Столярные изделия
Соединения деталей столярных изделий
Основные конструктивные элементы столярных изделий
Под конструкцией подразумевают принцип устройства изделия, состав его элементов, а также тип узлов сопряжения его деталей между собой. При разработке любой конструкции должны учитываться ее технологичность, возможность максимальной механизации обработки отдельных деталей и сборки изделия в целом.
Основные конструктивные элементы судовой мебели и изделий судового оборудования из древесины — брусок, рамка, коробка и щит. Простейшим из них является брусок, так как для его изготовления не требуются сборочные операции. Брусок может быть цельным и клееным. Клееный брусок имеет повышенную механическую прочность и формостойкость.
Рамка — конструкция, состоящая из четырех брусков, связанных между собой угловыми концевыми соединениями. Если рамка дополняется внутренними брусками, «средниками», расстояние между которыми не превышает ширины бруска, конструкция называется решеткой. Решетки укладывают в таких помещениях, как душевые, раздевальни, прачечные и др.
Коробка — конструкция из четырех досок или щитов, связанных между собой угловым ящичным соединением. При оборудовании жилых помещений на судах коробки применяют в виде комингсов под несъемную мебель.
Щит — клееная конструкция из древесных материалов или конструкционных пластмасс, облицованных декоративным пластиком. В судостроении щит — основной конструктивный элемент при обстройке судовых помещений и при изготовлении мебели, щиты также используют в качестве подушек или подкладок под судовые механизмы.
При разработке элементов изделия большое значение имеет выбор вида соединения. Наиболее широкое применение получили шиповые соединения на шурупах и гвоздях или только одним клеем.
Основными элементами шиповых соединений являются шип, гнездо или проушина. По форме шипы могут быть плоскими и круглыми; по конструкции — дельными, выполненными на концевой части деталей, и вставными, изготовленными отдельно. Отверстие под шип называют гнездом. Гнездо, находящееся на концевой части бруска, называют проушиной.
Различные типы шиповых соединений показаны на рис. 4.1. Угловые соединения могут быть концевыми, серединными и ящичными. Концевые и серединные соединения (вязки) в зависимости от толщины деталей соединяют одинарным или двойным сквозным или несквозным шипами.
Рис. 4.1. Различные типы шиповых соединений I — угловые концевые; II — угловые серединные, III — угловые ящичные; IV — шиповые соединения а — «на шип» открытый сквозной одинарный; б — «на шип» открытый сквозной двойной; в — «на шип» с полупотемком нескозным; г — «на шип» с полупотемком сквозным; д — «на ус» со вставным плоским шипом сквозным; е — «на ус» со вставным плоским шипом нескозным; ж — «на шип» несквозной одинарный; з — «на шип» сквозной одинарный; и — «на паз и гребень несквозной; к — в паз нескпозной; д — «на шип» круглый вставной несквозной; м —«на шип» прямой открытый; и —«на шип» «ласточкин хвост» открытый: 1 — шпунт; 2 — гребень; 3 — шип круглый; 4 — гнездо круглого шипа; 5 — гнездо плоского шипа; 6 — шипы плоские; 7 — проушина
Несквозные шипы могут быть с потемком или с полупотемком. Применяют их при изготовлении мебельных рамок, обвязок к дверным полотнам и решеток.
Угловые серединные соединения в зависимости от толщины заготовки выполняют на одинарном или двойном сквозном и несквозном шипах. Их применяют в конструкциях рамок со «средниками» и в решетках. Если рамка служит обрамлением картины или схемы, бруски соединяют между собой угловым концевым соединением со вставным несквозным шипом. Угловые ящичные соединения с прямым открытым шипом и с шипом «ласточкин хвост» широко применяют при изготовлении коробок и комингсов.
В мебельных ящиках соединение передней и боковых стенок выполняют на шип «ласточкин хвост» вполупотай, когда торцы шипов боковой стенки закрываются передней стенкой. В некоторых случаях соединение передней стенки ящиков с боковыми стенками выполняют вполупотай «на круглый вставной шип», а также «внаград», т. е. вертикальным косым шипом; такое соединение относится к группе серединных вязок.
При соединении по длине одна деталь служит продолжением другой. Его применяют при изготовлении криволинейных клееных элементов мебели путем соединения коротких деталей встык с последующим перекрытием верхней деталью, а также при изготовлении стоек к лесам, монтаже привальных брусьев и т. д. В этих случаях основным видом соединения является соединение вполдерева с прямым и косым стыками и в клиновой замок.
Соединение по ширине (сплачивание) применяют при изготовлении щитов из хвойных или твердолиственных пород деревьев. Щит собирают из брусков или досок (делянок), соединяя их продольными кромками. Шов, образующийся между досками (делянками), называется фугой. Доски (делянки) соединяют разными способами: «на гладкую фугу», «на рейку», «в шпунт и гребень» и т. д. Во всех случаях основным условием соединения является плотное прилегание сопрягаемых поверхностей.
Наиболее рационально соединение «на гладкую фугу» — гладкими склеиваемыми поверхностями, при котором обеспечивается ровная толщина клеевого слоя по всей площади склейки и лучше используется древесина. Соединение рейкой («на рейку») также обеспечивает большую прочность, но требует дополнительного расхода материала и больших затрат труда на изготовление реек. Соединение «на шпунт и гребень» уступает по прочности соединениям «на гладкую фугу» и «на рейку», так как допуски при обработке шпунта и гребня не обеспечивают плотного соприкасания склеиваемых поверхностей.
Соединение при помощи шурупов применяют как самостоятельный способ крепления и как дополнительный. В первом случае его применяют для крепления деталей зашивки, оборудования, отделочных профилей, скобяных изделий и фурнитуры. Во втором— при сборке судовой мебели и для крепления клеевого соединения, когда изделие рассчитано на работу в условиях повышенной влажности.
Гвозди, как вид соединения, применяют в обойных работах. В столярных работах соединения на гвоздях почти не применяют, так как гвоздь портит изделие, делает его неразъемным и снижает его качество. Гвозди с откушенной головкой (шпильки) применяют для крепления штапиков и раскладок.
Соединение деталей из древесины или пластмасс при помощи одного клея имеет ряд преимуществ перед другими видами соединений: оно позволяет создать монолитные конструкции, менее подверженные короблению и растрескиванию и обладающие высокой прочностью. Кроме того, многослойное выклеивание каркасов для судовой мебели из стекловолокна или шпона, склеивание щитов для подушек под механизмы, изготовление щитов трехслойной конструкции и клееной фанеры позволяет применить механизацию и автоматизацию процесса склеивания.