Соединения столярных элементов и узлов

7 класс   тема 03

Характеристика элементов

При всем многообразии предметы мебели и столярные изделия (двери, панели, перегородки) состоят из определенного числа элементов: брусков, щитов, рамок или решеток, коробок и различных мелких и профильных деталей.

Брусок представляет собой простой конструктивный элемент, он может иметь самые разнообразные сечения, форму и длину. Брусок, изготовляемый из целого куска древесины (из массива), обычно имеет небольшие размеры по сечению. Так, например, в мебельном производстве и в производстве строительных деталей предельное сечение бруска из массива 100X60 мм. Изготовление из цельного куска древесины брусков больших сечений является нецелесообразным, так как, будучи подвержены усушке, разбуханию и короблению, они недостаточно формоустойчивы.

У каждого бруска узкие стороны называются кромками, широкие — пластями. Линия, разграничивающая пласть и кромки, называется ребром. Поверхность бруска, получаемая при перерезании волокон древесины под прямым утлом, называется торцовой, а под углом 45° — полуторцовой.

Рамка представляет собой конструктивный элемент — узел, состоящий в простейшем случае из четырех брусков, соединенных концами, причем пласти брусков лежат в одной плоскости. Иногда рамка имеет добавочные бруски, так называемые средники. У вертикально стоящей рамки вертикальные бруски называются стоемными, горизонтальные — поперечными. У рамок, лежащих в горизонтальной плоскости, наиболее длинные бруски называются продольными, а короткие — поперечными.

Количество средников в некоторых конструкциях достигает большого числа. В этом случае они образуют решетку.

Коробка состоит из четырех стенок, связанных шиповой вязкой.

Щит представляет собой деревянную плиту толщиной 20—25 мм, сделанную из клееной фанеры, шпона, реек, брусков или измельченной древесины. В современной мебели щит является основным конструктивным элементом. Названия сторон у щита те же, что и у бруска.

Разнообразные профильные детали, применяемые в мебели и столярных изделиях, имеют названия, определяющие их назначение. К ним относятся карнизы, плинтусы, пилястры, горбыльки раскладки, штапики, калевки, а также мелкие детали: рейки, планочки, бобышки и др.

Сращивание

Сращиванием или наращиванием брусков называется соединение их по длине. Этот вид соединения чаще применяется-при изготовлении столярно-строительных изделий, чем в мебельном производстве. Существует целый ряд способов сращивания по длине: соединение двух брусков в шип с прямым или косым стыком; прямое соединение брусков вполдерева с накладкой прямым или косым стыком или косой накладкой вполдерева с прямым стыком.

Применяют также так называемые замочные соединения в простой накладной замок или клиновой замок, а также соединения шипом в торцовый паз и др.

Из способов, применяемых для соединения брусков по длине при получении мебельных деталей, чаще других применяют соединение на косую фугу, на круглых вставных шипах в торец и на зубчатый шип. Соединение деталей на зубчатый шип имеет особое назначение при заготовке задних ножек стульев в целях более экономного использования древесины дефицитных пород.

Угловые соединения брусков

Наиболее простыми из угловых соединений являются шиповые соединения. В шиповых соединениях шип сопрягается с проушиной или с гнездом. Боковые стенки гнезда или проушины называются щечками. Шип имеет длину, ширину и толщину. Уступы бруска, ведущие к телу шипа, называются заплечиками.

Наиболее распространенный тип шипового соединения — вязка на одинарный шип.

Угловые соединения (вязки), в которых нельзя допускать открытого шипа, выполняются шипом впотемок. Для такого шипа выбирают не проушину, а гнездо и шип делают не на всю ширину бруска, а только несколько подрезают с таким расчетом, чтобы образовались заплечики (потемки), перекрывающие гнездо. Шип с потемком может быть сквозным, проходящим через весь брусок, и глухим, скрытым в бруске. Прочность вязки шипом впотемок (особенно несквозным) значительно ниже прочности вязки открытым шипом.

Иногда потемочный шип заменяют шипом вполупотемок. Срезку потемка в таком шипе делают с одной стороны шипа не на всю длину, а только на часть ее: обычно на половину или несколько больше. Площадь склейки такого соединения по сравнению с вязкой потемочным шипом увеличивается; по сравнению с вязкой открытым шипом в этом соединении уменьшается возможность смещения шипа в период схватывания клея. Полупотемочные шипы применяют для вязки ножек столов или табуретов с царгами. Полупотемочный шип царги стола или табурета, вставленный в ножки, закрывают сверху крышкой или сиденьем.

При изготовлении столярно-строительных изделий, например оконных переплетов и дверных полотен, применяют для большей прочности соединения двойным или тройным шипом.

Соединение внакладку применяется сравнительно редко и только для неответственных конструкций. Это соединение скрепляют нагелями и клеем или оклеивают фанерой.

Угловые соединения могут быть выполнены вязкой на шип «ласточкин хвост». Угол наклона боковых поверхностей шипа составляет обычно около 80° к телу бруска.

В оконных рамах, обвязках дверных полотен и т. п. применяется соединение в проушину с подрезкой (с подсечкой) заплечиков на ус.

Для рамочных угловых соединений применяют также круглые вставные шипы, или шканты, которые изготовляют из древесины твердых лиственных пород. Концевые соединения на вставных круглых шипах отличаются простотой изготовления и достаточно высокой прочностью. Круглый шип, или шкант, для удобства постановки его в отверстия соединяемых деталей делают с фаской на концах и неглубокой прорезной канавкой — прямой продольной или спиральной, которая служит для выхода излишков клея.

Деревянные гвозди, или нагели, применяются как дополнительное скрепляющее средство при столярных вязках, главным образом для предохранения шипа от выворачивания (в углах оконных переплетов и дверей). Нагель имеет в сечении форму многоугольника и ставится на клею. В качестве дополнительных креплений, которые часто применяют на углах оконных переплетов с целью предохранения рамы от перекосов и провисания, используются металлические угольники. Угольники ставят снаружи с врезкой заподлицо и крепят винтами или врезают внутрь углового соединения посередине ширины рамных брусков.

 

Соединение сквозным и полупотемочными (глухими) шипами на ус применяют для рамок столярных стульев, крышек столов и др.

Соединение круглыми вставными шипами применяют для рамок столярной мебели, рамок сидений жестких стульев, крышек небольших столов и т. п.

Соединение вставными плоскими глухими и сквозными шипами применяют для вязки рамок столярных стульев и рамок для картин и т. д.

Соединение вставным плоским открытым шипом применяют для вязки вставных рамок столярных стульев и т. п.

Соединение посредством металлических скреп применяют для рамок пустотелых щитов под облицовку фанерой и неответственных деталей мебели. Металлические скрепы применяют как самостоятельное крепление или дополнительно к клеевому. В зарубежной практике, особенно в США, этот вид соединений распространен очень широко.

Соединение S-образными металлическими пластинками длиной от 15 до 30 мм и шириной от -4 до 15 мм производится так, чтобы половина пластинки вошла в одну деталь, а вторая — в другую. При вгонке в древесину пластинка несколько выпрямляется, а затем вследствие упругости стремится возвратиться к первоначальной форме и стягивает соединяемые части.

 

Для соединения металлическими конусными пластинками в срезанных кромках брусков делают прорези, в которые вставляют скрепу. Так как пластинка суживается к одному концу примерно на 2°, она при вколачивании стягивает детали весьма прочно.

При соединении металлическими кольцами в деталях выбирают канавку по окружности, равную размерам кольца, в которую закладывают кольцо, стягивающее детали.

Соединения, применяемые при изготовлении решеток

Соединения, применяемые для формирования крестовин и решеток, представляют собой серединные, или, как их иногда называют, тавровые, соединения под прямым углом.

По характеру врезки они бывают проушечные, вполдерева или гнездовые.

Соединение в лапу или в накладной замок «ласточкин хвост» применяют в тех случаях, когда средником (зарезаемым в лапу) стремятся удержать бруски рамки от расхождения.

Соединение вполдерева гребнём применяют в тех случаях, когда хотят предотвратить коробление связываемого бруска, особенно если он имеет значительную ширину.

Соединения, применяемые для формирования коробок

Коробчатые или ящичные соединения в менее ответственных случаях делают с открытым шипом прямым, косым или «ласточкин хвост» или с открытым торцом на вставную в паз рейку, в паз и гребень, на вставных шипах плоских или круглых.

 

В тех случаях, когда необходимо скрыть торцы шипов с одной стороны (с лицевой), вязку производят на полупотайных шипах косых или «ласточкин хвост».

Когда необходимо полностью скрыть соединение и сделать прирезки на ус, делают шиповые соединения в полный потай в паз, на вставную рейку, на гребень или впритык на ус с подклей ной бобышкой.

 

 В тех случаях, когда в коробку надо установить вертикальный средник, его врезают в боковые стенки коробки в одинарный или двойной наград, на прямой паз и гребень, треугольным шипом, прямым глухим шипом, сквозным шипом или на круглых вставных шипах.

Горизонтальные средники, укладываемые на коробку плашмя, врезают соединением в «ласточкин хвост» или прямой врубкой с креплением шпильками или гвоздями.

,014

Шипы «ласточкин хвост» можно вырабатывать вручную и с помощью машин. При машинной обработке форма шипа несколько отличается от обычной: тело шипа и соответственно проушину делают заоваленными.

При ручном изготовлении узкую сторону шипа «ласточкин хвост» делают равной 3—4 см, а промежуток между основаниями гнезд — вдвое шире основания шипов. При машинной выделке эти величины равны.

Полупотайные шипы коробчатых соединений выделывают в 2/3—3/7 толщины доски.