Kalkulator segmentnih skled - Brezplačno orodje za lesno obdelavo

Kaj je kalkulator za segmentirano skledo?

Kalkulator za segmentirano skledo izračuna velikost in kot vsakega lesenega kosa, potrebnega za izdelavo segmentirane sklede. Segmentirana skleda je projekt struženja lesa, izdelan iz številnih majhnih lesenih kosov, imenovanih segmenti, ki so zlepljeni v obroč, nato pa zloženi in obdelani na stružnici. Kalkulator upošteva premer in višino sklede ter število segmentov na obroč in izračuna dolžino, širino in rezalni kot vsakega segmenta.

Kaj je segmentirana skleda?

Segmentirana skleda je izdelana iz kratkih kosov lesa, ki so zlepljeni z robom ob rob v obroč, namesto da bi bila postružena iz enega masivnega kosa. Strugarji lesa zložijo več obročev in jih zlepijo skupaj, preden celoten kos oblikujejo na stružnici.

Izdelava sklede na ta način ima nekaj praktičnih prednosti:

• Uporablja manjše in cenejše kose lesa namesto enega velikega surovca.
• Izdelovalcu omogoča, da v vzorcu kombinira različne barve in vrste lesa.
• Manjši, dobro posušeni kosi bodo manj verjetno razpokali ali se zvili kot en sam masiven kos.
• Spoji med segmenti ustvarjajo geometrijske vzorce, ki jih masiven les ne more.

Vsak obroč segmentirane sklede ima obliko pravilnega mnogokotnika, ravninske oblike z enakimi stranicami in enakimi koti, na primer šestkotnika ali lika z 12 stranicami. Zunanja stena sklede sledi ravnim stranicam tega mnogokotnika, ne popolnoma okrogli krivulji, vendar je obroč pri zadostnem številu segmentov videti skoraj okrogel.

Formula za dolžino segmenta

Vsak segment je ena stranica pravilnega mnogokotnika. Apotema mnogokotnika, to je razdalja od njegovega središča do sredine stranice, je enaka zunanjemu polmeru sklede. Iz te geometrije sledi naslednja formula za zunanjo dolžino enega segmenta:

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

Pri tem je R polmer sklede (premer, deljen z 2), N pa število segmentov v obroču. Kot v funkciji tangens je izražen v radianih; v stopinjah znaša 180°/N.

Ta formula poda dolžino stranice mnogokotnika, zato se končni obroč natančno ujema z zahtevanim premerom. Sorodna formula, ki namesto tangensa uporablja sinus, poda dolžino tetive, ki povezuje dve oglišči mnogokotnika. Tetiva je vedno krajša od ustrezne stranice mnogokotnika, zato bi bil obroč, izdelan po tej meri, manjši od vnesenega premera.

Širina segmenta

Širina segmenta je višina vsakega kosa pred sestavljanjem. Pri skledi, izdelani iz enega samega obroča, je širina segmenta preprosto enaka višini sklede, vneseni v kalkulator:

$\text{Širina segmenta} = \text{Višina sklede}$

Skleda, izdelana iz več zloženih obročev, porazdeli skupno višino med te obroče, zato bi bili segmenti v vsakem obroču ožji. Ta kalkulator predpostavlja en obroč in za širino segmenta uporablja celotno višino.

Formula za kot segmenta (zajeralni kot)

Vsak segment je med dvema ravnima rezoma, po enim na vsakem koncu. Ta reza se stikata z rezoma na sosednjih segmentih in tako skleneta obroč. Celotni kot v središču obroča, ki ga zavzema en segment, je 360°/N, vendar je ta kot razdeljen med oba konca segmenta. Kot, ki ga je treba nastaviti na zajeralni žagi ali drsniku namizne žage, je zato polovica središčnega kota:

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

Če žago nastavite na celotni središčni kot (360°/N) namesto na njegovo polovico, bo vsak zajeralni rez dvakrat prevelik in obroča ne bo mogoče skleniti.

Kot ni vedno celo število. Obroč s 16 segmenti potrebuje 180° ÷ 16 = 11,25° na rez, zato kalkulator prikaže dve decimalni mesti, namesto da bi vrednost zaokrožil na 11°.

Primer z rešitvijo

Vzemimo skledo s premerom 300 mm, višino 45 mm in 12 segmenti na obroč.

1. Polmer: R = 300 ÷ 2 = 150 mm
2. Dolžina segmenta: 2 × 150 × tan(180° ÷ 12) = 2 × 150 × tan(15°) = 300 × 0,267949 = 80,38 mm
3. Širina segmenta: enaka višini sklede, 45 mm
4. Kot segmenta: 180° ÷ 12 = 15°

Vsak od 12 segmentov v tem obroču naj bo dolg 80,38 mm in širok 45 mm, oba konca pa naj bosta odrezana pod zajeralnim kotom 15°.

Kako uporabljati kalkulator

1. Vnesite premer sklede v milimetrih.
2. Vnesite višino sklede v milimetrih.
3. Vnesite število segmentov na obroč (najmanj 3).
4. V rezultatih odčitajte dolžino, širino in kot segmenta.
5. Z gumbom »Kopiraj rezultate« kopirajte številke za uporabo pri žaganju.

Kalkulator nariše tudi pogled obroča od zgoraj in diagram enega segmenta z označenimi merami.

Nasveti za natančne segmente

• Širina reza: Žagin list pri vsakem rezu odstrani tanek trak lesa, pri čemer nastane rezna reža. Ta kalkulator širine reza ne prišteje k dolžini segmenta, zato jo upoštevajte posebej, običajno tako, da pri vsakem rezu dodate majhen pribitek ali da kose odrežete nekoliko predolge in jih nato prirežete.
• Poskusno prileganje: Najprej odrežite manjšo serijo kosov in jih brez lepljenja sestavite v obroč, preden odrežete vse kose za projekt.
• Nastavitev žage: Z natančnim merilnikom preverite zajeralni kot, saj se lahko že majhna napaka kopiči pri številnih segmentih v obroču.
• Krčenje in raztezanje lesa: Uporabite les, posušen do stabilne in nizke vsebnosti vlage, ter med segmenti ohranite enako smer vlaken, da zmanjšate nevarnost poznejšega odpiranja spojev.

Pogosta vprašanja

Kakšno je najmanjše število segmentov na obroč? Kalkulator zahteva najmanj 3, saj je 3 stranic najmanj, kolikor jih lahko tvori sklenjen mnogokotnik. Večina segmentiranih skled uporablja 8 ali več segmentov na obroč za bolj gladek in okrogel videz.

Zakaj kalkulator za dolžino segmenta uporablja tangens namesto sinusa? Formula s tangensom poda dolžino stranice mnogokotnika, ki se natančno ujema z zunanjim premerom sklede. Formula s sinusom poda krajšo dolžino tetive, zato bi bil končni obroč manjši od vnesenega premera.

Ali naj zajeralno žago nastavim na 360°/N ali 180°/N? Nastavite jo na 180°/N. Oba zajeralna konca vsakega segmenta skupaj določata celotni središčni kot 360°/N, zato se pri posameznem rezu uporablja polovica te vrednosti.

Ali kalkulator upošteva širino reza žaginega lista? Ne. Dolžina segmenta je končna dolžina po lepljenju. Dodajte pribitek, da nadomestite material, ki ga pri rezanju odstrani žagin list.

Ali lahko ta kalkulator uporabim za skledo z več zloženimi obroči različnih višin? Kalkulator izračuna mere za en obroč na podlagi vnesene višine. Pri skledi z več obroči izračunajte vsak obroč posebej in uporabite njegovo lastno višino.

Kateri les je najprimernejši za segmentirane sklede? Pogosta izbira so stabilni, dobro posušeni trdi lesovi, kot so javor, oreh in češnja, pogosto v kombinaciji s kontrastnimi vrstami, kot sta padauk ali amarant, za ustvarjanje vzorca.

Glejte tudi

• Struženje lesa
• Stružnica za obdelavo lesa
• Zajeralni spoj
• Pravilni mnogokotnik