Calculator pentru Boluri Segmentate - Instrument Gratuit pentru Prelucrarea Lemnului

Ce este un calculator pentru boluri segmentate?

Un calculator pentru boluri segmentate determină dimensiunea și unghiul fiecărei piese de lemn necesare pentru construirea unui bol segmentat. Un bol segmentat este un proiect de strunjire a lemnului realizat din multe piese mici de lemn, numite segmente, lipite într-un inel și apoi suprapuse și strunjite la strung. Calculatorul primește diametrul și înălțimea bolului, precum și numărul de segmente pe inel, și returnează lungimea, lățimea și unghiul de tăiere al fiecărui segment.

Ce este un bol segmentat?

Un bol segmentat este construit din bucăți scurte de lemn lipite muchie la muchie pentru a forma un inel, nu strunjit dintr-un singur bloc solid. Strungarii de lemn suprapun mai multe inele și le lipesc înainte de a modela întreaga piesă la strung.

Construirea unui bol în acest mod are câteva avantaje practice:

• Folosește bucăți de lemn mai mici și mai ieftine, în locul unui semifabricat mare.
• Permite combinarea culorilor și esențelor de lemn într-un model.
• Bucățile mai mici, bine uscate, sunt mai puțin predispuse la crăpare sau deformare decât un singur bloc solid.
• Îmbinările dintre segmente creează modele geometrice pe care lemnul masiv nu le poate produce.

Fiecare inel al unui bol segmentat are forma unui poligon regulat, o figură plană cu laturi și unghiuri egale, precum un hexagon sau o figură cu 12 laturi. Peretele exterior al bolului urmează laturile plane ale poligonului, nu o curbă perfect circulară, deși, cu suficiente segmente, inelul pare aproape rotund.

Formula lungimii segmentului

Fiecare segment reprezintă o latură a unui poligon regulat. Apotema poligonului, adică distanța de la centrul său până la mijlocul unei laturi, este egală cu raza exterioară a bolului. Această geometrie oferă următoarea formulă pentru lungimea exterioară a unui segment:

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

Aici, R este raza bolului (diametrul împărțit la 2), iar N este numărul de segmente din inel. Unghiul din funcția tangentă este exprimat în radiani; în grade, acesta este 180°/N.

Această formulă dă lungimea laturii poligonului, astfel încât inelul finit să corespundă exact diametrului dorit. O formulă înrudită, care folosește sinusul în locul tangentei, dă lungimea coardei care unește două vârfuri ale poligonului. O coardă este întotdeauna mai scurtă decât latura corespunzătoare a poligonului, astfel că folosirea ei ar produce un inel care, după strunjire, ar fi mai mic decât diametrul introdus.

Lățimea segmentului

Lățimea segmentului este înălțimea fiecărei piese înainte de asamblare. Pentru un bol alcătuit dintr-un singur inel, lățimea segmentului este pur și simplu egală cu înălțimea bolului introdusă în calculator:

$\text{Lățimea segmentului} = \text{Înălțimea bolului}$

Un bol construit din mai multe inele suprapuse își împarte înălțimea totală între aceste inele, astfel încât segmentele fiecărui inel ar avea o lățime mai mică. Acest calculator presupune existența unui singur inel și folosește întreaga înălțime drept lățime a segmentului.

Formula unghiului segmentului (unghiului de tăiere în unghi)

Fiecare segment se află între două tăieturi drepte, câte una la fiecare capăt. Aceste două tăieturi se întâlnesc cu tăieturile de pe segmentele învecinate pentru a închide inelul. Unghiul complet din centrul inelului ocupat de un segment este 360°/N, dar acest unghi se împarte între cele două capete ale segmentului. Prin urmare, unghiul care trebuie reglat la un fierăstrău pentru tăieri în unghi sau la sania unui fierăstrău de masă este jumătate din unghiul central:

$\text{Unghiul segmentului} = \frac{180°}{N}$

Reglarea fierăstrăului la unghiul central complet (360°/N), în loc de jumătatea acestuia, va dubla fiecare tăietură în unghi, iar inelul nu se va închide.

Unghiul nu este întotdeauna un număr întreg. Pentru un inel cu 16 segmente, fiecare tăietură necesită 180° ÷ 16 = 11,25°, astfel că calculatorul afișează două zecimale în loc să rotunjească la 11°.

Exemplu de calcul

Să luăm un bol cu diametrul de 300 mm, înălțimea de 45 mm și 12 segmente pe inel.

1. Rază: R = 300 ÷ 2 = 150 mm
2. Lungimea segmentului: 2 × 150 × tan(180° ÷ 12) = 2 × 150 × tan(15°) = 300 × 0,267949 = 80,38 mm
3. Lățimea segmentului: egală cu înălțimea bolului, 45 mm
4. Unghiul segmentului: 180° ÷ 12 = 15°

Fiecare dintre cele 12 segmente ale acestui inel trebuie tăiat la o lungime de 80,38 mm și o lățime de 45 mm, cu ambele capete tăiate în unghi la 15°.

Cum se utilizează calculatorul

1. Introduceți diametrul bolului în milimetri.
2. Introduceți înălțimea bolului în milimetri.
3. Introduceți numărul de segmente pe inel (cel puțin 3).
4. Citiți din rezultate lungimea, lățimea și unghiul segmentului.
5. Folosiți butonul „Copiere rezultate” pentru a copia valorile și a le utiliza la fierăstrău.

Calculatorul desenează, de asemenea, o vedere de sus a inelului și o diagramă a unui segment, cu dimensiunile sale indicate.

Sfaturi pentru segmente precise

• Grosimea tăieturii: Pânza fierăstrăului îndepărtează o fâșie subțire de lemn la fiecare tăiere, numită grosimea tăieturii. Acest calculator nu adaugă grosimea tăieturii la lungimea segmentului, așa că trebuie să țineți cont separat de aceasta, de obicei adăugând o cantitate mică pentru fiecare tăiere sau tăind piesele puțin mai mari și ajustându-le pentru potrivire.
• Probă de asamblare: Tăiați mai întâi un lot mic și asamblați-l fără lipire într-un inel, înainte de a tăia toate piesele pentru proiect.
• Reglarea fierăstrăului: Verificați unghiul de tăiere cu un instrument de măsurare precis, deoarece chiar și o eroare mică se cumulează în cazul multor segmente ale unui inel.
• Deformarea lemnului: Folosiți lemn uscat până la un conținut de umiditate stabil și scăzut și păstrați aceeași direcție a fibrei între segmente pentru a reduce riscul deschiderii ulterioare a îmbinărilor.

Întrebări frecvente

Care este numărul minim de segmente pe inel? Calculatorul necesită cel puțin 3, deoarece 3 laturi sunt cel mai mic număr care poate forma un poligon închis. Majoritatea bolurilor segmentate folosesc 8 sau mai multe segmente pe inel pentru un aspect mai neted și mai rotund.

De ce folosește calculatorul tangenta în locul sinusului pentru lungimea segmentului? Formula cu tangentă dă lungimea laturii poligonului, corespunzând exact diametrului exterior al bolului. Formula cu sinus dă o lungime mai mică a coardei, ceea ce ar face ca inelul finit să fie mai mic decât diametrul introdus.

Ar trebui să reglez fierăstrăul circular la 360°/N sau la 180°/N? Reglați-l la 180°/N. Fiecare segment are două capete tăiate în unghi, care împreună corespund unghiului central complet de 360°/N, astfel încât fiecare tăietură individuală folosește jumătate din această valoare.

Calculatorul ține cont de grosimea tăieturii pânzei? Nu. Lungimea segmentului este lungimea finită după lipire. Adăugați o lungime suplimentară pentru a compensa materialul îndepărtat de pânză în timpul tăierii.

Pot folosi acest calculator pentru un bol cu mai multe inele suprapuse și înălțimi diferite? Calculatorul produce dimensiunile pentru un singur inel pe baza înălțimii introduse. Pentru un bol cu mai multe inele, calculați fiecare inel separat, folosind înălțimea proprie a acelui inel.

Ce tip de lemn este cel mai potrivit pentru bolurile segmentate? Lemnele de esență tare stabile și bine uscate, precum arțarul, nucul și cireșul, sunt alegeri obișnuite, adesea combinate cu esențe contrastante, precum padaukul sau purpleheart, pentru realizarea unui model.

Vezi și

• Strunjirea lemnului
• Strung pentru prelucrarea lemnului
• Îmbinare în unghi
• Poligon regulat