Kalkulator segmentnih zdjela - Besplatni alat za obradu drva

Što je kalkulator za segmentiranu zdjelu?

Kalkulator za segmentiranu zdjelu izračunava veličinu i kut svakog drvenog komada potrebnog za izradu segmentirane zdjele. Segmentirana zdjela projekt je tokarenja drva izrađen od mnogo malih drvenih komada, koji se nazivaju segmenti, zalijepljenih u prsten, a zatim složenih i obrađenih na tokarskom stroju. Kalkulatoru se unose promjer i visina zdjele te broj segmenata po prstenu, a on daje duljinu, širinu i kut rezanja svakog segmenta.

Što je segmentirana zdjela?

Segmentirana zdjela izrađuje se od kratkih drvenih komada zalijepljenih rub uz rub u prsten, a ne tokarenjem iz jednog punog bloka. Tokari drva slažu nekoliko prstenova i lijepe ih zajedno prije oblikovanja cijelog komada na tokarskom stroju.

Izrada zdjele na ovaj način ima nekoliko praktičnih prednosti:

• Upotrebljavaju se manji i jeftiniji komadi drva umjesto jednog velikog sirovca.
• Izrađivač može kombinirati boje i vrste drva u uzorku.
• Manji, dobro osušeni komadi manje će vjerojatno popucati ili se iskriviti nego jedan puni blok.
• Spojevi između segmenata stvaraju geometrijske uzorke koje puno drvo ne može proizvesti.

Svaki prsten u segmentiranoj zdjeli oblikovan je poput pravilnog mnogokuta, ravnog lika s jednakim stranicama i jednakim kutovima, poput šesterokuta ili lika s 12 stranica. Vanjska stijenka zdjele prati ravne stranice tog mnogokuta, a ne savršeno okruglu krivulju, iako prsten s dovoljno segmenata izgleda gotovo okruglo.

Formula za duljinu segmenta

Svaki segment čini jednu stranicu pravilnog mnogokuta. Apotema mnogokuta, odnosno udaljenost od njegova središta do sredine stranice, jednaka je vanjskom polumjeru zdjele. Iz te geometrije proizlazi ova formula za vanjsku duljinu jednog segmenta:

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

Ovdje je R polumjer zdjele (promjer podijeljen s 2), a N broj segmenata u prstenu. Kut unutar funkcije tangensa izražen je u radijanima; u stupnjevima iznosi 180°/N.

Ova formula daje duljinu stranice mnogokuta, pa završeni prsten točno odgovara zadanom promjeru. Povezana formula, koja umjesto tangensa upotrebljava sinus, daje duljinu tetive koja spaja dvije vršne točke mnogokuta. Tetiva je uvijek kraća od odgovarajuće stranice mnogokuta, pa bi njezina upotreba rezultirala prstenom manjim od unesenog promjera.

Širina segmenta

Širina segmenta visina je svakog komada prije sastavljanja. Za zdjelu izrađenu od jednog prstena širina segmenta jednostavno je jednaka visini zdjele unesenoj u kalkulator:

$\text{Širina segmenta} = \text{Visina zdjele}$

Zdjela izrađena od nekoliko naslaganih prstenova dijeli ukupnu visinu na te prstenove, pa bi segmenti svakog prstena imali manju širinu. Ovaj kalkulator pretpostavlja jedan prsten i upotrebljava cijelu visinu kao širinu segmenta.

Formula za kut segmenta (kut kosog reza)

Svaki segment nalazi se između dva ravna reza, po jednog na svakom kraju. Ta se dva reza spajaju s rezovima na susjednim segmentima i zatvaraju prsten. Puni kut u središtu prstena koji zauzima jedan segment iznosi 360°/N, ali taj je kut podijeljen između dvaju krajeva segmenta. Kut koji treba postaviti na pili za izradu kosih rezova ili na kliznim saonicama stolne pile stoga iznosi polovicu središnjeg kuta:

$\text{Kut segmenta} = \frac{180°}{N}$

Namještanje pile na puni središnji kut (360°/N) umjesto na njegovu polovicu udvostručilo bi svaki kosi rez, pa se prsten ne bi zatvorio.

Kut nije uvijek cijeli broj. Prsten od 16 segmenata zahtijeva 180° ÷ 16 = 11,25° po rezu, pa kalkulator prikazuje dvije decimale umjesto zaokruživanja na 11°.

Primjer s rješenjem

Uzmimo zdjelu promjera 300 mm, visine 45 mm i s 12 segmenata po prstenu.

1. Polumjer: R = 300 ÷ 2 = 150 mm
2. Duljina segmenta: 2 × 150 × tan(180° ÷ 12) = 2 × 150 × tan(15°) = 300 × 0,267949 = 80,38 mm
3. Širina segmenta: jednaka je visini zdjele, 45 mm
4. Kut segmenta: 180° ÷ 12 = 15°

Svaki od 12 segmenata u tom prstenu treba odrezati na duljinu 80,38 mm i širinu 45 mm, s kosim rezom na oba kraja pod kutom od 15°.

Kako upotrebljavati kalkulator

1. Unesite promjer zdjele u milimetrima.
2. Unesite visinu zdjele u milimetrima.
3. Unesite broj segmenata po prstenu (najmanje 3).
4. Očitajte duljinu, širinu i kut segmenta iz rezultata.
5. Upotrijebite gumb „Kopiraj rezultate” za kopiranje brojeva koje ćete upotrijebiti pri radu s pilom.

Kalkulator također prikazuje pogled odozgo na prsten i dijagram jednog segmenta s označenim dimenzijama.

Savjeti za precizne segmente

• Širina reza: Pri svakom rezu list pile uklanja tanku traku drva; ta se širina naziva širinom reza. Ovaj kalkulator ne dodaje širinu reza duljini segmenta, pa je uračunajte zasebno, obično dodavanjem male vrijednosti po rezu ili rezanjem s viškom i naknadnim obrezivanjem radi dobrog pristajanja.
• Probno sastavljanje: Najprije izrežite malu količinu komada i sastavite ih bez lijepljenja u prsten prije rezanja svih komada za projekt.
• Podešavanje pile: Provjerite kut kosog reza preciznim mjeračem jer se čak i mala pogreška kumulira kroz mnoge segmente u prstenu.
• Rad drva: Upotrebljavajte drvo osušeno do stabilnog, niskog sadržaja vlage i održavajte dosljedan smjer vlakana između segmenata kako biste smanjili rizik da se spojevi kasnije otvore.

Često postavljana pitanja

Koji je najmanji broj segmenata po prstenu? Kalkulator zahtijeva najmanje 3, jer su 3 stranice najmanji broj stranica koji može oblikovati zatvoreni mnogokut. Većina segmentiranih zdjela upotrebljava 8 ili više segmenata po prstenu radi glađeg i zaobljenijeg izgleda.

Zašto kalkulator za duljinu segmenta upotrebljava tangens umjesto sinusa? Formula s tangensom daje duljinu stranice mnogokuta, koja točno odgovara vanjskom promjeru zdjele. Formula sa sinusom daje kraću duljinu tetive, zbog čega bi završeni prsten bio manji od unesenog promjera.

Trebam li pilu za kosi rez namjestiti na 360°/N ili 180°/N? Namjestite je na 180°/N. Svaki segment ima dva kraja s kosim rezom koji zajedno čine puni središnji kut od 360°/N, pa se svaki pojedinačni rez izvodi na polovici te vrijednosti.

Uračunava li kalkulator širinu reza lista pile? Ne. Duljina segmenta jest završna duljina nakon lijepljenja. Dodajte višak duljine kako biste nadoknadili materijal koji list uklanja tijekom rezanja.

Mogu li ovaj kalkulator upotrijebiti za zdjelu s nekoliko naslaganih prstenova različitih visina? Kalkulator daje dimenzije za jedan prsten na temelju unesene visine. Za zdjelu s više prstenova izračunajte svaki prsten zasebno, koristeći njegovu vlastitu visinu.

Koje je drvo najbolje za segmentirane zdjele? Stabilno, dobro osušeno tvrdo drvo, poput javora, oraha i trešnje, uobičajen je izbor. Često se kombinira s kontrastnim vrstama, poput paduka ili amaranta, radi stvaranja uzorka.

Vidi također

• Tokarenje drva
• Tokarski stroj za obradu drva
• Spoj s kosim rezom
• Pravilni mnogokut