أو شكل ذي 12 ضلعاً. ويتبع الجدار الخارجي للوعاء أضلاع ذلك المضلع المستوية بدلاً من منحنى دائري مثالي، إلا أن الحلقة تبدو قريبة من الدائرة عند استخدام عدد كافٍ من الأجزاء.

صيغة طول الجزء

كل جزء هو أحد أضلاع مضلع منتظم. ويعادل نصف قطر الدائرة الداخلية للمضلع، أي المسافة من مركزه إلى منتصف أحد أضلاعه، نصفَ القطر الخارجي للوعاء. وتعطي هذه الهندسة الصيغة التالية للطول الخارجي لأحد الأجزاء:

$\text{طول الجزء} = 2 \times R \times \tan\left(\frac{\pi}{N}\right)$

هنا، يمثّل R نصف قطر الوعاء (القطر مقسوماً على 2)، ويمثّل N عدد الأجزاء في الحلقة. وتكون الزاوية داخل دالة الظل بوحدة الراديان؛ وبالدرجات تساوي 180°/N.

تعطي هذه الصيغة طول ضلع المضلع، ولذلك تطابق الحلقة النهائية القطر المستهدف تماماً. وتعطي صيغة مرتبطة، تستخدم الجيب بدلاً من الظل، طول الوتر الواصل بين نقطتي زاويتين في المضلع. ويكون الوتر دائماً أقصر من ضلع المضلع المطابق، ولذلك فإن استخدامه سينتج حلقة أصغر من القطر المُدخل.

عرض الجزء

عرض الجزء هو ارتفاع كل قطعة قبل التجميع. وفي وعاء مكوّن من حلقة واحدة، يساوي عرض الجزء ببساطة ارتفاع الوعاء المُدخل في الحاسبة:

$\text{عرض الجزء} = \text{ارتفاع الوعاء}$

يوزّع الوعاء المبني من عدة حلقات مرصوصة ارتفاعه الكلي على تلك الحلقات، ولذلك تستخدم أجزاء كل حلقة عرضاً أصغر. تفترض هذه الحاسبة وجود حلقة واحدة، وتستخدم الارتفاع الكامل عرضاً للجزء.

صيغة زاوية القطع المائل (زاوية الميتر)

يقع كل جزء بين قطعتَي قطع مستقيمتين، واحدة عند كل طرف. وتلتقي هاتان القطعتان بالقطعتين الموجودتين على الجزأين المجاورين لإغلاق الحلقة. وتبلغ الزاوية الكاملة في مركز الحلقة التي يشغلها جزء واحد 360°/N، لكن هذه الزاوية تنقسم بين طرفَي الجزء. لذلك تكون الزاوية التي يُضبط عليها منشار القطع المائل أو مزلقة منشار الطاولة نصف الزاوية المركزية:

$\text{زاوية الجزء} = \frac{180°}{N}$

سيؤدي ضبط المنشار على الزاوية المركزية الكاملة (360°/N) بدلاً من نصفها إلى مضاعفة زاوية كل قطع مائل، ولن تُغلق الحلقة.

لا تكون الزاوية دائماً عدداً صحيحاً. تحتاج حلقة مكوّنة من 16 جزءاً إلى 180° ÷ 16 = 11.25° لكل قطع، ولذلك تعرض الحاسبة منزلتين عشريتين بدلاً من التقريب إلى 11°.

مثال محلول

لنأخذ وعاءً قطره 300 مم وارتفاعه 45 مم، وفي كل حلقة 12 جزءاً.

1. نصف القطر: R = 300 ÷ 2 = 150 مم
2. طول الجزء: 2 × 150 × tan(180° ÷ 12) = 2 × 150 × tan(15°) = 300 × 0.267949 = 80.38 مم
3. عرض الجزء: يساوي ارتفاع الوعاء، 45 مم
4. زاوية الجزء: 180° ÷ 12 = 15°

ينبغي قطع كل جزء من الأجزاء 12 في هذه الحلقة بطول 80.38 مم وعرض 45 مم، مع عمل قطع مائل عند كلا الطرفين بزاوية 15°.

كيفية استخدام الحاسبة

1. أدخل قطر الوعاء بالملليمترات.
2. أدخل ارتفاع الوعاء بالملليمترات.
3. أدخل عدد الأجزاء في كل حلقة (3 على الأقل).
4. اقرأ طول الجزء وعرضه وزاويته من النتائج.
5. استخدم زر «نسخ النتائج» لنسخ الأرقام واستخدامها عند المنشار.

ترسم الحاسبة أيضاً منظراً علوياً للحلقة ومخططاً لجزء واحد موضحةً أبعاده.

نصائح للحصول على أجزاء دقيقة

• مجرى القطع: تزيل شفرة المنشار شريطاً رفيعاً من الخشب مع كل قطع، ويُسمى هذا مجرى القطع. لا تضيف هذه الحاسبة مجرى القطع إلى طول الجزء، لذا يجب احتسابه بصورة منفصلة، عادةً بإضافة مقدار صغير لكل قطع أو بقطع القطع أكبر من المقاس ثم تشذيبها لتلائم.
• التركيب التجريبي: اقطع مجموعة صغيرة أولاً وركّبها جافاً في حلقة قبل قطع جميع القطع اللازمة للمشروع.
• إعداد المنشار: تحقّق من زاوية القطع المائل باستخدام مقياس دقيق، لأن حتى خطأً صغيراً يتراكم عبر أجزاء الحلقة الكثيرة.
• حركة الخشب: استخدم خشباً مجففاً إلى محتوى رطوبة منخفض ومستقر، وحافظ على اتجاه الألياف متسقاً بين الأجزاء لتقليل خطر انفتاح الوصلات لاحقاً.

الأسئلة الشائعة

ما الحد الأدنى لعدد الأجزاء في كل حلقة؟ تتطلب الحاسبة 3 أجزاء على الأقل، لأن 3 أضلاع هي أقل عدد يمكنه تكوين مضلع مغلق. تستخدم معظم الأوعية المُجزّأة 8 أجزاء أو أكثر في كل حلقة للحصول على مظهر أكثر نعومة واستدارة.

لماذا تستخدم الحاسبة الظل بدلاً من الجيب لحساب طول الجزء؟ تعطي صيغة الظل طول ضلع المضلع، وبذلك تطابق القطر الخارجي للوعاء تماماً. أما صيغة الجيب فتعطي طول وتر أقصر، ما يجعل الحلقة النهائية أصغر من القطر المُدخل.

هل أضبط منشار الوصلات المائلة على 360°/N أم 180°/N؟ اضبطه على 180°/N. لكل جزء طرفان مقطوعان بوصلة مائلة، ويشكّلان معاً الزاوية المركزية الكاملة البالغة 360°/N، ولذلك يستخدم كل قطع منفرد نصف هذه القيمة.

هل تحسب الحاسبة شق شفرة المنشار؟ لا. طول الجزء هو الطول النهائي بعد اللصق. أضف طولاً زائداً للتعويض عن المادة التي تزيلها الشفرة أثناء القطع.

هل يمكنني استخدام هذه الحاسبة لوعاء مكوّن من عدة حلقات مرصوصة ذات ارتفاعات مختلفة؟ تنتج الحاسبة أبعاد حلقة واحدة استناداً إلى الارتفاع المُدخل. ولوعاء مكوّن من عدة حلقات، احسب كل حلقة على حدة باستخدام ارتفاعها الخاص.

ما الخشب الأنسب للأوعية المُجزّأة؟ تُعد الأخشاب الصلبة المستقرة والمجففة جيداً، مثل القيقب والجوز والكرز، خيارات شائعة، وغالباً ما تُجمع مع أنواع متباينة مثل البادوك أو البيربل هارت لإضفاء نمط متباين.

انظر أيضاً

• خراطة الخشب
• المخرطة (أعمال الخشب)
• وصلة مائلة
• مضلع منتظم