угловые, шиповые видео-инструкция по монтажу своими руками, способы, узлы, фото и цена
Все фото из статьи
В этой статье мы сделаем обзор того, какие возможны варианты соединения изделий из дерева. А таких способов превеликое множество, от простого соединения встык до сложнейшего соединения «ласточкин хвост». Важно помнить, что не все их можно выполнить самостоятельно, но лишней нижеизложенная информация точно не будет.
Надежная сцепка – залог прочности и надежности для любой конструкции
Перечисляем допустимые варианты
Все они отличаются своей прочностью и сложностью, к примеру, корпус шкафа собирают фальцевым или стыковым соединением, реже используют совмещение «в паз» или «в ус». А вот для изготовления дверной рамы или панели пригодится мастерство шипового соединения.
Ниже перечислены способы соединения деревянных деталей.
Соединение деталей «встык»
Стыковым совмещением называют закрепление краев. Для этого обыкновенно используют крепежные средства и клей. Но стыковое соединение не очень-то надежное, поэтому его следует упрочнять, что сделать не так уж и сложно.
Крепление “встык” желательно упрочнять металлическим креплением: уголками и саморезами
Такой способ обыкновенно применяют при сборке лицевой рамы шкафа, где прочность не играет важной роли, поскольку части рамы надежно прикрепляются к самому шкафу. Соединение деревянных конструкций «встык» обычно укрепляют ламелями или нагелями, которые способны совместить отдельные части во время склейки.
Скрепление деталей «в ус»
Это совмещение имеет некоторые отличия от предыдущего. При склейке поверхности детали скашиваются под углом 45° по отношению к оси заготовки из дерева. Соединение деревянных деталей «в ус» также необходимо упрочнять с помощью дополнительного крепежа.
К сведению! Обычно такой способ объединения применяют в том случае, когда необходимо соединить два отрезка молдинга в углу.
Упрочнение соединения деталей из древесины
Как уже говорилось выше, упрочнить соединение деревянных брусьев можно с помощью обыкновенных деревянных нагелей. Нагельные укрепления обыкновенно совершают с помощью двух нагелей, вклеенных в один и в другой конец поперечины, в вертикальные стойки, в соответствующие им гнезда. Существует определенная инструкция выполнения таких соединений:
Размечаем гнезда для нагелей:
- Для четкой разметки, необходимо подлежащие скреплению детали приложить друг к другу.
- Провести линию карандашом, отмечая места для нагелей.
Нагель представляет собой деревянный шкант различных размеров (используется как для мебели, так и для возведения домов)
- Продолжить линию на кромку каждой из заготовок, с помощью угольника.
- Высверливаем гнезда для нагелей:
- Для того чтобы гнездо расположилось ровно посредине деревянной детали, необходимо использовать кондуктор для сверления.
- Чтобы гнездо получилось необходимой глубины, необходимо использовать муфту для стопора.
Совет! Если у вас нет стопорной муфты, можно заменить ее, надев на сверло маленький кусочек пленки.
- Собираем детали:
- Необходимо нанести на нагель клей и вставить его в соответствующее гнездо первой детали.
- Соединяем детали вместе.
- Зажимаем.
- Оставляем на время, чтобы дать клею высохнуть.
Упрочнение соединения при помощи ламелей
Если сравнивать виды соединений деревянных конструкций, безусловно, выигрывает ламельное объединение. Пусть цена таких соединений будет чуточку выше, зато с ними очень легко и удобно работать.
Ламели – это спрессованное дерево в виде сплющенных шариков. Гнезда для таких шариков вырезают при помощи специальной ламельной машины. При этом отверстие получается идеальной формы. А из-за того, что ламели немного короче, нежели гнездо, совмещение деталей при склеивании получается более точным. Это очень не удобно.
Ламели могут быть и пластиковыми и металлическими
Ламельные скрепления выполняются по следующей инструкции:
- Определяем местоположение гнезд:
- Отмечаем места для гнезд так же, как делали это в нагелевых креплениях, с той лишь разницей, что упрощается необходимость переноса разметки на кромки.
- Для того чтобы ламели в кромке не проступали на поверхность, заготовка должна быть достаточно широкой.
- Подбираем ламели необходимого размера.
- В соответствии с выбранным размером ламели, устанавливаем глубину пропила на ламелевой машине.
Распространенный размер ламелей:
- 0 ламель (самые маленькие).
- 10 ламель (средние).
- 20 ламель (самые большие).
Выбираем гнезда:
- На устойчивой поверхности для работы укрепляем заготовку.
- Совмещаем со сделанными ранее отметками ламелевую машину.
- Выбираем гнездо под ламель.
- Во время бурения держим машину в необходимом положении достаточно крепко.
- Собираем и склеиваем детали из дерева: смазываем клеем кромки и гнезда заготовок, подлежащих совмещению.
Важно! Не следует наносить клей непосредственно на ламели. Высокая прочность такого объединения вызвана тем, что при контакте с клеем ламели разбухают и плотно закрепляются в гнезде. Если первыми смазать ламели они вряд ли смогут поместиться в гнездо.
- После нанесения клея вставляем ламели в соответствующие гнезда.
- Зажимаем заготовки друг с другом.
- Оставляем до полного высыхания клея.
Соединения «в пазы» и «фальцевые»
Способы соединения деревянных брусьев «в пазы» бывают поперечными и продольными. Отличаются они направлением паза в отношении направления волокна древесины.
Крепление “в паз” позволяет избежать изменение угла или отклонения уровня у деталей г-образного соединения
Фальц – это уступ прямоугольной формы на кромке бруса. Скрепление поперечное используют обыкновенно для крепления разделений или полок в шкафу. А продольные применяются при совмещении стандартных держателей и разделителей для деревянных полок, а вот стенки шкафа чаще всего соединяют фальцевым способом.
Деревянные узлы
На производстве деревянных изделий при сборке конструкций используются деревянные узлы соединения. Узлами называют части конструкции в месте объединения нескольких деталей.
Угловые соединения деревянных изделий бывают:
Дополнительная стяжка в виде металлических уголков-пластин никогда не помешает
- Угловые Т-образные.
- Боковые.
- Угловые L-образные.
- Крестовидные.
- Ящичные угловые.
Вот так выглядело большинство ящиков, которые изготавливались из натурального дерева
Всего столярные узлы соединения деревянных конструкций насчитывают более двухсот разнообразных вариантов.
Шиповые соединения
Существуют и такие невероятно прочные и надежные соединения на клею, как «шипованные». Шиповые соединения деревянных окон, дверных переплетов, блоков мебели являются одними из самых популярных.
Главным элементом такого объедения является непосредственно шип. Он сводится с проушиной или гнездом: шип–это своеобразный выступ на детали из дерева, а проушина–это паз на конце детали. Естественно, что при совмещении размеры проушины и шипа должны идеально совпадать.
На фото – стандартное скрепление двух деталей с помощью “ласточкиного хвоста”
Длина шипа обыкновенно равна ширине присоединяемой детали.
В зависимости от того, какая толщина у детали, шипы делятся на:
- Одинарные.
- Двойные.
- Тройные.
Интересно! Не всегда при сборке деревянные детали имеют большие размеры, иногда это просто тонкие полоски или палочки. Соединение деревянных палочек пистонами может стать приятной альтернативой клею и нагелям. Особенно, если вы мастерите что-то своими руками.
Выбирание паза на дереворежущем станке
При выбирании паза на специальном дереворежущем станке необходимо использовать направляющую планку. Такой способ подойдет как нельзя лучше для длинного продольного паза. Таким образом, весьма удобно делать пазы для стандартных держателей мебельных полок.
Таким образом, весьма удобно делать пазы для стандартных держателей мебельных полок.
- Как только вы смогли установить глубину резания и отрегулировали планку направления, можно смело прорезать пазы. Так как в этом случае любой продольный паз будет находиться на одинаковом расстоянии с другим пазом на краю заготовки.
- На таком станке можно выбрать и поперечный паз, но чем длиннее деталь, тем труднее будет с ней работать.
- Порядок выбирания пазов: пробный пропил и окончательный пропил.
Выбирание фальца на дереворежущем станке
Эта процедура аналогична выбиранию пазов, различие лишь в том, что придётся дополнить станок вспомогательной направляющей из дерева. Это необходимо для того, чтобы режущий диск имел возможность двигаться вдоль нее.
Самодельное приспособление
Поскольку в этом способе используется рейка для направления, это действие больше подходит для выбирания фальцев в длинных кромках деталей.
Здесь тоже существует определенный порядок:
- Изготовление и последующий монтаж вспомогательной деревянной направляющей.
- Пропил вспомогательный.
Примечание! Лучше всего для направляющей в качестве материала подойдет фанера толщиной 19 мм. Вспомогательная направляющая должна четко соответствовать длине штатной направляющей планки, но при этом быть выше на 10 сантиметров.
Обе направляющие необходимо скрепить шурупами. Затем необходимо установить режущую головку и опустить ее немного ниже поверхности стола, на котором закреплен станок.
- Установка и четкая регулировка режущего металлического диска.
- Выбирание фальцев.
Вывод
Соединение деревянных элементов вышеописанными образами позволит продлить срок службы строения, которое вы запланировали возвести. Изделие, созданное подобным образом, обладает повышенной прочностью, что очень важно для многих конструкций. Надеемся, что вы почерпнули много полезной информации для себя.
В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
Деревянные угловые и поперечные соединения
Каждый из способов, используемых для соединения между собой деревянных заготовок, называется столярным соединением. Всякое столярное изделие или предмет мебели состоит из определенных элементов — брусков, рамок, решеток, коробок, щитов, а также мелких профильных деталей, которые в результате их правильного и точного соединения превращаются в готовые изделия. Системы, используемые для соединения между собой столярных заготовок, могут называться стыками, сплачиванием или вязкой.
Сборка деревянных щитов наложением
Собственно говоря, в этом случае речь не идет о конструктивном соединении как таковом, поскольку сборка осуществляется в результате наложения одной детали на другую. Фиксирование деталей может быть выполнено гвоздями, шурупами или штифтами и усилено клеем.
Сборка наложением для формирования щитов | Угловое соединение в полдерева | Поперечное соединение вполдерева |
Соединение вполдерева
Соединение вполдерева заключается в выполнении на брусе паза вполовину его толщины, которое стыкуется с таким же вырезанным пазом на другом брусе — также вполовину его толщины. Это позволяет выполнять угловые и серединные соединения в форме буквы Т.
Поперечное соединение в паз и «на ус» | Сборка вполдерева с крестообразной зарубкой | Соединение штифтами |
Срединное соединение «в лапу» или «на ус»
Этот тип соединения вполдерева в форме буквы Т не ослабляет прочность на изгиб соединяемых деталей.
Угловые и поперечные соединения штифтами | Соединение «на ус» со сквозным плоским вставным штифтом | Выше рисунок: Соединение «на ус» с замком. |
Угловые соединения штифтами
Соединение с помощью штифтов является слабой заменой соединений в паз и шпунт. Оно может быть угловым, поперечным в форме буквы Т или с клеевым швом, проходящим под углом 45°, соединением «на ус» и т.п.
Стык под углом 45° с плоским вставным штифтом
Это соединение выполняется двумя распилами под углом 45° в соединяемых брусках и выдалбливанием стамеской проушины в торцевых частях бруса, когда вставляется сквозной плоский штифт треугольной формы. Соединение является очень прочным, поскольку предоставляет довольно большую поверхность для усиления соединения штифтами, шурупами и т.п.
Стык под углом 45° с плоским замком
Торцы каждой детали срезаются под углом 45°, затем перпендикулярно торцам выполняется сквозная канавка — паз для вставки плоского шипа — замка.
Соединение в шпунт и гребень
Это соединение в столярных изделиях используется чаще всего. Для каждого типа изделий имеется огромное разнообразие конструктивных решений: соединение в шпунт и гребень без уступа или с уступом; шпунтовые соединения с канавкой и клином; с канавкой или клином и т.п.
Соединение в «ласточкин хвост»
Соединения в «ласточкин хвост» хорошо выдерживают растягивающие усилия. Трапециевидная форма как шпунта, так и проушины не допускает их проскальзывания относительно друг друга. Так же хорошо ведет себя это соединение и при сжатии.
Деревянные соединения без единого гвоздя. Секреты изготовления плотных соединений из дерева. Выполнение углового соединения на ус
Изготовление плотных соединений из дерева
Профессиональная разметка с помощью точных инструментов
Плотные соединения изделий из дерева начинаются с аккуратной и точной разметки. Это особенно важно, если вы изготавливаете соединения вручную и линии разметки служат ориентирами для инструментов. Точность механической обработки зависит от аккуратной настройки упоров, стопоров, вылета и наклона пильных дисков и фрез. Далее описаны шаги, которые помогут добиться великолепных результатов. Для этого не требуется уникальное оборудование, но следует выбирать инструменты, которые гарантируют аккуратность и эффективность. Кроме того, выработайте привычку соблюдать следующие правила при измерениях и разметке.
- Пользуйтесь точными инструментами. Например, старайтесь, если возможно, в большинстве случаев применять точную стальную линейку вместо рулетки с гибкой лентой. Хорошие инструменты стоят дороже, но они прослужат вам в течение всей жизни.
- Постоянство — залог успеха. На протяжении всей работы над проектом пользуйтесь одними и теми же измерительными инструментами, чтобы избежать небольших неточностей, влияющих на качество соединений. Например, отметки 300 мм на двух линейках могут не совпадать.
- Главное — результат, а не измерения. В большинстве случаев следует избегать измерений, когда можно использовать для разметки смежной детали уже готовую деталь с элементами соединения. Например, сделав шипы на передней стенке ящика, разметьте с их помощью «ласточкины хвосты» на заготовках боковых стенок.
- Применяйте правильные приемы разметки и правильные инструменты. С хорошими разметочными и измерительными инструментами проще добиться необходимой точности.
Не всегда удается точно выровнять конец линейки с торцом заготовки, поэтому в такой ситуации лучше, как говорят, пожертвовать нулем. Совместите с торцом следующее порядковое деление и отметьте размер в соответствии с ним. | Чтобы провести тонкую линию параллельно грани заготовки, используйте рейсмус. Показана разметка контура гнезда на стойке после определения положения конца перекладины |
Острый нож оставляет тончайшую линию, обеспечивая высокую точность разметки. В некоторых случаях углубленная линия становится также стартовой позицией для стамески
Когда нужно измерить толщину заготовки и пазового диска или ширину паза, электронный штангенциркуль избавит от ошибки, показывая точный размер | Убедиться, что упоры станка установлены точно под углом 90°, можно с помощью стального угольника |
Точная настройка станков для точной обработки деталей
Станки и электроинструменты обеспечат великолепные результаты только при условии их правильной настройки и регулировки. На этой странице показаны основные особенности настройки трех машин, главных для большинства мастерских: пильного и строгально-фуговального станков, а также фрезерного стола. Подготовив их к работе, помните следующие правила.
- Прежде всего, сделайте заготовки одинаковой толщины. Начинайте работу над любым проектом с обработки всех заготовок до одной и той же толщины. Любые различия в толщине затрудняют получение аккуратных соединений и вызывают необходимость в дополнительной подгонке шлифовке и циклевании.
- Разумный подход. Длинные доски неудобно обрабатывать, поэтому лучше сразу раскроить их на заготовки с небольшим припуском, с которыми проще управляться, добиваясь необходимой точности.
- Проверяйте размеры дважды. Реальная толщина плитных и листовых материалов, как правило, отличается от номинальной, поэтому для их измерения следует использовать штангенциркуль. Только после этого выпиливайте пазы, шпунты и фальцы соответствующей ширины.
Прежде чем что-то пилить, проверьте параллельность диска пазам в столе, настройте поперечный (угловой) упор на угол 90°, а затем установите продольный упор параллельно диску. При продольном пилении используйте прижимную гребенку, удерживающую заготовку плотно прижатой к продольному упору.
Выровняйте задний стол с высшей точкой траектории режущих кромок ножей, как показано на рисунке справа. Затем с помощью проверенного угольника убедитесь, что продольный упор установлен точно под прямым углом к заднему столу. Чтобы добиться отличного результата, при строгании всегда прижимайте заготовку к упору. Медленно подавайте доску на вращающуюся ножевую головку. Когда передний конец доски пройдет над ножами, сместите вперед место приложения прижимного усилия, чтобы доска прижималась к заднему столу. Для получения хорошего результата отрегулируйте задний стол и продольный упор.
Планируйте выполнение большей части фрезерных работ за несколько проходов, настроив упор на окончательную высоту или ширину для последнего прохода. Фиксируйте положение фрезера после каждого изменения вылета фрезы. При выборке пазов, шпунтов, фальцев и других элементов соединений используйте прижимы, подобные показанной здесь прижимной гребенке. Нетрудно сделать самому, для этого не потребуется много материала.
Окончательная подгонка гарантирует успех
Вне зависимости от того, сколько соединений требуется изготовить на станке, после каждого изменения настроек всегда делайте пробные проходы и образцы соединений, используя обрезки. Регулировку следует продолжать до достижения плотной сборки пробного соединения и только после этого приступить к обработке деталей проекта. Но несмотря на все ваши старания, порой можно обнаружить несовершенство в соединениях. Опилки на пильном столе или незаметное коробление ранее остроганной заготовки могут испортить работу и сделать сборку невозможной. Если деталь слишком толстая или широкая, не поддавайтесь искушению подогнать размер с помощью станков. Точную подгонку лучше доверить ручным инструментам.
- Маленький зензубель. С его помощью удается быстрее всего снять слой толщиной от 0,5 мм и более с широкого шипа или гребня. Зензубель с малым углом наклона железки особенно эффективен при работе поперек волокон. Выступающая сбоку режущая кромка позволяет обрабатывать внутренний угол вплотную к плечику шипа.
- Рашпиль или напильник. Плоский рашпиль, с крупной насечкой быстро удаляет материал, но оставляет более грубую поверхность, чем рубанок. Плоский напильник работает медленнее, но им хорошо выглаживать поверхность.
- Наждачная бумага. Если вам требуется снять совсем немного материала с шипа или другой широкой поверхности, наклейте кусок наждачной бумаги зернистостью 100 единиц на подходящий обрезок доски или пробковый брусок. Используйте самоклеящуюся наждачную бумагу или наклейте обычную с помощью аэрозольного клея или двухстороннего скотча. Такой способ позволяет обработать только одну плоскость, не затронув смежные, как это бывает, если просто обернуть брусок наждачной бумагой.
- Стамеска. Различной ширины клинки позволят удалить материал из любых труднодоступных мест. При зачистке плоской поверхности держите стамеску фаской вверх, прижимая ее плоскую переднюю грань к древесине.
Применяя рашпиль, стамеску или любой другой инструмент для удаления материала, не спешите и регулярно проверяйте результат, соединяя детали.
Тщательно планируйте последовательность сборки
Вы аккуратно выпилили все детали, добились плотности во всех соединениях и теперь готовы заняться сборкой. Но прежде чем открыть флакон с клеем, обязательно проведите пробную сухую сборку (без клея). Собирая изделие, определите, в каком порядке лучше соединять детали, сколько струбцин потребуется для плотного сжатия всех соединений и как лучше разместить струбцины, чтобы не было перекосов.
Сборку больших и сложных проектов лучше разделить на несколько простых этапов, вместо того чтобы суетиться, пытаясь склеить все детали за один раз. Например, делая шкафчик с филенчатыми боковинами, сначала соберите рамы с филенками, а затем приступайте к основной сборке. Такой подход дает вам больше времени для проверки всех соединений и требует меньше струбцин. Другой способ выиграть время — использовать клей с увеличенным временем схватывания. Например, обычный желтый клей Titebond заставляет провести всю сборку за 15 минут, а разновидность Titebond Extend позволяет выравнивать склейку в течение 25 минут.
При установке струбцин убедитесь, что их давление приходится на середину соединения. Неправильно установленная струбцина может деформировать детали так, что между ними образуется зазор. Иногда, несмотря на все старания, соединения не получаются аккуратными. Случайно соскользнувший инструмент, невнимательность или незамеченные опилки около упора приводят к тому, что соединение оказывается неплотным или в нем появляется заметный зазор.
Собирайте шкафчик поэтапно, склеив сначала небольшие боковые филенчатые рамы. Тогда вы сможете уделить больше внимания каждому соединению. Затем приступайте к сборке корпуса
Как можно спасти кажущуюся испорченной работу?
Зазор можно замазать смесью быстросхватывающегося эпоксидного клея с пылью от шлифовки такой же древесины (смесь должна иметь консистенцию густой пасты). Лучше использовать именно эпоксидный клей вместо ПВА, так как шпаклевка неминуемо размазывается по прилегающим к соединению поверхностям и эпоксидный клей застывает, не впитываясь в древесину. Излишки такого состава нетрудно удалить шлифовкой, чтобы не возникли проблемы при нанесении отделки. Применяйте такой метод заполнения, когда на первое место выходит внешний вид соединения, а не его прочность.
Если при пробной сборке шип болтается в гнезде, такое соединение не будет прочным. Заполнение зазоров клеем не принесет пользы, поэтому не поленитесь усилить слишком тонкую часть с помощью древесины. Выпилите две накладки, чтобы шип стал чуть толще, чем требуется, и приклейте их с обеих сторон. После просушки снова подгоните шип к размерам гнезда.
Превратите недостаток в достоинство
Иногда лучше не скрывать следы ремонта, а сделать их видимыми. В слишком узком ясеневом шипе, сделали два пропила и вставили в них тонкие клинья из вишни, которые плотно прижали узкие щечки шипа к краям гнезда. В других случаях, например, при соединении потайным шипом, небольшие фаски или закругления вдоль ребер плечиков сделают неплотный стык менее заметным.
Замените деталь
Это может произойти с каждым из нас. Некоторые ошибки не имеет смысла исправлять по двум причинам: (1) если независимо от вашего мастерства и старания неприглядный дефект останется заметным или (2) если быстрее и проще сделать новую деталь взамен испорченной.
С древних времён, после освоения орудий труда, человек приступил к строительству жилища из дерева. Пройдя эволюцию, человек тысячелетиями продолжает улучшать строительство своего жилища. Конечно современные технологии упростили строительство, дали широкую возможность для фантазии, но основные знания о свойствах деревянных конструкций переходят из поколения в поколонее. Рассмотрим способы соединения деревянных деталей.
Рассмотрим способы соединения деревянных деталей, с которыми сталкиваются начинающие мастера. В основном это плотничные соединения, передаваемые из поколения в поколение, эти навыки применяются уже не одно столетие. Прежде чем приступить к соединению древесины, мы подразумеваем, что древесина уже обработана и готова к употреблению.
Первое основное правило, которое следует выполнять при соединении деревянных деталей — тонкую деталь крепят к более толстой.
Наиболее часто встречающиеся способы соединения древесины, которое понадобится при строительстве приусадебных построек бывает нескольких видов.
Соединение в торец
Это один из самых простых способов соединения (сплачивание). При этом способе необходимо как можно более плотно подогнать поверхности двух соединяемых элементов. Детали плотно прижимают друг к другу и скрепляют при помощи гвоздей или шурупов.
Способ простой, но для получения качества изделия необходимо выполнить несколько условий:
Длина гвоздей должна быть такая, что бы они пройдя через всю толщину первой заготовки, зашли своим острым концом в основу другой детали на глубину равную не менее ⅓ длины гвоздя;
Гвозди не должны располагаться на одной линии, а количество их должно быть не менее двух. То есть один из гвоздей смещают от осевой линии вверх, а второй наоборот вниз;
Толщина гвоздей должна быть такова, чтобы при их забивании в древесине не появилась трещина. Избежать появление трещины в древесине поможет предварительное сверление отверстий, причём диаметр сверла должен быть равный 0,7 диаметра гвоздей;
Для получения лучшего качества соединения, соединяемые поверхности предварительно хорошо смазать клеем, причем лучше применять влагостойкий клей, например эпоксидный.
Соединение в наклад
При этом методе, две детали накладываются одна на другую и скрепляются при помощи гвоздей, шурупов или болтов. Деревянные заготовки, при этом способе соединения, могут размещаться по одной линии или смещаться под определенным углом друг относительно друга. Для того что бы угол соединения заготовок был жестким, необходимо скрепить детали не менее, чем четырьмя гвоздями или шурупами двумя рядами по две штуки в ряду.
Если вы крепите при помощи только двух гвоздей, шурупов или болтов, то располагать их следует по диагонали. Если гвозди будут иметь сквозной выход через обе детали, с последующим загибанием выступающих концов — этот способ соединения значительно увеличит прочность. Соединение в наклад не требует высокой квалификации мастера.
Соединение в полдерева
Этот способ более сложный, он требует уже определенных навыков и более скрупулезного подхода к работе. Для такого соединения, в обеих деревянных заготовках делают выборку древесины на глубину равной половине их толщины, и шириной, равной ширине соединяемых деталей.
Соединять детали в полдерева можно под различными углами.
Важно соблюдать следующее правило:
Чтобы угол выборки на обеих деталях был равным, а ширина обеих выборок строго соответствовала ширине детали. При соблюдении этих условий, детали плотно прилегают к друг другу, а их кромки разместятся в одной плоскости. Скрепляют соединение гвоздями, шурупами или болтами, а для усиления прочности все так же используют клей. В случае необходимости, такое соединение может быть и частичное. То есть, конец одной из заготовок срезают под определенным углом, а в другой детали выполняют соответствующую выборку. Такое соединение применяется при угловом сплачивание. Оба шипа (выборки) в данном случае подрезают под углом 45 градусов, а стык между ними располагается по диагонали.
Сращивание по длине
Такое сращивание брусков и балок по длине имеет свои особенности.
На примет для вертикальных опор сращивание является простым.
Но совсем другое дело, когда балка или брус в месте сращивания подвержены нагрузкам на изгиб или кручение, в таком случае простым креплением гвоздями или шурупами не обойдёшься.
Сращиваемые детали срезают под углом (в косую накладку) и сжимают болтами. Количество болтов зависит от прилагаемых нагрузок, но их должно быть не менее двух.
Иногда устанавливают дополнительные накладки, например, металлические пластины, лучше с обеих сторон, сверху и снизу, для прочности можно дополнительно скрепить проволокой.
Соединение в шпунт
Такое соединение применяют при настилке пола или для досок обшивки. Для этого в грани одной доски выполняют шип, а в другой — паз.
При таком сращивании исключаются щели между досками, а сама обшивка приобретает красивый вид. Обработанная соответствующим образом пиломатериалы, поступают в торговую сеть, где их можно приобрести в готовом виде.
Примером таких материалов могут служить половая доска или вагонка.
Соединение “гнездо-шип”
Это одно из самых распространенных соединений деревянных деталей.
Такое соединение обеспечит прочное, жесткое и аккуратное сплачивание.
Само собой разумеется, что оно требует от исполнителя определенных навыков и аккуратности в работе.
При выполнении этого соединения, нужно помнить, что не качественное шиповое соединение не добавит надежности и не будет иметь красивый вид.
Шиповое соединение состоит из паза, выдолбленного или высверленного в одной из деревянных деталей, а так же шипа, выполненного на конце другого, прикрепляемого элемента.
Детали должны иметь одинаковую толщину, но если толщина разная, то гнездо изготавливается в той части, которая более толще, а шип изготавливается во второй, более тонкой части. Соединение выполняют на клею с дополнительным скреплением гвоздями, шурупами. При ввинчивании шурупа нужно помнить, что предварительное сверление облегчит этот процесс. Головку шурупа лучше утаивать, а направляющее отверстие должно составлять ⅔ диаметра шурупа и быть на 6 мм меньше его длины.
Одним из очень важных условий, является одинаковая влажность соединяемых деталей. Если соединяемые элементы имеют различную влажность, то при высыхании шип уменьшится в размере, что приведет к разрушению всего соединения. Именно поэтому соединяемые детали должны иметь одинаковую влажность, близкую к условиям эксплуатации. Для наружных конструкций влажность должна находится в пределах 30-25%.
Использование древесины для украшения построек.Выбор древесины.
В резьбе для выполнения больших поделок с крупными элементами нередко используют древесину хвойных пород , как основную. Они доступны, а полосатая текстура может быть обыграна в орнаментах.
В качестве фона для накладной и прорезной резьбы, используется пихта .
Ценным материалом является кедр , его мягкая, с красивой текстурой и приятным желто-розовым или светло-розовым цветом ядра древесина. Древесина легко режется, мало растрескивается при усушке и устойчива к гниению.
Древесина груши используется для высокохудожественных деталей резьбы, так как она прочна и мало коробится от атмосферных воздействий.
Тополь , древесина очень мягкая и легкая — используется для изготовления резной декоративной колонны или фоновых щитов для крепления накладной резьбы.
Для изготовления цепочек из круглых колец хорошо использовать древесину яблони . Эту древесину используют в небольших поделках, в накладной резьбе. При этом используются пружинистые свойства яблони.
Так же используется древесина липы . Очень легкая, хорошо строгается, отлично сверлится и шлифуется.
Резьба из дуба трудоемка в изготовлении из-за его твердости.
Но дуб не боится влаги, не коробится. Изделия из натуральной древесины очень красивы, но бъют по карману. Для снижения стоимости изделия применяется шпонирование. Например, двери шпонированные выполняются, по заказу клиента, «под дуб». Получаем красивые двери, внешне схожи с натуральными, но по цене намного ниже.
Про самых крутых столяров и плотников говорят, что они способны построить дом без единого гвоздя. Японские ремесленники, даже любители, как раз из таких.
Несколько лет назад молодому работнику автомобильной индустрии, увлечённому , попалась в руки книга с описанием традиционных японских техник работы с деревом. Его очень увлекли описания соединений деталей без использования гвоздей, саморезов и клея. Он захотел научиться делать также. Вот только схем для изготовления крепежей в книге не было. Тогда парень решил нарисовать их сам.
Для моделирования и анимации деталей он использовал бесплатный сервис Fusion-360. Получившийся результат японец перевёл в гифки и выложил в твиттер-аккаунт под названием The Joinery . Почти за год молодой столяр визуализировал 85 различных способов разъёмных соединений.
Разнообразие креплений действительно поражает. С их помощью можно смастерить в принципе что угодно — табуретку, диван, стол и так далее. Главное — иметь прямые руки и хороший, желательно электрический инструмент.
Но даже если ручной труд вас совсем не вдохновляет, вы, вероятно, получите удовольствие от просмотра гифок. То, с каким изяществом детали сцепляются друг с другом, гипнотизирует.
Кроме обработки цельных кусков древесины, часто приходится соединять деревянные детали в узлы и конструкции. Соединения элементов деревянных конструкций называют посадками. Соединения в конструкциях деревянных деталей определяются пятью видами посадок: напряженная, плотная, скользящая, свободная и очень свободная посадка.
Узлы — это части конструкций в местах соединения деталей. Соединения деревянных конструкций подразделяются на виды: торцевые, боковые, угловые Т-образные, крестовидные, угловые L-образные и ящичные угловые соединения.
Столярные соединения имеют более 200 вариантов. Здесь рассмотрены только соединения, которыми пользуются на практике столяры и плотники.
Торцевое соединение (наращивание) — соединение деталей по длине, когда один элемент является продолжением другого. Такие соединения бывают гладкие, зубчатые с шипами. Дополнительно их закрепляют клеем, шурупами, накладками. Горизонтальные торцевые соединения выдерживают нагрузки на сжатие, растяжение и на изгиб (рис. 1 — 5). Пиломатериалы наращивают в длину, образуя на концах вертикальные и горизонтальные зубчатые соединения (клиновой замок) (рис. 6). Таким соединениям не нужно быть под давлением в течение всего процесса склеивания, так как здесь действуют значительные силы трения. Зубчатые соединения пиломатериалов, выполненные фрезерованием, отвечают первому классу точности.
Соединения деревянных конструкций должны быть изготовлены тщательно, в соответствии с тремя классами точности. Первый класс предназначен для измерительного инструмента высокого качества, второй класс — для изделий мебельного производства, а третий — для стройдеталей, сельскохозяйственного инвентаря и тары. Боковое соединение кромкой нескольких досок или реек называют сплачиванием (рис. 7). Такие соединения применяют в конструкциях полов, ворот, плотничных дверей и т. д. Дощатые, реечные щиты дополнительно укрепляют поперечинами и наконечниками. При обшивке потолков, стен верхние доски перекрывают нижние на 1/5 — 1/4 ширины. Наружные стены обшивают горизонтально уложенными досками внахлёст (рис. 7, ж). Верхняя доска перекрывает нижнюю на 1/5 — 1/4 ширины, что обеспечивает отвод атмосферных осадков. Соединение конца детали со средней частью другой образует Т-образное соединение деталей. Такие соединения имеют большое число вариантов, два из которых показаны на рис. 8. Эти соединения (вязки) применяют при сопряжении лаг перекрытий и перегородок с обвязкой дома. Соединение деталей под прямым или косым углом называют крестовидным соединением. Такое соединение имеет один или два паза (рис. 3.9). Крестообразные соединения применяют в конструкциях крыш и ферм.
Соединения двух деталей концами под прямым углом называют угловыми. Они имеют сквозные и несквозные шипы, открытые и впотёмок, вполупотёмок внакладку, вполдерева и т. п. (рис. 10). Угловые соединения (вязки) применяют в оконных неверных блоках, в соединениях парниковых рам и др.Шиповое соединение впотемок имеет длину шипа не менее половины ширины соединяемой детали, а глубина паза на 2 — 3 мм больше длины шипа. Это необходимо чтобы соединяемые детали легко сопрягались друг с другом, и в гнезде шипа после склеивания оставалось место для излишков клея. Для дверных рам применяют угловое шиповое соединение впотемок, а для увеличения размеров соединяемой поверхности- вполупотемок. Двойной или тройной шип повышает прочность углового соединения. Однако прочность соединения определяется качеством его выполнения. В мебельном производстве широко применяют разнообразные угловые ящичные соединения (рис. 11). Из них наиболее простое — открытое сквозное шиповое соединение. До изготовления такого соединения на одном конце доски шилом размечают по чертежу шипы. По разметке боковых частей шипа пилкой с мелкими зубьями делают пропил. Каждый второй пропил шипа выдалбливают стамеской. Для точности соединения сначала пропиливают и выдалбливают гнезда для шипов в одной детали. Ее накладывают на конец другой детали и размельчают. Затем пропиливают, выдалбливают и соединяют детали, зачищая соединение рубанком, как показано на рис. 11.
При соединении деталей на «ус» (под углом 45°) угловую вязку закрепляют стальными вставками, как показано на рис. 12. При этом следят, чтобы одна половина вставки или скрепа входила в одну деталь, а другая половина — в другую. Клиновидную стальную пластинку или кольцо помещают в выфрезерованные пазы соединяемых деталей.
Углы рам и ящиков соединяют прямым открытым сквозным шиповым соединением (рис. 3.13, а, б, в). При повышенных требованиях к качеству (с наружной стороны шипы не видны) угловую вязку выполняют косым соединением впотёмок, паз и гребень или косым соединением на рейку, как показано на рис. 13, г, д, е, ж и на рис. 14.
Коробчатую конструкцию с горизонтальными или вертикальными поперечными элементами (полки, перегородки) соединяют с помощью угловых Т-образных соединений, показанных на рис. 15.
В соединении элементов верхнего пояса деревянных ферм с нижним используют угловые врубки. При сопряжении элементов фермы под углом 45° или менее в нижнем элементе (затяжке) делают одну врубку (рис. 16,а), при угле более 45° — две врубки (рис. 16,6). В обоих случаях торцевой пропил (врубка) перпендикулярен направлению действующих сил.
Дополнительно узлы закрепляют болтом с шайбой и гайкой, реже скобами. Бревенчатые стены дома (сруба) из горизонтально уложенных бревен в углах соединяют врубкой «в лапу». Она может быть простой или с дополнительным шипом (лапа с приямком). Разметку врубки выполняют так: конец бревна обтесывают в квадрат, на длину стороны квадрата (вдоль бревна), чтобы после обработки получился куб. Стороны куба делят на 8 равных частей. Затем с одной стороны снизу и сверху удаляют 4/8 часть, а остальные стороны выполняют, как показано на рис. 17. Для ускорения разметки и точности изготовления врубок используют шаблоны.
Соединения деревянных элементов имеют задачу связать сопрягаемые строительные материалы, например обрезные брусья, так, чтобы они не смещались относительно друг друга. По положению и направлению соединяемых деревянных элементов различают продольные соединения и угловые соединения, а также соединения на ответвлениях и перекрестях. Пространственные соединительные элементы из стального листа и накладки из стального листа с просверленными заранее отверстиями часто заменяют плотницкие соединения.
Соединения, которые должны передавать усилия определенной величины и направления, например усилия сжатия, называют также стыками соединяемых деревянных элементов как стержней, например сжатых стержней. Сжатые стержни, соединяемые под острым углом, могут соединяться на врубках. Другие соединения деревянных конструкций устраиваются за счет стыков деревянных элементов с помощью соединительных средств.
По виду соединительных средств такие соединения называются гвоздевыми или болтовыми, дюбельными или нагельными соединениями. В строительстве из дерева применяют также клееные строительные конструкции. Так как они имеют особенные преимущества, применение клееных деревянных конструкций имеет все увеличивающееся значение.
Продольные соединения
Различают продольные соединения на опорах и продольные соединения в пролете. Над опорами применяют перпендикулярные цапфы, стык «в лапу» и частично цапфовый стык «в лапу» (рис. 1). Для усиления этих стыков сверху или сбоку могут вбиваться строительные скобы из плоской или круглой стали. Часто деревянные элементы стыкуются в лоб и закрепляются только строительными скобами. Если, однако, в стыке действуют большие растягивающие усилия, например у прогонов на стропилах крыши, то оба элемента в лоб стыкуются на опоре и связываются боковыми накладками из досок или дырчатыми полосками защищенной от коррозии стали.
Рис. 1. Продольные соединения
Прогоны могут быть также выполнены в виде консольно-подвесных (прогоны Гербера) или шарнирных прогонов . У них стык находится в месте, определенном расчетом, недалеко от опоры, в которых изгибающие моменты равны нулю и где нет изгибающих усилий (рис. 2). Там прогоны соединяют прямой или косой накладкой. Входящий прогон удерживается шурупным болтом, который называют также шарнирным болтом. Шарнирный болт с подкладочными шайбами должен воспринимать нагрузку от подвешенного прогона.
Рис. 2. Продольные соединения прогонов Гербера
Прогоны Гербера с лежащим сверху стыком нецелесообразны, так как имеется опасность, что прогоны на краю стыка оторвутся. При подвешенном стыке, напортив, опасность отрыва отсутствует.
Для соединения прогонов Гербера применяют также пространственные элементы из стального листа, которые называют также соединительными элементами Гербера. Они прикрепляются гвоздями по лобовым стыкуемым концам прогонов (см. рис. 2).
Угловые соединения
Угловые соединения необходимы, когда два бревна или бруса в углу стыкуются под прямым или приблизительно под прямым углом в одной плоскости. Наиболее часто применяемыми видами стыков являются вырезные цапфы, гладкая угловая лапа и сжатая лапа (рис. 3). С помощью вырезных цапф и гладких угловых лап соединяются лежащие на опорах или выступающие консольно концы порогов, прогонов и стропильных ног. Для закрепления соединений могут применяться гвозди или шурупные болты. Сжатая лапа имеет косо входящие друг в друга плоскости. Она особенно подходит для соединения нагруженных, полностью лежащих на опоре порогов.
Рис. 3. Угловые соединения
Ответвления
При ответвлении подходящий под прямым или под косым углом брус в большинстве случаев поверхностно стыкуется с другим брусом. В обычных случаях применяют стык на цапфах, а во второстепенных конструкциях также и соединение «в лапу». Кроме того, балки из бруса могут стыковаться с помощью металлических соединительных пространственных элементов. В цапфовых соединениях толщина цапфы составляет примерно одну треть толщины бруса. Цапфы имеют длину в большинстве случаев от 4 до 5 см. Паз для цапфы делается на 1 см глубже, чтобы сила сжатия передавалась не через сечение цапфы, а через большую площадь оставшегося сечения брусьев.
При устройстве цапф различают нормальные цапфы, проходящие через всю ширину бруса, и оттопыренные (пеньковые) цапфы , которые применяют при соединениях на концах брусьев (рис. 4). Если брусья в соединении подходят друг к другу не под прямым углом, например у угловых подкосов, то цапфа у подкоса должна быть выполнена под прямым углом к горизонтальному (или вертикальному) элементу конструкции (см. рис. 4).
Рис. 4. Соединения с помощью цапф
При устройстве цапф в деревянных балках и прогонах цапфа должна нести всю нагрузку. Более выгодно такие соединения осуществлять с применением балочных башмаков из защищенной от коррозии стали (рис. 9). Эти башмаки закрепляются с помощью специальных гвоздей таким образом, чтобы предотвратить их подкашивание и поворот относительно места стыковки. Кроме того, поперечное сечение балки не ослабляется отверстиями для цапф.
Перекрестные соединения
Деревянные брусья могут пересекаться в одной плоскости или со смещенными плоскостями и быть накладными или опорными. Пересекающиеся в одной плоскости брусья могут пересекаться «В ЛАПУ», если ослабление сечения не играет никакой роли (рис. 5). Пересекающиеся накладные пороги на опорных балках желательно связать круглыми шпонками (штифтами) из твердого дерева или из стали длиной от 10 до 12 см (рис. 6).
Рис. 5. Соединение «в лапу»
Рис. 6. Соединение с помощью круглых шпонок (штифтов)
Стыкующиеся сбоку брусья получают хорошую опору на столбе, если их соединение выполнено «В ПАЗ» (рис. 7). Для этого плоскости пересечения обоих элементов вырезаются на глубину от 1,5 до 2,0 см. При этом получается несдвигаемое соединение, которое закрепляется с помощью шурупного болта.
Рис. 7. Соединение «в паз»
При стыковании наклонных и горизонтальных брусьев, как это обычно имеет место при стыковании стропильных ног с прогонами — порогами, в стропильной ноге делается вырез, соответствующий уклону, который называется врезкой (рис. 8).
Рис. 8. Врезка стропильной ноги
Глубина врезки в стропильных ногах при нормальной высоте сечения от 16 до 20 см составляет от 2,5 до 3,5 см. Для крепления служит один гвоздь, проникающий в порог на длину не менее 12 см, или специальный анкер для крепления стропил к прогонам.
Рис. 9. Соединение с помощью стального башмака
Врубки
При врубках входящий под острым углом сжатый стержень связывается с другим брусом с помощью одной или нескольких передающих усилие плоскостей на его лобовой стороне. По количеству и положению передающих усилие плоскостей различают лобовую врубку, врубку с зубом и двойную лобовую врубку с зубом.
При лобовой врубке (называемой также лобовым упором) принимающий брус имеет клиновидный вырез, соответствующий по форме концу сжатого стержня (рис. 10). Лобовая плоскость должна проходить под углом, делящим тупой внешний угол врубки пополам. То же направление должен иметь и скрепляющий болт, гарантирующий стык от бокового смещения. Для разметки врубки проводят параллели на одинаковом расстоянии от сторон угла, который надо делить пополам. Соединительная линия между точкой их пересечения и вершиной тупого угла будет биссектрисой этого угла (см. рис. 10). Положение скрепляющего болта получается, если расстояние между биссектрисой и концом врубки разделить на три части параллельно биссектрисе (см. рис. 10).
Рис. 10. Лобовая врубка
Под действием сжимающей силы лежащая перед лобовой частью сжатого стержня древесина работает на срез (см. рис. 10). Так как допустимое напряжение на срез древесины вдоль волокон сравнительно невелико (0,9 МН/м 2), то плоскость древесины перед гранью среза (плоскость среза) должна быть достаточно большой. Так как, кроме того, следует принимать в расчет трещинообразование за счет усушки, то за редким исключением длина плоскости среза не должна быть меньше 20 см.
При обратной или зубчатой врубке плоскость врубки обрезается под прямым углом к нижней стороне сжатого стержня (рис. 11). Вследствие того, что из-за внецентренного соединения в зубчатой врубке может возникнуть опасность раскалывания сжатого стержня, необходимо, чтобы свободный конец врубки плотно не прилегал к опорному стержню и между ними был бы предусмотрен шов.
Рис. 11. Зубчатая врубка
Двойная врубка состоит, как правило, из лобовой врубки в сочетании с зубчатой врубкой (рис. 12). Направление плоскостей врубки аналогично тому, как это принято для каждой из врубок этого сочетания. Однако зубчатая врубка в этом случае должна быть глубже не менее чем на 1 см, для того чтобы ее плоскость среза находилась ниже плоскости среза лобовой врубки. Скрепляющий болт должен проходить параллельно лобовой части врубки примерно посередине между биссектрисой и вершиной острого угла соединения.
Рис. 12. Двойная врубка
Глубина врубки t v ограничивается по DIN 1052. Определяющими для этого являются угол примыкания (а) и высота h вырезаемого стержня (табл. 1).
Штифтовые и болтовые соединения
В случае штифтовых и болтовых соединений деревянные брусья или доски, соприкасающиеся боковыми сторонами, соединяются цилиндрическими соединительными элементами, такими, как стержневые дюбели, болты с утопленными головками и гайками, обыкновенные болты с гайками. Эти стержневые дюбели и болты должны препятствовать тому, чтобы деревянные элементы сдвигались в плоскости соединения, которая называется также плоскостью среза. При этом действуют силы перпендикулярно к оси стержневого дюбеля или болта. Дюбели и болты при этом работают на изгиб. В соединяемых деревянных элементах все усилия сосредоточиваются на внутренней поверхности отверстий для дюбелей или болтов.
Количество устанавливаемых в месте соединения стержневых дюбелей и болтов зависит от величины передаваемого усилия. При этом, как правило, должно устанавливаться не менее двух таких элементов (рис. 13).
Рис. 13. Соединение с помощью стержневых дюбелей
В одном соединении многие плоскости среза могут быть расположены рядом друг с другом. По числу плоскостей среза, которые связаны одинаковыми соединительными элементами, различают односрезные, двухсрезные и многосрезные дюбельные и болтовые соединения (рис. 14). Согласно DIN 1052 односрезные несущие соединения с помощью стержневых дюбелей должны иметь не менее четырех стержневых дюбелей.
Рис. 14. Болтовые соединения
Для болтовых соединений применяют в основном болты с гайками из стали с нормируемым диаметром 12, 16, 20 и 24 мм. Для того чтобы головка и гайка болта не могли врезаться в дерево, под них следует подкладывать прочные стальные шайбы. Минимальные размеры этих шайб приводятся для различных диаметров болтов в DIN 1052 (табл. 2).
Чтобы предотвратить расщепление соединяемых деревянных элементов стержневыми дюбелями и болтами, эти соединительные средства должны иметь установленные минимальные расстояния между собой, а также от нагруженного и ненагруженного концов. Минимальные расстояния зависят от направления силы, от направления волокон древесины и от диаметра стержневого дюбеля или болта db и do (рис. 15 и 16). Для несущих болтов с гайками следует выдерживать большие расстояния между собой и от нагруженного конца, чем в случае стержневых дюбелей и болтов со спрятанными головками. Зато близко расположенные друг к другу в направлении волокон древесины стержневые дюбели или болты со спрятанными головками должны быть расположены в разбежку относительно линии среза, чтобы соединения не растрескивались (см. рис. 15).
Рис. 15. Минимальные расстояния в случае стержневых дюбелей и болтов со скрытой головкой
Рис. 16. Минимальные расстояния в случае несущих болтов
Отверстия для штифтов и болтов предварительно высверливаются перпендикулярно к плоскости среза. Для этого применяют электрические сверла со станиной с параллельным перемещением. Для штифтов при высверливании отверстий в дереве, а также при одновременном высверливании отверстий в дереве и металлических соединительных элементах диаметр отверстия должен соответствовать диаметру штифта.
Также и отверстия для болтов должны хорошо подходить к диаметру болтов. Нельзя увеличивать диаметр отверстия по сравнению с диаметром болта более чем на 1 мм. При болтовых соединениях плохо, когда болт свободно сидит в отверстии. Также плохо, если за счет усушки древесины зажим болта в отверстии постепенно ослабевает. При этом в плоскости среза возникает люфт, который приводит к еще большему давлению стержня болта на граничные плоскости стенок отверстий (рис. 17). Вследствие связанной с этим податливостью болтовые соединения не могут применяться неограниченно. Для простых построек, таких, как сараи и навесы, а также леса, их, однако, можно применять. Во всяком случае в готовом сооружении болты должны подтягиваться многократно в течение эксплуатации.
Рис. 17. Люфт при болтовом соединении
Дюбельные соединения
Дюбели — это крепежные элементы из твердого дерева или из металла, которые применяются вместе с болтами для соединения гладко-стыкуемых деревянных элементов (рис. 18). Их располагают таким образом, чтобы они равномерно действовали на поверхности соединяемых элементов. При этом передача усилий осуществляется только через дюбели, тогда как болты обеспечивают зажимающее действие в соединении, чтобы дюбели не могли опрокинуться. Рейки из плоской или профильной стали присоединяются к деревянным элементам также с помощью дюбелей. Для этого применяют односторонние дюбели или плоские стальные дюбели. Дюбели бывают различных форм и видов.
Рис. 18. Соединение деревянных элементов с помошью дюбелей и болтов
При устройстве дюбельных соединений с запрессованными дюбелями сначала в соединяемых элементах высверливаются отверстия для болтов. После этого деревянные элементы снова разделяются, и вырезается, если необходимо, паз для основной пластины. В зависимости от технологии строительства дюбель полностью или частично загоняется в паз одного из соединяемых элементов с помощью киянки. Для окончательного зажима точно выверенного по оси соединения применяют особые зажимные болты с большой шайбой. Соединения с многими или с большими запрессованными дюбелями зажимаются с помощью гидравлического пресса. При соединениях с большим числом дюбелей, как это бывает при устройстве угловых соединений в рамах из клееных дощатых элементов, более предпочтительно использовать круглые вставные дюбели, так как при запрессованных дюбелях давление запрессовки может оказаться слишком большим (рис. 19).
Рис. 19. Дюбельное соединение в углу рамы
Каждому дюбелю, как правило, должен соответствовать один болт с гайкой , диаметр которого зависит от величины дюбеля (табл. 3). Величина подкладочной шайбы такая же, как и при болтовых соединениях. В зависимости от величины действующей на соединение силы могут применяться большие или меньшие дюбели. Самыми употребительными являются диаметры от 50 до 165 мм. На чертежах величина дюбелей обозначается символами (табл. 4).
| Таблица 3. Минимальные размеры в дюбельных соединениях | ||
| Наружный диаметр d d в мм | Диаметр болта d b в мм | Расстояние между дюбелями/расстояние от дюбеля до конца элемента, е db ,в мм |
| 50 | М12 | 120 |
| 65 | М16 | 140 |
| 85 | М20 | 170 |
| 95 | М24 | 200 |
| 115 | М24 | 230 |
| Значения справедливы для семейства круглых запрессных дюбелей типа D. | ||
При расстановка дюбелей следует придерживаться определенных расстояний дюбелей между собой и от краев деревянных элементов. Эти минимальные расстояния согласно DIN 1052 зависят от вида дюбеля и от его диаметра (см. табл. 3).
Болты с гайками дюбельных соединений проводятся почти всегда через центр дюбеля. Только при прямоугольных и плоских стальных дюбелях они лежат вне плоскости дюбеля. При затяжке гаек на болтах подкладочные шайбы должны врезаться примерно на 1 мм в древесину. При дюбельных соединениях гайки на болтах через несколько месяцев после установки должны подтягиваться повторно, для того чтобы их затягивающее действие осталось и после усадки древесины. Говорят о соединении с постоянной передачей усилия.
Несущие нагельные соединения
Несущие нагельные (гвоздевые) соединения имеют задачей передавать усилия растяжения и сжатия. С помощью нагельных соединений могут скрепляться несущие детали, например для свободно опертых ферм, а также конструкций из досок и брусьев. Нагельные соединения могут выполняться односрезными, двухсрезными и многосрезными. При этом величина гвоздей должна соответствовать толщине пиломатериалов и глубине забивки. Кроме того, при расположении гвоздей должны выдерживаться определенные расстояния между ними. В несущих нагельных соединениях отверстия метут высверливаться заранее. Высверленное отверстие при этом должно быть немного меньшего диаметра, чем диаметр гвоздя. Так как при этом дерево не так сильно растрескивается, гвозди таким способом можно размещать ближе друг к другу. Кроме того, несущая способность гвоздевого соединения повысится, а толщина древесины может быть уменьшена.
Односрезные нагельные соединения применяются, когда сжатые и растянутые стержни из досок или брусьев должны присоединяться к брусьям (рис. 20). При этом гвозди проходят только через один соединительный шов. Они нагружены там перпендикулярно шахте отверстия и могут изогнуться при слишком большом усилии. Так как в соединительном шве в теле гвоздя возникают также усилия среза, то эту плоскость сечения называют плоскостью среза. В случае парного присоединения дощатых стержней на плоскостях основного бруса имеют место два односрезных нагельных соединения друг напротив друга.
Рис. 20. Односрезное нагельное соединение
При двухсрезных нагельных соединениях гвозди проходят через три соединяемых деревянных элемента (рис. 21). Гвозди имею по две плоскости среза, так как они в обоих соединительных швах нагружены одинаково направленной силой. Поэтому несущая способность двухсрезно-нагруженного гвоздя в два раза больше, чем у односрезного. Для того чтобы двухсрезные нагельные соединения не могли разойтись, половину гвоздей забивают с одной стороны, а другую половину — с другой. Двухсрезные нагельные соединения в основном применяют, если свободно опертые фермы целиком или преимущественно состоят из досок или брусьев.
Рис. 21. Двухсрезное нагельное соединение
Минимальные толщины деревянных элементов и минимальная глубина забивки гвоздей
Так как тонкие деревянные элементы при забивании гвоздей легко раскалываются, то доски для несущих стержней, поясов и планок должны быть толщиной не менее 24 мм. При применении гвоздей начиная с размера 42/110 следует использовать еще большие минимальные толщины а (рис. 22). Они зависят от диаметра гвоздя. При нагельных соединениях с предварительно просверленными отверстиями минимальные толщины древесины метут быть меньше, чем при простом забивании гвоздей, так как опасность растрескивания при этом меньше.
Рис. 22. Минимальная толщина и глубина забивки
Удаление острия гвоздя от наиболее близко лежащей плоскости среза называют глубиной забивки s (см. рис. 22). Она зависит от диаметра гвоздя dn и имеет различную величину при односрезных и двухсрезных гвоздевых соединениях. Односрезно-нагруженные гвозди должны иметь глубину забивки не менее 12d n . Однако для определенных специальных гвоздей из-за большей удерживающей силы вследствие особой профилировки достаточной является глубина забивки 8d n . При двухсрезных соединениях также достаточной является глубина забивки 8d n . При меньшей глубине забивки несущая способность гвоздей уменьшается. Если гвозди имеют глубину забивки менее половины требуемой, то их нельзя принимать в расчет на передачу усилий.
Минимальные расстояния между гвоздями
Крепления опалубок, реек и кобылок, а также стропил, обрешетки и т.п. допустимы с применением менее четырех гвоздей. Однако в общем случае для каждого шва или многосрезного гвоздевого соединения, предназначенного для передачи усилий, требуется не менее четырех гвоздей.
Равномерное расположение этих гвоздей на плоскости соединения производится с помощью гвоздевых рисок (рис. 23). Для того, чтобы два расположенных друг за другом гвоздя не сидели на одном и том же волокне, их смещают относительно точки пересечения взаимно перпендикулярных гвоздевых рисок на толщину гвоздя в обоих направлениях. Кроме того, необходимо соблюдать минимальные расстояния. Они зависят от того, проходит ли направление силы параллельно или поперек волокон. Далее необходимо следить за тем, будут ли концы стержней или края древесины нагружены действующей в соединении силой или не будут. Так как при нагруженных концах стержней или краях возникает опасность растрескивания, то необходимо выдерживать большие расстояния от краев до гвоздей.
Рис. 23. Минимальные расстояния между гвоздями при односрезном соединении
При односрезном гвоздевом соединении вертикального или диагонального растянутого стержня гвоздями диаметром d n ≤ 4,2 мм действительны минимальные расстояния, приведенные на рис. 23. При применении гвоздей диаметром d n > 4,2 мм эти расстояния следует несколько увеличить. Если отверстия для гвоздей высверливаются предварительно, то в большинстве случаев требуются меньшие расстояния.
При двухсрезных гвоздевых соединениях гвозди располагаются уступами. Между рисками односрезного гвоздевого соединения проводятся дополнительные риски с минимальным расстоянием 10d n (рис. 24).
Рис. 24. Минимальные расстояния между гвоздями при двухсрезном соединении
Устройство гвоздевых соединений
При устройстве гвоздевых соединений гвозди должны забиваться в древесину вертикально. При этом шляпка гвоздя должна только слегка вдавливаться в дерево, чтобы волокна древесины в месте стыка не повредились. По этой же причине выступающие концы гвоздей могут загибаться только особым образом. Это должно происходить только перпендикулярно волокнам. Для нанесения расположения гвоздей применяют, как правило, соответствующим образом просверленные шаблоны из тонкой фанеры или жести. В случае фанерных шаблонов дырки делаются такого диаметра, чтобы через них могли проходить шляпки гвоздей. В случае шаблонов из жести места расположения гвоздей размечаются кисточкой и краской.
Гвоздевые соединения со стальными накладками
Гвоздевые соединения со стальными накладками можно подразделить на три вида, а именно соединения с врезанными или снаружи лежащими накладками толщиной не менее 2 мм и соединения с врезанными накладками толщиной менее 2 мм.
Снаружи лежащие накладки , как правило, имеют заранее просверленные отверстия (рис. 25). Они накладываются поверх соединения брусьев или досок в торец и прибиваются соответствующим количеством проволочных или специальных гвоздей. При врезанных накладках толщиной не менее 2 мм отверстия для гвоздей должны просверливаться одновременно в деревянных элементах и в накладках. При этом диаметр отверстий должен соответствовать диаметру гвоздя. Врезанные накладки толщиной менее 2 мм, которых в месте стыка может быть несколько, могут пробиваться гвоздями без предварительного просверливания (рис. 26). Такие соединения могут устраиваться только с помощью специально разработанных шлицевых инструментов и выполняться только на основе специального допуска властей.
Рис. 25. Соединение с помощью дырчатой стальной пластины-накладки
Рис. 26. Гвоздевое соединение с врезанными стальными накладками (Грейм)
Соединения с помощью гвоздевых фасонок
Гвоздевые фасонки применяются для рационального изготовления деревянных фахверковых ферм из однорядных сечений древесины (рис. 27). Для этого обрезаются по длине деревянные стержни одинаковой толщины, пропитываются и подгоняются точно друг к другу.
Рис. 27. Соединение с помощью гвоздевой фасонки
Влажность древесины при этом не должна превосходить 20%, а разница по толщине не должна быть больше 1 мм. Кроме того, стержни не должны иметь никаких срезов и кантов.
Гвоздевые фасонки необходимо расположить с обоих сторон симметрично и с помощью подходящего пресса так вдавить в древесину, чтобы гвозди сидели в древесине на всю длину. Забивка гвоздевых фасонок с помощью молотка или тому подобного недопустима.
Скрепление с помощью гвоздевых фасонок создает в узловых точках прочное на сжатие, растяжение и сдвиг соединение или стыки без ослабления несущего сечения древесины. Для передачи усилий главное значение имеет рабочая площадь соединения гвоздевой фасонки (рис. 28). Она соответствует площади соприкосновения гвоздевой фасонки с деревом, за исключением краевой полоски с шириной минимум 10 мм.
Рис. 28. Рабочая площадь соединения у гвоздевой фасонки
Фермы с соединением стержней фасонками индустриально изготавливаются только лицензированными предприятиями, поставляются в готовом виде на стройплощадку и там монтируются.
Виды соединения деревянных конструкций. Соединение встык по длине
Виды соединения деревянных конструкций. Соединение встык по длине
Про самых крутых столяров и плотников говорят, что они способны построить дом без единого гвоздя. Японские ремесленники, даже любители, как раз из таких.
Несколько лет назад молодому работнику автомобильной индустрии, увлечённому , попалась в руки книга с описанием традиционных японских техник работы с деревом. Его очень увлекли описания соединений деталей без использования гвоздей, саморезов и клея. Он захотел научиться делать также. Вот только схем для изготовления крепежей в книге не было. Тогда парень решил нарисовать их сам.
Для моделирования и анимации деталей он использовал бесплатный сервис Fusion-360. Получившийся результат японец перевёл в гифки и выложил в твиттер-аккаунт под названием The Joinery . Почти за год молодой столяр визуализировал 85 различных способов разъёмных соединений.
Разнообразие креплений действительно поражает. С их помощью можно смастерить в принципе что угодно — табуретку, диван, стол и так далее. Главное — иметь прямые руки и хороший, желательно электрический инструмент.
Но даже если ручной труд вас совсем не вдохновляет, вы, вероятно, получите удовольствие от просмотра гифок. То, с каким изяществом детали сцепляются друг с другом, гипнотизирует.
Если повнимательнее присмотреться к массивной старинной мебели или дверям, то в глаза бросается красивая и равномерная текстура: изделие кажется вырезанным из одного большого куска дерева. Только при ближайшем рассмотрении можно выделить отдельные дощечки, которые и составляют общую поверхность.
Раньше мебель не изготавливали, как это делается сегодня, из толстых досок. Просто столяры были искуснее. Из множества тонких дощечек они могли сделать большую панель с идеально гладкой поверхностью. Хотя известно, что дерево живет своей довольной бурной жизнью, даже когда оно больше не соединено корнями с землей. Оно подвергается воздействию температуры и влажности, а также механическим, нагрузкам, в результате чего может неожиданно проявить свой «характер».
Техника соединения дощечек так, чтобы они долго оставались ровными и гладкими, называется соединением встык по длине.
Нужно внимательно рассмотреть каждую дощечку и сравнить ее текстуру с текстурой соседних деталей: древесные волокна каждой детали должны проходить в обратном направлении по сравнению с волокнами соседних дощечек. Так одна доска «запирает» другую.
Характер текстуры зависит от того, из какой части ствола вырезана доска — из средней или крайней. Доски можно разложить по-разному: в одном случае так, что поверхность будет казаться срезом одного ствола, в другом, перемешав доски, создать необычный узор.
Но в любом случае при подгонке доски должны располагаться друг против друга так, чтобы получался волнистый узор. Поэтому достичь эффекта «целого дерева» и при этом «запереть» дерево очень непросто. Ведь видны попеременно то лицевая (обращенная к сердцевине дерева), то изнаночная (обращенная к коре) сторона досок.
Чтобы доски по длине плотно прилегали друг к другу, края должны быть абсолютно прямыми. Нужно вертикально закрепить доску между двумя направляющими досками и обработать поверхность рубанком. Обрабатывайте древесину сразу, не откладывая, — при изменении влажности воздуха она может снова деформироваться.
По столешнице, собранной из досок, раньше судили о мастерстве столяра. Умение соединять доски встык по длине может пригодиться и сегодня. Мы покажем и расскажем, как это делается.
Маркирование и склеивание
Как правильно соединять доски по длине вставной планкой
Планка укрепляет соединение по всей длине, выполняя при этом две функции: она увеличивает вдвое площадь стыковочных участков, покрываемых клеем, так как проникает внутрь обеих досок, что придает соединению дополнительную прочность, а благодаря противоположному направлению волокон в планке по отношению к волокнам в основных деталях соединение более устойчиво к нагрузкам.
Использование фанеры
Для планки, которая должна быть очень тонкой, самый подходящий материал — фанера. Если, к примеру, вы возьмете планку из цельного дерева, то расположение волокон в планке и досках окажется параллельным. При этом будет достигнута высокая прочность соединения, но сама планка не выдержит нагрузки и сломается, если доски начнут прогибаться. Можно использовать планку с поперечным направлением волокон. Она хорошо выдерживает нагрузку при прогибании досок и придает большую прочность соединению, но такие планки ограничены по длине и крайне ненадежны при продольных нагрузках. Многослойная фанера компенсирует недостатки планок из цельного дерева, обеспечивая соединению прочность.
Альтернатива рейке — вставные шипы, которые располагают с посадкой на клей на расстоянии 10-20 см друг от друга. Сначала в одной доске высверливают отверстие для шипов, затем специальными маркерами помечают расположение шипов на другой доске.
Левая планка длиннее, средняя — толще, чем нужно, правая выполнена правильно. Она должна быть короче общей высоты пазов, чтобы осталось место для клея.
Глухое соединение с использованием планки из многослойной фанеры. Планка полностью скрыта, а доски в торцах сохраняют целостность.
С древних времён, после освоения орудий труда, человек приступил к строительству жилища из дерева. Пройдя эволюцию, человек тысячелетиями продолжает улучшать строительство своего жилища. Конечно современные технологии упростили строительство, дали широкую возможность для фантазии, но основные знания о свойствах деревянных конструкций переходят из поколения в поколонее. Рассмотрим способы соединения деревянных деталей.
Рассмотрим способы соединения деревянных деталей, с которыми сталкиваются начинающие мастера. В основном это плотничные соединения, передаваемые из поколения в поколение, эти навыки применяются уже не одно столетие. Прежде чем приступить к соединению древесины, мы подразумеваем, что древесина уже обработана и готова к употреблению.
Первое основное правило, которое следует выполнять при соединении деревянных деталей — тонкую деталь крепят к более толстой.
Наиболее часто встречающиеся способы соединения древесины, которое понадобится при строительстве приусадебных построек бывает нескольких видов.
Соединение в торец
Это один из самых простых способов соединения (сплачивание). При этом способе необходимо как можно более плотно подогнать поверхности двух соединяемых элементов. Детали плотно прижимают друг к другу и скрепляют при помощи гвоздей или шурупов.
Способ простой, но для получения качества изделия необходимо выполнить несколько условий:
Длина гвоздей должна быть такая, что бы они пройдя через всю толщину первой заготовки, зашли своим острым концом в основу другой детали на глубину равную не менее ⅓ длины гвоздя;
Гвозди не должны располагаться на одной линии, а количество их должно быть не менее двух. То есть один из гвоздей смещают от осевой линии вверх, а второй наоборот вниз;
Толщина гвоздей должна быть такова, чтобы при их забивании в древесине не появилась трещина. Избежать появление трещины в древесине поможет предварительное сверление отверстий, причём диаметр сверла должен быть равный 0,7 диаметра гвоздей;
Для получения лучшего качества соединения, соединяемые поверхности предварительно хорошо смазать клеем, причем лучше применять влагостойкий клей, например эпоксидный.
Соединение в наклад
При этом методе, две детали накладываются одна на другую и скрепляются при помощи гвоздей, шурупов или болтов. Деревянные заготовки, при этом способе соединения, могут размещаться по одной линии или смещаться под определенным углом друг относительно друга. Для того что бы угол соединения заготовок был жестким, необходимо скрепить детали не менее, чем четырьмя гвоздями или шурупами двумя рядами по две штуки в ряду.
Если вы крепите при помощи только двух гвоздей, шурупов или болтов, то располагать их следует по диагонали. Если гвозди будут иметь сквозной выход через обе детали, с последующим загибанием выступающих концов — этот способ соединения значительно увеличит прочность. Соединение в наклад не требует высокой квалификации мастера.
Соединение в полдерева
Этот способ более сложный, он требует уже определенных навыков и более скрупулезного подхода к работе. Для такого соединения, в обеих деревянных заготовках делают выборку древесины на глубину равной половине их толщины, и шириной, равной ширине соединяемых деталей.
Соединять детали в полдерева можно под различными углами.
Важно соблюдать следующее правило:
Чтобы угол выборки на обеих деталях был равным, а ширина обеих выборок строго соответствовала ширине детали. При соблюдении этих условий, детали плотно прилегают к друг другу, а их кромки разместятся в одной плоскости. Скрепляют соединение гвоздями, шурупами или болтами, а для усиления прочности все так же используют клей. В случае необходимости, такое соединение может быть и частичное. То есть, конец одной из заготовок срезают под определенным углом, а в другой детали выполняют соответствующую выборку. Такое соединение применяется при угловом сплачивание. Оба шипа (выборки) в данном случае подрезают под углом 45 градусов, а стык между ними располагается по диагонали.
Сращивание по длине
Такое сращивание брусков и балок по длине имеет свои особенности.
На примет для вертикальных опор сращивание является простым.
Но совсем другое дело, когда балка или брус в месте сращивания подвержены нагрузкам на изгиб или кручение, в таком случае простым креплением гвоздями или шурупами не обойдёшься.
Сращиваемые детали срезают под углом (в косую накладку) и сжимают болтами. Количество болтов зависит от прилагаемых нагрузок, но их должно быть не менее двух.
Иногда устанавливают дополнительные накладки, например, металлические пластины, лучше с обеих сторон, сверху и снизу, для прочности можно дополнительно скрепить проволокой.
Соединение в шпунт
Такое соединение применяют при настилке пола или для досок обшивки. Для этого в грани одной доски выполняют шип, а в другой — паз.
При таком сращивании исключаются щели между досками, а сама обшивка приобретает красивый вид. Обработанная соответствующим образом пиломатериалы, поступают в торговую сеть, где их можно приобрести в готовом виде.
Примером таких материалов могут служить половая доска или вагонка.
Соединение “гнездо-шип”
Это одно из самых распространенных соединений деревянных деталей.
Такое соединение обеспечит прочное, жесткое и аккуратное сплачивание.
Само собой разумеется, что оно требует от исполнителя определенных навыков и аккуратности в работе.
При выполнении этого соединения, нужно помнить, что не качественное шиповое соединение не добавит надежности и не будет иметь красивый вид.
Шиповое соединение состоит из паза, выдолбленного или высверленного в одной из деревянных деталей, а так же шипа, выполненного на конце другого, прикрепляемого элемента.
Детали должны иметь одинаковую толщину, но если толщина разная, то гнездо изготавливается в той части, которая более толще, а шип изготавливается во второй, более тонкой части. Соединение выполняют на клею с дополнительным скреплением гвоздями, шурупами. При ввинчивании шурупа нужно помнить, что предварительное сверление облегчит этот процесс. Головку шурупа лучше утаивать, а направляющее отверстие должно составлять ⅔ диаметра шурупа и быть на 6 мм меньше его длины.
Одним из очень важных условий, является одинаковая влажность соединяемых деталей. Если соединяемые элементы имеют различную влажность, то при высыхании шип уменьшится в размере, что приведет к разрушению всего соединения. Именно поэтому соединяемые детали должны иметь одинаковую влажность, близкую к условиям эксплуатации. Для наружных конструкций влажность должна находится в пределах 30-25%.
Использование древесины для украшения построек.Выбор древесины.
В резьбе для выполнения больших поделок с крупными элементами нередко используют древесину хвойных пород , как основную. Они доступны, а полосатая текстура может быть обыграна в орнаментах.
В качестве фона для накладной и прорезной резьбы, используется пихта .
Ценным материалом является кедр , его мягкая, с красивой текстурой и приятным желто-розовым или светло-розовым цветом ядра древесина. Древесина легко режется, мало растрескивается при усушке и устойчива к гниению.
Древесина груши используется для высокохудожественных деталей резьбы, так как она прочна и мало коробится от атмосферных воздействий.
Тополь , древесина очень мягкая и легкая — используется для изготовления резной декоративной колонны или фоновых щитов для крепления накладной резьбы.
Для изготовления цепочек из круглых колец хорошо использовать древесину яблони . Эту древесину используют в небольших поделках, в накладной резьбе. При этом используются пружинистые свойства яблони.
Так же используется древесина липы . Очень легкая, хорошо строгается, отлично сверлится и шлифуется.
Резьба из дуба трудоемка в изготовлении из-за его твердости.
Но дуб не боится влаги, не коробится. Изделия из натуральной древесины очень красивы, но бъют по карману. Для снижения стоимости изделия применяется шпонирование. Например, двери шпонированные выполняются, по заказу клиента, «под дуб». Получаем красивые двери, внешне схожи с натуральными, но по цене намного ниже.
Что может быть проще соединения деревянных деталей на «ус»? Не смотря на простоту метода, порой возникают сложности с точностью и аккуратностью соединений. В этой статье мы дадим вам простые советы, взяв на вооружение которые, вы достигнете невероятных результатов. Ваши угловые соединения будут всегда идеальными!
1. Подбирайте направление и структуру волокон
Не важно что вы делаете: рамку для фотографий или обвязку для мебельного фасада, убедитесь что цвет древесины, а так же направление и структура волокон на заготовках совпадают. Подбор деталей со схожей структурой занимает немного времени, но в результате вы получаете превосходные соединения.
2. Тонкая настройка угла реза с помощью липких листков бумаги
Если вы когда-нибудь пробовали отрегулировать ваш на несколько десятых градуса, то вы знаете как трудно это сделать. Предлагаем вам простой способ решения этой задачи: наклейте на поперечный упор несколько листков бумаги для заметок. Таким образом, делая пробные резы и убирая по одному листку вы достигнете идеального угла реза
3. Используйте обрезки заготовок для примерки деталей
Чтобы точно определить длину элемента обвязки, необходимо примерить ее к панели. Это легко сделать если закрепить на панели обрезки обвязки
4. Применяйте шпонки для ровных соединений
Зачастую не просто ровно расположить детали относительно друг друга и зажать в струбцинах, особенно когда детали смазаны скользким клеем. Именно поэтому деревообработчики используют шпонки, даже в тех случаях когда дополнительная прочность соединения не требуется.
5. Собирайте рамочные конструкции на угловые струбцины
На некоторых струбцинах при сборке рамок вам надо дополнительно убедиться что все углы соединены под 90 градусов. Используя угловые струбцины необходимость в дополнительных замерах углов и выставления диагоналей отпадает.
6. Увеличьте «открытое время» вашего клея
Порой трудно быстро нанести клей на соединения, собрать рамки и зажать их в струбцинах без спешки и суеты до того, как клей начнет схватываться (зачастую открытое время клея составляет менее 5 минут в теплом и сухом помещении). Что бы увеличить открытое время клея, вы можете слегка разбавить его водой. Однако, не переусердствуйте — если воды будет слишком много, то прочность соединения может уменьшиться
7. Сначала соберите детали на «ус», потом профилируйте
Профилированные заготовки не всегда удобно торцевать — могут появиться сколы, их не всегда легко зажать в струбцинах — можно повредить наружный профиль изделия. Поэтому упростите свою жизнь — сначала соберите и склейте рамку из заготовок прямоугольного сечения, а после того как клей высохнет отпрофилируйте ручным фрезером или на
8. Доверьтесь своему осязанию
Когда вы делаете рамочную конструкцию, детали на противоположных сторонах изделия должны быть одинаковой длины. Что бы в этом убедиться проведите простой тест. Сложите две детали вместе и проведите пальцем по торцам. Не должно быть никаких перепадов. Вы можете не заметить разницу по длине на глаз, но вы обязательно почувствуете даже минимальное несовпадение длины заготовок.
9. Закрывайте некрасивые щели
Если в процессе сборки изделий вам все же не удалось избежать щелей на углах соединений, не стоит отчаиваться. Просто закройте их, придавив углы к центру соединения тупым гладким предметом. Вы удивитесь, но щель исчезнет, при этом внешний вид изделия нисколько не испортится. Поверьте, даже опытные мастера пользуются этим способом.
10. Вы можете изменить пропорции изделия в случае ошибки
Если последняя деталь вашей обвязки получилась чуть короче противоположной, можно обрезать ее по внутренней части. А после сборки обрезать остальные детали по внешней стороне. Таким образом ширина обвязки несколько уменьшится. Если это, например, не мебельный фасад, то никто и ничего не заметит
Соединения деревянных элементов имеют задачу связать сопрягаемые строительные материалы, например обрезные брусья, так, чтобы они не смещались относительно друг друга. По положению и направлению соединяемых деревянных элементов различают продольные соединения и угловые соединения, а также соединения на ответвлениях и перекрестях. Пространственные соединительные элементы из стального листа и накладки из стального листа с просверленными заранее отверстиями часто заменяют плотницкие соединения.
Соединения, которые должны передавать усилия определенной величины и направления, например усилия сжатия, называют также стыками соединяемых деревянных элементов как стержней, например сжатых стержней. Сжатые стержни, соединяемые под острым углом, могут соединяться на врубках. Другие соединения деревянных конструкций устраиваются за счет стыков деревянных элементов с помощью соединительных средств.
По виду соединительных средств такие соединения называются гвоздевыми или болтовыми, дюбельными или нагельными соединениями. В строительстве из дерева применяют также клееные строительные конструкции. Так как они имеют особенные преимущества, применение клееных деревянных конструкций имеет все увеличивающееся значение.
Продольные соединения
Различают продольные соединения на опорах и продольные соединения в пролете. Над опорами применяют перпендикулярные цапфы, стык «в лапу» и частично цапфовый стык «в лапу» (рис. 1). Для усиления этих стыков сверху или сбоку могут вбиваться строительные скобы из плоской или круглой стали. Часто деревянные элементы стыкуются в лоб и закрепляются только строительными скобами. Если, однако, в стыке действуют большие растягивающие усилия, например у прогонов на стропилах крыши, то оба элемента в лоб стыкуются на опоре и связываются боковыми накладками из досок или дырчатыми полосками защищенной от коррозии стали.
Рис. 1. Продольные соединения
Прогоны могут быть также выполнены в виде консольно-подвесных (прогоны Гербера) или шарнирных прогонов . У них стык находится в месте, определенном расчетом, недалеко от опоры, в которых изгибающие моменты равны нулю и где нет изгибающих усилий (рис. 2). Там прогоны соединяют прямой или косой накладкой. Входящий прогон удерживается шурупным болтом, который называют также шарнирным болтом. Шарнирный болт с подкладочными шайбами должен воспринимать нагрузку от подвешенного прогона.
Рис. 2. Продольные соединения прогонов Гербера
Прогоны Гербера с лежащим сверху стыком нецелесообразны, так как имеется опасность, что прогоны на краю стыка оторвутся. При подвешенном стыке, напортив, опасность отрыва отсутствует.
Для соединения прогонов Гербера применяют также пространственные элементы из стального листа, которые называют также соединительными элементами Гербера. Они прикрепляются гвоздями по лобовым стыкуемым концам прогонов (см. рис. 2).
Угловые соединения
Угловые соединения необходимы, когда два бревна или бруса в углу стыкуются под прямым или приблизительно под прямым углом в одной плоскости. Наиболее часто применяемыми видами стыков являются вырезные цапфы, гладкая угловая лапа и сжатая лапа (рис. 3). С помощью вырезных цапф и гладких угловых лап соединяются лежащие на опорах или выступающие консольно концы порогов, прогонов и стропильных ног. Для закрепления соединений могут применяться гвозди или шурупные болты. Сжатая лапа имеет косо входящие друг в друга плоскости. Она особенно подходит для соединения нагруженных, полностью лежащих на опоре порогов.
Рис. 3. Угловые соединения
Ответвления
При ответвлении подходящий под прямым или под косым углом брус в большинстве случаев поверхностно стыкуется с другим брусом. В обычных случаях применяют стык на цапфах, а во второстепенных конструкциях также и соединение «в лапу». Кроме того, балки из бруса могут стыковаться с помощью металлических соединительных пространственных элементов. В цапфовых соединениях толщина цапфы составляет примерно одну треть толщины бруса. Цапфы имеют длину в большинстве случаев от 4 до 5 см. Паз для цапфы делается на 1 см глубже, чтобы сила сжатия передавалась не через сечение цапфы, а через большую площадь оставшегося сечения брусьев.
При устройстве цапф различают нормальные цапфы, проходящие через всю ширину бруса, и оттопыренные (пеньковые) цапфы , которые применяют при соединениях на концах брусьев (рис. 4). Если брусья в соединении подходят друг к другу не под прямым углом, например у угловых подкосов, то цапфа у подкоса должна быть выполнена под прямым углом к горизонтальному (или вертикальному) элементу конструкции (см. рис. 4).
Рис. 4. Соединения с помощью цапф
При устройстве цапф в деревянных балках и прогонах цапфа должна нести всю нагрузку. Более выгодно такие соединения осуществлять с применением балочных башмаков из защищенной от коррозии стали (рис. 9). Эти башмаки закрепляются с помощью специальных гвоздей таким образом, чтобы предотвратить их подкашивание и поворот относительно места стыковки. Кроме того, поперечное сечение балки не ослабляется отверстиями для цапф.
Перекрестные соединения
Деревянные брусья могут пересекаться в одной плоскости или со смещенными плоскостями и быть накладными или опорными. Пересекающиеся в одной плоскости брусья могут пересекаться «В ЛАПУ», если ослабление сечения не играет никакой роли (рис. 5). Пересекающиеся накладные пороги на опорных балках желательно связать круглыми шпонками (штифтами) из твердого дерева или из стали длиной от 10 до 12 см (рис. 6).
Рис. 5. Соединение «в лапу»
Рис. 6. Соединение с помощью круглых шпонок (штифтов)
Стыкующиеся сбоку брусья получают хорошую опору на столбе, если их соединение выполнено «В ПАЗ» (рис. 7). Для этого плоскости пересечения обоих элементов вырезаются на глубину от 1,5 до 2,0 см. При этом получается несдвигаемое соединение, которое закрепляется с помощью шурупного болта.
Рис. 7. Соединение «в паз»
При стыковании наклонных и горизонтальных брусьев, как это обычно имеет место при стыковании стропильных ног с прогонами — порогами, в стропильной ноге делается вырез, соответствующий уклону, который называется врезкой (рис. 8).
Рис. 8. Врезка стропильной ноги
Глубина врезки в стропильных ногах при нормальной высоте сечения от 16 до 20 см составляет от 2,5 до 3,5 см. Для крепления служит один гвоздь, проникающий в порог на длину не менее 12 см, или специальный анкер для крепления стропил к прогонам.
Рис. 9. Соединение с помощью стального башмака
Врубки
При врубках входящий под острым углом сжатый стержень связывается с другим брусом с помощью одной или нескольких передающих усилие плоскостей на его лобовой стороне. По количеству и положению передающих усилие плоскостей различают лобовую врубку, врубку с зубом и двойную лобовую врубку с зубом.
При лобовой врубке (называемой также лобовым упором) принимающий брус имеет клиновидный вырез, соответствующий по форме концу сжатого стержня (рис. 10). Лобовая плоскость должна проходить под углом, делящим тупой внешний угол врубки пополам. То же направление должен иметь и скрепляющий болт, гарантирующий стык от бокового смещения. Для разметки врубки проводят параллели на одинаковом расстоянии от сторон угла, который надо делить пополам. Соединительная линия между точкой их пересечения и вершиной тупого угла будет биссектрисой этого угла (см. рис. 10). Положение скрепляющего болта получается, если расстояние между биссектрисой и концом врубки разделить на три части параллельно биссектрисе (см. рис. 10).
Рис. 10. Лобовая врубка
Под действием сжимающей силы лежащая перед лобовой частью сжатого стержня древесина работает на срез (см. рис. 10). Так как допустимое напряжение на срез древесины вдоль волокон сравнительно невелико (0,9 МН/м 2), то плоскость древесины перед гранью среза (плоскость среза) должна быть достаточно большой. Так как, кроме того, следует принимать в расчет трещинообразование за счет усушки, то за редким исключением длина плоскости среза не должна быть меньше 20 см.
При обратной или зубчатой врубке плоскость врубки обрезается под прямым углом к нижней стороне сжатого стержня (рис. 11). Вследствие того, что из-за внецентренного соединения в зубчатой врубке может возникнуть опасность раскалывания сжатого стержня, необходимо, чтобы свободный конец врубки плотно не прилегал к опорному стержню и между ними был бы предусмотрен шов.
Рис. 11. Зубчатая врубка
Двойная врубка состоит, как правило, из лобовой врубки в сочетании с зубчатой врубкой (рис. 12). Направление плоскостей врубки аналогично тому, как это принято для каждой из врубок этого сочетания. Однако зубчатая врубка в этом случае должна быть глубже не менее чем на 1 см, для того чтобы ее плоскость среза находилась ниже плоскости среза лобовой врубки. Скрепляющий болт должен проходить параллельно лобовой части врубки примерно посередине между биссектрисой и вершиной острого угла соединения.
Рис. 12. Двойная врубка
Глубина врубки t v ограничивается по DIN 1052. Определяющими для этого являются угол примыкания (а) и высота h вырезаемого стержня (табл. 1).
Штифтовые и болтовые соединения
В случае штифтовых и болтовых соединений деревянные брусья или доски, соприкасающиеся боковыми сторонами, соединяются цилиндрическими соединительными элементами, такими, как стержневые дюбели, болты с утопленными головками и гайками, обыкновенные болты с гайками. Эти стержневые дюбели и болты должны препятствовать тому, чтобы деревянные элементы сдвигались в плоскости соединения, которая называется также плоскостью среза. При этом действуют силы перпендикулярно к оси стержневого дюбеля или болта. Дюбели и болты при этом работают на изгиб. В соединяемых деревянных элементах все усилия сосредоточиваются на внутренней поверхности отверстий для дюбелей или болтов.
Количество устанавливаемых в месте соединения стержневых дюбелей и болтов зависит от величины передаваемого усилия. При этом, как правило, должно устанавливаться не менее двух таких элементов (рис. 13).
Рис. 13. Соединение с помощью стержневых дюбелей
В одном соединении многие плоскости среза могут быть расположены рядом друг с другом. По числу плоскостей среза, которые связаны одинаковыми соединительными элементами, различают односрезные, двухсрезные и многосрезные дюбельные и болтовые соединения (рис. 14). Согласно DIN 1052 односрезные несущие соединения с помощью стержневых дюбелей должны иметь не менее четырех стержневых дюбелей.
Рис. 14. Болтовые соединения
Для болтовых соединений применяют в основном болты с гайками из стали с нормируемым диаметром 12, 16, 20 и 24 мм. Для того чтобы головка и гайка болта не могли врезаться в дерево, под них следует подкладывать прочные стальные шайбы. Минимальные размеры этих шайб приводятся для различных диаметров болтов в DIN 1052 (табл. 2).
Чтобы предотвратить расщепление соединяемых деревянных элементов стержневыми дюбелями и болтами, эти соединительные средства должны иметь установленные минимальные расстояния между собой, а также от нагруженного и ненагруженного концов. Минимальные расстояния зависят от направления силы, от направления волокон древесины и от диаметра стержневого дюбеля или болта db и do (рис. 15 и 16). Для несущих болтов с гайками следует выдерживать большие расстояния между собой и от нагруженного конца, чем в случае стержневых дюбелей и болтов со спрятанными головками. Зато близко расположенные друг к другу в направлении волокон древесины стержневые дюбели или болты со спрятанными головками должны быть расположены в разбежку относительно линии среза, чтобы соединения не растрескивались (см. рис. 15).
Рис. 15. Минимальные расстояния в случае стержневых дюбелей и болтов со скрытой головкой
Рис. 16. Минимальные расстояния в случае несущих болтов
Отверстия для штифтов и болтов предварительно высверливаются перпендикулярно к плоскости среза. Для этого применяют электрические сверла со станиной с параллельным перемещением. Для штифтов при высверливании отверстий в дереве, а также при одновременном высверливании отверстий в дереве и металлических соединительных элементах диаметр отверстия должен соответствовать диаметру штифта.
Также и отверстия для болтов должны хорошо подходить к диаметру болтов. Нельзя увеличивать диаметр отверстия по сравнению с диаметром болта более чем на 1 мм. При болтовых соединениях плохо, когда болт свободно сидит в отверстии. Также плохо, если за счет усушки древесины зажим болта в отверстии постепенно ослабевает. При этом в плоскости среза возникает люфт, который приводит к еще большему давлению стержня болта на граничные плоскости стенок отверстий (рис. 17). Вследствие связанной с этим податливостью болтовые соединения не могут применяться неограниченно. Для простых построек, таких, как сараи и навесы, а также леса, их, однако, можно применять. Во всяком случае в готовом сооружении болты должны подтягиваться многократно в течение эксплуатации.
Рис. 17. Люфт при болтовом соединении
Дюбельные соединения
Дюбели — это крепежные элементы из твердого дерева или из металла, которые применяются вместе с болтами для соединения гладко-стыкуемых деревянных элементов (рис. 18). Их располагают таким образом, чтобы они равномерно действовали на поверхности соединяемых элементов. При этом передача усилий осуществляется только через дюбели, тогда как болты обеспечивают зажимающее действие в соединении, чтобы дюбели не могли опрокинуться. Рейки из плоской или профильной стали присоединяются к деревянным элементам также с помощью дюбелей. Для этого применяют односторонние дюбели или плоские стальные дюбели. Дюбели бывают различных форм и видов.
Рис. 18. Соединение деревянных элементов с помошью дюбелей и болтов
При устройстве дюбельных соединений с запрессованными дюбелями сначала в соединяемых элементах высверливаются отверстия для болтов. После этого деревянные элементы снова разделяются, и вырезается, если необходимо, паз для основной пластины. В зависимости от технологии строительства дюбель полностью или частично загоняется в паз одного из соединяемых элементов с помощью киянки. Для окончательного зажима точно выверенного по оси соединения применяют особые зажимные болты с большой шайбой. Соединения с многими или с большими запрессованными дюбелями зажимаются с помощью гидравлического пресса. При соединениях с большим числом дюбелей, как это бывает при устройстве угловых соединений в рамах из клееных дощатых элементов, более предпочтительно использовать круглые вставные дюбели, так как при запрессованных дюбелях давление запрессовки может оказаться слишком большим (рис. 19).
Рис. 19. Дюбельное соединение в углу рамы
Каждому дюбелю, как правило, должен соответствовать один болт с гайкой , диаметр которого зависит от величины дюбеля (табл. 3). Величина подкладочной шайбы такая же, как и при болтовых соединениях. В зависимости от величины действующей на соединение силы могут применяться большие или меньшие дюбели. Самыми употребительными являются диаметры от 50 до 165 мм. На чертежах величина дюбелей обозначается символами (табл. 4).
| Таблица 3. Минимальные размеры в дюбельных соединениях | ||
| Наружный диаметр d d в мм | Диаметр болта d b в мм | Расстояние между дюбелями/расстояние от дюбеля до конца элемента, е db ,в мм |
| 50 | М12 | 120 |
| 65 | М16 | 140 |
| 85 | М20 | 170 |
| 95 | М24 | 200 |
| 115 | М24 | 230 |
| Значения справедливы для семейства круглых запрессных дюбелей типа D. | ||
При расстановка дюбелей следует придерживаться определенных расстояний дюбелей между собой и от краев деревянных элементов. Эти минимальные расстояния согласно DIN 1052 зависят от вида дюбеля и от его диаметра (см. табл. 3).
Болты с гайками дюбельных соединений проводятся почти всегда через центр дюбеля. Только при прямоугольных и плоских стальных дюбелях они лежат вне плоскости дюбеля. При затяжке гаек на болтах подкладочные шайбы должны врезаться примерно на 1 мм в древесину. При дюбельных соединениях гайки на болтах через несколько месяцев после установки должны подтягиваться повторно, для того чтобы их затягивающее действие осталось и после усадки древесины. Говорят о соединении с постоянной передачей усилия.
Несущие нагельные соединения
Несущие нагельные (гвоздевые) соединения имеют задачей передавать усилия растяжения и сжатия. С помощью нагельных соединений могут скрепляться несущие детали, например для свободно опертых ферм, а также конструкций из досок и брусьев. Нагельные соединения могут выполняться односрезными, двухсрезными и многосрезными. При этом величина гвоздей должна соответствовать толщине пиломатериалов и глубине забивки. Кроме того, при расположении гвоздей должны выдерживаться определенные расстояния между ними. В несущих нагельных соединениях отверстия метут высверливаться заранее. Высверленное отверстие при этом должно быть немного меньшего диаметра, чем диаметр гвоздя. Так как при этом дерево не так сильно растрескивается, гвозди таким способом можно размещать ближе друг к другу. Кроме того, несущая способность гвоздевого соединения повысится, а толщина древесины может быть уменьшена.
Односрезные нагельные соединения применяются, когда сжатые и растянутые стержни из досок или брусьев должны присоединяться к брусьям (рис. 20). При этом гвозди проходят только через один соединительный шов. Они нагружены там перпендикулярно шахте отверстия и могут изогнуться при слишком большом усилии. Так как в соединительном шве в теле гвоздя возникают также усилия среза, то эту плоскость сечения называют плоскостью среза. В случае парного присоединения дощатых стержней на плоскостях основного бруса имеют место два односрезных нагельных соединения друг напротив друга.
Рис. 20. Односрезное нагельное соединение
При двухсрезных нагельных соединениях гвозди проходят через три соединяемых деревянных элемента (рис. 21). Гвозди имею по две плоскости среза, так как они в обоих соединительных швах нагружены одинаково направленной силой. Поэтому несущая способность двухсрезно-нагруженного гвоздя в два раза больше, чем у односрезного. Для того чтобы двухсрезные нагельные соединения не могли разойтись, половину гвоздей забивают с одной стороны, а другую половину — с другой. Двухсрезные нагельные соединения в основном применяют, если свободно опертые фермы целиком или преимущественно состоят из досок или брусьев.
Рис. 21. Двухсрезное нагельное соединение
Минимальные толщины деревянных элементов и минимальная глубина забивки гвоздей
Так как тонкие деревянные элементы при забивании гвоздей легко раскалываются, то доски для несущих стержней, поясов и планок должны быть толщиной не менее 24 мм. При применении гвоздей начиная с размера 42/110 следует использовать еще большие минимальные толщины а (рис. 22). Они зависят от диаметра гвоздя. При нагельных соединениях с предварительно просверленными отверстиями минимальные толщины древесины метут быть меньше, чем при простом забивании гвоздей, так как опасность растрескивания при этом меньше.
Рис. 22. Минимальная толщина и глубина забивки
Удаление острия гвоздя от наиболее близко лежащей плоскости среза называют глубиной забивки s (см. рис. 22). Она зависит от диаметра гвоздя dn и имеет различную величину при односрезных и двухсрезных гвоздевых соединениях. Односрезно-нагруженные гвозди должны иметь глубину забивки не менее 12d n . Однако для определенных специальных гвоздей из-за большей удерживающей силы вследствие особой профилировки достаточной является глубина забивки 8d n . При двухсрезных соединениях также достаточной является глубина забивки 8d n . При меньшей глубине забивки несущая способность гвоздей уменьшается. Если гвозди имеют глубину забивки менее половины требуемой, то их нельзя принимать в расчет на передачу усилий.
Минимальные расстояния между гвоздями
Крепления опалубок, реек и кобылок, а также стропил, обрешетки и т.п. допустимы с применением менее четырех гвоздей. Однако в общем случае для каждого шва или многосрезного гвоздевого соединения, предназначенного для передачи усилий, требуется не менее четырех гвоздей.
Равномерное расположение этих гвоздей на плоскости соединения производится с помощью гвоздевых рисок (рис. 23). Для того, чтобы два расположенных друг за другом гвоздя не сидели на одном и том же волокне, их смещают относительно точки пересечения взаимно перпендикулярных гвоздевых рисок на толщину гвоздя в обоих направлениях. Кроме того, необходимо соблюдать минимальные расстояния. Они зависят от того, проходит ли направление силы параллельно или поперек волокон. Далее необходимо следить за тем, будут ли концы стержней или края древесины нагружены действующей в соединении силой или не будут. Так как при нагруженных концах стержней или краях возникает опасность растрескивания, то необходимо выдерживать большие расстояния от краев до гвоздей.
Рис. 23. Минимальные расстояния между гвоздями при односрезном соединении
При односрезном гвоздевом соединении вертикального или диагонального растянутого стержня гвоздями диаметром d n ≤ 4,2 мм действительны минимальные расстояния, приведенные на рис. 23. При применении гвоздей диаметром d n > 4,2 мм эти расстояния следует несколько увеличить. Если отверстия для гвоздей высверливаются предварительно, то в большинстве случаев требуются меньшие расстояния.
При двухсрезных гвоздевых соединениях гвозди располагаются уступами. Между рисками односрезного гвоздевого соединения проводятся дополнительные риски с минимальным расстоянием 10d n (рис. 24).
Рис. 24. Минимальные расстояния между гвоздями при двухсрезном соединении
Устройство гвоздевых соединений
При устройстве гвоздевых соединений гвозди должны забиваться в древесину вертикально. При этом шляпка гвоздя должна только слегка вдавливаться в дерево, чтобы волокна древесины в месте стыка не повредились. По этой же причине выступающие концы гвоздей могут загибаться только особым образом. Это должно происходить только перпендикулярно волокнам. Для нанесения расположения гвоздей применяют, как правило, соответствующим образом просверленные шаблоны из тонкой фанеры или жести. В случае фанерных шаблонов дырки делаются такого диаметра, чтобы через них могли проходить шляпки гвоздей. В случае шаблонов из жести места расположения гвоздей размечаются кисточкой и краской.
Гвоздевые соединения со стальными накладками
Гвоздевые соединения со стальными накладками можно подразделить на три вида, а именно соединения с врезанными или снаружи лежащими накладками толщиной не менее 2 мм и соединения с врезанными накладками толщиной менее 2 мм.
Снаружи лежащие накладки , как правило, имеют заранее просверленные отверстия (рис. 25). Они накладываются поверх соединения брусьев или досок в торец и прибиваются соответствующим количеством проволочных или специальных гвоздей. При врезанных накладках толщиной не менее 2 мм отверстия для гвоздей должны просверливаться одновременно в деревянных элементах и в накладках. При этом диаметр отверстий должен соответствовать диаметру гвоздя. Врезанные накладки толщиной менее 2 мм, которых в месте стыка может быть несколько, могут пробиваться гвоздями без предварительного просверливания (рис. 26). Такие соединения могут устраиваться только с помощью специально разработанных шлицевых инструментов и выполняться только на основе специального допуска властей.
Рис. 25. Соединение с помощью дырчатой стальной пластины-накладки
Рис. 26. Гвоздевое соединение с врезанными стальными накладками (Грейм)
Соединения с помощью гвоздевых фасонок
Гвоздевые фасонки применяются для рационального изготовления деревянных фахверковых ферм из однорядных сечений древесины (рис. 27). Для этого обрезаются по длине деревянные стержни одинаковой толщины, пропитываются и подгоняются точно друг к другу.
Рис. 27. Соединение с помощью гвоздевой фасонки
Влажность древесины при этом не должна превосходить 20%, а разница по толщине не должна быть больше 1 мм. Кроме того, стержни не должны иметь никаких срезов и кантов.
Гвоздевые фасонки необходимо расположить с обоих сторон симметрично и с помощью подходящего пресса так вдавить в древесину, чтобы гвозди сидели в древесине на всю длину. Забивка гвоздевых фасонок с помощью молотка или тому подобного недопустима.
Скрепление с помощью гвоздевых фасонок создает в узловых точках прочное на сжатие, растяжение и сдвиг соединение или стыки без ослабления несущего сечения древесины. Для передачи усилий главное значение имеет рабочая площадь соединения гвоздевой фасонки (рис. 28). Она соответствует площади соприкосновения гвоздевой фасонки с деревом, за исключением краевой полоски с шириной минимум 10 мм.
Рис. 28. Рабочая площадь соединения у гвоздевой фасонки
Фермы с соединением стержней фасонками индустриально изготавливаются только лицензированными предприятиями, поставляются в готовом виде на стройплощадку и там монтируются.
Угловые соединения деревянных изделий
Угловые соединения деревянных изделий
В любом столярном изделии или мебели важнейшим узлом являются угловые соединения. Именно они обеспечивают качество и долговечность деревянных изделий. По сравнению с креплением на шкант, классический способ — шиповое соединение на клей обладает большей долговечностью и жесткостью. Такие соединения применяют в тех случаях, когда в собираемой раме должен быть паз или фальц для вставки филенки или стекла.
На практике они представлены несколькими вариантами: два паза и вставляемый в них шип, одностороннее или двухстороннее соединение на “ус” и с двойным шипом. Но наиболее простым вариантом для домашнего мастера остается использование вставляемого (“чужого”) шипа. Такое соединение ничто иное, как пазогребневое соединение.
Качество соединения полностью зависит от точного соответствия паза и шипа, что достигается лишь выбором измерительного инструмента и хорошо наточенной пилой и долотом.
При угловом соединении с одним шипом толщину бруска разделяют на три равных части (на бруске менее 25 мм шип должен быть несколько толще щеки паза).
При разметке сначала переносят ширину рамы на внутренний край противолежащей детали. Риски наносятся с помощью угольника шилом. Поскольку древесина вокруг шипа выбирается, то его разметку делают с любой стороны. Для паза разметка делается только по его узкой стороне. Затем детали помечают. В вертикальных элементах рам принято делать пазы, а в горизонтальных — шипы. Пазы размечают рейсмусом. Шиповой лучковой пилой запиливают по отпадающей части (для паза до основания, для шипа — до уступа). Затем выдалбливают долотом паз. Для этого запиленную деталь крепят на верстаке. Долото ставят срезом заточки к отделяемой части и легкими ударами вбивают киянкой точно в метку. Сначала выдалбливают клинообразное отверстие. Отделяемую часть древесины оставляют на месте, чтобы при работе с обратной стороны был упор. Шип вырезают под прямым углом с помощью усорезной пилы.
Ширину рамы переносят на противоположную деталь, выдерживая перпендикулярность. Добавляют 2—3 мм на ширину пропила. | Размечают паз и шип с помощью рейсмуса. Это наиболее простой и точный способ разметки. | Пилят всегда со стороны отделяемой части по середине разметки. Шиповая лучковая пила предназначена именно для таких работ. |
Вспомогательный шаблон-упор, сделанный самостоятельно, поможет делать точные пропилы и на циркулярной пиле. При этом соблюдайте безопасность. | Пазы выдалбливают долотом. Для этого детали соединения стягивают струбциной или фиксируют на верстаке. По долоту слабо бьют киянкой. | Усорезная пила с фиксируемой регулировкой угла позволит точно проложить шип. Эту работу можно сделать и на циркульной пиле. |
Особые варианты угловых соединений
Особые формы пазов и шипов — двойной шип и пазы на “ус”. Двойные шипы используются в изделиях, подверженных большим нагрузкам, и толстых рамах. Если рамная конструкция в конце будет профилирована, то делают соединение на “ус”. Существуют односторонние и двусторонние пазы на “ус”, (из-за недостаточной площади контактных поверхностей они менее прочны).
Паз должен располагаться в средней трети толщины детали. Выборку вокруг шипа делают меньше глубины паза, иначе в соединении будет щель. После сборки отпиливают оставшиеся щечки паза по всей длине. Возможен и обратный вариант.
Фальц на раме должен быть согласован с разделением на три части. Это сэкономит время доработки на шипе. Ширина фальца должна быть учтена при разметке, иначе при фрезеровании и здесь возникнут щели.
После шлифовки внутренних и внешних поверхностей паза и шипа раму склеивают. При этом необходимо сжать угловое соединение в двух плоскостях через прокладки. Торцы паза и шипа должны быть открыты для контроля и подгонки при сборке. Выступающий клей удаляют. При склеивании контролируют прямой угол рамы.
После высыхания клея струбцины снимают и сошлифовывают выступающие части шипа или щек паза от флангов под уровень с внешней стороной изделия.
Что бы еще почитать?
Поделитесь ссылкой на статью в социальных сетях
Вы можете оставить свой комментарий
Поделитесь своим мнением, что Вы думаете о прочитанном?Если Вам не понравилась статья, напишите в комментариях причину.
Возможно, Вы заметили ошибку или у Вас появились вопросы, напишите об этом.
Только зная Ваше мнение, можно будет улучшить и дополнить статью.
Угловые соединения, применяемые в производстве деревянных светопрозрачных конструкций
Производимые на сегодняшний день деревянные светопрозрачные конструкции по системам применяемых угловых соединений можно разделить на пять типов:
– Шиповое соединение деталей типа «Шип-проушина»
– Соединение деталей на шпонку двойной «ласточкин хвост»;
– Шиповое соединение деталей типа «Мини-шип»’
– Соединение «на шкантах»;
– Соединение с применением механических стяжек
Клеёный брус, собственного производства поступает на участок профильной обработки для создания профильных элементов оконной конструкции, с учётом используемых в изделии видов углового соединения.
Существуют три технологии изготовления деталей оконных конструкций.
Применяемая классическая система углового соединения, типа «шип-проушина», широко используется производителями деревянных светопрозрачных конструкций.
Данное угловое соединение применяется как в конструкциях оконных блоков со стеклопакетами из профилей толщиной от78 мм, так и конструкциях оконных блоков со стёклами и стеклопакетами с разнесёнными створками и шириной коробки от120 мми более.
Как показал опыт использования, шиповое соединение деталей типа «шип-проушина» является самым надежным способом соединения деталей оконного блока, который исключает в процессе эксплуатации появление геометрических неточностей, иными словами, створка оконной конструкции в процессе всего срока эксплуатации оконного блока сохраняет заданную геометрическую форму.
Полученные детали оконной конструкции, в результате обработки заготовок, поступают на участок сборки элементов оконных конструкций. Для сборки элементов конструкции применяют сборочные ваймы, которые обеспечивают высокое качество склейки изделия. Собранные в результате склейки, рамы поступают на участок подготовки к отделке, а створки возвращаются на обрабатывающий центр, где происходит внешнее профилирование створки по всему периметру.
Готовая рама и створка поступает на подготовительный участок, где производятся все технологические отверстия, выполняется шлифовка поверхности изделия для дальнейшего проведения отделочных операций.
Классификация соединений деревянных элементов | Мастремонт.ру
Просмотров 186 Опубликовано Обновлено
Соединение деревянных элементов по длине называется сращиванием, по ширине – сплачиванием, под углом – связыванием, прикрепление к опорам – анкерованием.
При изготовлении узлов и стыков деревянных соединений изготавливают всевозможные гнезда, отверстия и врезки, что уменьшает сечения и ослабляет деревянные конструкции. Разрушение деревянных конструкций, как правило, начинается с соединений. От правильности выбора вида соединения его расчета и изготовления, зависит прочность и надежность конструкции в целом.
При соединении сжатых элементов усилия сжатия передаются непосредственно от одного элемента другому. Это наиболее простой вид соединений, в котором не требуются рабочие связи. В соединении изгибаемых элементов уже необходимы рабочие связи – это более сложный вид соединений. Наиболее сложные узлы и стыки у соединений растянутых элементов. Здесь наиболее часто применяются металлические связи.
Существует, примерно, 40-50 различных типов соединений деревянных элементов (рис. 1), которые по характеру работы разделяются на две группы:
Соединения без расчетных связей. В узлах присутствуют только конструктивные связи обеспечивающие пространственную и геометрическую неподвижность соединения. К этому типу соединений, например, относятся упоры и врубки работающие на сжатие.
Соединения с расчетными связями. Работающими на сжатие (шпонками, колодками). Работающими на изгиб (нагелями, болтами, штырями, гвоздями, винтами, деревянными пластинками). Работающими на растяжение (болтами, гвоздями, винтами, хомутами, тяжами). Работающими на сдвиг (клеевыми швами).Так как в различных типах соединений могут присутствовать одинаковые виды связей целесообразно рассматривать соединения по следующей классификации:
- Без специальных связей
- С деревянными связями
- С металлическими связями
- С клеевыми связями
Главные требования предъявляемые ко всем соединениям деревянных элементов: обеспечение в узлах и стыках вязкости, дробности и плотности.
При работе древесины на сжатие, растяжение, растягивание и сдвиг в ней, в отличие от металлических соединений, не происходит пластических перераспределений напряжения, а наоборот, присутствует хрупкое разрушение: скалывание вдоль и поперек волокон. Нейтрализация скалывания обеспечивается, прежде всего, работой соединения на смятие древесины, это называется вязкостью соединения. Для наращивания вязкости, соединение «дробят»: увеличивают насколько возможно количество связей, за счет которых напряжения смятия передаются более равномерно.
Для устранения «рыхлых» деформаций, соединение делают плотным. Иными словами, например, врубка одного деревянного элемента в другой, должна иметь достаточную площадь для передачи нагрузки, эта площадь для предотвращения скалывания, должна быть раздроблена на несколько площадей, а все соединение должно быть без зазоров, т.е. плотным.
Как сделать стыковое соединение в деревообработке
Создание стыкового соединения — это самый простой способ соединения двух деревянных частей. Хотя он не такой прочный, как другие методы, такие как ласточкин хвост, соединение пальцев или соединение внахлест, стыковое соединение все же очень полезно в некоторых ситуациях. Поскольку стыковые соединения не имеют такого законченного вида, как у других деревянных соединений, стыковые соединения чаще используются в более утилитарных проектах, таких как садовая мебель или повседневные предметы из хвойных пород.Чтобы сделать ваши стыковые суставы максимально прочными, используйте правильную технику, описанную ниже.
Стыковое соединение состоит из одной части приклада, стыкующейся с другой и скрепленной каким-либо клеем. Соединение усиливается шурупами или гвоздями, вбитыми через одну из частей ложи в торцевую поверхность другой. Внутренние углы стыка также могут быть усилены какими-либо металлическими скобами или скобами.
В этой статье обсуждается квадратное стыковое соединение здесь, но есть также стыковое соединение со скосом, в котором торцевые волокна будут полностью скрыты.
Квадрат, гладкие разрезы — ключ к успеху
Ключ к качественному стыковому соединению — убедиться, что концы двух досок обрезаны как можно более квадратными, с помощью пильного полотна, которое дает максимально гладкий рез. Проще всего это сделать с помощью торцовочной пилы с мелкозубым полотном для обработки дерева, хотя качественные результаты можно получить, используя циркулярную пилу и угольник или другую линейку, при условии, что угол скоса пилы может быть очень точно установлен на 0 градусов.
Недорогие дисковые пилы, как известно, неточны в своей способности устанавливать угол скоса ножки пилы, поэтому, если у вас нет циркулярной пилы хорошего качества, лучше выбрать торцовочную или настольную пилу.
Клей обеспечивает прочность
Прочность стыкового соединения зависит от наличия клея в стыке. Клеи бывают нескольких типов, от традиционного желтого клея для деревообработки до полиуретановых клеев, таких как клей Gorilla. Есть две проблемы с использованием клея как единственного средства удержания соединения.
Во-первых, когда клей наносится на торцевое волокно доски, он имеет тенденцию впитываться в основу гораздо больше, чем клей, нанесенный на лицевую сторону доски. Конечная текстура — самая пористая часть древесины, поэтому вам может потребоваться нанести немного больше клея, чем обычно.Полиуретановые клеи имеют тенденцию немного расширяться по мере схватывания, из-за чего у вас может остаться затвердевший клей, который нужно очистить после того, как вы закончите.
Сам по себе клей не обеспечивает большой боковой прочности. Стыковые соединения следует укрепить шурупами или гвоздями для усиления стыка. Как правило, это усиление осуществляется путем ввинчивания крепежных элементов через одну часть заготовки около конца в торцевое волокно прилегающей части заготовки.
Если для вашего проекта используется древесина твердых пород, обязательно просверлите пилотные отверстия перед тем, как забивать шурупы или гвозди.Твердая древесина часто может расколоться при забивании крепежных элементов около концов досок, если вы предварительно не просверлите пилотные отверстия. Пилотные отверстия должны быть немного меньше в диаметре, чем толщина ваших креплений. Если отверстия будут слишком большими, крепеж потеряет свою удерживающую способность, и ваше соединение станет слабым.
Удерживание деревянных заготовок на месте, пока клей схватывается и гвозди или шурупы забиваются, имеет решающее значение, поэтому запланируйте использование каких-либо зажимов, чтобы плотно удерживать ваши части вместе, когда вы их соединяете.
Как вырезать простой стык для деревообработки Dado
Использование дадо — очень функциональный и надежный метод соединения двух частей в деревообработке. Дадо — это паз, вырезанный в одном куске дерева, в который плотно входит другой кусок дерева. Например, при создании книжной полки с использованием приклада толщиной 3/4 дюйма вы можете прорезать канавки дадо шириной 3/4 дюйма в стойках полки, а затем приклеить постоянные полки в канавки. Существует несколько разновидностей базового дадо, но все они имеют общую особенность использования слотов, в которые крепятся соседние части.
Как только вы научитесь вырезать дадо, вы обнаружите, что эти столярные соединения особенно полезны при сборке шкафов или книжных полок.
Использование настольной пилы
Есть несколько способов вырезать дадо на настольной пиле. Вероятно, наиболее распространенный метод — использовать многослойный резак с головкой дадо вместо стандартного дискового лезвия на настольной пиле. Сложенная друг на друга головка дадо состоит из двух пильных полотен диаметром 8 дюймов и пропила 1/8 дюйма с несколькими рубильными ножами на 1/8 и 1/16 дюйма между ними.Добавляя или удаляя измельчители, вы можете получить почти любую ширину дадо от 1/4 до 3/4 дюйма. Более широкие пайетки можно разрезать, продев через пилу более одного прохода.
Набор ножей с головкой дадо должен использоваться только на настольной пиле или на некоторых пилах с радиальным рычагом (проверьте документацию на инструмент, чтобы узнать, подойдет ли ваша настольная пила или пила с радиальной рукояткой для набора ножей со штабелированной головкой дадо). Не пытайтесь использовать набор для резки головок дадо на ручной циркулярной пиле, так как это чрезвычайно опасно.
Другой вариант — набор дадо «колебания». Это однопильный полотно, установленное на регулируемом шпинделе. Регулировка угла лезвия на шпинделе изменит ширину дадо. Хотя они намного дешевле, чем набор для резки головок дадо, результаты гораздо менее предсказуемы и часто разочаровывают. Также под вопросом безопасность качающихся лопастей. Лучше сэкономить деньги на качественном сложенном дадо-наборе или использовать для работы другой инструмент.
Использование маршрутизатора
Еще один популярный метод вырезания палочек — использование фрезы для прямой резки.При использовании фрезера для резки дадо, поддерживайте низкую скорость резания и разрезайте дадо за несколько неглубоких проходов, углубляясь с каждым проходом примерно на 1/16 — 1/8 дюйма. Это помогает предотвратить подгорание фрезы или дерева и преждевременное затупление фрезы.
Используйте линейку, чтобы направить маршрутизатор и обеспечить прямой путь. Имейте в виду, что использование фрезы 3/4 дюйма позволит вырезать дадо немного больше, чем лист фанеры 3/4 дюйма (который на самом деле имеет толщину 23/32 дюйма). Хотя прямые фрезы диаметром 23/32 дюйма доступны в продаже, использование фрезы 1/2 дюйма и двух проходов может обеспечить тот же результат.
подсказок
При прорезании прорези для дадо старайтесь не прорезать глубже одной трети детали, чтобы не ослабить приклад. Например, при вырезании дадо из материала толщиной 3/4 дюйма сделайте разрез дадо не более чем на 1/4 дюйма глубиной.
Бывают случаи, когда дадо не следует разрезать по всей длине или ширине ложа, например, когда вам нужен «слепой» или «остановленный» сустав дадо. В этом случае обычно лучше вырезать дадо на столе маршрутизатора: установите забор нужной ширины и отметьте точки начала и остановки дадо на заборе карандашом.Затем, после запуска двигателя маршрутизатора, наденьте приклад на верхнюю часть головки (удерживая ее напротив ограждения) и опустите ее на резак. Сдвиньте ложу вперед до упора, затем верните приклад на дюйм или около того, прежде чем выключать маршрутизатор. Подождите, пока режущая головка перестанет вращаться, прежде чем снимать приклад со стола.
Соединений для деревообработки: какие соединения по дереву лучше использовать?
Используются различные соединения для деревообработки. Некоторые сильнее других.Давайте обсудим наиболее популярные суставы, чтобы вы знали, какие использовать в своих проектах.
1. Стыковое соединение
Стыковое соединение — это легкий стык для деревообработки. Он соединяет два куска дерева, просто соединяя их вместе. Стыковое соединение является самым простым в изготовлении. Это также самое слабое деревянное соединение, если вы не используете какую-либо форму армирования. Это зависит от одного клея, чтобы скрепить их. Из-за ориентации деталей у вас есть торцевое волокно на поверхность склеивания с длинным волокном.Полученный шов древесины по своей природе непрочен. Клей не обеспечивает большой боковой прочности. Вы можете сломать этот столярный шарнир голыми руками.Видео по теме: Стыковая рама стола
3. Уздечка
Уздечка — это деревообрабатывающий стык, похожий на паз и шип. Вы прорезаете шип на конце одной детали и паз на другом, чтобы принять ее. Вы разрезаете шип и паз на всю ширину шипа.Это отличительная черта этого сустава. Следовательно, поверхностей склейки всего три. Угловая уздечка соединяет две детали на концах, образуя угол. Вы используете это соединение, чтобы разместить перила в стойках, например, в ножках. Он обеспечивает хорошую прочность при сжатии и умеренно устойчив к растрескиванию. Требуется механическая застежка или булавка. Угловые уздечки используются для соединения частей рамы при формировании рамы. Вы можете удалить материал с соединенных деталей после сборки, не жертвуя целостностью соединения.Разновидностью уздечки является Т-образная уздечка, которая соединяет конец одной детали с серединой другой.Видео по теме: Обработка уздечки на ленточной пиле
4. Дадо (столярное дело)
Дадо — это прорезь, вырезанная в поверхности куска дерева. Если смотреть в разрезе, дадо имеет три стороны. Вы вырезаете дадо перпендикулярно волокнам. Он отличается от бороздки, которую вы прорезаете параллельно волокну. Сквозной дадо проходит через всю поверхность, а его концы открыты.У остановленного дадо один или оба конца останавливаются до того, как дадо встретится с краем поверхности. Вы используете дадо, чтобы прикрепить полки к каркасу книжного шкафа. Вы делаете паз на полках, чтобы они соответствовали дадо, что делает паз и дадо соединением. Хорошее применение для обработки стыков по дереву.Видео по теме: Изготовление Dadoes на торцовочной и настольной пилах Dado Cuts создает стопорные соединения
5. Соединение по дереву «ласточкин хвост»
Соединение типа «ласточкин хвост» или просто «ласточкин хвост» — это прочное соединение для деревообработки.Он отлично подходит для прочности на разрыв (сопротивление разрыву). Вы используете соединение типа «ласточкин хвост», чтобы соединить стороны ящика с лицевой панелью. Серия штифтов, прорезанных так, чтобы выходить из конца одной доски, сцепляется с серией хвостовиков, прорезанных в конце другой доски. Штифты и хвостовики имеют трапециевидную форму. После приклеивания соединение остается прочным и не требует механических креплений. Некоторые люди используют дадо в форме ласточкина хвоста из-за прочности на разрыв.Видео по теме: Столярные изделия «ласточкин хвост»: части «ласточкин хвост», как сделать соединения «ласточкин хвост» и точно подогнать их, вырезание ласточкин хвост на ленточной пиле
6.Пальцевый сустав
Шарнир пальца или шарнира коробки — один из популярных шарниров деревообработки. Вы используете его, чтобы соединить два куска дерева под прямым углом друг к другу. Это очень похоже на соединение типа «ласточкин хвост», за исключением того, что штифты имеют квадратную форму и не расположены под углом. Соединение опирается на клей, чтобы держаться вместе. Он не обладает механической прочностью типа «ласточкин хвост». Стык для обработки дерева сделать относительно легко, если вы знаете, как использовать настольную пилу или фрезерный станок по дереву с простым приспособлением.7. Внахлест
Соединение в половину нахлеста — одно из часто используемых при деревообработке.В стыке половинного нахлеста вы удаляете материал с каждой детали так, чтобы полученное соединение было толщиной самой толстой детали. Чаще всего в стыках внахлест детали имеют одинаковую толщину. Вы удаляете половину толщины каждого шва. Этот шов хорош для изготовления предметов для хранения в мастерской.8. Соединения деревообрабатывающие врезные и шипованные
Один из самых прочных соединений для деревообработки — шип и шип. Этот стык простой и прочный. Мастера по дереву используют его уже много лет.Обычно вы используете его для соединения двух деревянных частей под углом 90 градусов. Вы вставляете один конец части в отверстие в другой части. Вы называете конец первой части шипом. Вы называете отверстие во второй детали пазом. Обычно для этого стыка используется клей. Вы можете закрепить его булавками или клиньями. Качественное соединение шипом и пазом дает идеальное совмещение двух частей. Это важно при создании предметов семейной реликвии. Паз — это полость, вырезанная в дереве для установки шипа.Шип — это выступ на конце куска дерева, который нужно вставить в паз.Обычно шип больше, чем ширина. Обычно размер паза и шипа зависит от толщины деталей. Рекомендуется делать шип примерно на 1/3 толщины детали.
Более подробная информация об этом превосходном стыке представлена на деревообрабатывающем станке ближе к середине страницы. Вы найдете видео о каждом приспособлении в действии, чтобы показать, насколько точно вы можете сделать это соединение.
Видео по теме: Правила для врезных и шипованных столярных изделий, Изготовление врезок на сверлильном прессе, Нарезка врезок на фрезерном столе, Подгонка врезных и шипованных соединений
9.Карманные рамы
Одним из наиболее популярных соединений для деревообработки является соединение Pocket-Hole. Это не что иное, как стыковое соединение с винтами с карманом. Отверстия кармана требуют двух операций сверления. Первый — это растачивание самого отверстия кармана, в которое берется головка винта, содержащаяся в детали. Второй шаг — просверливание пилотного отверстия, центральная линия которого совпадает с осевой линией отверстия кармана. Направляющее отверстие позволяет винту проходить через одну деталь и в соседний кусок. Для этой операции вы используете сверла двух разных размеров.В качестве альтернативы вы можете найти специальные пошаговые биты для выполнения этой операции за один проход.Большинство людей используют приспособление с отверстиями в кармане, такое как Kreg Jig. Этот шаблон позволяет сверлить отверстия в карманах под правильным углом и на нужную глубину. Для укрепления стыка следует использовать клей. Конечно, Kreg Jig стоит от 40 до 140 долларов. Для меня это большие деньги, когда вы можете сделать приспособления для врезки и шипа за небольшую часть этой цены. Более того, паз и шип намного прочнее.
Видео по теме: Столярные изделия с отверстиями для карманов: рамки для лица
10. Стыковые соединения для деревообработки
Паз — это выемка, вырезанная на краю куска дерева. Если смотреть в поперечном сечении, шпунт двусторонний и открыт до конца поверхности. Пример использования шпунта — на заднем крае шкафа. Канавка позволяет спине плотно прилегать к бокам. Другой пример — вставка стеклянной панели с помощью шпунта по краю рамы.Видео по теме: Вырезание зазоров на настольной пиле и создание зазоров на фуговальном станке
11. Деревообрабатывающие соединения языка и паза
Одним из наиболее популярных стыков для деревообработки является стык «кромка-кромка», называемый гребнем и пазом. Одна деталь имеет прорезь (паз) по всей длине одного края. Другой кусок имеет вырез на стыковочной кромке. В результате две или более детали плотно прилегают друг к другу, и вы можете использовать это для изготовления широких столешниц из массива дерева.Некоторые другие применения — деревянные полы, паркет, облицовка панелями и т. Д. Вы можете вырезать шпунт и паз несколькими способами. Я обсуждаю лучший способ сделать это соединение на странице Как использовать таблицу маршрутизатора. Испытание на пытки деревообрабатывающих суставов — журнал Wood, ноябрь 2006 г.
Карманные винты прочнее дюбелей? Какой из стыков деревообработки дает наибольшую прочность? Придает ли винт прочности стыку?
Для «Теста на пытки деревянных суставов» в журнале WOOD № 173 они создали, а затем разрушили более 100 суставов.
Тест на сдвиг в журнале Wood
Соединение Mortise & Tenon потребовало 1005 фунтов / усилие — более чем вдвое, чтобы утроить усилие на разрыв по сравнению с другими соединениями.
Wood Magazine Pull-Apart test
Бисквитное соединение под углом 220 фунтов / сила; Дадо 559 фунтов / сила — винты не помогли.
Для соединения «врезной и шипованный» разрушилась древесина, но не соединение. Потребовалось 4733 фунта / сила почти 2 1/2 тонны, чтобы разорвать его на части.
Очевидно, этот тест показывает, что соединение «Врезка и шип» превосходит другие суставы.
Дополнительную информацию, включая приспособления для этих соединений, см. На сайте http://www.provenwoodworking.com/woodworking-joints.html
Эта статья предоставлена Джимом МакКлири, редактором сайта www.provenwoodworking.com
Распространенных типов деревянных соединений, которые вы должны знать • 1001 поддон
Столярные изделия из дерева — одно из самых фундаментальных понятий в деревообработке. Как прикрепить поддоны? Почему вы соединили их таким образом? Вот список распространенных типов деревянных соединений и несколько примеров, которые могут помочь вам решить, как построить ремесло из поддонов.Это не подробное руководство о том, как делать деревянные швы, поскольку некоторые из них представляют собой более сложные техники. Вместо этого это просто инструмент, который поможет вам определить общие типы деревянных соединений, которые вы видите в сборках, и, надеюсь, даст вам идеи для вашего следующего проекта. Если вы профессионал в области столярного дела, ПОЖАЛУЙСТА, отправьте руководство о том, как выполнять некоторые из типов деревянных швов, перечисленных в этой статье.
Соединение стыковой древесины
Это, вероятно, тип деревянного шва, который мы, непрофессиональные мастера, чаще всего видим и используем.
Это всего лишь два куска дерева, которые прижимаются друг к другу — либо перпендикулярно, например, в рамке для картины, либо в одной плоскости, например, когда мы склеиваем несколько досок бок о бок, чтобы получился кусок дерева большего размера ( для столешницы в качестве примера). Это деревянное соединение для грубых или деревенских работ. Его можно оставить видимым или утопленным и заполнить шпатлевкой для дерева или деревянными заглушками. В этом стыке нет ничего плохого, но автоматически он не становится стабильным или прочным, особенно если полагаться только на клей.
Давайте возьмем рамку для изображения в качестве примера. Если бы вы приклеили только торец одной доски к волокну другой, даже когда клей высох, было бы легко раздвинуть концы и разделить деревянное соединение. Итак, что мы можем сделать, чтобы сделать его сильнее?
Наиболее распространенными способами усиления швов древесины этого типа являются следующие:
- Крепежные детали — гвозди, шурупы и даже металлические скобы можно использовать для усиления соединения.
- Клей добавлен вместе с выбранной застежкой.
- Дюбели — просверлите отверстия и приклейте / вставьте деревянные дюбели.
- Бисквиты — тонкие деревянные куски в форме глаз, прикрепленные с помощью инструмента для соединения печенья, который прорезает канавку в форме полумесяца в двух соединяемых досках. Бисквит вставляется после приклеивания пазов, а стык дерева зажимается. Печенье особенно хорошо сочетается с фанерой и другими промышленными изделиями и обеспечивает большую поверхность для склеивания на небольшом пространстве.
- Карманные столярные изделия — например, столярные инструменты Kreg, в которых предварительно просверливаются отверстия под крепежные детали до гвоздей.Это сильнее, чем просто вкручивание в торцевое волокно, и преимущество в том, что его можно скрыть. Карманные столярные изделия довольно быстрые и безопасные, но , чтобы сделать это правильно, вам понадобятся специальные инструменты.
Однако другой пример изготовления столешницы из нескольких досок, склеенных волокном, может быть прочнее самого дерева, если приложить соответствующее усилие зажима.
Другой тип деревянного шва, который попадает в эту категорию, — это угловой шов. Давайте снова воспользуемся этой рамкой для изображения.Если вы будете обрезать два конца под углом 45 градусов, вместо того, чтобы просто прижимать одну прямую доску к другой, получится соединение под углом. Преимущество в том, что он обеспечивает немного большую поверхность склеивания. Как и в случае со всеми стыковыми соединениями, недостатком является то, что торцевая текстура древесины не любит хорошо впитывать клей, поэтому она всегда будет несколько слабой. Теперь, если вы сделаете небольшой легкий кусок, новые типы клея, вероятно, подойдут, но для более значительного предмета вам нужно подумать об усилении.
Простой и декоративный вариант — использовать шлиц. Шпонка — это не что иное, как выемка на стыке под углом, и либо древесина такого же тона, либо древесина контрастного тона — например, регулировочная шайба — вставляется в зазор с помощью клея. После высыхания выступающие излишки можно обрезать и отшлифовать заподлицо. Это обеспечивает дополнительную стабильность — похоже на печенье, но не скрыто.
Деревянное соединение внахлест
Если вы создаете предмет мебели, в котором две доски необходимо соединить посередине, а не только на концах, это удобный тип деревянного соединения, о котором следует помнить.Соединение внахлест — это место, где часть дерева удаляется с обеих досок, и в конечном итоге они соединяются вместе, как кусок пазла. Самый простой способ визуализировать это — представить себе вырезание канавки шириной 1 дюйм примерно на полпути через каждую доску. Когда две высеченные части подходят друг к другу, доски пересекаются, и одна сторона не будет выступать больше, чем другая. Это придает изделию красивый законченный вид. Поскольку с каждой доски удален материал, это немного ухудшает целостность, но, возможно, оно того стоит.Соединяемый участок можно просто приклеить, а можно добавить крепеж.
Читать : Где найти бесплатные планы по деревообработке?
Деревянный шовник
Это еще один шов дадо, вырезанный по краю доски, а не по ее центру. Вы часто увидите, что его используют для соединения шкафов или изготовления коробок, где два края должны плотно прилегать друг к другу. Набор дадо или лезвие дадо — это тип диска для циркулярной пилы, который вы обычно используете на настольной или радиальной пиле.
Этот набор лезвий позволяет резать более широкий валок древесины, чем полотно для настольной пилы. Есть два распространенных типа наборов дадо: набор дадо и качающееся лезвие.
Деревянное соединение язычок и паз
Работали ли вы раньше с панелями, сайдингом или ламинатом? Тогда вы, вероятно, видели деревянное соединение с пазом и пазом. Обычно это деревянное соединение, используемое для скрепления двух досок по краям, а не по концам. Один конец изогнут так, что у него есть выступающая деталь (язычок), а совпадающая деталь вырезана с углублением (канавкой).Они должны сцепляться и плотно прилегать друг к другу.
Этот тип деревянного шва может быть дополнительно усилен клеем (например, промышленными изделиями). Иногда гребень и паз прорезаются под небольшим углом, так что доски нужно прикреплять под углом, а затем толкать вниз, чтобы «зафиксировать» на месте — в наши дни в основном это полы из ламината. Это намного проще сделать с помощью подходящих бит маршрутизатора. Некоторые рубанки тоже так делают.
Соединение древесины ласточкин хвост
Красивый шов из массива дерева.Представьте себе причудливую шкатулку для драгоценностей, где вы можете видеть, как деревянные части сцепляются, как пальцы. Обычно не требуются гвозди или металлические крепежи, только немного клея, чтобы закрепить его. Надрезы точные, и может потребоваться несколько ударов, чтобы детали соединились друг с другом. Некоторые соединения типа «ласточкин хвост» расширены к концу, так что после блокировки они не могли высвободиться, если они не выходили в том же направлении, в котором они были врезаны. Это прочные соединения, и, поскольку их можно разобрать только в одном направлении, они стабильны и терпят много злоупотреблений.Подумайте о старом ящике. Их часто связывают, и они выживают, дети! Подобный тип деревянного соединения — это соединение пальцев — это, как правило, ласточкин хвост, который сужается, а не расширяется к концу дерева.
Полуслепой шарнир «ласточкин хвост»
При соединении двух деревянных частей, вероятно, наиболее известным соединением является сквозное соединение типа «ласточкин хвост». Сквозной «ласточкин хвост» прочный и красивый, но бывают случаи, когда сквозной «ласточкин хвост» не самый эстетичный выбор.
Например, при соединении сторон ящика непосредственно с передней частью ящика нежелательно использовать сквозное соединение типа «ласточкин хвост», поскольку концы хвостовиков будут выступать через переднюю часть ящика.
В этом случае лучший тип соединения типа «ласточкин хвост» — это полуслепой «ласточкин хвост».
Прочтите : Какие основные советы по деревообработке?
Что такое полуслепой ласточкин хвост?
Полуслепой «ласточкин хвост» точен, как следует из названия: половина стыка «ласточкин хвост» видна, а другая половина скрыта.Этот шарнир почти такой же прочный, как и сквозной ласточкин хвост, но используется в таких случаях, как описанный выше сценарий передней части ящика.
Создание полуслепого ласточкин хвоста:
Традиционный метод создания полуслепого «ласточкин хвост» не сильно отличается от метода создания «ласточкин хвост», но следует помнить о некоторых моментах:
Участок доски, который нельзя разрезать (таким образом, образует глухую часть стыка), называется нахлестом. Перехлест доски никогда не должен быть меньше 1/8 дюйма, но никогда не должен превышать 1/3 толщины доски, чтобы обеспечить прочность соединения типа «ласточкин хвост».
Для резки полуслепого ласточкина хвоста используются следующие основные этапы:
- Выровняйте концы двух частей квадрата.
- Отметьте длину хвостовиков, которая равна ширине доски без нахлеста. Проведите линию плеч подходящей длины вокруг откидного борта.
- Отметьте хвосты под нужным углом.
- Обрежьте хвосты пилой «ласточкин хвост».
- Удалите отходы между хвостовиками с помощью зубила со скошенной кромкой.
- Используя готовые хвосты, отметьте булавки на доске, совместив срезы плеча со стороной доски, противоположной нахлесту.
- Обрежьте штифты и очистите отходы зубилом.
- Проверьте посадку соединения и при необходимости подрежьте штифты.
Использование зажимного приспособления «ласточкин хвост»:
В то время как почти все зажимные приспособления типа «ласточкин хвост» на маршрутизаторе могут резать «ласточкин хвост», только некоторые системы могут вырезать полуслепой ласточкин хвост. Помните об этом, покупая приспособление для крепления «ласточкин хвост» для своего магазина.
Процедура отрезания полуслепого «ласточкин хвост» с помощью зажимной системы «ласточкин хвост» во многом аналогична необходимой процедуре.
Отметьте глубину пропила на задней панели, исходя из ширины доски без нахлеста. Вставьте заднюю стенку в приспособление и отрежьте хвосты с помощью подходящей фрезы с ласточкиным хвостом. Затем, следуя инструкциям приспособления, отметьте и вырежьте полуслепые булавки на доске.
Сборка:
Полуслепой «ласточкин хвост» следует собирать точно так же, как и «ласточкин хвост»: сначала просушите стыки, чтобы проверить правильность посадки, затем разберите, нанесите тонкий ровный слой клея и соберите стык.При необходимости используйте резиновый молоток для фиксации стыка, а затем немедленно сотрите излишки клея, выходящие из стыка.
Секрет идеальных полуслепых ласточкиных хвостов:
Также, как и в случае с ласточкиным хвостом, секрет полуслепого ласточкиного хвоста состоит в том, чтобы отрезать хвосты и пометить штифты на основе хвостов. Как отмечалось выше, никогда не оставляйте на доске менее 1/8 дюйма, но не более одной трети ее общей ширины. Установите соединение всухую после разрезания штифтов и снимите со штифтов еще немного материала, только если посадка слишком тугая.
Скользящий шарнир из дерева «ласточкин хвост»
Из всех соединений типа «ласточкин хвост» скользящий «ласточкин хвост» может быть наименее известным, особенно среди относительных новичков в деревообработке. Однако скользящий ласточкин хвост может быть самым универсальным из всех соединений типа ласточкин хвост. Он не только удобен для соединения двух стандартных частей под прямым углом, как в ящике или ящике. Тем не менее, его также можно использовать для соединения частей сборок, таких как дверцы шкафов или разделочные доски, прикрепления ножек стола к пьедесталам, соединения полок с корпусами шкафов и многого другого.
Что такое скользящее соединение «ласточкин хвост»?
Скользящее соединение типа «ласточкин хвост» выполняется путем отрезания одного хвоста по длине кромки доски, вставляемого в соответствующую прорезь в форме штифта в приемной части ложи. Во многих случаях рекомендуется немного сузить паз в приемной детали, чтобы соединение было более плотным к задней части. Это облегчит скольжение сустава вначале, но затруднит его в конце и поможет предотвратить разделение сустава в дальнейшем.
Как вырезать скользящее соединение «ласточкин хвост»:
Традиционно скользящий «ласточкин хвост» изготавливали путем вырезания хвоста и паза вручную и очистки компонентов долотом. Однако некоторые современные зажимные приспособления «ласточкин хвост» могут вырезать скользящие «ласточкин хвост» с помощью фрезы и сверла «ласточкин хвост». Хотя это может устранить некоторую загадочность сустава, это, безусловно, значительно упрощает повторение задачи и делает его намного быстрее.
Если у вас есть зажимное приспособление «ласточкин хвост», которое может разрезать скользящее соединение «ласточкин хвост», шаги для этого должны быть четко прописаны в руководстве пользователя, прилагаемом к зажимному приспособлению «ласточкин хвост».
Читать : Где найти деревянные поддоны?
Деревянное соединение врезной и шиповидной формы
Это один из самых старых видов деревянных швов. Это преувеличенная форма шпунта и паза, когда один выступающий кусок дерева входит в зубчатый кусок другой доски или дерева. Врезка представляет собой квадратное или прямоугольное отверстие, вырезанное на одной доске. Шип — это соответствующая деталь, вырезанная в соединенной секции. Их можно приклеивать, вставлять дюбелями или закреплять, но некоторые из самых старых деревянных соединений устойчивы только благодаря тщательной столярке и ничему другому.Вы увидите много деревянных соединений этого типа на козлах или на открытых балках, где гвозди / фурнитура могут ухудшить общий вид изделия.
Деревянный стык под углом
Стыковое соединение — это самый простой стык для деревообработки, при котором два куска дерева стыкуются вместе (чаще всего под прямым углом друг к другу), но это не самый красивый стык, поскольку торцевая текстура одной из двух досок будет видно. Если вам нужен более привлекательный вариант, попробуйте стыковое соединение со скосом.Он не будет прочнее стандартного стыкового соединения, но вы не увидите торца.
Углы должны быть точными:
Как и в случае простого стыкового соединения, наиболее важным аспектом создания стыкового стыка со скосом является точное срезание углов. Для этого вам понадобится составная торцовочная пила.
Первый шаг — определить окончательный угол соединения и разделить это число на два. Для квадратного соединения (90 градусов) вам нужно сделать надрез под углом 45 градусов на каждой из двух соединяемых досок.Если две заготовки одинаковой ширины, два обрезанных конца должны идеально совпадать.
Вы также можете использовать стыковые соединения со скосом при создании других соединений с другими углами. Например, если вы делаете восьмиугольную рамку изображения, каждый из восьми углов будет составлять 45 градусов (а не 90 градусов в предыдущем случае). Таким образом, вы должны вырезать 22 1/2 градуса на каждом конце, чтобы создать стыковые соединения.
Клей удерживает соединение:
Как и в простом стыковом соединении, клей является средством фиксации соединения.Однако, поскольку обе стороны клеевого шва будут на пористой торцевой поверхности, вам, вероятно, потребуется больше столярного клея, чем приклеивание к боковому волокну.
СОВЕТ: Перед нанесением клея убедитесь, что детали подогнаны насухо, чтобы обеспечить правильную посадку.
Например, если вы делаете раму для картины, обрежьте ее по всей длине и углам, проверьте прямоугольность рамы и убедитесь, что стыки не имеют зазоров перед нанесением клея.
Используйте механические крепления для увеличения прочности:
Как и в случае простого стыкового соединения, стыковое соединение со скосом не обладает большой прочностью.Таким образом, вы можете усилить соединение с помощью гвоздей, стержней или шурупов, чтобы придать соединению поперечную прочность. Если вы используете твердую древесину, не забудьте предварительно просверлить перед установкой шурупов, чтобы избежать раскалывания.
Деревянный шарнир Дадо
Использование дадо — очень функциональный и надежный метод соединения двух частей ложа. Как только вы научитесь вырезать дадо, вы обнаружите, что эти столярные соединения особенно полезны при сборке шкафов или книжных полок.
Дадо — это паз, вырезанный в одном куске дерева, в который плотно входит другой кусок дерева.Например, при создании книжной полки с использованием приклада толщиной 3/4 дюйма можно вырезать канавку шириной 3/4 дюйма в стандарте полки, а затем приклеить полку к этой канавке.
Методы вырезания дадо:
Есть несколько различных методов вырезания дадо. Вероятно, наиболее распространенный способ — использовать на настольной пиле резак для головы дадо. Он состоит из двух пильных полотен диаметром 8 дюймов и толщиной 1/8 дюйма с некоторыми отбойными молотками на 1/8 и 1/16 дюйма между ними. Добавляя или удаляя измельчители, вы можете получить канавку практически любой ширины от 1/4 ″ до 3/4 ″.
Более широкие пайетки можно разрезать, продев через пилу более одного прохода. Набор фрез с головкой дадо в штабель следует использовать только на настольной пиле или на некоторых пилах с радиальным рычагом (проверьте документацию на инструмент, чтобы узнать, подойдет ли ваша настольная пила или пила с радиальным рычагом для штабелирования режущего комплекта с головкой дадо). Не пытайтесь использовать набор для резки головок дадо на циркулярной пиле, так как это будет чрезвычайно опасно.
Другой вариант — набор дадо «качания». Это однопильный полотно, установленное на регулируемом шпинделе.Регулировка угла лезвия на шпинделе изменит ширину дадо. Хотя они намного дешевле, чем набор для резки головок дадо, результаты гораздо менее предсказуемы и, по моему опыту, редко приемлемы.
Я бы сопротивлялся желанию купить качающийся дадо и откладывать свои копейки на качественный сложенный дадо набор. Я также не совсем уверен в безопасности использования качающегося лезвия.
Резка дадо маршрутизатором:
Еще один популярный метод резки палочек — использование фрезы для прямой резки.При использовании фрезера для резки дадо имейте в виду, что вам нужно немного снизить скорость резания и отрегулировать глубину более чем на один проход, чтобы не поджечь бит или дерево.
Используйте прямую кромку для направления маршрутизатора, чтобы обеспечить прямой путь. Имейте в виду, что использование фрезы 3/4 дюйма позволит вырезать дадо немного больше, чем лист фанеры 3/4 дюйма (толщина 23/32 дюйма). В то время как биты размером 23/32 дюйма коммерчески доступны, использование бита 1/2 дюйма и двух проходов обеспечит желаемые результаты.
Что следует помнить:
При разрезании дадо старайтесь не порезать ложу глубже, чем на 1/3 длины ложа, принимающего дадо, чтобы не ослабить ложу. Например, при нарезке дадо на стандартной полке 3/4 дюйма, сделайте так, чтобы ваш дадо вырезал 1/4 дюйма стандартной полки.
Также могут быть случаи, когда дадо не следует обрезать всю длину ложа. В этом случае лучше всего разрезать дадо на столе маршрутизатора.
Установите забор нужной ширины и отметьте карандашом точки начала и остановки для резки дадо на заборе.После запуска фрезера сдвиньте приклад на верхнюю часть головки (удерживая ее напротив ограждения) и опустите ее на резак. Сдвиньте приклад до упора, затем отодвиньте приклад на дюйм или около того, прежде чем выключить двигатель. Подождите, пока режущая головка перестанет вращаться, прежде чем снимать приклад со стола.
Бисквитное дерево
Для некоторых типов стыков, связанных с обработкой древесины, таких как стыки кромок, стыков под углом, тройников и угловых стыков, едва ли есть лучший выбор, чем стыки печенья.Правильно вырезанные стыки печенья получаются прочными и точными, особенно при прорезании пазов с помощью деревообрабатывающего инструмента, который называется стыковщиком печенья (или стыковщиком плит).
Что такое печенье?
Бисквит — это тонкий кусок сжатой древесной стружки овальной формы, обычно изготавливаемый из древесины бука.
При вклейке в пазы, точно прорезанные ножом для печенья, и влага от клея вызывает разбухание печенья и затягивание соединения.
Печенье обычно бывает трех размеров:
- # 0 — 5/8 ″ x 1-3 / 4 ″
- # 10 — 3/4 ″ x 2-1 / 8 ″
- # 20 — 1 ″ x 2-3 / 8 ″
Бисквит фрезы должны иметь возможность точно резать все три размера.
Печенье какого размера использовать?
Как правило, старайтесь использовать печенье максимально большого размера, так как это придаст наибольшую прочность суставу. В большинстве случаев используйте печенье №20, но при работе с более узким материалом переключайтесь на печенье меньшего размера.
Соединение между кромками:
Самый распространенный тип шва для печенья — это стык «край к краю». Это часто используется для склеивания столешниц с досок разной ширины и одинаковой толщины, где печенье используется вдоль запланированных длинных краев досок.
Чтобы склеить столешницу из различных досок, расположите доски бок о бок так, чтобы края каждой доски были повернуты в направлении, противоположном направлению предыдущей доски. Это поможет сохранить устойчивость столешницы при расширении или усадке досок.
После того, как доски займут правильное положение, с помощью карандаша сделайте отметки на стыках через каждые 4-6 дюймов. Это будут центральные линии прорезей для печенья.
Затем разделите доски и отрегулируйте стыковочное устройство для печенья в соответствии с размером стыка для печенья.В случае стыков «край к краю» вы, скорее всего, будете использовать большой размер №20.
Поместив направляющую планку поверх заготовки (перпендикулярно краю), совместите направляющую для резки с отметкой карандаша. Удерживая упор на месте, запустите пилу и, когда двигатель наберет полную скорость, плавно погрузите лезвие в приклад, пока вы не сможете толкать дальше. Затем полностью втяните лезвие и повторите это до следующей отметки.
Когда все прорези будут вырезаны, равномерно нанесите небольшое количество клея на прорези на одном крае и вставьте печенье.Затем нанесите такое же количество клея на противоположные прорези на другом крае и соедините две доски.
Вам нужно быстро приклеить каждый край столешницы, а затем зажать всю сборку. Затяните зажимы так, чтобы все зазоры полностью закрылись, но будьте осторожны, чтобы не выдавить их настолько сильно, чтобы клей в стыках не выдавился. Если клей все-таки выдавливается из стыков, не забудьте немедленно стереть его, чтобы в дальнейшем не повредить отделку.
Карманный деревянный шарнир
Карманные соединения — это не что иное, как винт, который по диагонали вбивается через одну доску в другую.Карманные соединения очень похожи на дюбельные и врезные и шипованные. Для создания правильного карманного соединения путь для винта должен быть предварительно просверлен во избежание раскола головки. Хотя это можно сделать на глаз, более простой метод просверливания прочных карманных соединений — использование зажимного приспособления для отверстий.
Винт вбивается через изголовье в заднюю бабку. Клей не требуется, так как винт будет надежно удерживать соединение, но клей добавит прочности соединению.
Приспособления для отверстий в карманах:
Усовершенствования в технологии зажимного приспособления для карманных отверстий в последние годы сделали карманные соединения не только легкими, но и часто предпочтительными в определенных приложениях, таких как многие типы лицевых рам.
Существует множество различных карманных соединений, но основная идея — это приспособление с механически обработанным алюминиевым направляющим цилиндром, расположенным под точным углом в приспособлении. Затем зажимное приспособление крепится к изголовью, и специальная коронка того же диаметра, что и отверстие (с гораздо меньшей коронкой на наконечнике), используется для просверливания алюминиевого цилиндра в изголовье.
После того, как отверстие для кармана просверлено в изголовье, откидной борт зажимается на место, и через отверстие кармана в откидной борт вбивается винт.Если клей добавлен для усиления соединения, его следует нанести на стыковочную поверхность между задней стенкой и изголовьем перед тем, как вставить винт (ы).
Популярные виды использования карманных шарниров:
Хотя чаще всего карманные соединения используются в лицевых каркасах, существует множество других возможных применений. Карманные соединения можно использовать для соединения краев, чтобы сделать столешницу или столешницу. Они также удобны при прикреплении относительно толстой кромочной ленты к фанере или столешнице. Карманные соединения могут даже соединять угловые соединения в проектах деревообработки, например, распорки для опор для ног.
Коробка с деревянным соединением
Соединение «ласточкин хвост» — это классический, красивый и прочный метод соединения двух частей приклада. Однако бывают случаи, когда ласточкин хвост не лучший выбор.
Например, что, если вам нужно соединить два куска фанеры, а не твердой древесины? Использование ласточкин хвоста для крепления фанеры значительно повысит вероятность расслоения фанеры при испытании стыка во время сухой сборки.
Что делать, если у вас не было доступа к приспособлению «ласточкин хвост» и маршрутизатору?
Или, может быть, вы не хотели пилить ласточкин хвост вручную? Есть ли другой вариант, кроме ласточкин хвоста, для использования в ваших деревообрабатывающих проектах?
Совершенно верно.Простая альтернатива «ласточкин хвост» называется коробчатым шарниром. Как вы можете видеть на изображении справа, коробчатое соединение очень похоже на ласточкин хвост, с той разницей, что пальцы в коробчатом соединении имеют прямоугольную форму, а не форму ласточкина хвоста.
Есть несколько способов разрезать стыки коробки. Конечно, вы всегда можете сделать это с помощью пилы и стамески в форме ласточкина хвоста. Просто выберите ширину пальцев, которые будут равномерно делиться на ширину ложа. Другими словами, если ваша ложа имеет ширину шесть дюймов, то палец шириной в полдюйма позволит использовать двенадцать пальцев, по шесть на каждую часть ложа.
Обработка пальцев:
Если вы не хотите отрезать пальцы вручную, их можно обработать двумя способами. Во-первых, почти все зажимные приспособления типа «ласточкин хвост» могут разрезать стыки коробов. Хотя вы должны проверить документацию, прилагаемую к вашему зажимному приспособлению, чтобы получить точные инструкции, настройка аналогична обрезке хвостовика соединения типа «ласточкин хвост», за исключением того, что бит будет прямой режущей головкой, а не битой типа «ласточкин хвост».
Еще более простой способ — использовать на вашей настольной пиле рамный кондуктор со сложенным набором дадо.Определите ширину каждого пальца, затем установите сложенный дадо на эту ширину. Установите глубину пропила на ту же высоту, что и толщина приклада.
Затем прикрепите обрезок ложа к угловому калибру.
Лом должен быть достаточно широким, чтобы при прикреплении к угловому датчику он выступал за лезвие не менее чем на дюйм и не менее чем на два дюйма за пределы углового датчика с левой стороны.
Убедитесь, что угол наклона с прикрепленным к нему куском лома расположен перпендикулярно лезвию, а затем пропустите лом через пилу.
Затем удалите обрывок из калибра, переместите его вправо на ширину в два раза больше ширины пальцев и снова прикрепите к измерителю угла наклона. Например, если пальцы (и, следовательно, сложенный набор дадо) имеют ширину 1/2 дюйма, вам следует переместить обрезок на один дюйм вправо и снова прикрепить его к угловому калибру.
Теперь отрежьте небольшой кусок бульона той же ширины, что и пальцы, который войдет в вырез, который вы сделали на обрезке. Однако эта деталь должна быть как минимум вдвое длиннее ширины заготовки.Прикрепите эту деталь к выемке в обрезке с помощью шурупа снизу, расположенного так, чтобы выступать вперед из обрезка к пильному диску. Это будет служить мерой для порезания пальцев.
Наконец, убедитесь, что угол наклона по-прежнему перпендикулярен лезвию, включите пилу и прорежьте новую выемку в обрезке в ее текущем положении.
Разрезание пальцев коробчатого шарнира:
Теперь, когда у вас есть приспособление, возьмите одну из заготовок и поставьте ее на конец, плотно прижав к обрезку и вплотную к небольшой направляющей, которую вы прикрепили к выемке на обрезке.Плотно прижмите приклад к куску лома и пропустите его через пилу. После того, как лезвие очистится, проденьте весь узел обратно через лезвие, стараясь плотно прижать заготовку к обрезку. Вы только что отрезали первый палец и сделали надрез нужной ширины.
Теперь, когда калибр и заготовка удалены от лезвия, переместите заготовку вправо и наденьте только что вырезанный паз на маленькую направляющую. Плотно прижмите приклад к обрезку и прорежьте следующую выемку так же, как и первую.
Продолжайте вырезать насечки до тех пор, пока не будут сформированы все пальцы заготовки.
Противоположная заготовка обрабатывается аналогично, за исключением того, что первый проход выполняется не так, чтобы заготовка была обращена к направляющей. Вместо этого внешний край этой детали должен быть заподлицо с внешним краем лезвия дадо. Его можно легко расположить, совместив внешний край заготовки с краем выемки в обрезке. Как только он будет выровнен, сделайте первый надрез, а затем продолжайте, используя указанную выше направляющую.
После того, как все пальцы на обеих сторонах соединения сформированы, убедитесь, что соединение выполнено всухую. Однако, если вы построили кондуктор правильно, стыки всегда должны быть идеальными.
Сборка:
Для сборки муфт коробки нанесите тонкий слой клея на все стыковые поверхности, соедините стык и при необходимости зажмите. Этот тип столярных изделий отлично подходит для изготовления коробчатых конструкций, таких как ящики. Тем не менее, вам нужно быть немного более внимательными к сохранению прямоугольной формы коробки при зажиме, чем при использовании ласточкин хвоста.
Тем не менее, коробчатый шарнир — относительно прочный и полезный шарнир, сборка которого может доставлять массу удовольствия. Он не такой элегантный, как ласточкин хвост, но, безусловно, очень уместен в некоторых обстоятельствах.
Швы для деревообработки | Craftsmanspace
Деревообрабатывающее соединение — это место, где обычно две части деревянной конструкции соединяются вместе, образуя жесткую самонесущую и постоянную конструкцию. Стыки для обработки дерева могут быть образованы между краями или между торцом и лицевой стороной в направлении длины под прямым углом или под углом, отличным от прямого.Различные клеи или крепежные детали (гвозди, шурупы, болты…) используются для увеличения прочности, эффективности и жесткости стыков деревообработки. Поскольку основное предназначение столярных швов — соединение деревянных деталей, их конструкция должна выполняться аккуратно, чтобы не ослабить соединяемые детали.
Каждый из этих сочленений имеет название и обычно представляет собой некоторую вариацию отверстия или прорези на одном брусе и соответствующий соответствующий выступ на другом.
Цель нашей базы данных по стыкам для деревообработки — познакомить столяра-любителя и плотника с основными типами и методами изготовления стыков для деревообработки, а для опытных мастеров — послужить напоминанием или при необходимости расширить определенные знания в этой области.
Есть много видов стыков для деревообработки; некоторые из них сделать легко, а другие довольно сложно, но практика покажет вам, что чем сложнее деревообрабатывающий стык, тем он прочнее.
Качественные соединения для деревообработки можно изготовить с помощью ручного инструмента, но если вам нужна высокая производительность, вам придется полагаться на станки и электроинструменты.
Наша цель в отношении этой совместной базы данных — предоставить как можно больше информации о каждом суставе.У нас есть большое количество старых книг и журналов по столярному делу, и в них была найдена вся указанная информация о стыках. Если вам известна какая-либо дополнительная информация о каком-либо из описанных соединений, его другом названии, или если вы заметили какую-либо ошибку, которую мы допустили, сообщите нам об этом — мы стремимся сделать эту базу данных отличного качества по соединениям для деревообработки, доступными для каждый!
Соединения для деревообработки можно разделить на четыре основные категории, в зависимости от выполняемых ими функций:
- Удлинение
- Расширение
- Обрамление
- Корпус
Соединения для деревообработки обычно делятся на следующие категории:
Деревянные швы — Боб Вила
Фото: brightmix.co.uk
Язык столяра наполнен словами, которые мы хорошо знаем из обычного употребления, но здесь имеют новые и отличные значения: соединения внахлестку, кромку, стык и пальцы — это технические термины для плотников. Столярный жаргон становится еще более сложным, когда вы добавляете некоторые другие виды соединений, такие как паз и паз, гребень, ласточкин хвост, дюбель, дадо, шлиц и шпунт. Не говоря уже о таких комбинированных соединениях, как перекрестные нахлёстки, равнины дадо, нахлёстки «ласточкин хвост» и митры с ключами.
Но это, мягко говоря, неполный список деревянных соединений.С введением устройства для соединения печенья или пластин любое количество этих стыков усиливается или изменяется благодаря наличию маленьких вафель в форме футбольного мяча.
Не пугайтесь всех этих возможностей. Попробуйте думать о них как о скопище богатства. Довольно скоро вы обнаружите, что интересно выяснить, что лучше всего подойдет для конкретного проекта или конкретного приложения.
Если вы только совершаете свой первый набег на страну столяров, вам, вероятно, лучше всего будет начать с простого сустава, такого как дадо или шпунт.(Если вы когда-либо делали что-либо, вы почти наверняка уже сделали стыковое соединение.) В рамке для рисунка обычно используется косой стык, так что, возможно, вы это сделали или хотели бы попробовать.
Итак, вот они, основные виды деревянных соединений, в порядке от простейшего до самого жесткого.
Стыковое соединение. Когда вы соединяете два прямоугольных бруска дерева, вы выполняете стыковое соединение, независимо от того, соединяются ли детали кромка к кромке, лицом к лицу, кромка к лицу или в углу.Стыковое соединение является самым простым в изготовлении и требует небольшого изменения формы, кроме разрезов, сделанных для обрезки заготовки по размеру. Однако, как и в случае со всеми соединениями, соединяемые поверхности должны плотно прилегать друг к другу; в противном случае можно использовать блочную плоскость для сглаживания торцевых волокон. Клеи, гвозди, шурупы, дюбеля и другие крепежные детали могут использоваться для фиксации стыкового соединения.
Угловой шарнир. Как вы знаете из коробки для резки под углом и измерителя угла на вашей настольной пиле, разрез под углом — это, в основном, разрез под углом (хотя, если вы обратитесь к своему словарю, вам скажут что-то вроде: «Угловой разрез — это наклонная поверхность, сформированная на кусок дерева или другого материала таким образом, чтобы он упирался в наклонную поверхность другого элемента, который должен быть соединен с ним.»).
Другими словами, косое соединение — это стыковое соединение, которое соединяет скошенные концы двух частей ложи. Классическим примером является рамка для картины с четырьмя стыковочными соединениями, по одному на каждом углу, с концами всех частей, срезанными под углом в сорок пять градусов, как правило, в угловой коробке.
Соединение под углом имеет два очевидных преимущества по сравнению с соединением со стыковыми углами: во-первых, отсутствие видимых волокон на концах, что обеспечивает более ровный и привлекательный стык; во-вторых, увеличивается поверхность для склейки.Соединения под углом можно также закрепить гвоздями, шурупами, дюбелями или другими механическими крепежными элементами.
Пазовый шарнир. Канавка (или фальц, как ее еще называют) — это выступ или канал, вырезанный от края заготовки. Типичное соединение с пазом — это соединение, в котором вторая деталь соединяется с первой путем установки его торцевого волокна в паз. Фазовые соединения часто используются для углубления спинки шкафа по бокам или для уменьшения количества торцевых волокон, видимых в углу.
Фазовое соединение намного прочнее, чем простое стыковое соединение, и его легко сделать либо с помощью двух пропилов столовой или радиальной пилой (один по лицевой поверхности, второй по краю или торцевому волокну) или с помощью одного прохода через пилу. оснащен головой дадо.Фрезерный станок или любой из нескольких традиционных ручных рубанков, включая рубанок для плуга, также прорежет шпунт. Клей и гвозди или шурупы часто используются для закрепления шпунтовых соединений.
Dado Joint. Когда канал или бороздка прорезается в куске от края, это называется дадо; когда вторая деталь, плотно вставленная в нее, соединяется с первой с помощью гвоздей, клея или других крепежных деталей, образуется соединение с пазами или пазами. Некоторые краснодеревщики различают соединения с пазами и дадо, настаивая на том, что пазы нарезаны по шероховатости, а пазы — поперек.Как бы вы их ни называли, канавки или пазы легко прорезаются головкой дадо на радиальной руке или настольной пиле.
Соединение dado идеально подходит для установки книжных полок в стойки и может быть закреплено с помощью клея и других крепежных элементов.
Нахлест. Соединение внахлест образуется, когда в двух деталях есть выемки, одна выемка на верхней поверхности одной детали, вторая — на нижней поверхности другой. Удаляемые отходы обычно составляют половину толщины заготовки, так что, когда профилированные участки перекрывают друг друга, верх и низ соединительной дуги сливаются.
Соединения внахлестку используются для соединения концов (полунахаты) или скошенных углов (митра внахлест). Перехлесты в форме ласточкина хвоста иногда используются для соединения концов деталей с серединой других (полупритиды «ласточкин хвост»).
Соединения внахлест можно резать головками dado, а также стандартными дисковыми пилами на радиальных или настольных пилах. Склеивание является обычным явлением, хотя другие крепежные детали, в том числе дюбели или деревянные штифты, также распространены в соединениях внахлест.
Шлицевой шарнир. Шпонка — это тонкая полоска, обычно из дерева, которая плотно входит в пазы на стыкуемых поверхностях.Соединения под углом, стык встык и другие соединения могут иметь шлицы. После того, как соединяемые поверхности будут обрезаны по размеру, можно использовать настольную пилу для выполнения соответствующих пропилов.
Сам шлиц добавляет жесткости стыку, а также увеличивает площадь склейки. Поскольку большинство шлицев тонкие, они обычно изготавливаются из твердой древесины или фанеры.
Шип-паз. Напольные покрытия, бортовые доски и множество других готовых фрезерованных материалов продаются с готовыми язычками и канавками на противоположных краях.Кромки также можно формировать настольными или радиально-ручными пилами; в прошлом подходящие ручные самолеты выполняли эту работу.
Для чистовых работ в язычки досок забивают гвозди и накладывают на них паз следующей детали («забивание вслепую»). Для более грубых работ, например, с некоторыми видами новой обшивки, подкровельной или обшивочной доски, приклад прибивается лицевыми гвоздями. Клей используется нечасто, поскольку одно из главных преимуществ пазогребневого соединения заключается в том, что оно допускает расширение и сжатие, вызванное изменениями температуры и влажности.
Врезной шип. Паз — это отверстие или прорезь (или рот), в которую вставляется выступающий шип (или язычок). Чаще всего и паз, и шип имеют прямолинейную форму, но можно найти круглые шипы и соответствующие пазы. Шип-шип сложнее сформировать, чем другие, более простые соединения (обе детали требуют значительной формы), но результат также намного прочнее.
Пальцевый сустав. Этот шарнир, также известный как ящик для ящиков или коробок, чаще всего встречается в столярных изделиях для ящиков.Переплетенные прямоугольные «пальцы» прорезаны на торцах сторон и торцов ящика.
Хотя точная обрезка пальцев очень важна, суставы пальцев требуют только относительно простых надрезов под углом девяносто градусов, которые можно сделать вручную или с помощью фрезерного станка, радиального рычага или настольной пилы.
Пальцевые соединения, такие как соединения «ласточкин хвост», иногда используются в качестве украшения, добавляя контрастности и прочности соединяемым деталям.
Соединение «ласточкин хвост». Иногда даже в мастерской немного стихов.Еще в шестнадцатом веке этот сустав идентифицировали по сходству с анатомией птицы. Тезаурус того периода назвал соединение «Ласточка тайле или доуэ тайле на плотницких работах, которая представляет собой скрепление двух кусков древесины или бурды вместе, которые они не могут убрать».
«Ласточкин хвост» — одно из самых прочных соединений древесины. Это также одна из самых сложных задач, требующих тщательной компоновки и значительных затрат времени на раскрой и настройку. Его форма представляет собой перевернутый клин, врезанный в торцевое волокно одной детали, который входит в соответствующий паз на второй заготовке.«Ласточкин хвост» традиционно используются для соединения сторон и концов ящиков, а в прошлом — для многих видов корпусной мебели.
Хорошая новость заключается в том, что на рынке есть несколько приспособлений (хотя они и не являются недорогими), которые позволяют легко разметить и отрезать ласточкин хвост. Приспособление обычно используется вместе с фрезером с фрезой «ласточкин хвост».
Проверка прочности деревянных соединений
Проверка прочности деревянных соединений Ранее я тестировал паз и шип против дюбеля для прочности.В этом тесте победил паз и шип. Но остались вопросы — насколько один сустав сильнее другого и возможно ли это? улучшить дюбельный шов?Поэтому я решил провести более тщательные эксперименты, на этот раз с использованием большего количества образцов. и собственно измерение разрушающей силы суставов.
Сборка испытательного стенда
Мне нужно было какое-то прочное приспособление для испытаний, которое позволило бы мне медленно применять отмеренное количество силы к суставу. Слева вы можете увидеть тестовый стенд, который я придумал.Он состоит из L-образной рамы, которая испытываемое соединение зажимается, весы для ванной и гидравлический домкрат.Как и все остальное, я сделал этот тестовый стенд из дерева. С каркасом из дерева мне пришлось убедитесь, что он будет прочнее любого сустава, которым я могу попытаться порвать. Тем не менее, Я все еще использовал ель, потому что она намного дешевле. Я компенсировал для более мягкой древесины, соединив ее с действительно массивным тройным шипом.
Тройной шип составляет около 6 см в глубину.Это означало, что я не мог использовать свой завинтите приспособление для соединения коробки с продвижением, чтобы разрезать шипы. Я также не мог использовать свой приспособление для быстрой установки шипа, потому что оно не перемещается достаточно далеко из стороны в сторону. Мой грязный У кондуктора с дельта-шипом еще меньший диапазон движений. Итак, я вытащил свой старый шип-джиг который я построил более 10 лет назад. Это приспособление, размещенное на правой стороне пилы едва хватило хода, чтобы разрезать этот массивный стык. Регулировка Винт на нем — винт с трапецеидальной головкой 10 оборотов на дюйм. Это пригодилось для расстановки шипов шириной 1/2 дюйма. ровно один на дюйм.
Я прорезал тройные пазы концевой фрезой в моем горизонтально-расточной станок. Концевая фреза режет глубже, чем большинство фрез, но она лучше работает на более низких скоростях. Поэтому я просто использовал свой горизонтально-расточной станок в качестве долбежного станка. вырезать пазы, а затем расточить концы пазов квадратом. Каждый паз имеет ширину 1/2 дюйма (13 мм), глубину 6 см и длину 8 см. Карандаш дает немного чувство масштаба.
После склеивания я приклеил еще один кусок к обратной стороне стыка, где он толкает вместе, чтобы оказать ему дополнительную поддержку.
Выполнение соединений для испытаний
Я решил стандартизировать размер своих суставов, чтобы они составляли рейку 6 x 1,7 см, прикрепленную к столб размером 3,5 х 3,5 см. Это близко к размеру сустава, который можно было бы использовать при сборке. стул или табурет. Это тот тип сустава, который сильно напрягается — настолько, что большинство покупных деревянных со временем стулья разойдутся в местах стыков.Я использовал желтый столярный клей для всех своих тестов. Для дерева я использовал ель и затем повторно протестировали с кленом.
Мой фаворит, конечно же, врезной и шипованный. Я сделал все свои шипы толщиной 3/8 дюйма (10 мм), 27 мм в глубину и 55 мм в ширину.
Сделал ряд пазов и шиповидные суставы, от достаточно тугих, чтобы мне пришлось вбивать их молотком, до каких-то ослабить на несколько тысяч, так что в сухом соединении останется небольшой люфт. Подробнее о подгонке и точности пазовых и шиповых соединений
Я купил пакет этих предварительно нарезанных дюбелей, длиной 2 дюйма и диаметром 3/8 дюйма (10 x 51 мм).У них есть выступы, которые, как мне кажется, должны помочь с приклеиванием. Они также должны быть предварительно сжатым и повторно расширяться при нанесении клея для лучшего прилегания. Я полагал эти дюбели действительно должны давать больше шансов дюбельным швам.
Я также пошел на три дюбеля вместо двух. Расстояние между дюбелями составляет 3/4 дюйма (18 мм). Я использовал свой горизонтально-расточной станок, с его функцией индексации точно Пространь мои дыры.
Что касается строгих деревянных соединений, соединяющих поручень со стойкой, я не мог придумать ничего другого. кроме, возможно, использования печенья.Но у меня нет фуганка для печенья. Кроме того, если бы вы заботились о силе, вы бы не использовали бисквитный сустав.
Также решил испытать несколько типов резьбовых соединений. Я устроил наклонный плоскости на моем горизонтально-расточном станке, что позволило мне установить заготовку на угол для сверления карманных отверстий.
Вот один из моих суставов с дырочками в кармане. Этот я прикрутил 2-дюймовыми шурупами для гипсокартона.
Я также проверил соединение с винтами через стойку и в торце рельса.Я использовал три шурупа для дерева №8 3,6 дюйма (80 мм), завинченные через столб и прямо в торцевое волокно ели. Я просверлил пилотные отверстия совсем небольшого размера, чтобы нить действительно могла вгрызаться в дерево. Вы можете уйти с много с елью, потому что она довольно устойчива и нелегко раскалывается.
Вот все мои образцы из ели. Все вырезано из одного куска елового бруса 2х8. Я решил, что таким образом я уменьшу влияние различий в древесине между разными досками. как источник предвзятости.Я был осторожен, выбирая доску, которая имела относительно постоянную зерно повсюду.
Для экономии я всегда стыковал две рейки на одной стойке. Я всегда совмещал два разных типа совместных публикаций в одном посте, чтобы уменьшить предвзятость, которая может возникнуть из-за того, что один пост немного лучше чем другой.
Ель может сильно различаться по весу и твердости, как я выяснил, когда делал некоторые проверка твердости древесины эксперименты раньше. Для этих тестов я использовал относительно тяжелый кусок ели просто потому, что весь инвентарь на моей стойке для пиломатериалов был тяжелого сорта.При покупке пиломатериалов я всегда выбираю самые тяжелые доски.
Проверка суставов
Легко забыть записать результат или пропустить фактическую точку, где сила была максимальной. прежде, чем сустав отпустит. Поэтому я установил цифровую камеру, чтобы снимать на видео весы в ванной, когда я был запуск тестов.Я также установил рычаг с металлическими стержнями 1/2 дюйма в качестве стержней, чтобы уменьшить нагрузку на весы для ванной. в два раза на случай, если мне нужно будет подтолкнуть больше, чем 300 фунтов, к которым подходят мои весы.Однако для швов мягкой древесины оказалось, что ни один из швов не превышает 300 фунтов, поэтому я просто поставьте домкрат прямо на весы.
Я прикладывал усилие ровно в 20 см (8 дюймов) от столба для каждого теста, чтобы одинаковые показания нагрузки приведет к тому же крутящему моменту в соединении.
Я также отрегулировал ручку нуля на моей шкале, чтобы компенсировать вес домкрата, чтобы он показывал ноль фунтов, когда на нем стоял домкрат. Это избавило меня от необходимости каждый раз вычитать вес домкрата.
Сделал три одинаковых дюбелей. Испытательные образцы дюбелей не выдержали нагрузок 120, 140 и 145 фунтов. Я ожидал некоторого отклонения и был удовлетворен тем, что все они были довольно близки друг к другу.
Потом я расколол древесину, чтобы проверить, почему соединение вышло из строя. Как и ожидалось, кусочки штифт приклеен к дюбелям, поэтому, даже если соединение развалилось по клеевой линии, это не предполагает что сам клей вышел из строя. Все три сустава вышли из строя, дюбели вылетели из стойки, ни одного с вытащенными из рейки дюбелями.Это говорит о том, что длиннозернистый к длиннозернистому в рельсе немного прочнее, чем у длинноволокнистого стыка в стойке.
Сделал довольно много пазов и шипов, которые подходят с разной степенью герметичность. Я разделил некоторые из них после тестирования проверить результат. Как и ожидалось, куски столба прилипли к шипу, так что это снова говорит о том, что сам клей не был причиной поломки.
Врезные и шиповые соединения вышли из строя при весах 170, 175, 140, 180, 185 и 190 фунтов.Не было заметной разницы между незакрепленными, плотно прилегающими и слишком тугими суставами. что я сделал. Я пришел к выводу, что посадка с точностью до нескольких тысячных дюйма не так важно для реальной прочности соединения, если есть клей в стыке везде.
Врезные и шиповые соединения в среднем весили 172 фунта, а дюбельные соединения — 135 фунтов. Таким образом, паз и шип по-прежнему выбивают дюбель, но не слишком сильно. поле. В среднем врезные швы были прочнее всего на 25%.
Проверка резьбовых соединений
Затем я проверил резьбовые соединения. Их тестирование было довольно неудовлетворительным, потому что в целом сустав просто уступит и уступит. Явной точки отказа не было. Сустав слева, например, все еще не на максимальной силе. Случилось так, что рельс просто вставьте себя в столб, и головки шурупов втянутся в дерево с другой стороны. Это начало происходить с силой всего 85 фунтов. По мере того как головки шурупов углублялись в древесину, усилие продолжало увеличиваться.Но совместный был согнут примерно на пять градусов. С эстетической точки зрения стык уже давно прошел. точка недопустимого прогиба.Я экспериментировал с усилением головок винтов шайбами, что позволило увеличить нагрузку до 210 фунтов, прежде чем винты, наконец, вытащили из конца волокна. Я был очень удивлен, насколько хорошо винты держатся в торце рельса. Но во время тестирования у меня все еще наблюдалось сильное прогибание сустава. Даже эти 5/8 «(16 мм) шайбы втягивались в дерево, а направляющая также вдавливалась в стойку.
Урок из этого состоит в том, что прочность винтовых соединений не ограничивалась винтом. способность нити удерживаться в древесине даже для торцевых волокон. Головка винта без шайбы просто не обеспечивал достаточной площади контакта с деревом по сравнению с тем, какой длинный винт поток может удерживаться — даже если он находится в конце.
Мои шарниры с отверстиями в кармане вышли из строя при весе всего 115 и 110 фунтов, при этом вылетели 2-дюймовые винты №7. поста. Я открутил одну из направляющих, прикрутил ее к кленовой направляющей и снова проверил.На этот раз он поднялся до 140 фунтов, прежде чем сломался из-за того, что рельс раскололся. карманные отверстия. Так что 140 фунтов — это то, чего я бы достиг, если бы использовал более длинные и большие винты. Однако, опять же, величина отклонения была недопустимой задолго до того, как сустав отпустил.
Повторное тестирование с кленом
Я проверил два дюбеля с кленом. Они потерпели неудачу при весах 230 и 245 фунтов.Для паза и шипа в клене я проверил только два соединения, которые не выдержали 300 и 270 фунтов.
В целом, паз, шип и дюбель из твердой древесины показали минимальный прогиб. до разрушения, тогда как суставы ели немного прогнулись до того, как отпустили.
Я использовал 2-дюймовые винты №8 для соединения карманного отверстия в клене. Соединение вышло из строя при весе 220 фунтов. карманные отверстия расщепляются.
Соединение с винтами 3 1/2 дюйма, ввинченными через стойку в торцевое волокно, удерживается до 160 фунтов до втягивания головок винтов в столб.После того, как я поставил шайбы за головки винтов, я смог нагружать соединение до 300 фунтов. При весе 300 фунтов сустав еще не «сломался», но он отклонился так далеко, что Я считал бессмысленным идти дальше. Даже с дополнительной контактной площадкой, обеспечиваемой Шайбы, головки винтов и шайбы все больше и больше втягивались в клен. Шайбы также серьезно деформировались.
Беда с резьбовыми соединениями
В целом, все резьбовые соединения имели недопустимую степень раскрытия соединения до того, как они на самом деле отпустить.С точки зрения производства мебели, открытие стыка на несколько градусов неприемлемо, поэтому предел прочности там, где резьбовое соединение действительно разваливается бесполезная мера с точки зрения изготовления мебели.Тем не менее, величина текучести до разрушения винтового соединения действительно дает ему определенную величину стойкость. Неудача происходит постепенно, и требуется много энергии, чтобы заставить сустав расслабиться. Это означает все, что вы скрепляете винтами, требует много усилий, прежде чем полностью разобьется.Это свойство полезен, если вы строите козлы, строительные леса или упаковочные ящики. Но для изготовления мебели это мало помогает. Итак, я пришел к выводу, что для мебели, где прочность имеет решающее значение, следует избегать винтовых соединений. Тем не менее, можно использовать винты для крепления панель к задней части комода или дну коробки, но вы не должны полагаться на винты, чтобы удерживать каркас стула вместе. Если вы используете винтовые соединения, я думаю, что лучше не закрывать головки, так что если соединение все же немного откроется, вы можете хотя бы повторно затянуть винты.
Основная проблема с резьбовыми соединениями с более длинными винтами заключается в том, что головки винтов протаскивают материал. Типичная зенковка винт для этого не годится, потому что головка винта образует красивый конус, в который легче вставлять лес. Более плоская головка шурупа для гипсокартона, вероятно, лучше в этом отношении. Если вы что-то построите там, где винт спрятан, может быть хорошей идеей поставить шайбу за головку винта чтобы дать ему немного больше площади контакта с деревом.
Винты на удивление хорошо держатся на торцевых поверхностях.Я также экспериментировал с сверлением немного отверстие большего размера для винта и заполнение отверстия на торце волокна клеем перед тем, как вставить винт. Это еще больше улучшило удерживающую способность, но винт все еще можно было открутить. Так что это может быть эффективным методом ремонта мебели, в которой вывернуты шурупы. из дерева.
| Сила разрушения в фунтах, приложенная на расстоянии 20 см 1 фунт = 0,45 кг = 4,4 ньютона | ||
|---|---|---|
| Тип соединения | Ель | Клен |
| Врезка и шип | 170,175,140,180,185,190 | 300, 270 |
| Дюбель | 120,140,145 | 230, 245 |
| Отверстие в кармане * | 115,110,140 | 220 |
| Концевой винт * | 85 | 160 |
| Торцевой винт + шайбы * | 210 | 300 |
* Все резьбовые соединения перед разрушением прогибаются до такой степени, что прочность на отказ бесполезна, когда дело касается изготовления мебели.
Для справки, я также проверил твердость древесины, которую использовал, используя свой отвертка методом испытания на твердость при падении. Мои образцы ели в среднем имели деление на 0,15 дюйма, что мягче, чем многие образцы ели в моей таблице твердости. Вся моя ель выбрана за то, что она тяжелая, поэтому я почти уверен, что ель, которую я использовал, была немного тверже чем средняя штука. Мои образцы древесины лиственных пород были протестированы с глубиной канавки 0,035 дюйма. до 0,043 дюйма, что помещает его в середину диапазона для твердых пород дерева.
Дополнительные наблюдения
- В моих тестах пазовые и шипованные соединения превосходили дюбельные соединения в среднем на 25%. Это действительно впечатляющие характеристики для дюбелей. Наружные два дюбеля были только 47,6 мм друг от друга по дальним краям, тогда как мои шипы были 56 мм в ширину — почти ширина ложа. Я не мог поставить дюбели полностью до края рельса потому что они все еще нуждались в дереве, чтобы приклеить их. Дюбели также выступали в стойку только на 25 мм (половина длины предварительно нарезанных 2-дюймовых дюбелей), а конус на конце дюбелей также сократил их эффективную площадь приклеивания на еще миллиметр или два.Если бы я ограничил свои шипы геометрией, которую я был вынужден использовать с дюбелями, Я почти уверен, что они потеряли бы преимущество. При этом шиповые соединения были быстрее изготовить и склеить.
- В одном из пазов и шипов из ели у меня годичные кольца были параллельны шип. Это соединение вышло из строя из-за того, что древесина расслоилась по годичным кольцам, и вышел из строя значительно раньше, чем ожидалось. Так что для силы, наверное, лучше сориентируйте древесину так, чтобы ваши шипы пересекали как можно больше годичных колец.Я исключил это один образец из моих результатов.
- Первые шиповые и пазовые соединения клена, которые я тестировал, вышли из строя намного раньше, чем ожидалось. При ближайшем рассмотрении я не заметил обычного перехода волокон от одной части к другой. Клей, а не дерево не выдержал. Видимо, для этого стыка 36 часов не хватило, чтобы дайте клею полностью высохнуть. Я исключил этот образец и подождал еще 24 часа перед тестированием. оставшиеся стыки лиственных пород.
- Соединения из твердой древесины не показали заметного прогиба или деформации соединения справа до отказа.Ель показала больший прогиб. Винтовые соединения все заставили сустав раскрыться до неприемлемой степени задолго до того, как они фактически отпустили.
- Большой длинный винт на удивление хорошо удерживается на торце древесины. Я пробурил пилота отверстия довольно маленькие, поэтому все мои рельсы рисковали расколоться, когда я вставил винт конец зерна. Тем не менее, я сделал еще один быстрый тест: просверлил отверстие побольше, залил его. клеем, а затем вверните винт. Эта конструкция держится очень хорошо, и винт еще можно было открутить и снова прикрутить.
