2. Столярные соединения

При изготовлении столярных изделий применяют различные способы соединения деталей. Выбор соединения зависит от конструкции, материалов и назначения изделия: чем сложнее и оригинальнее изделие, тем сложнее и виды соединений.

Мастера прошлого изготовляли из дерева сложные предметы мебели, целые здания без единого гвоздя, используя самые замысловатые и надежные соединения. Их творения - это национальная гордость русского народа. Эти предметы и поныне поражают воображение своей архитектурой, фантазией и изобретательностью. В арсенале современного мастера опыт предшественников и новая техника, прочные клеи и различные приспособления, которые позволяют решать вопросы соединения деталей просто и эффективно. Наиболее распространенным и прочным соединением является шиповая вязка деталей на клею. Иногда для усиления конструкции применяют шурупы и дополнительные крепления.

Для изготовления щита из отдельных досок (делянок) используют ряд приемов. Это будет зависеть от назначения щита. Простое соединение делянок в щит - сплачивание - это склеивание их на гладкую фугу, т. е. .обработанными фуганком кромками. Для придания щиту повышенной прочности на кромках выбирают четверть или паз и гребень. Можно сплачивать делянки на вставную рейку, при этом на кромках для нее выбирают пазы и рейки изготовляют из клееной фанеры.

Соединять делянки можно на вставные круглые шипы-шканты. Диаметр шипа должен составлять 0,5 толщины делянки, длина - 8-10 диаметров. Шаг установки шипов 100-150 мм. Если нужно сделать массивный щит для двери из толстых досок, его усиливают двумя шпонками, вбивая их в пропиленные поперечные пазы, имеющие уширения к основанию (ласточкин хвост). Шпонки могут быть с усилением или заподлицо со щитом. Доски для таких щитов не должны быть широкими во избежание коробления. Примеры сплачивания показаны на рис. 32.

Рис. 32. Примеры сплачивания делянок в щиты: а - в паз и гребень; б - на вставную рейку; в - на вставной круглый шип; г - на шпонку с усилением; д - на шпонку заподлицо

В столярных изделиях иногда приходится соединять отрезки древесины по длине, т. е. сращивать их. Примеров сращивания много, разберем основные.

Торцовое сращивание на клею не обеспечивает большой прочности, оно применяется лишь там, где бруски будут иметь дополнительные крепления по пласти или кромке. Для усиления сращивания применяют соединения на "ус", т. е. концы заготовок склеивают под острым углом к профильной оси. Ступенчатый "ус" с затуплением увеличивает площадь склеивания и делает соединение более прочным. Хорошие результаты дает также сращивание вполдерева, его используют и при угловых и серединных соединениях. Если сделать на концах заготовок вырезы под затяжной замок, соединение будет еще плотнее - такая деталь будет работать полноценно в любых условиях нагрузки.

Соединять по длине доски эффективнее на прямой или клиновой шип с клеем. Они обеспечивают достаточную прочность.

Для соединения деталей концами или концом и серединой под углом применяют шиповые соединения. Это соединение состоит из двух элементов - шипа и проушины или шипа и гнезда, или паза и гребня. Шипы бывают плоские, трапециевидные (ласточкин хвост), зубчатые и круглые, а в зависимости от конструкции - цельные, изготовленные на конце детали, и вставные, изготовляемые отдельно. Вставные круглые шипы называются шкантами: плоские шипы, проходящие по всей длине соединяемых деталей, гребнями. Шипы имеют боковые грани - щечки; срезанные торцовые части бруска называются заплечиками. Гнездо, открытое с трех сторон на торце заготовки, называется проушиной.

В зависимости от толщины и ширины соединяемых деталей шипы бывают одиночными, двойными или многочисленными, по форме они бывают прямые сквозные, с полупотемком, с потемком и др. Чем больше шипов, больше площадь склеивания, тем прочнее соединение.

В серединных соединениях глубина гнезда под шип делается больше длины шипа на 2-3 мм для сборки излишнего клея. На концах шипов срезают фаски, чтобы шип легче входил в гнездо и меньше сгонял клей к заплечикам. При разметке и выпиливании шипов следует учитывать, что плотность соединения - определяющий фактор прочности.

Более простым соединением деталей под углом являются вставные круглые шипы. Преимущество такого соединения состоит в простоте изготовления и прочности конструкции. Диаметр круглых вставных шипов - шкантов должен быть равным 0,4-0,6 толщины соединенных щитовых деталей, а длина не менее 6-8 диаметров. Шканты делают из твердых пород древесины. Глубина отверстий под шканты больше на 3-4 мм, чтобы создать пространство для сбора излишков клея. Шиповые соединения показаны на рис. 33, варианты крепления царг к ножкам - на рис. 34, а ящичные соединения - на рис. 35.

Рис. 33. Шиповые соединения деталей: а - одиночные шипы; б - проушина; в - гнезда; г - соединения в полдерева; д - на вставных круглых шипах; е - на одиночный открытый шип; ж - на глухой открытый одиночный шип; з - на одиночный шип в полупотемок; и - на 'ус' со вставными круглыми шипами; к - открытым шипом на односторонний 'ус'; л - на 'ус' глухим потайным шипом; м - на 'ус' вставным плоским закрытым шипом; к - на 'ус' вставным открытым шипом

Рис. 34. Соединения деталей каркаса: о - прямоугольного сечения (1 - на шип в полупотемок; 2 - на круглых вставных шипах); б - круглого и прямоугольного сечений на шип в полупотемок; в - плоских на шип одиночный сквозной

Рис. 35. Ящичные соединения: а - прямой открытый шип; б - косой открытый шип; в-открытый шип 'ласточкин хвост'; г - полупотайной шип 'ласточкин хвост'; д - комбинированный открытый шип 'ласточкин хвост'; е - комбинированный закрытый шип 'ласточкин хвост'; ж - вставной круглый шип; з - паз на вставную рейку; и - в паз и гребень; к - в четверть на гвоздях

Соединения на гвоздях, шурупах и шпильках

Для дополнительного крепления в угловых шиповых соединениях, особенно в рамках из брусков, применяют деревянные гвозди - нагели. Для плотной посадки их делают с небольшим конусом и устанавливают на клею в подготовленные отверстия. Нагель ставят перпендикулярно боковым граням шипа, чтобы он проходил через шип и проушину. Выходящие концы нагеля срезают заподлицо с изделием.

При изготовлении столярно-мебельных изделий в ряде случаев без соединений на гвоздях не обойтись (например, при устройстве перегородок, встроенного оборудования, изготовлении щитов и т. д.). При кажущейся простоте далеко не все могут правильно выполнять эту работу. Не так-то просто забить гвоздь в твердую древесину. Иногда для прочности забивают лишние гвозди, что портит внешний вид изделия; иногда не могут подобрать оптимальную длину гвоздя для надежного крепления и т. д. Следует иметь в виду:

1) при соединении деталей из твердых пород или на концах гвозди диаметром более 5 мм нужно забивать в просверленные отверстия диаметром 0,9 диаметра забиваемого гвоздя; глубина отверстия должна составлять 0,6 длины гвоздя;

2) для надежного соединения деталей не пробиваемым насквозь гвоздем расстояние между ними должно быть равно 15 диаметрам гвоздя или больше; для сквозного пробивания с загибом это расстояние нужно увеличить в 2-3 раза; в изделиях, где гвозди работают на выдергивание, длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробиваемых деталей;

3) при сквозном забивании гвоздей их длина должна быть на ¹/₃ часть больше толщины сбиваемых элементов.

Концы гвоздей загибают поперек волокон. Для того чтобы сделать загиб в замок, используют старый трехгранный напильник. При загибе на нем гвоздь приобретает форму крючка. Вынув напильник, крючок вбивают в древесину. Чтобы соединение получилось более прочным, гвозди набивают под некоторым углом. При изготовлении щитов с накладкой гвозди забивают в шахматном порядке. Если сбивание заготовок происходит на весу, то под заготовку снизу подставляют более тяжелый молоток.

Гвозди вытаскивают гвоздодером или клещами. Если они с обратной стороны загнуты, их отгибают острым концом гвоздодера и выбивают, чтобы можно было захватить шляпу. Чтобы на поверхности не осталось вмятин, под гвоздодер подкладывают кусок древесины.

В столярных изделиях шурупы употребляют для крепления петель, ручек, замков и других элементов с потайной головкой. При изготовлении встроенной мебели, когда детали трудно склеивать или когда они подлежат разборке, применяют шурупы с круглой головкой для декоративности.

В древесину твердых пород шурупы завернуть трудно, поэтому сверлят заранее отверстия диаметром 0,8 ненарезанной части шурупа, а длиной - от ¹/₂ до ³/₄ длины шурупа. Для ускорения завертывания шурупов применяют коловорот или дрель с отверткой. Забивать шурупы нельзя, так как сминается нарезка, разрушается древесина в месте прохождения шурупа и сила удерживания снижается до 40%.

Открытые кромки плитных материалов в декоративных целях иногда закрывают профилированными рейками или штапиками. Их обычно крепят на клею с усилением шпильками.

Шпилька - это заостренный с обоих концов стержень. При забивании конец шпильки несколько углубляют, а выпрямленные волокна древесины затягивают углубление. Крепят рейки и небольшими гвоздями со сплющенными шляпками, используя вышеуказанный прием.

Новости - VAPEMARKET смотреть тут.