Važno upozorenje: Ovo je istorijski arhivski tekst, a ne uputstvo za savremeni dizajn, konstrukciju ili bezbednost. Opisi mjerenja, oznaka, izrade alata, sila i opterećenja ne zamjenjuju važeće standarde, proračun, tehničku dokumentaciju ili rad kvalifikovanog stručnjaka.
Ovaj tekst nije dio trenutne ponude Save Kusića koja je fokusirana na prozore, vrata i srodna rješenja.
Početni tehnički kurs
Ovaj blog je prvenstveno namijenjen nestručnjacima, pa ćemo pokušati izbjeći duboka teorijska razmatranja, a dat ćemo praktične savjete i primjenjiva rješenja. Međutim, postoje neka znanja koja se, iako pripadaju teorijskim tehničkim naukama, ne mogu izbjeći. Posebno zato što su usko povezane sa praksom i imaju veliki značaj. Jednostavno, grade “osnovnu školu” tehničkih nauka. Među njima je mjerenje najvažnije, a pojam »geometar« dolazi odavde (odnosi se na stručnjaka koji zna kako precizno izmjeriti površinu zemlje).
Čitalac će više puta naići na upozorenje:
trostruke mjere,
isecite jednom!
Korektan i uspješan rad bez primjene prethodnog pravila može se dogoditi samo slučajno.
Osnovni uslov za tačno merenje je dobro poznavanje merne opreme, njenog najprikladnijeg izbora i primene, ako postoji, ili njena adekvatna zamena drugom (slika 1).
SLIKA 1
Za mjerenje manjih dužina najčešće se koristi sklopivi mjerač (slika 1a). Izrađuje se od drveta ili metala. Prilikom mjerenja većih, dužih materijala mjerenje se mora obaviti pažljivo, jer nedovoljno nivelisanje (otvaranje) pojedinih dijelova mjerača rezultira kraćim mjerenjem.
Modificirani oblik mjerača je čelična mjerna traka (slika 1b). Prednost je što je jedan kraj savijen pod uglom od 90°, tako da se može zakačiti na kraju merenog preseka i tako samo jedna osoba može meriti dužine od 1-2 metra.
Za preciznija mjerenja moramo koristiti kaliper (slika 1c). Može se koristiti za mjerenje eksternih, unutrašnjih i dubinskih mjerenja do nekoliko decimetara. Nonius (pokretna skala) omogućava mu mjerenje s preciznošću od desetinki milimetra. Ima devet glavnih milimetarskih podjela. Na nultom podjelu nonija čitamo cijele milimetre, a na mjestu gdje se podjeli na noniju poklapaju (ili su najbliže) jednom od milimetarskih podjela, odgovarajuće desetinke milimetra.
Mikrometar se koristi za vrlo precizna mjerenja (slika 1d). Predmet koji želimo izmjeriti postavljamo između tvrdih čeljusti mjernih sondi mikrometra i okrećemo bubanj mikrometra sve dok mjerne sonde lagano ne pritisnu na površinu predmeta. Zatim na linearnoj podjeli na vretenu očitavamo (još vidljive) vrijednosti milimetara, a na noniju stotinke milimetra.
Skoro isti značaj kao mjerni instrumenti imaju i instrumenti koji se koriste za fiksiranje ili kontrolu (slika 2). Najvažniji među njima je ugao - winkle (slika 2e). Ovaj instrument je u obliku slova L, tj. vertikalni dio je pričvršćen za bazu pod pravim uglom. S vremena na vrijeme potrebno je provjeriti tačnost pravog ugla. Izrađuje se i od drveta i od metala. Njegova osnova je šira i postavljena je kao ravnalo za ivicu mjerenog objekta.
SLIKA 2
Podesivi kutomjer, instrument koji se koristi za mjerenje nagiba i kontrolnih uglova (slika 2f) je također važan alat. Sa njim se mogu prenositi “uglovi”, a uglomerom postavljenim pored ovog instrumenta mogu se meriti vrednosti uglova. Vrh jezika ovog instrumenta je precizno obrađen pod uglom od 45 stepeni, tako da lako može podesiti najčešće korišćenu polovinu pravog ugla. Također se može koristiti za mjerenje dubine i širine.
Metalna „šestica“ (slika 1g) vaga se koristi za precizno merenje dužine, što ima prednost što se fiksna dužina može primeniti nekoliko puta. Zbog toga se naziva i kompas skale. Kada duži takt treba podijeliti na nekoliko manjih dijelova, to je najbolji instrument.
Sličan je kompas odašiljač za fiksiranje eksternih mjerenja (slika 1h). Za mjerenje i fiksiranje unutrašnjih mjera, tj. otvaranje služi istim kompasom samo potpuno otvorenim (slika 1i). Za mjerenje, nanošenje i označavanje dužina koristi se paralelno ravnalo (slika 2j). Kao i ugao, može se stegnuti za radni komad. Izvlačenjem i fiksiranjem jezička na željenu mjeru pomoću igle za označavanje, može se povući paralelna linija.
Na kraju, veoma je važno pored drvenog ili plastičnog lenjira (ne može se npr. rezati nožem, jer postoji opasnost od rezanja ravnala), iglu za označavanje i pri radu sa metalom bušicom, tj. Kirner-ovim, imati i čelično lenjir.
Tok razvoja jednog mjernog alata sa više aplikacija
Ovo su samo najvažniji mjerni instrumenti, ali ako ih imamo, nećemo imati nezavršenih poslova zbog nedostatka mjernih instrumenata. Ukoliko nemamo mogućnost da nabavimo toliko mjernih instrumenata, napravićemo jednostavan i jeftin univerzalni mjerni alat, koji se može koristiti za obavljanje sedam mjernih operacija (slika 3).
SLIKA 3
Moramo nabaviti jedan deblji kutomjer do 360° od pleksiglasa (celuloida) i jedno ravnalo od istog materijala. Počevši od donjeg ugla -90° (270°) izmerite 45° sa obe strane, nakon čega treba odrezati segment od izmerenih strana do centra uglomera. U sredinu ovako dobijenog izreza zalijepimo ravnalo koje sada dijeli ugao 90° na dva jednaka dijela i čini ga pogodnim za mjerenje ugla 45°. Prethodno, na desnoj strani kutomjera, napravite mali rez pod uglom od 140°.
Raspored proizvodnih operacija je sljedeći: 1. Iz kvadrata smo izrezali segment 2x45°. 2. Rub ravnala postavljamo na stranu nulte podjele tako da se poklapa sa središtem kutomjera. 3. Na ravnalu smo izrezali kvadrat na punu dužinu. 4. Zalijepimo ravnalo na kutomjer. 5. Izrezali smo dio od 140°. 6. Hajde da izbušimo rupe. 7. Izoštrite kraj ravnala na 15°.
Kraj ravnala na većim višestrukim vrijednostima centimetara je izoštren pod uglom od 15°. Izrežemo sredinu u obliku klina i na jednoj strani napravimo milimetarsku podjelu za mjerenje promjera. Ili, da kontrolišemo prečnik burgije, bušimo rupe na lenjiru (npr. 2,3,4,5 mm itd.). Rub ravnala, na strani početka centimetarske podjele, treba postaviti u centar kutomjera. Na mjestu reza 45° od kutomjera odsiječemo dio tako da se linija reza poklapa sa cijelim podjelom na ravnalu. Nakon toga trebate samo zalijepiti ravnalo na kutomjer i univerzalni mjerni alat je spreman.
Ovaj mali alat može obaviti sedam različitih poslova. Pored označavanja vrhova letvica, ploča, kartona itd. pod uglom od 45°, na kraju ravnala možemo označiti i pod uglom od 15°. Zadatak kutomjera 180° je da odredi uglove. Rotacijom alata dobijamo min ravnalo. Zarez 140° sa strane služi za kontrolu nagiba vrhova burgija. Ugao 140° je veći od prosječnog ugla nagiba vrhova svrdla, tako da se manji uglovi mogu aproksimirati prilikom mjerenja.
Alatka se također može koristiti za pronalaženje centra kružnih objekata. Okretanjem 90-120°, i povlačenjem linije 2-3, moguće je odrediti centar. Centimetarska podjela na ravnom ravnalu može se samostalno koristiti za mjerenje dužina, dok se milimetarska podjela u srednjem izrezu (ili rupama sa sve većim prečnikom) koristi za mjerenje prečnika materijala za valjanje.
O označavanju
Linija povučena olovkom ili iglom mora uvijek biti na mjeri, ili blago sa strane komada koji se reže. Dio koji otpada potrebno je izgrebati. Za označavanje drveta koristimo posebnu plosnatu olovku za drvo, koju treba naoštriti, ali ne i oštriti. Može se koristiti i hemijska olovka.
Kada se označava tačka, a ne linija, obeležavanje se vrši sa dve ukrštene linije. Mjerne linije nacrtane na radnom komadu trebaju biti nešto duže od tražene vrijednosti i tamo gdje se dva mjerenja dodiruju, sijeku, linije se ukrštaju.
Konačno, evo, opet, glavnog pravila: mjeri tri puta…
Upoznajmo se i sa šablonom za rezanje pod uglom (Sl2k) koji omogućava da se letve režu ili kosuju pod uglom od bez ikakvog merenja15°,30°,45° i60°. To je alat nalik otvorenom kutiji koji ima žljebove sa strane. Stranice su izrađene od tvrdog drveta gdje se nakon vrlo preciznog obilježavanja izrezuju žljebovi pod uglovima koji se najčešće koriste. Radni komad se postavlja u utor na sredini alata, fiksira i bez poteškoća seče pod željenim uglom.
Tri činjenice vrijedne pažnje:1engleski inč, sol=2,54 cm;1foot=30 cm;1funta=450g.
O opterećenju
Kada već znamo šta želimo da napravimo, i znamo kako da odredimo mere, treba razmisliti i o tome kakvo će opterećenje morati da izdrži predmet koji pravimo. Zato je potrebno upoznati se s nazivima osnovnih opterećenja. Tim više, što u većini slučajeva izbor materijala ovisi o opterećenju (Sl4).
SLIKA 4
Pritisak (slika 4a) može biti statički, tj. konstantan (kao što je npr. djelovanje na potporne stupove koji drže krovnu konstrukciju kuće) ili dinamički, koji nastaje djelovanjem sila pri kretanju (npr. djelovanje čekića na jednu zakovicu, ili na djelovanje svake druge zakovice).
Izvlačenje, kidanje (slika 4b) je suprotan efekat pritiska. Klasičan primjer ovoga je pojava sile u užetu kada je napeto. Isti je slučaj i sa vijkom koji drži okove kapije, čiju maticu sve više zatežemo ključem.
Okret (slike 4c) djeluje na ključ kapije kada ga okrenemo u bravi, ili na odvijač kada zabijamo vijak za drvo u tvrdo drvo. Često se može uočiti uvrtanje zavrtnja pod prevelikim opterećenjem.
Izvijanje (Slika 4d). Očigledan primjer izvijanja je izvijanje mača mačevaoca kada vrh mača udari u oklop protivnika. Izvijanje se obično javlja kada se tanka dugačka šipka optereti na krajevima, npr. slučaj nosećih greda krovne konstrukcije, ako su u pitanju tanke grede (na donju stranu grede djeluje ista sila kao i na gornju). Važno je, uostalom, napomenuti i ovo: često se ima utisak da sile djeluju samo iz jednog smjera, ali zbog otpora oslonca, one zapravo djeluju i s druge strane. Ako, na primjer, jedan kraj užeta vežemo za drvo, a drugi kraj vuče jedna ekipa, takva sila djeluje na konopac kao da umjesto stabla postoji drugi tim koji vuče konopac.
Savijanje (slika 5e). Kada sila djeluje na jedan kraj horizontalne grede čiji je drugi kraj stegnut, to uzrokuje savijanje. Savijanje grede može se znatno smanjiti odabirom odgovarajućeg profila poprečnog presjeka. Često možemo vidjeti da se savijanje lima može izvesti samo ako je jedan kraj čvrsto stegnut, a drugi kraj primijenjen sa silom savijanja. Slika 6 prikazuje otpornost na izvijanje i savijanje različitih profila od drveta i metala. Najmanji otpor pokazuje gornja ravna letva, a najveći metalna cijev i drvena greda, izrađene prema donjoj slici.
SLIKA 6
Smicanje (Slika 5f). Najpoznatiji primjer šišanja je rezanje lima makazama. A zakovice su izložene smicanju koje ih može rezati kada se zakivane ploče pomiču jedna naspram druge pod utjecajem vlačnih ili tlačnih sila. Važno je napomenuti statičko i dinamičko opterećenje. Jedan je teret ako pažljivo stojimo na motici sa našeg 70 kg, a drugi je kada skočimo na nju sa visine od 2 meter. Elementi koji su izloženi dinamičkom opterećenju moraju biti dimenzionisani mnogo jače.
SLIKA 5
Za svaku modernu primenu relevantni su važeći standardi, tačni podaci o materijalu, proračun opterećenja i verifikacija od strane kvalifikovanog stručnjaka. Istorijski primjeri iz ovog teksta nisu dokaz nosivosti niti upute za konstrukciju.