Размеры шипов и других угловых серединных соединений должны быть следующие. В соединении УС-3 S1 = 0,4S0; S2 = 0,5(S0 – S1); b – не менее 2 мм; l1 = (0,3–0,8)В; l2 = (0,2–0,3)B1. В соединениях УС-1, УС-2 допускается двойной шип, при этом S1 = 0,2S0; R соответствует радиусу фрезы. Для соединения УС-4 S1 = S3 = 0,2S0; S2 = 0,5[S0 – (2S1 + S3)]. Для соединения УС-5 S1 = (0,4–0,5)S0; l = (0,3–0,8)S; S2 = 0,5(S0 – S1); b – не менее 2 мм. Для соединения УС-6 l = (0,3–0,5)S0; b – не менее 1 мм. Для соединения УС-7 d = 0,4; l = (2,5–6)d; l1 > l на 2–3 мм. Для соединения УС-8 l = (0,3–0,5)B1; S1 = 0,85S0. Полученный размер следует округлить до ближайшего размера фрезы (13, 14, 15, 16 и 17 мм), но не менее S0.
Расчетные толщины шипов и диаметры шкантов соединений типа УС округляют до ближайшего размера фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 25 мм), а угол α устанавливают в зависимости от конструкции изделия.
Размеры углового ящичного соединения УЯ-1: S1 = S3 = 6, 8, 10, 12, 14, 16 мм; l = S0; S2 должно быть не менее 0,3S0. В соединении УЯ-2 S1 = 0,85S0, причем полученный таким образом размер округляют до ближайшего размера фрезы (13, 14, 15, 16, 17 мм); S – не менее 0,75S ;
S3 = (0,85—3)S0; l = S0, α = 10°.
В этом соединении допускается шип «ласточкин хвост» в полупотай.
Рис. 54. Угловые серединные соединения: а – на шип одинарный несквозной УС-1; б – на шип одинарный несквозной в паз УС-2; в – на шип одинарный сквозной УС-3; г – на шип двойной сквозной УС-4; д – в паз и гребень несквозной УС-5; е – в паз несквозной УС-6; ж – на шипы круглые вставные несквозные УС-7; з – на шип «ласточкин хвост» несквозной УС-8
Рис. 55. Угловые ящичные соединения: а – на шип прямой открытый УЯ-1; б – на шип открытый «ласточкин хвост» УЯ-2; в – на открытый круглый вставной шип (шкант) УЯ-3
В соединении УЯ-3 d = = 0,4S0; полученный размер шкантов округляют до ближайшего размера фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 и 25 мм); l = = (2,5–6)d; l1 более l на 1–2 мм; b – от 0 до dmin.
Для столярных изделий угловые шиповые соединения делают концевыми – на сквозных прямых шипах; серединными вертикальными – на сквозных прямых шипах или шкантах; серединными горизонтальными – на несквозных прямых шипах или шкантах. Типы шиповых соединений в зависимости от толщины соединяемых деталей даны в табл. 6.
Шиповое соединение должно быть выполнено с величинами натягов и зазоров в пределах 0,1–0,3 мм, т. е. практически плотным.
Основными недостатками в шиповом соединении являются: невыдержанность размеров шипа по длине, толщине, непараллельность поверхностей шипа или проушины, сколы, вырывы, неплотности в шиповом соединении и др.
Таблица 6
Шиповые соединения столярных изделий
4. Выработка шипов и проушин
При выработке шипов и проушин выполняют следующие операции: размечают шипы и проушины, запиливают, выпиливают заплечики и выдалбливают проушины. В соответствии с рабочим чертежом определяют размеры соединений, после чего приступают к разметке.
Разметка углового концевого соединения на открытый сквозной одинарный шип УК-1 для брусков толщиной 42 мм и шириной 65 мм приведена на рис. 56. Для соединения УК-1 Sl = 0,4S0; S2 = 0,5(S0 – S1), где S0 – толщина бруска, равная 42 мм. Отсюда толщина шипа S1 = 0,4S0 = = 0,4 · 42 = 16,8 мм (округленно принимаем равной 16 мм), S2 = 0,5(42 – 16) = 13 мм. В соответствии с этими данными размечают шипы. И шипы, и проушины можно размечать используя шаблоны, с помощью которых на торцах бруска наносят риски.
Запиливают шипы и проушины лучковой пилой очень тщательно, так как перекос шипа приведет к перекосу створки. Если шип толще проектного размера, то при посадке в проушину он может расколоть брусок, а если тоньше, то соединение получится непрочным, так как оно будет без плотной посадки.
При пилении следят за тем, чтобы пила проходила около риски, только в этом случае получится точный размер шипа или проушины. При выработке шипов пилят только с наружной стороны риски, а при выработке проушин – с внутренней.
Рис. 56. Разметка шипов и проушин: а – разметка линейной высоты шипа; б – нанесение риски длины шипа угольником с карандашом; в – разметка толщины шипа линейкой; г – нанесение риски рейсмусом; д – разметка концевого соединения; е – проушина; ж – шип; 1 – риска; 2 – линия пропила; 3 – линия разметки; 4 – заплечико; 5 – удаляемая часть древесины
При начале пиления для быстрого углубления пилу ставят на ребро под углом 15–20° и, сделав несколько движений на себя, без нажима углубляют пилу, после чего пилят равномерно без нажима и рывков. После запила срезают плечики. Проушину после запила выдалбливают долотом с киянкой и зачищают стамеской.
5. Соединения элементов на нагелях, гвоздях, шурупах
Нагели представляют собой деревянные или металлические стержни цилиндрической или крестообразной формы. Их применяют как дополнительное крепление в угловых и серединных шиповых соединениях для предохранения шипа от выворачивания. Соединяют детали нагелями по расчет у, размечая места установки в соответствии с чертежом, и по шаблонам.
Отверстия под нагели выбирают сверлами. Места отверстий до начала сверления размечают по шаблону. Сверлить отверстия нужно так, чтобы сверло шло без отклонений по заданному направлению.
Нагель ставят таким образом, чтобы он был перпендикулярен боковым граням шипа и проходил сквозь оба соединяемых бруска, т. е. через шип и проушину. Заменять деревянные нагели обычными гвоздями в шиповом соединении не допускается, так как гвозди портят соединение и не дают той прочности, что нагель. Деревянные нагели в шиповом соединении ставят на клею.
Гвоздевые соединения определяют расчетным путем, а в некоторых случаях количество гвоздей устанавливают конструктивно, например, при настилке полов, установке встроенного оборудования, устройстве перегородок, подшивке потолков и т. п.
В гвоздевых соединениях конструкции, изготовляемых из древесины лиственницы и твердых лиственных пород (береза), гвозди диаметром более 6 мм следует забивать в заранее просверленные гнезда, причем диаметр гнезда должен составлять 0,9d (d – диаметр забиваемого гвоздя), а глубина – 0,6 длины гвоздя.
В соединении элементов из досок хвойных и мягких лиственных пород гвозди независимо от диаметра забивают без предварительного рассверливания гнезд.
Расстояние между осями гвоздей (вдоль волокон) для сколачивания деревянных элементов (досок) должны быть 15d при толщине пробиваемого элемента большей 10d и 25d при толщине пробиваемого элемента равной 4d. Это же расстояние между осями гвоздей для элементов, не пробиваемых насквозь гвоздями, должно быть равно или больше 15d.
Расстояние между осями гвоздей (поперек волокон) при условии прямой расстановки гвоздей должно быть 4d, а при забивании гвоздей в шахматном порядке или под углом меньшем 45° расстояние между продольными рядами гвоздей уменьшают до 3d.
Расстояние от продольной кромки элемента до крайнего гвоздя должно быть не менее 4d. Диаметр гвоздей не должен быть больше 0,25 толщины наиболее тонкой пробиваемой доски.
Забивать гвозди в деревянные конструкции следует по шаблону, кондуктору, в которых места забивания гвоздей должны точно соответствовать чертежам. Шаблоны изготовляют из фанеры или кровельной стали.
В конструкциях, в которых гвозди работают на выдергивание, длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробиваемого деревянного элемента и не менее 10 диаметров гвоздя.
При встречном забивании гвозди не должны пробивать насквозь все доски (паркет). При сквозном забивании концы гвоздей следует загнуть поперек волокон. Допускаемое отклонение в расстоянии между центрами гвоздей с той стороны, с которой их забивают, составляет ±2 мм.
