Vpliv Vrtse Materiala Vretena Na Lesene Pree

Mladi za napredek Maribora 2009

26. sreanje

VPLIV VRSTE MATERIALA VRETENA NA LESENE PREE

Raziskovalno podroje: LESARSTVO Raziskovalna naloga

Mentorica: Avtor:

Darja KRECENBAHER, u.d.i.l. Dejan MIKO, 2.

LESARSKA OLA MARIBOR Lesarska ulica 2, 2000 MARIBOR

30.01.2009

Vpliv vrste materiala vretena na lesene pree

1

1 KAZALA

1 KAZALO........................................................................................................................ 1

2 KAZALO SLIK............................................................................................................. 3

3 POVZETEK................................................................................................................... 4

4 SUMMARY.................................................................................................................... 5

5 UVOD ............................................................................................................................. 6

6 NAMEN IN CILJI NALOGE ...................................................................................... 7

7 ZGODOVINA SLOVENSKE STISKALNICE (PREE) ......................................... 8 7.1 VRSTE STISKALNIC (PRE)....................................................................................... 9 7.2 OPIS TAJERSKE PREE .......................................................................................... 10 7.3 OPIS PREE SPODNJEGA PODRAVSKEGA POLJA (ZAMUANI).................... 11

8 VRETENO ALI NAVOJ ............................................................................................ 12

8.1 VRSTE NAVOJEV....................................................................................................... 13

8.2 ZGODOVINA NAVOJA ALI VRETENA................................................................... 14

8.3 ZANIMIVOST NAVOJEV.......................................................................................... 16

8. 4 HOD .............................................................................................................................. 16

8. 5 POSTOPKI ZA IZDELAVO NAVOJA ....................................................................... 16

8. 6 NAIN IZDELOVANJA NAVOJA............................................................................. 16

9 VPLIV MEHANSKIH LASTNOSTI VRETENA GLEDE NA LESNI MATERIAL............................................................................................................................ 17

9.1 POMEMBNI VPLIVI NA MEHANSKE LASTNOSTI VRETENA........................... 17

9.2 TRDOTA ZA VRETENO............................................................................................. 17

9.3 DELITEV DREVESNIH VRST GLEDE NA TRDOTO (TUDI ZA VRETENO)...... 18

9.4 NAPETOST V VRETENU........................................................................................... 19

9.5 DOLOANJE NAPETOSTI V VRETENU ................................................................. 19


2

9.6 TRDNOST LESA (VRETENO) ................................................................................... 22

9.7 CEPLJIVOST LESA IN RAZCEPNI ODPOR ............................................................ 24

10 DREVESNI VRSTI, KI SO JU UPORABLJALI ZA VRETENA ........................ 25

10.1 NAUK O PRIMERNI IZBIRI DREVESNIH VRST (HRUKA IN BREST) ............. 27

11 OPIS IZDELAVE VRETENA ZA LESENE PREE.............................................. 28 11.1 ZARISOVANJE............................................................................................................ 28

11.2 ZARISOVANJE TOK NA ROBU VALJA Z MIZARSKIM ESTILOM ............... 28 11.3 ZARISOVANJE VZPOREDNIC PO X OSI LESENEGA VALJA............................. 29

11.4 DOLOEVANJE KORAKA NAVOJA IN ZARISOVANJE TOK, IZ KATERE BOMO KONSTANTNO VZEMALI DOLINO NAVOJA................................................... 29 11.5 ZARISOVANJE VZPOREDNIH TOK PO X OSI (DOLINA NAVOJA) ............. 30 11.6 PRILEGAJANJE VRVICE OKOLI VALJA PO TOKAH........................................ 31

11.7 AGANJE PO SREDINI KORAKA NAVOJA........................................................... 32 11.8 DOLBENJE S TESLOM IN DLETOM........................................................................ 33

11.9 ANALIZA IZDELAVE VRETENA IZ AKACIJE (ROBINJE) IN HRUKE............ 34

12 VPLIV POSAMEZNIH VRST LESA ZA VRETENA NA PREE ....................... 35 12.1 UGOTOVITVE PRIMERNIH VRST LESA ZA UPORABO VRETENA NA PREI IZ NASLEDNJIH POGOJEV ................................................................................................. 36

13 ZAKLJUEK .............................................................................................................. 37

14 VIRI .............................................................................................................................. 38


3

2 KAZALO SLIK

Slika 1: Stiskalnica (prea) ......................................................................................................... 8 Slika 2: tajerska prea ............................................................................................................ 10 Slika 3: Zlaganje grozdja v obroe........................................................................................... 11 Slika 4: Mlin za grozdje ........................................................................................................... 11 Slika 5: Princip stiskanja .......................................................................................................... 12 Slika 6: Navoj (vreteno) in matica pri prei ............................................................................. 13 Slika 7: Grka prea 1. st. pr. n. t. ........................................................................................... 14 Slika 8: Rimski pripomoek za medicino ................................................................................ 14 Slika 9: Guttenbergov tiskarski stroj ........................................................................................ 15 Slika 10: Vijaki pritrjeni v obliki cveta .................................................................................... 16 Slika 11: Smeri doloanja trdote lesa ....................................................................................... 18 Slika 12: Delovanje tlanih sil (levo) in nateznih sil (desno) .................................................. 20 Slika 13: Delovanje strine sile ................................................................................................ 21 Slika 14: Prikaz tlane trdnosti s svoro, ki tlai les (isti princip pri vretenu) .......................... 22 Slika 15: Delovanje natezne sile vretena.................................................................................. 23 Slika 16: Primer deformacije klade .......................................................................................... 24 Slika 17: Hrukov les ............................................................................................................... 25 Slika 18: Brestov les................................................................................................................. 26 Slika 19: Oznaevanje tok valja v njegovi smeri vrtenja ....................................................... 28 Slika 20: Zarisovanje vzporednic ............................................................................................. 29 Slika 21: Shematski prikaz risanja zaetnih tok ..................................................................... 30 Slika 22: Shematski prikaz risanja tok na debelino navoja .................................................... 30 Slika 23: Pritjena vrvica na robu .............................................................................................. 31 Slika 24: Potek vrvice v obliki spirale ..................................................................................... 31 Slika 25: Zarisovanje ob vrvici ................................................................................................ 32 Slika 26: aganje po sredini koraka navoja ............................................................................. 32 Slika 27: Dolbenje z dletom ..................................................................................................... 33 Slika 28: Konni izdelek .......................................................................................................... 33


4

3 POVZETEK

Za to raziskovalno nalogo sem se odloil zato, ker me e od nekdaj zanima mehanizem stiskanja grozdja na starih preah. V raziskovalni nalogi sem predstavil zgodovino pree na Slovenskem in zgodovino vretena. Predstavljeni sta dve vrsti slovenske pree, ki se uporabljata na razlinih koncih Slovenije. V raziskovalni nalogi je e posebej omenjeno vreteno, ki opravlja dvino funkcijo klade ali slemena. Za vreteno sem opredelil mehanske lastnosti lesa nekaterih drevesnih vrst, ki se upotevajo pri prei in imajo pomemben vpliv na preo. Te vrste lesa so macesen, hrast, brest in javor.

V praktinem delu sta izdelana dva vretena iz dveh razlinih vrst lesa. Vrsti lesa, ki sem ju uporabil za izdelavo sta hruka in akacija. Podan je opis izdelave vretena s slikami.


5

4 SUMMARY

My research project is the result of my great interest in mechanism for squeezing the grapes with the old types of wine press. I introduced the history of wine press and spindle in Slovenia. Two different kinds of wine press are presented which are used in different parts of Slovenia. I pay attention to the spindle that has a function of lifting the block or a ridge. When making the spindle mechanical properties of wood must be taken into consideration because this is important for the whole wine press. The best types of wood are larch, oak, elm, and maple.

I made two spindles, one is from pear wood and another from locust. In my research project the process of making the spindle is given and some photos.


6

5 UVOD

Stara stiskalnica (prea) je vedno nosila velik pomen vinogradnitva, saj so z njeno pomojo stiskali grozdje. Kljuni pomen pri delovanju pree ima vreteno. Moja naloga je izdelati vreteno s pomojo znanja, ki ga imam kot dijak tehnike lesarske ole.

Pri izdelavi raziskovalne naloge sem pozornost namenil izdelavi vretena, kjer sem tudi ugotovil, da ni vseeno iz katere vrste lesa je vreteno, saj to vpliva na stiskanje. Zanimivo je, da vretena iz razlinih drevesnih vrst razlino vplivajo na stiskanje. Za izdelavo raziskovalne naloge o vretenu sem se odloil zato, ker me e od nekdaj zanima znanje starih tesarskih rokodelcev, ki so celotno svoje ivljenje prepustili marljivemu delu, na podroju lesarstva.

HIPOTEZE

- spoznati preo in vreteno;

- opredeliti mehanske lastnosti za vreteno in jih primerjati; - izdelati vreteno


7

6 NAMEN IN CILJI NALOG

Namen raziskovalne naloge je:

- opisati dve razlini prei na slovenskem;

- opredeliti vrste pre;

- obrazloiti principe delovanja pree;

- opis vretena;

- opis zgodovine vretena;

- nateti vrste navojev;

- opredeliti trdnostne lastnosti posameznih lesov;

- opisati mehanske lastnosti lesa za vreteno;

- primerna opredelitev drevesnih vrst za izdelavo vretena

- opisati dve slovenski drevesni vrsti, ki sta zelo primerni za izdelavo vretena;

- opisati postopek izdelave vretena iz dveh vrst lesa in analiza tega postopka


8

7 ZGODOVINA SLOVENSKE STISKALNICE (PREE)

Po vsej verjetnosti so se vinske pree zaele udomaevati na Slovenskem e v novem veku, saj je pri predhodnem mastenju z nogami ostajalo preve soka, ki ga je bilo mogoe iztisniti le s konnim preanjem v stiskalnici.

Vsekakor pa je vse do 19. stoletja razpolagal s preo predvsem zemljiki gospod, posvetni ali cerkveni, ki je dovoljeval, podobno kot za nekatera druga orodja, podlonim kmetom, za ustrezno odkodnino, da so si stiskali grozdje.

Sredi 19. stoletja se je stanje precej spremenilo. Tako pie 1874. leta v Vinoreji: Pri nas jo ima e slednji srednji kmet svojo in pripravno preo, ali vsaj blizu pri rokah, da mu ni treba tropin vanjo dale nositi. V primerjavi z navedenim pa je zanimiva ugotovitev Franja Basa, ki je podrobneje raziskoval tajerske vinske pree v tridesetih letih naega stoletja, ko pravi: Pri nas ni bila prea, razen v izrazitih vinogradnikih krajih, do zadnjega asa ni splonega. Posedovali so jo veji posestniki in pri njih pripravljali vino in sadjevec tudi manji kmetje.

Medtem ko so e bile do konca druge svetovne vojne na splono v rabi lesene stiskalnice, ki so jih kot druga orodja izdelovali domai obrtniki, pa v zadnjih letih vedno bolj prodirajo na kmeke domaije tovarniko izdelane pree. (Dobrotinek, Fidler, K., Fidle, M., Smerkolj in Topliek, 2000: Zgodovinna vinogradnitva. Str. 32, 33, 34)

(Pribani, I., Stiskalnica b.d.)

Slika 1: Stiskalnica (prea)


9

7.1 VRSTE STISKALNIC-PRE

Pree lahko loimo po:

- vrsti materiala s katerega je prea narejena (lesena, kovinska, plastina); - namenu uporabe (vinogradnika, sadjarska, stiskalnica v lesni industriji); - pogonu

rona z vretenom;

mehanska gnana z elektrinim motorjem; hidravlina deluje na pritisk olja ali vode; pnevmatska na stisnjen zrak ali paro;


10

7.2 OPIS TAJERSKE PREE

tajerska prea je tradicionalna in se pogosto uporablja. V jeseni, ko je trta obrodila, so putarji pridno prinaali lahtno grozdje na stare pree. Grozdje so dobro zmleli in potem vstavili v ko na prei. V ko so vstavili dva sestavna dela, to sta ded in baba. Ta dva dela stiskata drozgo, tako se ustvarja tlak in priteka grozdni sirup v kad. S tem je morala klada prenaati velike obremenitve z vrtenjem kamna. V sredini kamna, skoraj na podu, je vstavljeno vreteno, ki povezuje zgornjo klado in se spua in dviga s pomojo matice oz. meka. Zato je klada in celotno ohije narejeno iz hrastovega lesa, razen vretena, ki je narejen iz hrukovega lesa ali bresta in meka, ki je narejen iz enjevega lesa. S pomojo rigla pa omogoamo kladi, da se uravnava na doloeni viina in tako omogoa kvalitetno stiskanje. (Gimorm, tajerska prea. b. d. )

SESTAVNI DELI TAJERSKE PREE

Glavni sestavni deli tajerske pree so: kamen, vreteno, mek, prepank, klada, kad, ko, baba, ded in rigel.

(Gimorm, tajerska prea. b. d. )

Slika 2 : tajerska prea


11

7.3 OPIS PREE IZ SPODNJEGA PODRAVSKEGA POLJA (ZAMUANI)

Podravska prea se bistveno ne razlikuje kaj dosti od tajerske. Razlika je le v tem, da ima ta prea namesto koa leseni pod. Putarji prav tako prenaajo grozdje v leseni mlin ali mlin na elektromotor. Vasih so grozdje v lesenem podu teptali z golimi nogami, sedaj pa zmeljejo s pomojo mlina. V lesene obroe so vsipavali grozdje. Obroi so se zlagali od najvejega do najmanjega. Pri tem je bila potrebna velika potrpeljivost, da grozdje ob stiskanju ni padalo iz ogrodja obroev.

Sam pod je bil iz hrastovine, le ta se je e nekaj dni prej pripravljal tako, da so se z rogozom dopolnile vse pranje v podu. Potem se je napolnilo z vodo, da se je pod raziril in onemogoil kapljanje sladkega soka. Pri odtoku s poda v lesene kadi je bila raca, ki je na povrini imela veliko luknjic, skozi katere je odtekal mot. Pri stiskanju je prav tako imel pomembno vlogo prepanj, to je vzdol celotne doline poda, dolg tirioglat lesen hlod. Ta sega e kak meter ez dolino poda, kjer je pritrjeno vreteno, ki poteka skozi celoten prepanj. Spodnjo stran vretena obdaja kamen, ki omogoa moneje stiskanje grozdnih jagod. Pod kamnom se nahaja igla.

Slika 2: Zlaganje grozdja v obroe

Slika 3 : Mlin za grozdje


12

Pri zadnji strani poda je pritrjen stol. To sta navpino postavljena lesena droga, ki imata odprtine, skozi katere se vstavijo verige. Verige so veinoma hrastove, dolge ez meter in oglato oblikovane. Sluijo za potrebe stiskanja grozdja. Z izdelavo pre so se ukvarjali dobro izueni tesarji, ki so na slovenskem postavili udovite pree.

Do leta 1954 cel vinorodni okoli Ljutomersko-Ormokih goric ni imel nobene sodobno opremljene vinske kleti. Prevladovale so male lesene stiskalnice s slemenom. Njihova zmogljivost je bila mala, z druge strani pa je bil les za napravo takih stiskalnic zelo drag. (Trgatev neko. b. d.)

SESTAVNI DELI PREE V SPODNJEM PODRAVSKEM POLJU

veriga

pod

plesti

tega

peii

veni

podvalj

preslice

obroi

sleme

mek

bolha

vreteno

Slika 4: Princip stiskanja


13

8 VRETENO ALI NAVOJ

Je valjasti del stroja z zunanjim navojem, ki z vrtenjem vzdolno premika strojni del z vgrajeno matico, ki ima notranje prilagojen navoj. Uporablja se za vzdolne pomike posameznih delov obdelovalnih orodij (npr. pri strunici), stiskanje pri vretenskih stiskalnicah in rotacijsko gibanje orodij pri obdelovalnih strojih (rezkalniku, vrtalniku, brusilniku).

Slika 5: Navoj (vreteno) in matica pri prei

8.1 VRSTE NAVOJEV

metrski navoj;

cevni (Whithworthow) navoj;

trapezni navoj;

agasti navoj;

obli navoj;

posebne izvedbe navojev;

navoj za samorezni vijak;

navoj za lesni vijak;

itd;


14

8.2 ZGODOVINA NAVOJA ALI VRETENA

Obstaja domneva, da so bili Grki tisti, ki so prvi izumili navoj, priblino 500 let pred naim tetjem. Grki in Rimljani so uporabljali navojne stiskalnice za stiskanje oblek, oliv in vina.

Slika 6: Grka prea 1. st. pr. n. t.

( I Luoghi Del Lavoro Contandin. b. d.)

Rimljani so uradno izumili navoj, ki je bil iz lesa, brona ali srebra. Naredili so odtis v material, ki so ga potem spilili ali pa navili ico okoli tako, da je bila napeta v obliki spirale okoli obdelovanca. Toda navoj je bil izgubljen ob padcu Rimskega imperija.

Slika 7: Rimski pripomoek za medicino

(Surgical instruments from ancient Rome. b. d.)


15

Prvo zapisano poroilo v letu 1400 naega tetja pravi, da je (proti koncu leta 1400) John Guttenberg uporabil navoj za njegov zelo znan tiskarki stroj, vendar nihe ni opazil, da je Leonardo da Vinci zasnoval priblino isti as (pozno leta 1400) stroj, ki bi rezal navoje. Prvi taken stroj je bil narejen v letu 1568. Naredil ga je matematik Jaques Besson.

Slika 8: Guttenbergov tiskarski stroj

(Saint Martin Luther and Usury. b. d.)

Prvi vijak in matica sta se pojavila okoli sredine leta 1400. Vijaki so imeli glavo v obliki tirikotnika in imeli so robat konec navoja. Matice so izdelovali rono, zato so bile zelo grobo narejene. Ko je bila usklajenost med vijakom in matico tona so jo zaeli uporabljati v industrijske namene.


16

8.3 ZANIMIVOST NAVOJEV

Dandanes imamo ve kot 800000 razlinih navojnih standardov na naem planetu.

(3dvalle. b. d.)

8.4 HOD

Navoj je lahko enohodni, dvohodni ali trihodni. Prednost ve hodnega navoja je v daljem (2x ali 3x) hodu pri enem zasuku vretena, kot pri enohodnem navoju. (Wikipedija. b. d.)

8.5 POSTOPKI ZA IZDELAVO NAVOJEV

- rono

- strojno (Wikipedija. b. d.)

8.6 NAINI IZDELOVANJA NAVOJEV

- frezanje navojev - rezanje navojev - luenje navojev - valjanje navojev - bruenje navojev

(Wikipedija. b. d.)

Slika 9:Vijaki pritrjeni v obliki cveta


17

9 VPLIV MEHANSKIH LASTNOSTI VRETENA GLEDE NA LESNI MATERIAL

Za vretena moramo biti pazljivi kaken material bomo izbrali. Upotevati moramo kakne mehanske lastnosti bodo potekale pri posameznem lesu. Zato moramo biti ozaveeni pri izbiri lesa. Mehanske lastnosti nam povedo odpornost lesa proti zunanjim silam. V primerjavi ima les z drugimi materiali dobre mehanske lastnosti, saj kljub relativno nizkim gostotam dosega dokaj visoke trdnosti. Predstavljene so:

- trdota in obrabljivost lesa; - napetosti v lesu;

- trdnost lesa: natezna trdnost, tlana trdnost, upogibna trdnost, strina trdnost; - cepljivost lesa;

9.1 POMENBNI VPLIVI NA MEHANSKE LASTNOSTI VRETENA:

- gostota;

- vlanost lesa v higroskopskem obmoju; - temperatura;

- les ima v razlinih smereh razline mehanske lastnosti;

- napake v lesu;

- kemijska sestava lesa;

9.2 TRDOTA ZA VRETENO

Trdota je odpor, s katerim se les upira prodiranju tujega telesa vanj. Na trdoto lesa oz. vreteno vplivajo:

- gostota in vlanost lesa;

- smer oz. prerez lesa, ki ga preizkuamo;

- vrsta preizkusnega telesa, ki prodira v les; - postopek preizkuanja;


18

SMERI DOLOANJA TRDOTE LESA ALI VRETENA:

a) na prenem prerezu sila deluje v smeri lesnih vlaken (); b) na (vzdolni) radialni ploskvi sila deluje pravokotno na smer lesnih vlaken (); c) na (vzdolni) tangencialni ploskvi sila deluje pravokotno na smer lesnih vlaken ();

(Leban, I., Les lastnosti. b. d.)

8.3 DELITEV LESNIH VRST GLEDE NA TRDOTO (TUDI ZA VRETENO)

Preglednica 1: Trdnost lesa (Vobenca. b. d.)

najtri lesovi trdi poltrdi mehki zelo mehki dren enja, hruka, bukev,

hrast, gaber kostanj, oreh, brest, rdei bor

domai kostanj, lipa, breza, vrba, jela, macesen

jelka, smreka, lipa, topol,

divji kostanj

Slika 10: Smeri doloanja trdote lesa


19

POMEN TRDOTE LESA

Pri obdelavi se les e moneje upira prodiranju rezila vanj, zato se rezilo hitreje obrabi, za obdelavo pa je potrebno veliko ve energije kot pri obdelavi mehkega lesa. Ker je les trdneji, je primeren tudi za uporabo gradbenega materiala. Povrina trdega lesa je namre bolj odporna proti obrabi, zato ga namenjamo za delovne ploskve, pode in stopnice.

ODPOR LESA PROTI OBRABI

Na odpor lesa vplivajo:

- gostota (z gostoto naraa njegov odpor proti obrabi);

- vlanost (suh les ima veji odpor proti obrabi kot vlaen les);

- prerez lesa (na prenem prerezu lesa je odpor najveji in na radialnem prerezu najmanji);

9.4 NAPETOST V VRETENU

Trdnost materiala (lesa) za vreteno je sposobnost, da se upira spremembi oblike in poruitvi zaradi delovanja zunanjih sil. Kadar trdno telo obremenimo z zunanjo silo, se upira spremembi tako, da v telesu nastanejo napetosti.

VRSTE OBREMENITEV

- dinamina obremenitev (zunanja sila je podobna udarcem ali pa deluje izmenino);

- statina obremenitev (ostaja zunanja sila, ki deluje na material dalj asa enaka ali pa obremenitev poasi in stalno naraa).

9.5 DOLOANJE NAPETOSTI V VRETENU

Pojavljajo se dve napetosti. To sta:

natezna

tlana


20

VRSTE SIL

Pod vplivom natezne sile F, ki deluje na les v smeri lesnih vlaken, () ali pravokotno na lesna vlakna (), nastanejo v lesu natezne napetosti. Pod vplivom tlane sile F, ki deluje na telo v smeri lesnih vlaken () ali pravokotno nanje (), nastanejo v lesu tlane napetosti. Se pojavlja ves as pri vrtenju vretena, ko se dviga in spua klada.

(Leban, I., Les lastnosti. b. d.)

STRINA SILA

F na sliki deluje pravokotno na os lesenega telesa in pravokotno na smer lesnih vlaken, ki jih skua prestrii. Pojavlja se pri meku in vretenu med profilom navoja in profilom matice z navojem.

Slika 11: Delovanje tlanih sil (levo) in nateznih sil (desno)


21

(Leban, I., Les lastnosti b. d.)

NAPETOSTI IN DEFORMACIJE

Pri obremenitvi vretena z zunanjo silo se njegova oblika spreminja oz. nastanejo deformacije.

VRSTE DEFORMACIJ PRI VRETENU

- elastina deformacija - plastina deformacija

VPLIVI DEFORMACIJE VRETENA

- gostota lesa;

- velikost sile s katero obremenimo les; - smer sile glede na potek lesnih vlaken; - vlanost lesa;

- as trajanja obremenitve lesa z zunanjo silo; - temperatura lesa;

DOPUSTNA NAPETOST VRETENA

Vretena ne smemo obremeniti do njegove maksimalne napetosti, ampak ga obremenimo le do dopustne. Ta se vedno nahaja v obmoju elastinih deformacij. Tako izkoristimo le del njegove trdnosti. To doloajo standardi.

Slika 12: Delovanje strine sile


22

9.6 TRDNOST LESA (VRETENA)

Trdnost materiala je enaka najveji napetosti, ki nastane v telesu vretena ob poruitvi. Trdnosti vretena doloamo v laboratorijih na vzorcih lesa predpisanih velikosti.

VRSTE TRDNOSTI

- tlana trdnost - natezna trdnost - upogibna trdnost - strina trdnost - cepljivost in razcepni odpor

TLANA TRDNOST VRETENA

Tlana trdnost je odpor lesa proti maksimalni sili, ki stiska in tlai les vzporedno, v smeri lesnih vlaken () ali pravokotno nanje (). V primeru je prikazan s svoro. Princip je enak kot pri vretenu.

(Leban, I., Les lastnosti. b. d)

Slika 13: Prikaz tlane trdnosti s svoro, ki tlai les isti; princip pri vretenu


23

NATEZNA TRDNOST VRETENA

Natezna trdnost je odpor vretena proti maksimalni zunanji sili, ki vlee (razteza) les vzporedno z lesnimi vlakni ali pravokotno nanje. Natezna trdnost niha v velikem razponu e pri isti drevesni vrsti.

Delovanje natezne sile pravokotna na vlakna () in vzporedno z lesnimi vlakni ():

(Leban, I., Les lastnosti b. d.)

UPOGIBNA TRDNOST

Pomembna je upogibna trdnost lesenega nosilca med uporoma proti maksimalni sili, ki deluje pravokotno na os nosilca (). Takna obremenitev se ne dogaja na vretenu, ampak na kladi (sleme). Vendar je klada tako debela in narejena iz hrastovine, da ti upogibi niso tako oitni. V kladi se pa uti njegova odpornost in to dela z obasnim pokanjem klade.

Slika 14: Delovanje natezne sile vretena


24

STRINA TRDNOST

Strina trdnost je odpor lesa proti strigu lesnih plasti s silo, ki deluje v ravnih lesnih vlaken () ali redko preno na lesna vlakna ().

9.7 CEPLJIVOST LESA IN RAZCEPNI ODPOR

Razcepni odpor je enak sili, ki jo potrebujemo, da s klinom razcepimo les, na doloeni cepilni ploskvi.

Cepljenje je postopek, pri katerem ne prereemo lesnih vlaken in ne nastajajo odrezki. Tekoina prodre v povrino cepljenega lesa, v manji meri kakor v aganega. V preteklosti so cepili les za izdelavo dog, sodov, kadi in skodel.

Razcepni odpor se pojavlja, e je irina profila navoja prevelika in je profil navoja v matici premajhen.

Slika 15: Primer deformacije klade (Leban, I., Les lastnosti b. d.)


25

10 DREVESNI VRSTI, KI SO JU UPORABLJALI ZA VRETENA

Za izdelavo vreten so vzeli predvsem domai vrsti lesa. To sta hruka in brest.

HRUKA, lat. (Pyrus communis):

Dobre lastnosti:

- hlodovino agamo v skorji; - sui se dobro; - mehansko se dobro obdeluje; - dobro se krivi in rezbari; - dobro se lui in lakira;

Slabe lastnosti:

- mono razpoka;

- les je nagnjen k veenju in pokanju;

Lastnosti lesa:

- les ima visoko gostoto in je trd; - gostota absolutnega suhega lesa: 650-700-760 kg/m3; - tlana in upogibna trdnost sta srednje veliki; - zmerno je odporen proti vremenskim vplivom; - po konanem suenju dobro ohranja svojo obliko v spreminjajoi se klimi;

(Duke., b. d.)

Slika 16: Hrukov les


26

BREST, lat. (Ulmus glabra):

Dobre lastnosti:

- les se mehansko dobro, do zmerno dobro obdeluje; - dobro se strui in obdeluje; - brestov les lepimo brez teav; - dobro se lui in lakira; - dobro se obdeluje z olji in voski; - dobro se polira;

Slabe lastnosti:

- nagnjen k pokanju; - krha rezalno orodje; - mone so napake med strjevanjem kislinskih lakov;

Lastnosti lesa:

- gostota lesa je srednja do visoka; - gostota zrano suhega lesa: 480-680-850 kg/m3; - brestov les je trd, ima srednjo tlano trdnost in nizko upogibno trdnost; - stopnja velikosti modula elastinosti je nizka; - po konanem suenju je brestov les dimenzijsko stabilen;

(Bomengids., b. d.)

Slika 18: Brestov les


27

10.1 NAUK O PRIMERNI IZBIRI DREVESNIH VRST (HRUKA IN BREST)

Stari tesarji so morali biti zelo dobri vedei, da so izbrali ravno pravnji vrsti lesa. Poznali so lastnosti obeh vrst in nain obdelave lesa. Ker se obe vrsti dobro obdelujeta, niso imeli pri izdelavi vretena nobenih teav. Teava se je pojavila samo tam, kjer je bilo prisotno manj natanno zarisovanje, krhko orodje in pomanjkanje praktine usposobljenosti.

Hrukov les ima po lastnostih vejo gostoto in je zelo trd, zato prenaa dokaj dobre obremenitvene lastnosti. Brestov les je prav tako trd, zato tudi dobro prenaa obremenitve, ki potekajo na prei. Tlana obremenitev med njima je bila ravno pravnja. Pri vretenu najbolj delujeta natezna in tlana sila, proen les pa omogoa, da ne prihaja do prevelike obremenitve. Sile v samem vretenu se porazdelijo.


28

11 OPIS IZDELAVE VRETENA ZA LESENE PREE

Najprej sem se lotil iskanja standardnih meritev vreten, ko sem jih dobil, sem izbral najprej les, ki ni vsakdanji. To je akacija ali robinja, ki je najtri les v Sloveniji. Vreteno ni izdelano v celoti, ampak je le majhen del. Le toliko, da je prikazan natanen potek izdelave vretena. Mere, ki sem jih izbral so naslednje:

- korak navoja P = 48 mm; - globina navoja H = 25 mm: - premer vretena = 140 mm; - dolina lesenega valja (vretena), l = 655 mm; - dolina izdelanega vretena l1 = 300 mm;

11.1 ZARISOVANJE

Les sem odnesel v mizarsko delavnico. Tam mi je mizar pokazal kar precej zarisovanj. Naini zarisovanja so slednji:

11.2 ZARISOVANJE TOK NA ROBU VALJA Z MIZARSKIM ESTILOM

Ko sva izmerila debelino valjastega struenega lesa akacije, sva dolino delila s tevilom 2 (140 mm/2 = 70 mm). Potem sva s estilom doloila dolino 70 mm in na robu ploskve zartala prvo toko. Ker je mizarsko estilo ostalo v isti legi svoje doline, sva se premikala z njim zraven roba valjastega lesa (stran pribl. 20 mm) in vrtela valj okoli svoje osi in oznaila vse toke na razdalji 70 mm. To sva ponovila tudi na drugi strani valja.

Slika 19: Oznaevanje tok valja v njegovi smeri vrtenja


29

11.3 ZARISOVANJE VZPOREDNIC PO X OSI LESENEGA VALJA

Ko sva si oznaila toke s estilom na robovih obeh straneh lesenega valja, sva vzela ravno leseno palico. Iz enega roba valja do drugega, sva s svinnikom, po skladnih tokah, skupaj potegnila vzporednice.

11.4 DOLOEVANJE KORAKA NAVOJA IN ZARISOVANJE TOK IZ KATERE

SEM KONSTANTNO VZEMALI DOLINO NAVOJA

Za doloevanja koraka navoja sva izhajala tudi iz debeline valja. To je zapisano v naslednjih postopkih:

1. Imamo 6 zarisanih tok s estilom, e dolino koraka navoja (48 mm) delimo s 6, dobimo tevilo 8.

2. tevilo 8 zmnoimo s tevili od 1 do 6. tevilo 6 pomeni tevilo vzporednic. 3. Dobimo; 1 x 8 = 8, 2 x 8 = 16 , 3 x 8 = 24, 4 x 8 = 32, 5 x 8 = 40, 6 x 8 = 48. Ti

rezultati (8 mm, 16 mm, 24 mm, 32 mm, 40 mm, 48 mm.) so mere iz katerih izhajamo.

4. Iz izhodia vseh tok (na osi vrtenja in na robih), ki smo jih naredili s estilom zariemo toke na vsaki vzporednici posebej (prva vzporednica iz toke na robu je 8 mm, druga vzporednica je 16 mm, tretja vzporednica 24 mm,);

5. Pazimo v kateri smeri oznaujemo zaetne toke, e zanemo v desno smer, bo desni navoj, e pa zanemo oznaevati v levo smer, pa levi navoj.

Slika 20: Zarisovanje vzporednic


30

11.5 ZARISOVANJE VZPOREDNIH TOK PO X OSI (DOLINA NAVOJA)

Vzela sva estilo, odmerila 48 mm in pustila estilo v tej meri, saj se estilo ne zapira, e je tesno privit.

Iz teh prejnjih tok (8 mm, 16 mm, 24 mm, ) sva zatokala na vsaki vzporednici posebej mero 48 mm in nato sva tokala vse do konca osi valja oz. do roba druge strani. Postopek je opisan v naslednjih dveh fazah:

1. Iz toke 8 mm vleemo estilo z mero 48 mm do konca valja po eni vzporednici. 2. Potem pride druga toka, ki je izmerjena iz izhodia (16 mm) in po tej vzporednici

merimo po 48 mm s estilom. Nadaljujemo do toke, ki je izmerjena iz izhodia zadnja (48 mm).

Slika 21: Shematski prikaz risanja zaetnih tok

Slika 22: Shematski prikaz risanja tok na debelino navoja


31

11.6 PRILEGANJE VRVICE OKOLI VALJA PO TOKAH

ebelj okoli katerega je ovita vrvica, sva zabila na zaetku vzporednice, ki je oddaljena od roba 48 mm.

Vrvico vleemo po tokah, ki smo si jih natanno zarisali okoli valja v obliki spirale. Natanno se morajo prilegati, ker drugae pride do teav pri dolbenju z dletom in teslom. Vrvica mora biti tudi ves as napeta.

Slika 17: Pritrjena vrvica na robu

Slika 24: Potek vrvice v obliki spirale


32

Ob vrvici nato zariemo s svinnikom. Vrvica je pritrjena tako, da ne izgubi lego na tokah.

11.7 AGANJE PO SREDINI KORAKA NAVOJA

Za to potrebujemo ago s irino aginega lista 25 mm. Nato se lotimo aganja po sredini koraka navoja. agamo okoli valja in agamo toliko globoko kolikor je irina aginega lista. agamo tako dolgo, dokler je narisan navoj na vretenu.

Slika 18: Zarisovanje ob vrvici

Slika 19: aganje po sredini koraka navoja


33

11.8 DOLBENJE Z TESLOM IN DLETOM

Najprej dolbemo z teslom, da si olajamo delo, ele nato z dletom. Pri delu s teslom moramo biti natanni, ker se dogaja, da ob dolbenju prihaja do napane smeri udarjanja, zato moramo pri delu z njim imeti zelo veliko izkuenj in znanja. Dolbemo ob risu pod doloenim kotom vse do globine, ki smo jo zaagali. Globino navoja in kot preverjamo s kotnikom. Pri vsakem naslednjem navoju puamo do 5 mm debeline profila navoja.

Na koncu sledi e bruenje navojev, ki sem jih brusil z vibracijskim brusilnikom. Tako sem prihranil as, saj bi bilo poasneje, e bi to opravil rono.

Slika 28: Konni izdelek

Slika 27: Dolbenje z dletom


34

11.9 ANALIZA IZDELAVE VRETENA IZ AKACIJE (ROBINJE) IN HRUKE

- Izdelava vretena iz akacije mi je vzela kar precej asa. Za majhen del navoja sem porabil 12 ur. Viri pravijo, da je akacija najtri les v Sloveniji, kar se kae v sami obdelavi. Teave sem imel tudi pri samem aganju po sredini navoja in dolbenju, saj se je rezilo na dleti zelo hitro obrabljalo.

- Izdelava vretena iz hrukovega lesa je bila zelo enostavna. Porabil sem samo 6 ur za izdelavo. Dolbenje in aganje je potekalo brez teav. Rezila ni potrebno brusiti tako pogosto na dleti, kot pri obdelavi akacije.


35

12 VPLIV POSAMEZNIH VRST LESA ZA VRETENA NA PREE

Pri izbiri lesnega materiala moramo poznati njegove lastnosti. Te lastnosti nam povedo vse o mehanskih lastnosti posameznih drevesnih vrst. To so gostota, strina, natezna, upogibna in tlana trdnost. Spodaj so navedene mehanske lastnosti posameznih drevesnih vrst, ki sem jih izbral za strine napetosti v obremenjenem telesu.

Preglednica 2: Ocena mehanskih lastnosti posameznih drevesnih vrst za profil na navoj pri vretenu

(U. Hribernik, M., b. d.)

drevesna vrsta

mehanske lastnosti

gostota v

kg/m3

natezna

trdnost v N/mm2

tlana trdnost v N/mm2

upogibna trdnost v N/mm2

strina

trdnost v N/mm2

hrast 750-850 90-110 52-64 90-110 63-77

javor 600-700 80-140 46-62 85-135 56-98

brest 650-800 100-135 52-64 90-125 70-94,5

macesen 500-700 92-110 61-81 64-132 64,4-77


36

12.1 UGOTOVITVE PRIMERNIH VRST LESA UPORABO VRETENA NA PREI IZ NASLEDNJIH POGOJEV

Spodaj so navedene drevesne vrste, ki bi jih najprej uporabil za izdelavo vretena. Navedel sem tudi razloge, zakaj bi uporabil ravno te vrste. Razlogi so:

1. Brest zelo dobro prenaa strine obremenitve na vretenu. Je trajen v vodi in v zemlji. Dobro se obdeluje in strui.

2. Javor zelo dobro prenaa strine obremenitve ni pa odporen na glive in insekte ter proti zunanjim vremenskim vplivom. Dobro se mehansko obdeluje in rezbari.

3. Hrast srednje prenaa strine obremenitve. Odporen je na zunanje vplive in je izjemno trd. Nagnjen je k pokanju in veenju. Hrastovina je tudi po suenju dimenzijsko stabilna.

4. Macesen srednje prenaa strine obremenitve je srednje trd, trajen v zemlji in vodi. Teave povzroajo pri obdelavi smolni kanali in je nagnjen k pokanju in veenju.


37

12 ZAKLJUEK

Uspelo mi je izdelati raziskovalno nalogo v celoti. Zanimivo mi je bilo obujanje starih vein tesarjev s pomojo katerih sem izdelal svoji dve vreteni. Pri izdelavi vreten sem se sreeval s teavami, vendar sem jih pozitivno sprejemal ter reeval. Ker sta moja prva takna izdelana primerka, nista bila brezhibno narejena. Tudi as izdelave je bil verjetno dalji, kot as izdelave pri izkuenih mojstrih.

Pri izdelavi raziskovalne naloge sem se zelo veliko nauil. Spoznal sem dve vrsti stiskalnic tajersko in prleko. Pri izdelavi vretena sem uival in se marsikaj novega nauil. Zelo presenetljivo je bilo zame npr. to, da razline vrste lesa razlino vplivajo na vreteno. Veliko sem izvedel tudi o zgodovini stiskalnice.


38

13 VIRI IN LITERATURA

Kocjan - Barle, M., Bajt, D. in drugi, (2003-2005), SLOVENSKI VELIKI LEKSIKON, Ljubljana: Mladinska knjiga Zaloba. Str. 508, 809

Dobrotinek, Fidler, K., Fidle, M., Smerkolj in Topliek, 2000: Zgodovina vinogradnitva. Str. 32, 33 (http://www.knjiznica-celje.si/raziskovalne/vojnik/p06/7020000236.pdf)

Pribani, I. (b. d.). Stiskalnica. Pridobljeno 2. 1. 2009, iz (http://www.bilikum.hr/berba2007_files/image006.jpg)

Gimorm, (b. d.). tajerska prea. Pridobljeno 2. 1. 2009, iz (http://www.s-gimorm.mb.edus.si/Projektne/Vino/spletSandra/uvod.html)

Trgatev neko. (b. d.). Pridobljeno 5. 12. 2008, iz in (http://www.sgimorm.mb.edus.si/Projektne/Vino/SpletSandra/uvod.html)

I Luoghi Del Lavoro Contandin. (b. d.). Pridobljeno 2. 1. 2009, iz in (http://www.museobuscemi.org/eng/wine_press.html)

Surgical instruments from ancient Rome. (b. d.). Pridobljeno 2. 1. 2009, iz in (http://www.hsl.virginia.edu/historical/artifacts/roman_surgical/images/vaginalSpeculum1b_e.jpg)

Saint Martin Luther and Usury. (b. d.). Pridobljeno 3. 1. 2008, iz in (www.reformation.org/luther-and-usury.html)

3dvalley (b. d.). Pridobljeno 14. 1. 2008, iz in (http://www.3dvalley.com/gallery/d/771-2/Dandelion_of_screws.jpg)

Wikipedija. (b. d.). Pridobljeno 15. 1. 2009, iz in (http://sl.wikipedia.org/wiki/Navoj)

Leban, I. (b. d.). Les lastnosti. Pridobljeno 15. 1. 2009, iz (http://www.cpi.si/files/userfiles/Datoteke/ucnagradiva/Lesarstvo/Osnove%20lesarstva/4-.LES%20LASTNOSTI.pdf)


39

Vobenca. (b. d.). Pridobljeno 15. 1. 2009, iz in (http://www.vobenca.si/index.php?option=com_content&view=article&id=11&Itemid=15)

Duke. (b. d.). Pridobljeno 20. 1. 2009 iz (http://www.duke.edu/~cwcook/trees/pyco5482.jpg)

Bomengids. (b. d.). Pridobljeno 20. 1. 2009 iz (http://www.bomengids.nl/pics/Goudiep__Ulmus_hollandica__Golden_elm@goudiep@bastdichtbijbarkupclose@img_5766.jpg)

U. Hribernik, M. (b. d.). Pridobljeno 6. 1. 2009, iz ( http://www.educa.fmf.uni-lj.si/izodel/sola/2002/di/Urbas/les_je_lep/index.html)

Standard Screw (Great Moments in Science, ABC Science). (b. d.). Pridobljeno 6. 1. 2009 iz in (http://www.a/bc.net.au/science/articles/2002/05/27/560777.htm?site=science/greatemomentsinscience)

Vpliv Vrtse Materiala Vretena Na Lesene Pree

Documents