 |
Соединения по длине и кромке
|
|
|
|
СТОЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Цель работы - изучение различных видов столярных соединений и их обозначение. Требования, предъявляемые к соединениям. Изучение условий, при которых применяются те или иные виды столярных соединений.
При изготовлении деревянных изделий используют самые разнообразные соединения. Различают столярные соединения угловые шиповые (концевые, серединные, ящичные), соединения по длине и кромке (ширине), клеевые соединения, соединения шурупами (саморезами), стяжками, шпильками и скобами.
Угловые соединения
Широкое применение находят угловые шиповые соединения, в которых на конце одной детали делают шип, а на другой – присоединяемой детали – проушину или гнездо. Гнездом называют отверстие в заготовке, в которое входит шип. Гнездо, находящееся на торце заготовки и открытое с двух сторон, называется проушиной. Соединяя эти детали под углом 90°, получают рамки, коробки, ящики и другие части мебельных изделий.
Чаще всего используют цельные шипы, которые составляют единое целое с деталью. Однако помимо них применяют вставные плоские и круглые шипы, а также трапециевидные и зубчатые. При качественном склеивании плоских вставных шипов прочность соединения снижается незначительно.
Типы, условные обозначения и расчет основных соединений деревянных деталей определяет ГОСТ 9330-76 (угловые концевые – УК, угловые серединные – УС, угловые ящичные – УЯ, по длине – Д, по кромке – К).
По форме различают шипы плоские, трапециевидные и круглые, по конструкции – цельные, выполненные как единое целое с деталью, и вставные – изготовленные отдельно. Вставные круглые шипы называются шкантами, вставные плоские шипы, проходящие по всей длине соединяемых деталей, – рейками, или шпонками.
|
|
|
Угловые концевые соединения показаны на рис.3.1. Большую прочность имеют соединения на шип открытый сквозной одинарный прямой. Еще более прочными являются соединения на двойной и тройной открытый сквозной шип вследствие большой площади склеивания. Оптимальная толщина одинарного шипа составляет 0,4 толщины соединяемых деталей.
Соединения на шип с полупотемком несквозной и сквозной применяют в тех случаях, когда необходимо уберечь эти соединения от деформации брусков при сборке. Соединения с несквозным шипом используют в мебельных конструкциях, где желательно скрыть его торец (в табуретах, банкетках, столах различных конструкций). Ширина шипов принимается равной 0,6-0,7 ширины бруска, длина несквозных шипов – 0,5-0,8 ширины бруска, длина полупотемка – 0,3-0,5 длины шипа.
Рис. 3.1 Угловые концевые соединения: а – на шип открытый сквозной одинарный;
б – на шип открытый сквозной двойной; в – на шип с полупотемком несквозной; г – на шип с потемком несквозной; д – на шканты несквозные; е – на «ус» с несквозными шкантами;
ж – вставным плоским шипом несквозным; з – вставным сквозным плоским шипом
Соединения на шканты несквозные и сквозные под прямым углом и на шканты несквозные на «ус» уступают по прочности соединениям на прямой открытый шип примерно на 35 %. Диаметр шканта принимают равным 0,4 толщины бруска, а длину – 2,5-6,0 его диаметрам.
Расстояние между шкантами, а также расстояние от края бруска до шканта должно быть не менее 2d, где d – диаметр шканта.
Соединения на «ус» вставным плоским шипом несквозным позволяют скрыть торцы соединяемых деталей.
Более прочные соединения на двойные вставные шипы. Толщина вставного одинарного шипа составляет 0,4 толщины бруска, а двойного – 0,2 толщины бруска.
Угловые серединные соединения (рис.3.2) используют для увеличения прочности столярно-мебельных конструкций. Угловое серединное соединение на шип одинарный сквозной и несквозной в проушину или несквозной в паз формируют на кромке бруска по всей его длине или отдельно под каждый шип.
|
|
|
Паз – углубление на заготовке прямоугольной формы, служащее для соединения с гребнем или рейкой. Гребень – выступ на кромке заготовки, соответствующий по размеру и профилю пазу.
Соединение может выполняться одинарным или двойным шипом. Длина шипов при соединении в проушину – 0,3-0,8 ширины бруска с проушиной. Длина шипов при соединении в паз – 0,2-0,3 ширины бруска с пазом.
Угловое серединное соединение брусков на шип типа ласточкина хвоста может быть несквозным, проходящим на половину толщины бруска, и сквозным. Длина шипа – 0,3-0,5 ширины присоединяемого бруска, угол наклона шипа – 10°.
Рис. 3.2. Угловые серединные соединения:
а – на шип одинарный сквозной и несквозной; б – на шип открытый типа ласточкина хвоста; в – в паз и гребень несквозной с одним и двумя заплечиками
Угловое соединение в паз и гребень несквозной обеспечивает правильное расположение деталей при сборке столярных изделий. Длина гребня должна составлять 0,3-0,5 толщины бруска. Соединение рекомендуется располагать от торца бруска с пазом на расстоянии не менее 10 мм.
Угловые ящичные соединения на шип прямой открытый и на шип типа ласточкина хвоста открытый и полупотайной имеют высокую прочность, но они трудоемкие при выполнении ручным способом. Толщина прямых шипов 6-16 мм с градацией 2 мм. Толщина шипов типа ласточкина хвоста в широкой части – 0,85 толщины бруска, угол наклона – 10°. Шипы должны располагаться от кромки бруска на расстоянии не менее 0,75 его толщины.
Угловые ящичные соединения на шкант открытый и шкант несквозной (рис.3.3) имеют небольшую площадь склеивания, поэтому их следует применять в тех случаях, когда основные нагрузки на шканты работают на срез, а не на растяжение. Диаметр шкантов – 8 и 10 мм, длина – 30-40 мм.
а б в г
Рис. 3.3. Угловые ящичные соединения: а – на открытый шкант; б – на несквозной шкант;
в – на «ус» с рейкой; г – на шурупах (саморезах)
Соединения на «ус» с рейкой применяются редко (в штучных изделиях).
|
|
|
Шканты изготавливают из квадратных заготовок твердых лиственных пород на специальном станке. Чтобы при установке клей не сходил с поверхности шканта, его делают рифленым, а на торцах по окружности снимают фаски. Шканты устанавливают в отверстия специальным пневмоинструментом с одновременным впрыскиванием клея.
В несквозных соединениях шип не должен доходить до дна гнезда или проушины на 2-3 мм.
В настоящее время вместо шкантов при изготовлении ящиков используют шурупы (саморезы).
Соединения по длине и кромке
Соединения по длине применяют для увеличения полезного выхода заготовок при использовании отходов древесины. Основным видом шипового соединения по длине является зубчатое клеевое соединение (рис.3.4, а) с высокими показателями прочности на растяжение и изгиб. Зубчатое клеевое соединение может быть вертикальным, горизонтальным и диагональным с выходом профиля шипов на пласть и кромку заготовки. Длина зубчатого шипа – 50, 32, 20 и 10 мм.
Соединения по кромке применяют для получения заготовок требуемой ширины. Соединение в паз и прямоугольный гребень (рис.3.4, б) по прочности несколько уступает соединению на гладкую фугу – клеевому соединению двух гладко выстроганных поверхностей под угольник. Толщина гребня – 4, 6, 8, 10 и 12 мм, длина – 4, 6, 8, 10 и 12 мм для заготовок соответственно толщиной 10-12 мм, свыше 12 до 19 мм, свыше 19 до 25 мм, свыше 25 до 29 мм, свыше 29 до 40 мм.
Соединение на вставную рейку (рис.3.4, в) достаточно прочное, если рейки применять из древесины с поперечным направлением волокон или из фанеры. Ширина реек – 20-30 мм, толщина реек из древесины – 0,4 толщины заготовки, а из фанеры – 4, 5 и 6 мм.
А б
В г
Рис. 3.4. Соединения по длине и кромке:
а – зубчатое; б – в паз и гребень; в – на вставную рейку; г – на шкантах
Соединение на шкантах (рис.3.4, г) применяют в основном при обработке древесины ручным инструментом. Диаметр шкантов 8 и 10 мм, а длина – 30-40 мм. Допустимое число шкантов на одно соединение не более четырех.
|
|
|
