Važno upozorenje: Ovo je povijesni arhivski tekst, a ne suvremeni dizajn, konstrukcija ili sigurnosne upute. Opisi mjera, oznaka, izrade alata, sila i opterećenja ne zamjenjuju važeće standarde, proračune, tehničku dokumentaciju ili rad kvalificiranog stručnjaka.
Ovaj tekst nije dio trenutne ponude Save Kusića koja je fokusirana na prozore, vrata i srodna rješenja.
Početni tehnički tečaj
Ovaj blog prvenstveno je namijenjen nestručnjacima, pa ćemo pokušati izbjeći duboka teorijska razmatranja, a davat ćemo praktične savjete i primjenjiva rješenja. Ipak, postoje neka znanja koja se, iako pripadaju teorijskim tehničkim znanostima, ne mogu izbjeći. Pogotovo jer su usko vezani uz praksu i imaju veliki značaj. Jednostavno, grade “osnovnu školu” tehničkih znanosti. Među njima je mjerenje najvažnije, a odatle dolazi i izraz »geometar« (odnosi se na stručnjaka koji zna precizno izmjeriti površinu zemlje).
Čitatelj će opetovano naići na upozorenje:
trostruke mjere,
reži jednom!
Ispravan i uspješan rad bez primjene prethodnog pravila može se dogoditi samo slučajno.
Osnovni uvjet za točno mjerenje je dobro poznavanje mjerne opreme, njen najadekvatniji izbor i primjena, ako postoji, ili njezina adekvatna zamjena drugom (slika 1).
SLIKA 1
Za mjerenje manjih duljina uglavnom se koristi sklopivi metar (slika 1a). Izrađuje se od drveta ili metala. Kod mjerenja većih, duljih materijala, mjerenje je potrebno pažljivo izvoditi, jer nedovoljna nivelacija (otvaranje) pojedinih dijelova mjerača rezultira kraćim mjerenjem.
Modificirani oblik mjerača je čelična mjerna traka (slika 1b). Prednost mu je što je jedan kraj savijen pod kutom od 90°, tako da se može zakačiti za kraj mjerenog dijela i tako samo jedna osoba može mjeriti duljine od 1-2 metra.
Za točnija mjerenja, moramo koristiti kaliper (slika 1c). Može se koristiti za vanjska, unutarnja i dubinska mjerenja do nekoliko decimetara. Vernier (pomično mjerilo) mu omogućuje mjerenje s točnošću od desetinki milimetra. Ima devet glavnih milimetarskih podjela. Na nultom podjelu nonijusa očitavamo cijele milimetre, a na mjestu gdje se podjeljci na nonijusu poklapaju (ili su najbliži) jednom od milimetarskih podjela odgovarajuće desetinke milimetra.
Mikrometar se koristi za vrlo precizna mjerenja (slika 1d). Predmet koji želimo mjeriti stavimo između tvrdih čeljusti mjernih sondi mikrometra i okrećemo bubanj mikrometra sve dok mjerne sonde lagano ne pritisnu površinu predmeta. Zatim na linearnoj podjeli na vretenu očitavamo (još uvijek vidljive) vrijednosti milimetara a na nonijusu stotinke milimetra.
Gotovo jednaku važnost kao i mjerni instrumenti imaju i instrumenti koji se koriste za fiksiranje ili kontrolu (slika 2). Najvažniji među njima je kut - winkle (slika 2e). Ovaj instrument ima oblik slova L, tj. okomiti dio je pričvršćen na bazu pod pravim kutom. S vremena na vrijeme potrebno je provjeriti točnost pravog kuta. Izrađen je i od drveta i od metala. Baza mu je šira i postavlja se kao ravnalo za rub mjerenog objekta.
SLIKA 2
, instrument koji se koristi za mjerenje nagiba i kontrolnih kutova (slika 2f) također je važan alat. Njime se mogu prenositi “kutovi”, a kutomjerom postavljenim uz ovaj instrument mogu se mjeriti kutne vrijednosti. Vrh jezika ovog instrumenta je precizno obrađen pod kutom od 45 stupnjeva, tako da se može lako prilagoditi najčešće korištena polovica pravog kuta. Također se može koristiti za mjerenje dubine i širine.
Za točno mjerenje duljine koristi se metalna “šestica” (slika 1g) ljestvica, čija je prednost što se fiksna duljina može primijeniti više puta. Zbog toga se naziva i šestar s ljestvicama. Kada dužu mjeru treba podijeliti na više manjih dijelova, to je najbolji instrument.
Sličan je odašiljač kompasa za fiksiranje vanjskih mjerenja (slika 1h). Za mjerenje i fiksiranje unutarnjih mjera, odnosno otvora služi isti kompas samo potpuno otvoren (slika 1i). Paralelno ravnalo (slika 2j) služi za mjerenje, nanošenje i označavanje duljina. Kao i kutnik, može se stegnuti na obradak. Izvlačenjem i fiksiranjem jezička na željenu mjeru iglom za označavanje, može se nacrtati paralelna linija.
Na kraju, vrlo je važno osim drvenog ili plastičnog ravnala imati i čelično ravnalo (ne može se npr. rezati nožem, jer postoji opasnost da se prereže ravnalo), iglu za označavanje i kod rada s metalom probijačem, tj. po Kirneru.
Tijek razvoja jednog mjernog alata s više aplikacija
Ovo su samo najvažniji mjerni instrumenti, ali ako ih budemo imali, nećemo imati nedovršenog posla zbog nedostatka mjernih instrumenata. Ako nemamo mogućnosti nabaviti toliko mjernih instrumenata, napravit ćemo jednostavan i jeftin univerzalni mjerni alat, pomoću kojeg se može izvesti sedam mjernih operacija (slika 3).
SLIKA 3
Potreban nam je jedan deblji kutomjer do 360° od pleksiglasa (celuloid) i jedno ravnalo od istog materijala. Počevši od donjeg kuta -90° (270°) izmjerite 45° na obje strane, nakon čega treba odrezati segment od izmjerenih strana do središta kutomjera. U sredinu tako dobivenog izreza zalijepimo ravnalo koje sada kut 90° dijeli na dva jednaka dijela i čini ga pogodnim za mjerenje kuta 45°. Prethodno, na desnoj strani kutomjera, napravite mali rez pod kutom od 140°.
Raspored proizvodnih operacija je sljedeći: 1. Iz kvadrata smo izrezali segment 2x45°. 2. Rub ravnala postavimo na stranu nulte podjele tako da se podudara sa središtem kutomjera. 3. Na ravnalu izrežemo kvadrat na punu duljinu. 4. Ravnalo lijepimo na kutomjer. 5. Izrezali smo dio 140°. 6. Izbušimo rupe. 7. Izoštrite kraj ravnala na 15°.
Kraj ravnala kod većih višestrukih vrijednosti centimetra zašiljen je pod kutom od 15°. Sredinu izrežemo u obliku klina i na jednoj strani napravimo milimetarsku podelu za mjerenje promjera. Ili, za kontrolu promjera svrdla izbušimo rupe na ravnalu (npr. 2,3,4,5 mm itd.). Rub ravnala, sa strane početka centimetarske podjele, treba postaviti u središte kutomjera. Na mjestu reza 45° od kutomjera odsječemo dio tako da se linija reza poklopi s cijelom podjelom na ravnalu. Nakon toga samo trebate zalijepiti ravnalo za kutomjer i univerzalni mjerni alat je spreman.
Ovaj mali alat može obavljati sedam različitih poslova. Osim označavanja vrhova letvica, dasaka, kartona i sl. pod kutom od 45°, na kraju ravnala možemo označavati i pod kutom od 15°. Zadatak kutomjera 180° je određivanje kutova. Rotacijom alata dobivamo min lenjir. Urez 140° sa strane služi za kontrolu nagiba vrhova svrdla. Kut 140° veći je od prosječnog kuta nagiba vrhova svrdla, tako da se manji kutovi mogu približno odrediti prilikom mjerenja.
Alat se također može koristiti za pronalaženje središta kružnih objekata. Okretanjem 90-120° i povlačenjem linije 2-3 moguće je odrediti središte. Centimetarska podjela na ravnom ravnalu može se samostalno koristiti za mjerenje duljina, dok se milimetarska podjela u srednjem izrezu (ili rupama s rastućim promjerom) koristi za mjerenje promjera valjanih materijala.
O označavanju
Linija povučena olovkom ili iglom uvijek mora biti na mjeri ili malo sa strane komada koji se reže. Dio koji otpadne potrebno je izgrebati. Za označavanje drva koristimo posebnu plosnatu olovku za drvo koju treba zaoštriti, ali ne i oštriti. Može se koristiti i kemijska olovka.
Kada se označava točka, a ne linija, označavanje se vrši s dvije isprepletene crte. Mjerne linije nacrtane na izratku trebale bi biti malo duže od tražene vrijednosti, a gdje se dvije mjere dodiruju, sijeku, linije se križaju.
Na kraju opet ono glavno pravilo: mjeri tri puta…
Upoznajmo i predložak za rezanje pod kutom (slika 2k) koji omogućuje rezanje letvica ili rezanje pod kutem od 15°, 30°, 45° i 60° bez ikakvog mjerenja. To je otvorena alatka poput kutije koja ima utore sa strane. Stranice su izrađene od tvrdog drva gdje se nakon vrlo preciznog označavanja izrezuju utori pod kutovima koji se najčešće koriste. Komad koji se obrađuje stavlja se u otvor u sredini alata, fiksira i reže bez problema pod željenim kutom.
Tri podatka vrijedna pažnje: 1 engleski inč, sol=2,54 cm; 1 ft=30 cm; 1 funta=450 g.
O učitavanju
Kada već znamo što želimo napraviti, i znamo kako odrediti mjere, treba razmisliti i o tome kakvo će opterećenje morati podnijeti predmet koji izrađujemo. Zato je potrebno upoznati se s nazivima osnovnih slučajeva opterećenja. Tim više što u većini slučajeva izbor materijala ovisi o opterećenju (slika 4).
SLIKA 4
Tlak (slika 4a) može biti statički, tj. konstantan (kao što npr. djeluje na potporne stupove koji drže krovnu konstrukciju kuće) ili dinamički koji nastaje djelovanjem sila tijekom kretanja (npr. djelovanje čekića na zakovicu ili djelovanje dvaju automobila jedan na drugi prilikom sudara).
Izvlačenje, trganje (slika 4b) učinak je suprotan od pritiska. Klasičan primjer ovoga je pojava sile u užetu kada je zategnuto. Isti je slučaj i s vijkom koji drži okov vrata, čiju maticu sve više pritežemo ključem.
Okret (slike 4c) djeluje na ključ za vrata kada ga okrenemo u bravi, ili na odvijač kada zabijamo vijak za drvo u tvrdo drvo. Često se može uočiti uvijanje vijka pod prekomjernim opterećenjem.
Izvijanje (slika 4d). Očit primjer izvijanja je izvijanje mača mačevalca kada vrh mača udari u protivnikov oklop. Izvijanje obično nastaje kada je tanka dugačka šipka opterećena na krajevima, npr. kod nosivih greda krovne konstrukcije, ako se radi o tankim gredama (na donju stranu grede djeluje ista sila kao i na gornju). Važno je, uostalom, primijetiti i ovo: često se ima dojam da sile djeluju samo iz jednog smjera, ali zbog otpora oslonca zapravo djeluju i s druge strane. Ako, na primjer, jedan kraj užeta privežemo za drvo, a drugi kraj vuče jedna ekipa, na uže djeluje takva sila kao da umjesto stabla postoji druga ekipa koja vuče uže.
Savijanje (slika 5e). Kada sila djeluje na jedan kraj vodoravne grede čiji je drugi kraj stegnut, uzrokuje savijanje. Savijanje grede može se znatno smanjiti odabirom odgovarajućeg profila poprečnog presjeka. Često možemo vidjeti da se savijanje lima može izvesti samo ako se jedan kraj čvrsto stegne, a na drugi kraj djeluje sila savijanja. Slika 6 prikazuje otpornost na izvijanje i savijanje raznih drvenih i metalnih profila. Najmanji otpor pokazuje gornja, ravna letva, a najveći metalna cijev i drvena greda, izrađeni prema donjoj slici.
SLIKA 6
Šišanje (slika 5f). Najpoznatiji primjer šišanja je rezanje lima škarama. A zakovice su izložene smicanju koje ih može rezati kada se zakovicama pomiču jedna naspram druge pod utjecajem vlačnih ili tlačnih sila. Važno je obratiti pozornost na statičko i dinamičko opterećenje. Jedan je teret ako pažljivo stanemo na motiku s našeg 70 kg, a drugi je kada skočimo na nju s visine od 2 metra. Elementi koji su izloženi dinamičkom opterećenju moraju biti znatno jače dimenzionirani.
SLIKA 5
Za svaku modernu primjenu relevantni su važeći standardi, točni podaci o materijalu, proračun opterećenja i provjera od strane kvalificiranog stručnjaka. Povijesni primjeri iz ovog teksta nisu dokaz nosivosti niti upute za gradnju.