VPLIV VRSTE MATERIALA VRETENA NA LESENE PREŠEdocshare01.docshare.tips/files/23926/239263077.pdf · Vpliv vrste materiala vretena na lesene preše 4 3 POVZETEK Za to raziskovalno

»Mladi za napredek Maribora 2009«

26. srečanje

VPLIV VRSTE MATERIALA VRETENA NA LESENE PREŠE

Raziskovalno področje: LESARSTVO

Raziskovalna naloga

Mentorica: Avtor:

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

LESARSKA ŠOLA MARIBOR

Lesarska ulica 2, 2000 MARIBOR

30.01.2009

Vpliv vrste materiala vretena na lesene preše

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 (PREŠE) ......................................... 8

7.1 VRSTE STISKALNIC (PREŠ)....................................................................................... 9

7.2 OPIS ŠTAJERSKE PREŠE .......................................................................................... 10

7.3 OPIS PREŠE SPODNJEGA PODRAVSKEGA POLJA (ZAMUŠANI).................... 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 NAČIN 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 DOLOČANJE 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 (HRUŠKA IN BREST) ............. 27

11 OPIS IZDELAVE VRETENA ZA LESENE PREŠE.............................................. 28

11.1 ZARISOVANJE............................................................................................................ 28

11.2 ZARISOVANJE TOČK NA ROBU VALJA Z MIZARSKIM ŠESTILOM ............... 28

11.3 ZARISOVANJE VZPOREDNIC PO X OSI LESENEGA VALJA............................. 29

11.4 DOLOČEVANJE KORAKA NAVOJA IN ZARISOVANJE TOČK, IZ KATERE BOMO KONSTANTNO VZEMALI DOLŽINO NAVOJA................................................... 29

11.5 ZARISOVANJE VZPOREDNIH TOČK PO X OSI (DOLŽINA NAVOJA) ............. 30

11.6 PRILEGAJANJE VRVICE OKOLI VALJA PO TOČKAH........................................ 31

11.7 ŽAGANJE PO SREDINI KORAKA NAVOJA........................................................... 32

11.8 DOLBENJE S TESLOM IN DLETOM........................................................................ 33

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

12 VPLIV POSAMEZNIH VRST LESA ZA VRETENA NA PREŠE ....................... 35

12.1 UGOTOVITVE PRIMERNIH VRST LESA ZA UPORABO VRETENA NA PREŠI IZ NASLEDNJIH POGOJEV ................................................................................................. 36

13 ZAKLJUČEK .............................................................................................................. 37

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


3

2 KAZALO SLIK

Slika 1: Stiskalnica (preša) ......................................................................................................... 8

Slika 2: Štajerska preša ............................................................................................................ 10

Slika 3: Zlaganje grozdja v obroče........................................................................................... 11

Slika 4: Mlin za grozdje ........................................................................................................... 11

Slika 5: Princip stiskanja .......................................................................................................... 12

Slika 6: Navoj (vreteno) in matica pri preši ............................................................................. 13

Slika 7: Grška preša 1. st. pr. n. št. ........................................................................................... 14

Slika 8: Rimski pripomoček za medicino ................................................................................ 14

Slika 9: Guttenbergov tiskarski stroj ........................................................................................ 15

Slika 10: Vijaki pritrjeni v obliki cveta .................................................................................... 16

Slika 11: Smeri določanja trdote lesa ....................................................................................... 18

Slika 12: Delovanje tlačnih sil (levo) in nateznih sil (desno) .................................................. 20

Slika 13: Delovanje strižne sile ................................................................................................ 21

Slika 14: Prikaz tlačne trdnosti s svoro, ki tlači les (isti princip pri vretenu) .......................... 22

Slika 15: Delovanje natezne sile vretena.................................................................................. 23

Slika 16: Primer deformacije klade .......................................................................................... 24

Slika 17: Hruškov les ............................................................................................................... 25

Slika 18: Brestov les................................................................................................................. 26

Slika 19: Označevanje točk valja v njegovi smeri vrtenja ....................................................... 28

Slika 20: Zarisovanje vzporednic ............................................................................................. 29

Slika 21: Shematski prikaz risanja začetnih točk ..................................................................... 30

Slika 22: Shematski prikaz risanja točk 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: Žaganje po sredini koraka navoja ............................................................................. 32

Slika 27: Dolbenje z dletom ..................................................................................................... 33

Slika 28: Končni izdelek .......................................................................................................... 33


4

3 POVZETEK

Za to raziskovalno nalogo sem se odločil zato, ker me že od nekdaj zanima mehanizem

stiskanja grozdja na starih prešah. V raziskovalni nalogi sem predstavil zgodovino preše na

Slovenskem in zgodovino vretena. Predstavljeni sta dve vrsti slovenske preše, ki se

uporabljata na različnih koncih Slovenije. V raziskovalni nalogi je še posebej omenjeno

vreteno, ki opravlja dvižno funkcijo klade ali slemena. Za vreteno sem opredelil mehanske

lastnosti lesa nekaterih drevesnih vrst, ki se upoštevajo pri preši in imajo pomemben vpliv na

prešo. Te vrste lesa so macesen, hrast, brest in javor.

V praktičnem delu sta izdelana dva vretena iz dveh različnih vrst lesa. Vrsti lesa, ki sem ju

uporabil za izdelavo sta hruška 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 (preša) je vedno nosila velik pomen vinogradništva, saj so z njeno pomočjo

stiskali grozdje. Ključni pomen pri delovanju preše ima vreteno. Moja naloga je izdelati

vreteno s pomočjo znanja, ki ga imam kot dijak tehniške lesarske šole.

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 različnih drevesnih vrst različno vplivajo na stiskanje. Za izdelavo raziskovalne

naloge o vretenu sem se odločil zato, ker me že od nekdaj zanima znanje starih tesarskih

rokodelcev, ki so celotno svoje življenje prepustili marljivemu delu, na področju lesarstva.

HIPOTEZE

- spoznati prešo in vreteno;

- opredeliti mehanske lastnosti za vreteno in jih primerjati;

- izdelati vreteno


7

6 NAMEN IN CILJI NALOG

Namen raziskovalne naloge je:

- opisati dve različni preši na slovenskem;

- opredeliti vrste preš;

- obrazložiti principe delovanja preše;

- opis vretena;

- opis zgodovine vretena;

- našteti 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 (PREŠE)

Po vsej verjetnosti so se vinske preše začele udomačevati na Slovenskem že v novem veku,

saj je pri predhodnem mastenju z nogami ostajalo preveč soka, ki ga je bilo mogoče iztisniti le

s končnim prešanjem v stiskalnici.

Vsekakor pa je vse do 19. stoletja razpolagal s prešo predvsem zemljiški gospod, posvetni ali

cerkveni, ki je dovoljeval, podobno kot za nekatera druga orodja, podložnim kmetom, za

ustrezno odškodnino, da so si stiskali grozdje.

Sredi 19. stoletja se je stanje precej spremenilo. Tako piše 1874. leta v Vinoreji: ”Pri nas jo

ima že slednji srednji kmet svojo in pripravno prešo, ali vsaj blizu pri rokah, da mu ni treba

tropin vanjo daleč nositi.” V primerjavi z navedenim pa je zanimiva ugotovitev Franja Basa,

ki je podrobneje raziskoval štajerske vinske preše v tridesetih letih našega stoletja, ko pravi:

”Pri nas ni bila preša, razen v izrazitih vinogradniških krajih, do zadnjega časa nič splošnega.

Posedovali so jo večji posestniki in pri njih pripravljali vino in sadjevec tudi manjši kmetje.”

Medtem ko so še bile do konca druge svetovne vojne na splošno v rabi lesene stiskalnice, ki

so jih kot druga orodja izdelovali domači obrtniki, pa v zadnjih letih vedno bolj prodirajo na

kmečke domačije tovarniško izdelane preše. (Dobrotinšek, Fidler, K., Fidle, M., Smerkolj in Toplišek,

2000: Zgodovinna vinogradništva. Str. 32, 33, 34)

(Pribanić, I., Stiskalnica b.d.)

Slika 1: Stiskalnica (preša)


9

7.1 VRSTE STISKALNIC-PREŠ

Preše lahko ločimo po:

- vrsti materiala s katerega je preša narejena (lesena, kovinska, plastična…);

- namenu uporabe (vinogradniška, sadjarska, stiskalnica v lesni industriji…);

- pogonu

• ročna – z vretenom;

• mehanska – gnana z električnim motorjem;

• hidravlična – deluje na pritisk olja ali vode;

• pnevmatska – na stisnjen zrak ali paro;


10

7.2 OPIS ŠTAJERSKE PREŠE

Štajerska preša je tradicionalna in se pogosto uporablja. V jeseni, ko je trta obrodila, so putarji

pridno prinašali žlahtno grozdje na stare preše. Grozdje so dobro zmleli in potem vstavili v

koš na preši. V koš 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 prenašati

velike obremenitve z vrtenjem kamna. V sredini kamna, skoraj na podu, je vstavljeno

vreteno, ki povezuje zgornjo klado in se spušča in dviga s pomočjo matice oz. žmeka. Zato je

klada in celotno ohišje narejeno iz hrastovega lesa, razen vretena, ki je narejen iz hruškovega

lesa ali bresta in žmeka, ki je narejen iz češnjevega lesa. S pomočjo »rigla« pa omogočamo

kladi, da se uravnava na določeni višina in tako omogoča kvalitetno stiskanje. (Gimorm,

Štajerska preša. b. d. )

SESTAVNI DELI ŠTAJERSKE PREŠE

Glavni sestavni deli štajerske preše so: kamen, vreteno, »žmek«, »prešpank«, »klada«, »kad«,

»koš«, »baba«, »ded« in »rigel«.

(Gimorm, Štajerska preša. b. d. )

Slika 2 : Štajerska preša


11

7.3 OPIS PREŠE IZ SPODNJEGA PODRAVSKEGA POLJA (ZAMUŠANI)

Podravska preša se bistveno ne razlikuje kaj dosti od štajerske. Razlika je le v tem, da ima ta

preša namesto koša leseni pod. Putarji prav tako prenašajo grozdje v leseni mlin ali mlin na

elektromotor. Včasih so grozdje v lesenem podu teptali z golimi nogami, sedaj pa zmeljejo s

pomočjo mlina. V lesene obroče so vsipavali grozdje. Obroči so se zlagali od največjega do

najmanjšega. Pri tem je bila potrebna velika potrpežljivost, da grozdje ob stiskanju ni padalo

iz ogrodja obročev.

Sam pod je bil iz hrastovine, le ta se je že nekaj dni prej pripravljal tako, da so se z rogozom

dopolnile vse špranje v podu. Potem se je napolnilo z vodo, da se je pod razširil in

onemogočil kapljanje sladkega soka. Pri odtoku s poda v lesene kadi je bila »raca«, ki je na

površini imela veliko luknjic, skozi katere je odtekal mošt. Pri stiskanju je prav tako imel

pomembno vlogo »prešpanj«, to je vzdolž celotne dolžine poda, dolg štirioglat lesen hlod. Ta

sega še kak meter čez dolžino poda, kjer je pritrjeno vreteno, ki poteka skozi celoten

»prešpanj«. Spodnjo stran vretena obdaja kamen, ki omogoča močnejše stiskanje grozdnih

jagod. Pod kamnom se nahaja »igla«.

Slika 2: Zlaganje grozdja v obroče

Slika 3 : Mlin za grozdje


12

Pri zadnji strani poda je pritrjen »stol«. To sta navpično postavljena lesena droga, ki imata

odprtine, skozi katere se vstavijo verige. Verige so večinoma hrastove, dolge čez meter in

oglato oblikovane. Služijo za potrebe stiskanja grozdja. Z izdelavo preš so se ukvarjali dobro

izučeni tesarji, ki so na slovenskem postavili čudovite preše.

Do leta 1954 cel vinorodni okoliš Ljutomersko-Ormoških 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 nekoč. b. d.)

SESTAVNI DELI PREŠE V SPODNJEM PODRAVSKEM POLJU

• veriga

• pod

• »plesti«

• »tega«

• »peiči«

• »venič«

• podvalj

• »preslice«

• obroči

• sleme

• »žmek«

• »bolha«

• vreteno

Slika 4: Princip stiskanja


13

8 VRETENO ALI NAVOJ

Je valjasti del stroja z zunanjim navojem, ki z vrtenjem vzdolžno premika strojni del z

vgrajeno matico, ki ima notranje prilagojen navoj. Uporablja se za vzdolžne pomike

posameznih delov obdelovalnih orodij (npr. pri stružnici), stiskanje pri vretenskih stiskalnicah

in rotacijsko gibanje orodij pri obdelovalnih strojih (rezkalniku, vrtalniku, brusilniku).

Slika 5: Navoj (vreteno) in matica pri preši

8.1 VRSTE NAVOJEV

• metrski navoj;

• cevni (Whithworthow) navoj;

• trapezni navoj;

• žagasti 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, približno 500 let pred našim

štetjem. Grki in Rimljani so uporabljali navojne stiskalnice za stiskanje oblek, oliv in vina.

Slika 6: Grška preša 1. st. pr. n. št.

( 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 žico okoli tako, da je bila napeta v obliki spirale

okoli obdelovanca. Toda navoj je bil izgubljen ob padcu Rimskega imperija.

Slika 7: Rimski pripomoček za medicino

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


15

Prvo zapisano poročilo v letu 1400 našega štetja pravi, da je (proti koncu leta 1400) John

Guttenberg uporabil navoj za njegov zelo znan tiskarki stroj, vendar nihče ni opazil, da je

Leonardo da Vinci zasnoval približno isti čas (pozno leta 1400) stroj, ki bi rezal navoje. Prvi

takšen 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

štirikotnika in imeli so robat konec navoja. Matice so izdelovali ročno, zato so bile zelo grobo

narejene. Ko je bila usklajenost med vijakom in matico točna so jo začeli uporabljati v

industrijske namene.


16

8.3 ZANIMIVOST NAVOJEV

Dandanes imamo več kot 800000 različnih navojnih standardov na našem planetu.

(3dvalle. b. d.)

8.4 HOD

Navoj je lahko enohodni, dvohodni ali trihodni. Prednost več hodnega navoja je v daljšem (2x

ali 3x) hodu pri enem zasuku vretena, kot pri enohodnem navoju.

(Wikipedija. b. d.)

8.5 POSTOPKI ZA IZDELAVO NAVOJEV

- ročno

- strojno

(Wikipedija. b. d.)

8.6 NAČINI IZDELOVANJA NAVOJEV

- frezanje navojev

- rezanje navojev

- luščenje navojev

- valjanje navojev

- brušenje 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 kakšen material bomo izbrali. Upoštevati moramo kakšne

mehanske lastnosti bodo potekale pri posameznem lesu. Zato moramo biti ozaveščeni 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, tlačna trdnost, upogibna trdnost, strižna trdnost;

- cepljivost lesa;

9.1 POMENBNI VPLIVI NA MEHANSKE LASTNOSTI VRETENA:

- gostota;

- vlažnost lesa v higroskopskem območju;

- temperatura;

- les ima v različnih smereh različne 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 vlažnost lesa;

- smer oz. prerez lesa, ki ga preizkušamo;

- vrsta preizkusnega telesa, ki prodira v les;

- postopek preizkušanja;


18

SMERI DOLOČANJA TRDOTE LESA ALI VRETENA:

a) na prečnem prerezu sila deluje v smeri lesnih vlaken (││);

b) na (vzdolžni) radialni ploskvi sila deluje pravokotno na smer lesnih vlaken (┴);

c) na (vzdolžni) 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.)

najtrši lesovi trdi poltrdi mehki zelo mehki

dren češnja, hruška, bukev,

hrast, gaber

kostanj, oreh,

brest, rdeči bor

domači

kostanj,

lipa, breza,

vrba, jelša,

macesen

jelka, smreka,

lipa, topol,

divji kostanj

Slika 10: Smeri določanja trdote lesa


19

POMEN TRDOTE LESA

Pri obdelavi se les še močneje upira prodiranju rezila vanj, zato se rezilo hitreje obrabi, za

obdelavo pa je potrebno veliko več energije kot pri obdelavi mehkega lesa. Ker je les trdnejši,

je primeren tudi za uporabo gradbenega materiala. Površina trdega lesa je namreč bolj

odporna proti obrabi, zato ga namenjamo za delovne ploskve, pode in stopnice.

ODPOR LESA PROTI OBRABI

Na odpor lesa vplivajo:

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

- vlažnost (suh les ima večji odpor proti obrabi kot vlažen les);

- prerez lesa (na prečnem prerezu lesa je odpor največji in na radialnem prerezu

najmanjši);

9.4 NAPETOST V VRETENU

Trdnost materiala (lesa) za vreteno je sposobnost, da se upira spremembi oblike in porušitvi

zaradi delovanja zunanjih sil. Kadar trdno telo obremenimo z zunanjo silo, se upira

spremembi tako, da v telesu nastanejo napetosti.

VRSTE OBREMENITEV

- dinamična obremenitev (zunanja sila je podobna udarcem ali pa deluje izmenično);

- statična obremenitev (ostaja zunanja sila, ki deluje na material dalj časa enaka ali pa

obremenitev počasi in stalno narašča).

9.5 DOLOČANJE NAPETOSTI V VRETENU

Pojavljajo se dve napetosti. To sta:

• natezna

• tlačna


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 tlačne sile F, ki deluje na

telo v smeri lesnih vlaken (││) ali pravokotno nanje (┴), nastanejo v lesu tlačne napetosti. Se

pojavlja ves čas pri vrtenju vretena, ko se dviga in spušča klada.

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

STRIŽNA SILA

F na sliki deluje pravokotno na os lesenega telesa in pravokotno na smer lesnih vlaken, ki jih

skuša prestriči. Pojavlja se pri »žmeku« in vretenu med profilom navoja in profilom matice z

navojem.

Slika 11: Delovanje tlačnih 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

- elastična deformacija

- plastična deformacija

VPLIVI DEFORMACIJE VRETENA

- gostota lesa;

- velikost sile s katero obremenimo les;

- smer sile glede na potek lesnih vlaken;

- vlažnost lesa;

- čas 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 območju elastičnih deformacij. Tako izkoristimo le del

njegove trdnosti. To določajo standardi.

Slika 12: Delovanje strižne sile


22

9.6 TRDNOST LESA (VRETENA)

Trdnost materiala je enaka največji napetosti, ki nastane v telesu vretena ob porušitvi.

Trdnosti vretena določamo v laboratorijih na vzorcih lesa predpisanih velikosti.

VRSTE TRDNOSTI

- tlačna trdnost

- natezna trdnost

- upogibna trdnost

- strižna trdnost

- cepljivost in razcepni odpor

TLAČNA TRDNOST VRETENA

Tlačna trdnost je odpor lesa proti maksimalni sili, ki stiska in tlači 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 tlačne trdnosti s svoro, ki tlači les isti; princip pri vretenu


23

NATEZNA TRDNOST VRETENA

Natezna trdnost je odpor vretena proti maksimalni zunanji sili, ki vleče (razteza) les

vzporedno z lesnimi vlakni ali pravokotno nanje. Natezna trdnost niha v velikem razponu že

pri isti drevesni vrsti.

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


UPOGIBNA TRDNOST

Pomembna je upogibna trdnost lesenega nosilca med uporoma proti maksimalni sili, ki deluje

pravokotno na os nosilca (┴). Takšna obremenitev se ne dogaja na vretenu, ampak na kladi

(sleme). Vendar je klada tako debela in narejena iz hrastovine, da ti upogibi niso tako očitni.

V kladi se pa čuti njegova odpornost in to dela z občasnim pokanjem klade.

Slika 14: Delovanje natezne sile vretena


24

STRIŽNA TRDNOST

Strižna trdnost je odpor lesa proti strigu lesnih plasti s silo, ki deluje v ravnih lesnih vlaken

(││) ali redko prečno na lesna vlakna (┴).

9.7 CEPLJIVOST LESA IN RAZCEPNI ODPOR

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

ploskvi.

Cepljenje je postopek, pri katerem ne prerežemo lesnih vlaken in ne nastajajo odrezki.

Tekočina prodre v površino cepljenega lesa, v manjši meri kakor v žaganega. V preteklosti so

cepili les za izdelavo dog, sodov, kadi in skodel.

Razcepni odpor se pojavlja, če je širina profila navoja prevelika in je profil navoja v matici

premajhen.

Slika 15: Primer deformacije klade



25

10 DREVESNI VRSTI, KI SO JU UPORABLJALI ZA VRETENA

Za izdelavo vreten so vzeli predvsem domači vrsti lesa. To sta hruška in brest.

HRUŠKA, lat. (Pyrus communis):

Dobre lastnosti:

- hlodovino žagamo v skorji;

- suši se dobro;

- mehansko se dobro obdeluje;

- dobro se krivi in rezbari;

- dobro se luži in lakira;

Slabe lastnosti:

- močno razpoka;

- les je nagnjen k veženju in pokanju;

Lastnosti lesa:

- les ima visoko gostoto in je trd;

- gostota absolutnega suhega lesa: 650-700-760 kg/m3;

- tlačna in upogibna trdnost sta srednje veliki;

- zmerno je odporen proti vremenskim vplivom;

- po končanem sušenju dobro ohranja svojo obliko v spreminjajoči se klimi;

(Duke., b. d.)

Slika 16: Hruškov les


26

BREST, lat. (Ulmus glabra):

Dobre lastnosti:

- les se mehansko dobro, do zmerno dobro obdeluje;

- dobro se struži in obdeluje;

- brestov les lepimo brez težav;

- dobro se luži in lakira;

- dobro se obdeluje z olji in voski;

- dobro se polira;

Slabe lastnosti:

- nagnjen k pokanju;

- krha rezalno orodje;

- možne so napake med strjevanjem kislinskih lakov;

Lastnosti lesa:

- gostota lesa je srednja do visoka;

- gostota zračno suhega lesa: 480-680-850 kg/m3;

- brestov les je trd, ima srednjo tlačno trdnost in nizko upogibno trdnost;

- stopnja velikosti modula elastičnosti je nizka;

- po končanem sušenju je brestov les dimenzijsko stabilen;

(Bomengids., b. d.)

Slika 18: Brestov les


27

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

Stari tesarji so morali biti zelo dobri vedeži, da so izbrali ravno pravšnji vrsti lesa. Poznali so

lastnosti obeh vrst in način obdelave lesa. Ker se obe vrsti dobro obdelujeta, niso imeli pri

izdelavi vretena nobenih težav. Težava se je pojavila samo tam, kjer je bilo prisotno manj

natančno zarisovanje, krhko orodje in pomanjkanje praktične usposobljenosti.

Hruškov les ima po lastnostih večjo gostoto in je zelo trd, zato prenaša dokaj dobre

obremenitvene lastnosti. Brestov les je prav tako trd, zato tudi dobro prenaša obremenitve, ki

potekajo na preši. Tlačna obremenitev med njima je bila ravno pravšnja. Pri vretenu najbolj

delujeta natezna in tlačna sila, prožen les pa omogoča, da ne prihaja do prevelike

obremenitve. Sile v samem vretenu se porazdelijo.


28

11 OPIS IZDELAVE VRETENA ZA LESENE PREŠE

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 najtrši les v Sloveniji. Vreteno ni izdelano v

celoti, ampak je le majhen del. Le toliko, da je prikazan natančen potek izdelave vretena.

Mere, ki sem jih izbral so naslednje:

- korak navoja P = 48 mm;

- globina navoja H = 25 mm:

- premer vretena Ø = 140 mm;

- dolžina lesenega valja (vretena), l = 655 mm;

- dolžina izdelanega vretena l1 = 300 mm;

11.1 ZARISOVANJE

Les sem odnesel v mizarsko delavnico. Tam mi je mizar pokazal kar precej zarisovanj. Načini

zarisovanja so slednji:

11.2 ZARISOVANJE TOČK NA ROBU VALJA Z MIZARSKIM ŠESTILOM

Ko sva izmerila debelino valjastega struženega lesa akacije, sva dolžino delila s številom 2

(140 mm/2 = 70 mm). Potem sva s šestilom določila dolžino 70 mm in na robu ploskve

začrtala prvo točko. Ker je mizarsko šestilo ostalo v isti legi svoje dolžine, sva se premikala z

njim zraven roba valjastega lesa (stran pribl. 20 mm) in vrtela valj okoli svoje osi in označila

vse točke na razdalji 70 mm. To sva ponovila tudi na drugi strani valja.

Slika 19: Označevanje točk valja v njegovi smeri vrtenja


29

11.3 ZARISOVANJE VZPOREDNIC PO X OSI LESENEGA VALJA

Ko sva si označila točke s šestilom na robovih obeh straneh lesenega valja, sva vzela ravno

leseno palico. Iz enega roba valja do drugega, sva s svinčnikom, po skladnih točkah, skupaj

potegnila vzporednice.

11.4 DOLOČEVANJE KORAKA NAVOJA IN ZARISOVANJE TOČK IZ KATERE

SEM KONSTANTNO VZEMALI DOLŽINO NAVOJA

Za določevanja koraka navoja sva izhajala tudi iz debeline valja. To je zapisano v naslednjih

postopkih:

1. Imamo 6 zarisanih točk s šestilom, če dolžino koraka navoja (48 mm) delimo s 6,

dobimo število 8.

2. Število 8 zmnožimo s števili od 1 do 6. Število 6 pomeni število 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 izhodišča vseh točk (na osi vrtenja in na robih), ki smo jih naredili s šestilom

zarišemo točke na vsaki vzporednici posebej (prva vzporednica iz točke na robu je 8

mm, druga vzporednica je 16 mm, tretja vzporednica 24 mm,…);

5. Pazimo v kateri smeri označujemo začetne točke, če začnemo v desno smer, bo desni

navoj, če pa začnemo označevati v levo smer, pa levi navoj.

Slika 20: Zarisovanje vzporednic


30

11.5 ZARISOVANJE VZPOREDNIH TOČK PO X OSI (DOLŽINA NAVOJA)

Vzela sva šestilo, odmerila 48 mm in pustila šestilo v tej meri, saj se šestilo ne zapira, če je

tesno privit.

Iz teh prejšnjih točk (8 mm, 16 mm, 24 mm, …) sva zatočkala na vsaki vzporednici posebej

mero 48 mm in nato sva točkala vse do konca osi valja oz. do roba druge strani. Postopek je

opisan v naslednjih dveh fazah:

1. Iz točke 8 mm vlečemo šestilo z mero 48 mm do konca valja po eni vzporednici.

2. Potem pride druga točka, ki je izmerjena iz izhodišča (16 mm) in po tej vzporednici

merimo po 48 mm s šestilom. Nadaljujemo do točke, ki je izmerjena iz izhodišča

zadnja (48 mm).

Slika 21: Shematski prikaz risanja začetnih točk

Slika 22: Shematski prikaz risanja točk na debelino navoja


31

11.6 PRILEGANJE VRVICE OKOLI VALJA PO TOČKAH

Žebelj okoli katerega je ovita vrvica, sva zabila na začetku vzporednice, ki je oddaljena od

roba 48 mm.

Vrvico vlečemo po točkah, ki smo si jih natančno zarisali okoli valja v obliki spirale.

Natančno se morajo prilegati, ker drugače pride do težav pri dolbenju z dletom in teslom.

Vrvica mora biti tudi ves čas napeta.

Slika 17: Pritrjena vrvica na robu

Slika 24: Potek vrvice v obliki spirale


32

Ob vrvici nato zarišemo s svinčnikom. Vrvica je pritrjena tako, da ne izgubi lego na točkah.

11.7 ŽAGANJE PO SREDINI KORAKA NAVOJA

Za to potrebujemo žago s širino žaginega lista 25 mm. Nato se lotimo žaganja po sredini

koraka navoja. Žagamo okoli valja in žagamo toliko globoko kolikor je širina žaginega lista.

Žagamo tako dolgo, dokler je narisan navoj na vretenu.

Slika 18: Zarisovanje ob vrvici

Slika 19: Žaganje po sredini koraka navoja


33

11.8 DOLBENJE Z TESLOM IN DLETOM

Najprej dolbemo z teslom, da si olajšamo delo, šele nato z dletom. Pri delu s teslom moramo

biti natančni, ker se dogaja, da ob dolbenju prihaja do napačne smeri udarjanja, zato moramo

pri delu z njim imeti zelo veliko izkušenj in znanja. Dolbemo ob risu pod določenim kotom

vse do globine, ki smo jo zažagali. Globino navoja in kot preverjamo s kotnikom. Pri vsakem

naslednjem navoju puščamo do 5 mm debeline profila navoja.

Na koncu sledi še brušenje navojev, ki sem jih brusil z vibracijskim brusilnikom. Tako sem

prihranil čas, saj bi bilo počasneje, če bi to opravil ročno.

Slika 28: Končni izdelek

Slika 27: Dolbenje z dletom


34

11.9 ANALIZA IZDELAVE VRETENA IZ AKACIJE (ROBINJE) IN HRUŠKE

- Izdelava vretena iz akacije mi je vzela kar precej časa. Za majhen del navoja sem

porabil 12 ur. Viri pravijo, da je akacija najtrši les v Sloveniji, kar se kaže v sami

obdelavi. Težave sem imel tudi pri samem žaganju po sredini navoja in dolbenju, saj

se je rezilo na dleti zelo hitro obrabljalo.

- Izdelava vretena iz hruškovega lesa je bila zelo enostavna. Porabil sem samo 6 ur za

izdelavo. Dolbenje in žaganje je potekalo brez težav. Rezila ni potrebno brusiti tako

pogosto na dleti, kot pri obdelavi akacije.


35

12 VPLIV POSAMEZNIH VRST LESA ZA VRETENA NA PREŠE

Pri izbiri lesnega materiala moramo poznati njegove lastnosti. Te lastnosti nam povedo vse o

mehanskih lastnosti posameznih drevesnih vrst. To so gostota, strižna, natezna, upogibna in

tlačna trdnost. Spodaj so navedene mehanske lastnosti posameznih drevesnih vrst, ki sem jih

izbral za strižne 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

tlačna trdnost

v N/mm2

upogibna

trdnost v

N/mm2

strižna

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 PREŠI 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 prenaša strižne obremenitve na vretenu. Je trajen v vodi in v zemlji.

Dobro se obdeluje in struži.

2. Javor zelo dobro prenaša strižne obremenitve ni pa odporen na glive in insekte ter

proti zunanjim vremenskim vplivom. Dobro se mehansko obdeluje in rezbari.

3. Hrast srednje prenaša strižne obremenitve. Odporen je na zunanje vplive in je izjemno

trd. Nagnjen je k pokanju in veženju. Hrastovina je tudi po sušenju dimenzijsko

stabilna.

4. Macesen srednje prenaša strižne obremenitve je srednje trd, trajen v zemlji in vodi.

Težave povzročajo pri obdelavi smolni kanali in je nagnjen k pokanju in veženju.


37

12 ZAKLJUČEK

Uspelo mi je izdelati raziskovalno nalogo v celoti. Zanimivo mi je bilo obujanje starih veščin

tesarjev s pomočjo katerih sem izdelal svoji dve vreteni. Pri izdelavi vreten sem se srečeval s

težavami, vendar sem jih pozitivno sprejemal ter reševal. Ker sta moja prva takšna izdelana

primerka, nista bila brezhibno narejena. Tudi čas izdelave je bil verjetno daljši, kot čas

izdelave pri izkušenih mojstrih.

Pri izdelavi raziskovalne naloge sem se zelo veliko naučil. Spoznal sem dve vrsti stiskalnic –

štajersko in prleško. Pri izdelavi vretena sem užival in se marsikaj novega naučil. Zelo

presenetljivo je bilo zame npr. to, da različne vrste lesa različno 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 Založba. Str. 508, 809

• Dobrotinšek, Fidler, K., Fidle, M., Smerkolj in Toplišek, 2000: Zgodovina

vinogradništva. Str. 32, 33

(http://www.knjiznica-celje.si/raziskovalne/vojnik/p06/7020000236.pdf)

• Pribanić, I. (b. d.). Stiskalnica. Pridobljeno 2. 1. 2009, iz

(http://www.bilikum.hr/berba2007_files/image006.jpg)

• Gimorm, (b. d.). Štajerska preša. Pridobljeno 2. 1. 2009, iz (http://www.s-

gimorm.mb.edus.si/Projektne/Vino/spletSandra/uvod.html)

• Trgatev nekoč. (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/vaginalSpecul

um1b_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%20lesarstv

a/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/greatem

omentsinscience)

Documents

VPLIV VRSTE MATERIALA VRETENA NA LESENE PREŠEdocshare01.docshare.tips/files/23926/239263077.pdf · Vpliv vrste materiala vretena na lesene preše 4 3 POVZETEK Za to raziskovalno