Есть мнение Деревянное домостроение и деревянные конструкции Из «Эциклопедии» соединений

Из «Эциклопедии» соединений

При изготовлении мебели главное — правильно выполнить соединения отдельных деталей. В этой части «Энциклопедии» речь как раз и пойдет о различных вариантах столярных соединений, которые чаще всего используются в производстве корпусной мебели.

1.СОЕДИНЕНИЯ НА ГВОЗДЯХ

Один из самых простых видов соединения деталей в столярном деле — на гвоздях. Однако опытные столяры из-за невысокой прочности этого соединения используют его не слишком часто. Тем не менее, обойтись без гвоздей удается не всегда. И не только при сборке корпусной мебели простейших конструкций, но и при изготовлении более изящных предметов. Нередко гвозди или штифты (без шляпок) применяют для усиления соединений другого типа.

Выбирая гвозди для того или иного вида работы, можно руководствоваться простым правилом: их длина должна быть в 2-2,5 раза больше толщины соединяемых деталей. А чтобы соединение было более прочным, забивать гвозди следует попеременно под небольшим углом (рис.1.1).

При забивании гвоздей вблизи кромки детали существует опасность расколоть древесину вдоль волокон, в результате чего могут появиться трудно устранимые трещины. Однако в большинстве случаев этой неприятности можно легко избежать, если кончики гвоздей предварительно притупить легкими ударами молотка (рис.1.2). Слегка притуплённый кончик гвоздя, внедряясь в древесину, не раздвигает своим острием ее волокна, а разрывает их и тем самым снижает вероятность появления трещин.

Забивая мелкие гвоздики, держать их лучше не пальцами, а с помощью небольшого кусочка картона с прорезью (рис. 1.3). Можно использовать для удержания гвоздиков и обычную расческу. И в том, и в другом случае пальцы не пострадают от молотка. Шляпки забитых гвоздей, которые оказываются на лицевой стороне, обычно рекомендуют слегка утопить, а оставшиеся после этой операции лунки зашпаклевать (рис. 1.4).

Еще лучше спрятать шляпки так, как показано на рис.1.5, подрезав и отогнув небольшой «козырек» на поверхности детали, который затем приклеивают на место. Но воспользоваться этим советом удается не всегда. Например, на поверхности ДСП, ДВП и других подобных материалов спрятать шляпки гвоздей таким образом не удастся.

Иногда для увеличения прочности соединения рекомендуют использовать более длинные гвозди, которые прошивают обе соединяемые детали насквозь. Выступающие с обратной стороны кончики гвоздей при этом загибают так, как показано на рис.1.6.

Рис.1. Столярные соединения на гвоздях.
1.1 Чтобы соединение было более прочным, забивать гвозди следует попеременно под небольшим углом.
1.2 Если кончики гвоздей предварительно притупить, то это снизит вероятность появления трещин в соединяемых деталях.
1.3 Уберечь пальцы при забивании мелких гвоздей можно, используя кусочек картона с небольшой прорезью.
1.4 Шляпки забитых гвоздей, которые оказываются на лицевой стороне, желательно легка утопить с помощью пробойника или другого гвоздя, а оставшиеся после этой операции лунки зашпаклевать.
1.5 Спрятать шляпки гвоздей можно, подрезав и отогнув небольшой «козырек» на поверхности детали, который затем приклеивают на место.
1.6 Выступающие с обратной стороны кончики гвоздей лучше загнуть с помощью специальной металлической оправки треугольного сечения.

2. СОЕДИНЕНИЯ НА ШКАНТАХ

Шканты применяют для соединения деталей из цельной древесины, фанеры, ДСП и других материалов. Основное достоинство этого типа соединений в том, что благодаря круглой форме и небольшому сечению шкантов, прочность деталей в месте их соединения практически не изменяется. Кроме того, для выполнения соединений на круглых шкантах не нужны сложные и дорогие станки, так как все можно сделать обычными ручными инструментами.

Сегодня можно встретить в продаже множество специальных кондукторов, маркеров и других подобных приспособлений для разметки и сверления отверстий под шканты. Но для начала вполне можно обойтись и без них. Так, например, быстро и точно разметить точки сверления отверстий можно очень простым и широко известным способом (рис.2.5). Суть его заключается в следующем.

В одну из соединяемых деталей в точках, где должны быть установлены шканты, забивают небольшие по длине гвоздики, верхние концы которых в 2-3 мм от поверхности детали откусывают кусачками. Если теперь приложить эту деталь к ответной и прижать, то на поверхности второй детали появятся отметины от острых кончиков. Это и будут точки сверления отверстий. Аккуратно вытащив гвоздики, получим точно такие же отметины на первой детали. Остается в этих точках высверлить отверстия нужного диаметра на необходимую глубину.

Кстати, о глубине отверстий под шканты. Она должна быть чуть больше длины забитой части шканта (см. рис.2.3), чтобы в глубине отверстия всегда оставалось место, куда будут вытеснены излишки клея. Что касается диаметра шкантов, то из соображений максимальной прочности соединения он должен быть равным от 2/5 до 3/5 толщины соединяемых деталей.

Рис. 2. Столярные соединения на шкантах.
2.1 Выполнить соединения на круглых шкантах сравнительно просто. Однако отверстия под них следует сверлить как можно точнее.
2.2 Соединение на шкантах в разрезе.
2.3 При соединении «на ус» шканты располагают в нижней трети и строго перпендикулярно плоскости соприкосновения деталей.
2.4 Разметка отверстий под шканты. Сначала в одну ис деталей в точках сверления отверстий забивают небольшие гвоздики и откусывают у них шляпки, оставив кончики высотой 2-3 мм. Если теперь совместить эту деталь с ответной и слегка сжать, то на ответной детали останутся отметины, которые и будут обозначать центры сверления отверстий под шканты.

З.СОЕДИНЕНИЯ НА ВСТАВНУЮ РЕЙКУ, ШПОНКУ И ГРЕБЕНЬ-ПАЗ

Этими способами можно выполнить как угловые соединения деталей, так и Т-образные, например, между боковыми стенками и полками (рис.3). Однако для деталей из ДСП такие соединения используют очень редко, особенно, в угловых соединениях. Прочность материала ДСП оказывается недостаточной для того, чтобы такие соединения выдерживали сколько-нибудь существенную нагрузку.

При соединении деталей на вставную рейку следует учитывать, что толщина последней не должна превышать 25-30%, а глубина паза под нее — 40% толщины деталей, чтобы не слишком сильно снижать прочность деталей и всей конструкции в целом. Примерно таким же требованиям должны отвечать и размеры плоских шпонок, которые в последние годы все чаще используют при сборке мебели (рис.3.2)

Т-образное соединение панелей используют, как правило, при установке полок или промежуточных горизонтальных перегородок. Один из простейших вариантов такого соединения показан на рис.3.3. Следует иметь в виду, что гребень, расположенный на горизонтальной панели, должен находиться на нижней части торцевой кромки, иначе под нагрузкой панель может расколоться.

В ответственных случаях, например при сборке корпусной мебели из клееных щитов Т-образные соединения выполняют с гребнем в виде одностороннего или двухстороннего ласточкина хвоста (рис.4.1) с углом скоса шипа 75-80°. Такие соединения обладают повышенной прочностью и используют их преимущественно для деталей из цельной древесины.

Сегодня для выборки пазов и формирования гребней чаще всего применяют ручные электрические фрезерные машинки. Однако ничуть не худших результатов можно добиться и с помощью традиционных ручных инструментов — шпунтубеля и фальцгебеля.

Рис.3. Соединения на вставную рейку, шпонку и гребень-паз.
3.1 Соединение на вставную рейку. Толщину рейки рекомендуют выбирать равной 25-30% толщины панелей.
3.2 Соединение на плоскую шпонку.
3.3 Гребень, сформированный фрезой, вклеивают в паз ответной детали.

Рис.4. Т-образные соединения с гребнями в виде ласточкина хвоста применяют в узлах, где требуется более высокая прочность.
4.1 Двусторонний гребень обычно применяют для крепления несущих стоек и панелей корпусной мебели,...
4.2 ... а односторонний, в основном, при установке промежуточных стоек и полок.

4. ШИПОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Среди всех типов столярных соединений шиповые по праву считаются самыми прочными, долговечными и универсальными. Однако одновременно такие соединения являются и самыми трудоемкими, особенно при ручном изготовлении. Но, несмотря на это такие соединения и в настоящее время очень широко используются при производстве мебели.

Одним из самых простых типов является угловое соединение с прямыми открытыми сквозными шипами (рис.5.1). Очень часто такое соединение называют ящичным, хотя область применения его намного шире и разнообразнее. У прямых шипов все образующие их поверхности расположены параллельно друг другу, что облегчает изготовление шипов как вручную, так и с использованием электроинструмента.

Однако это же свойство прямых шипов одновременно является и их недостатком, так как в сравнении с другими типа ми шипов соединение получается менее прочным, поскольку шипы здесь не самозаклиниваются. Ширина прямых шипов должна составлять от 1/3 до 1 /2 толщины соединяемых деталей.

Значительно большую прочность соединения обеспечивают шиповые соединения типа «ласточкин хвост», которые состоят из входящих в зацепление друг с другом клиновидных шипов с углом скоса 75-80° (рис.5.2). Такие соединения применяют прежде всего при сборке деталей из цельной древесины.

Наиболее распространенными среди шиповых соединений «ласточкин хвост» являются простое открытое и полупотайное. Прочность и того, и другого примерно одинаковы, но последнее позволяет сделать соединение деталей незаметным с лицевой стороны (см. рис.5.2).

Поэтому несмотря на большую трудоемкость и сложность изготовления используется полупотайное соединение так же часто, как и открытое.

В некоторых случаях шипы в угловом соединении не должны быть заметны ни с лицевой, ни с тыльной или боковой стороны. Для таких ситуаций существуют специальные шиповые соединения -впотай «на ус» (рис.5.3). Несмотря на внешнюю привлекательность шиповых соединений впотай область их применения ограничена относительно высокой трудоемкостью. Чтобы выполненное этим способом угловое соединение деталей выглядело достаточно аккуратно, точность изготовления и сборки должны быть очень высокими.

Здесь мы рассмотрели лишь небольшую часть вариантов столярных соединений, предназначенных, в основном, для сборки панелей корпусной мебели. Однако настоящему столяру приходится иметь дело не только с изготовлением шкафов или полок, но и столов, стульев, мягкой мебели и множества других предметов. О столярных соединениях, характерных для этих типов изделий и деталей, мы расскажем в следующих разделах нашей «Энциклопедии».

Рис.5. Шиповые соединения панелей корпусной мебели.
5.1 Соединение на открытых прямых шипах. Параллельное расположение поверхностей, образующих шипы, упрощает их нарезку как ручными, так и электроинструментами.
5.2 Виды шиповых соединений типа «ласточкин хвост» (слева направо): простое открытое, полупотайное, «на ус».
5.3 Потайное шиповое соединение «на ус». Это угловое соединение является, пожалуй, самым изящным, но одновременно и самым сложным в изготовлении.

Журнал «САМ» 4' 2010