Segmentuotos Dubenėlio Skaičiuoklė - Nemokamas Medžio Tekinimo Įrankis

Kas yra segmentinio dubens skaičiuoklė?

Segmentinio dubens skaičiuoklė apskaičiuoja kiekvieno medinio gabalėlio, reikalingo segmentiniam dubeniui pagaminti, matmenis ir kampą. Segmentinis dubuo yra medžio tekinimo dirbinys, pagamintas iš daugelio mažų medienos gabalėlių, vadinamų segmentais. Jie suklijuojami į žiedą, tada žiedai sukraunami vienas ant kito ir tekinami tekinimo staklėmis. Skaičiuoklė priima dubens skersmenį, aukštį ir segmentų skaičių viename žiede, o pateikia kiekvieno segmento ilgį, plotį ir pjovimo kampą.

Kas yra segmentinis dubuo?

Segmentinis dubuo gaminamas iš trumpų medienos gabalėlių, suklijuotų kraštas prie krašto į žiedą, o ne ištekinamas iš vieno vientiso ruošinio. Medienos tekintojai sukrauna kelis žiedus ir juos suklijuoja prieš formuodami visą dirbinį tekinimo staklėmis.

Toks dubens gamybos būdas turi keletą praktinių privalumų:

• Naudojami mažesni ir pigesni medienos gabalėliai, o ne vienas didelis ruošinys.
• Gamintojas gali derinti skirtingų spalvų ir rūšių medieną, sudarydamas raštą.
• Mažesni, gerai išdžiovinti gabalėliai rečiau trūkinėja ar deformuojasi nei vienas vientisas ruošinys.
• Jungtys tarp segmentų sukuria geometrinius raštus, kurių iš vientisos medienos išgauti neįmanoma.

Kiekvienas segmentinio dubens žiedas yra taisyklingojo daugiakampio, tai yra plokščios figūros, kurios visos kraštinės ir kampai lygūs, formos, pavyzdžiui, šešiakampis arba 12-kampė figūra. Išorinė dubens sienelė atkartoja plokščias šio daugiakampio kraštines, o ne visiškai apvalią kreivę, tačiau esant pakankamam segmentų skaičiui žiedas atrodo beveik apvalus.

Segmento ilgio formulė

Kiekvienas segmentas yra viena taisyklingojo daugiakampio kraštinė. Daugiakampio apotema, tai yra atstumas nuo jo centro iki kraštinės vidurio, lygi dubens išoriniam spinduliui. Iš šios geometrijos gaunama tokia vieno segmento išorinio ilgio formulė:

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

Čia R yra dubens spindulys (skersmuo, padalytas iš 2), o N – segmentų skaičius žiede. Kampas tangento funkcijoje išreikštas radianais; laipsniais jis lygus 180°/N.

Ši formulė pateikia daugiakampio kraštinės ilgį, todėl pagaminto žiedo skersmuo tiksliai atitinka nustatytą skersmenį. Susijusi formulė, kurioje vietoj tangento naudojamas sinusas, pateikia stygos, jungiančios du daugiakampio viršūnių taškus, ilgį. Styga visada trumpesnė už atitinkamą daugiakampio kraštinę, todėl ją naudojant pagamintas žiedas būtų mažesnio skersmens nei įvestas.

Segmento plotis

Segmento plotis yra kiekvieno gabalėlio aukštis prieš surinkimą. Jei dubuo gaminamas iš vieno žiedo, segmento plotis tiesiog lygus į skaičiuoklę įvestam dubens aukščiui:

$\text{Segmento plotis} = \text{Dubens aukštis}$

Iš kelių vienas ant kito sukrautų žiedų pagaminto dubens bendras aukštis paskirstomas tarp tų žiedų, todėl kiekvieno žiedo segmentai būtų siauresni. Ši skaičiuoklė daro prielaidą, kad naudojamas vienas žiedas, todėl visą aukštį laiko segmento pločiu.

Segmento kampo (įstrižojo pjūvio kampo) formulė

Kiekvienas segmentas yra tarp dviejų tiesių pjūvių – po vieną kiekviename jo gale. Šie du pjūviai susijungia su gretimų segmentų pjūviais ir uždaro žiedą. Visas vieno segmento užimamas kampas žiedo centre yra 360°/N, tačiau šis kampas padalytas tarp dviejų segmento galų. Todėl kampas, kuriuo reikia nustatyti skersinio pjovimo stakles arba stalo pjūklo kreipiančiąją, yra pusė centrinio kampo:

$\text{Segmento kampas} = \frac{180°}{N}$

Nustačius pjūklą visam centriniam kampui (360°/N), o ne jo pusei, kiekvienas įstrižasis pjūvis būtų dvigubai didesnis ir žiedas neužsidarytų.

Kampas ne visada yra sveikasis skaičius. Žiedui iš 16 segmentų reikia 180° ÷ 16 = 11,25° kiekvienam pjūviui, todėl skaičiuoklė pateikia du skaitmenis po kablelio, o ne suapvalina iki 11°.

Pavyzdys su sprendimu

Tarkime, dubens skersmuo yra 300 mm, aukštis – 45 mm, o viename žiede yra 12 segmentų.

1. Spindulys: R = 300 ÷ 2 = 150 mm
2. Segmento ilgis: 2 × 150 × tan(180° ÷ 12) = 2 × 150 × tan(15°) = 300 × 0,267949 = 80,38 mm
3. Segmento plotis: lygus dubens aukščiui, 45 mm
4. Segmento kampas: 180° ÷ 12 = 15°

Kiekvienas iš 12 šio žiedo segmentų turi būti 80,38 mm ilgio, 45 mm pločio, o abiejuose galuose turi būti atlikti 15° įstrižieji pjūviai.

Kaip naudotis skaičiuokle

1. Įveskite dubens skersmenį milimetrais.
2. Įveskite dubens aukštį milimetrais.
3. Įveskite segmentų skaičių viename žiede (mažiausiai 3).
4. Rezultatuose peržiūrėkite segmento ilgį, plotį ir kampą.
5. Mygtuku „Kopijuoti rezultatus“ nukopijuokite skaičius, kad galėtumėte juos naudoti prie pjūklo.

Skaičiuoklė taip pat nubraižo žiedo vaizdą iš viršaus ir vieno segmento diagramą su pažymėtais jo matmenimis.

Patarimai, kaip tiksliai pagaminti segmentus

• Pjūvio plotis: kiekvieno pjūvio metu pjūklo diskas pašalina ploną medienos juostelę, vadinamą pjūvio pločiu. Ši skaičiuoklė neįtraukia pjūvio pločio į segmento ilgį, todėl į jį reikia atsižvelgti atskirai, paprastai prie kiekvieno pjūvio pridedant nedidelį dydį arba pjaunant šiek tiek didesnius gabalėlius ir vėliau juos pritaikant.
• Bandomasis surinkimas: pirmiausia nupjaukite nedidelę partiją ir prieš pjaudami visus projektui reikalingus gabalėlius išbandykite juos sausai sujungti į žiedą.
• Pjūklo nustatymas: patikrinkite įstrižojo pjūvio kampą tiksliu kampamačiu, nes net ir nedidelė paklaida kaupiasi daugelyje žiedo segmentų.
• Medienos deformacijos: naudokite iki stabilaus, mažo drėgnio išdžiovintą medieną ir išlaikykite vienodą pluošto kryptį tarp segmentų, kad sumažintumėte riziką, jog jungtys vėliau prasivers.

Dažnai užduodami klausimai

Koks yra mažiausias segmentų skaičius viename žiede? Skaičiuoklei reikia mažiausiai 3, nes 3 kraštinės yra mažiausias skaičius, galintis sudaryti uždarą daugiakampį. Dauguma segmentinių dubenų gaminami iš 8 ar daugiau segmentų viename žiede, kad išvaizda būtų lygesnė ir apvalesnė.

Kodėl segmento ilgiui skaičiuoklė naudoja tangentą, o ne sinusą? Tangento formulė pateikia daugiakampio kraštinės ilgį, todėl tiksliai atitinka dubens išorinį skersmenį. Sinuso formulė pateikia trumpesnės stygos ilgį, todėl pagamintas žiedas būtų mažesnio skersmens nei įvestas.

Ar skersinio pjovimo stakles nustatyti ties 360°/N, ar ties 180°/N? Nustatykite jas ties 180°/N. Kiekvienas segmentas turi du įstrižai nupjautus galus, kurie kartu sudaro visą centrinį kampą 360°/N, todėl kiekvienam atskiram pjūviui naudojama pusė šios reikšmės.

Ar skaičiuoklė atsižvelgia į pjūklo disko pjūvio plotį? Ne. Segmento ilgis yra galutinis suklijuoto segmento ilgis. Pjovimo metu pridėkite papildomo ilgio, kad kompensuotumėte disko pašalintą medžiagą.

Ar galiu naudoti šią skaičiuoklę dubeniui, sudarytam iš kelių skirtingo aukščio vienas ant kito sukrautų žiedų? Skaičiuoklė pateikia vieno žiedo matmenis pagal įvestą aukštį. Jei dubenį sudaro keli žiedai, kiekvienam žiedui skaičiuokite atskirai, naudodami konkretaus žiedo aukštį.

Kokia mediena geriausiai tinka segmentiniams dubenims? Dažnai pasirenkama stabili, gerai išdžiovinta kietmedžio mediena, pavyzdžiui, klevas, riešutmedis ir vyšnia, o raštui sudaryti ji dažnai derinama su kontrastingų rūšių mediena, tokia kaip padukas ar purpurinė širdamedė.

Taip pat žr.

• Medienos tekinimas
• Tekinimo staklės (medžio apdirbimas)
• Įstrižinė jungtis
• Taisyklingasis daugiakampis