Шипові з'єднання дерев'яних виробів.
До шиповим клейових з'єднань відносяться кутові і по кромці.
Елементами шипових з'єднань або в'язок є шипи,
вушка, гнізда, паз і гребінь.
За формою шипи бувають плоскі, трапецієподібні ( «ластівчин хвіст»)
і круглі; по конструкції - цілісні, виконані разом з деталлю,
і вставні, що виготовляються окремо.
Вставні круглі шипи називаються шкантами, вставні плоскі шипи,
що проходять по всій довжині з'єднуються деталей - рейками.
Кутові з'єднання можуть бути кінцевими, серединними і ящикових.
Кінцеві з'єднання показані на малюнку (1).
а - відкритий наскрізний одинарний;
б - відкритий наскрізний одинарний на "вус";
в - з полутемком НЕ наскрізний;
г - з потемком НЕ наскрізний;
д - шканти непрямі;
е - шканти непрямі, на "вус";
ж - вставною плоский несквозной;
з - вставною плоский наскрізний.
Велику міцність мають з'єднання на шип відкритий наскрізний одинарний прямий (а)
і на «вус» (б).
Оптимальна товщина одинарного шипа - 0,4 товщини бруска.
З'єднання на шип з полупотемком несквозной (в) і наскрізний, на шип з потемком несквозной (г) і наскрізний застосовують «у випадках, коли необхідно захистити з'єднання від вивертання брусків при складанні.
З'єднання з непрямим шипом передбачають в конструкціях, де бажано
приховати торець шипа.
Ширина шипів приймається рівною 0,6-0,7 ширини бруска, довжина некрізних
шипів - 0,5-0,8 ширини бруска, довжина полупотемка - 0,3-0,5 довжини шипа.
З'єднання на шканти непрямі (д) і наскрізні під прямим кутом, на шканти ненаскрізні на «вус» (е) поступаються за міцністю з'єднань на прямий відкритий
шип приблизно на 35%.
З огляду на, однак, що в більшості меблевих виробів навантаження, що діють на з'єднання, значно менше навантажень руйнують ці сполуки, можна рекомендувати з'єднання на шкантах, як дають економію деревини.
Діаметр шканта приймають рівним 0,4 товщини бруска,
довжину шканта - 2,5-6 мм діаметра.
Відстань між шкантами, а також відстань від краю бруска до
шканта має бути не менше 2-3d, де d - діаметр шканта.
У з'єднаннях під прямим кутом для забезпечення рівної міцності з'єднання
в торці і крайки сполучених брусків в торці бруска рекомендується
запресовувати шканти на глибину 0,55, а в кромці
на глибину 0,45 загальної довжини шканта.
Наприклад, якщо при з'єднанні царги стільця з ніжкою загальна довжина шканта 60 мм,
то глибина його запрессовки в торці царги складе 0,55х60 = 33 мм,
а глибина запресовування в кромці ніжки 0,45х60 = 27 мм.
З'єднання на «вус» вставним плоским шипом непрямим (ж) і наскрізним (з)
дозволяють приховати торці деталей, що з'єднуються, однак вони менш міцні, ніж з'єднання на цільні шипи.
Для збільшення міцності застосовують з'єднання подвійним вставним шипом.
Товщина вставного одинарного шипа 0,4 товщини бруска, подвійного - 0,2 товщини бруска.
Для з'єднання тонких брусків зазвичай застосовують шипи з шпону товщиною 2 мм.
Ширина некрізних шипів - 0,75 ширини бруска, наскрізних - 1 1,2 ширини бруска.
Кутове серединне з'єднання на шип одинарний наскрізний і несквозной в
вушко (рис. 2 а) або НЕ наскрізний в паз формують на кромці бруска
по всій його довжині або окремо під кожен шип.
Довжина шипів при з'єднанні в вушко - 0,3-0,8 ширини бруска з вушком,
при з'єднанні в паз - 0,2-0,3 ширини бруска з пазом.
Кутове серединне з'єднання брусків на шип «ластівчин хвіст» може бути непрямим (рис. 2 б), що проходить на половину товщини бруска, і наскрізним.
Довжина шипа - 0,3-0,5 ширини приєднаного бруска,
кут нахилу шипа -10 *.
Кутові з'єднання в паз і гребінь несквозной (рис. 2 в) забезпечують правильне розташування деталей при складанні виробів.
Довжина гребеня повинна бути 0,3 - 0,5 мм товщини бруска.
З'єднання рекомендується розташовувати від торця бруска з пазом на відстані
Проте 10мм.
Скринькові кутові з'єднання на шип прямий відкритий (рис. 2 г) і на шип
«Ластівчин хвіст» відкритий (рис. 2 е) і полупотайной (рис. 2 д) мають
високу міцність.
Товщина прямих шипів 6-16 мм з градацією 2 мм.
Товщина шипів «ластівчин хвіст» в широкій частині шипа - 0,85 товщини бруска,
кут нахилу шипа 10 *.
Шипи повинні розташовуватися від кромки бруска на відстані не менше 0,75 його товщини.
Скринькові з'єднання на шканти відкритий (рис. 2 ж) і несквозной (рис. 2 з) мають невелику площу склеювання, тому такі з'єднання слід застосовувати
в тих випадках, коли основні навантаження на шканти працюють
нема на розтягнення, а на зріз.
Необхідно враховувати, що збільшення кількості шкантів на одне з'єднання ускладнює підгонку і збірку з'єднання, але підсилює його міцність.
В одному з'єднанні не рекомендується ставити більше чотирьох шкантів.
Діаметр шкантів 8 і 10мм, довжина 30-40мм.
Ящикового кутове з'єднання на «вус» вставною рейкою (рис. 2 і) застосовують, коли
треба приховати торці деталей, що з'єднуються.
Для збільшення міцності з'єднання може бути застосовано додаткове кріплення металевим куточком, дерев'яним бруском (бобишкою) і ін.
Ширина рейки дорівнює товщині з'єднувальних плит, товщина - 4-6 мм.
Рейки виготовляють з фанери.
З'єднання по кромці на вставну рейку (рис. 2 к) - міцне, якщо застосовувати рейки
з деревини з поперечним напрямком волокон або з фанери.
Ширина рейок 20-30мм, товщина рейок з деревини - 0,4 товщини
заготовки, з фанери - 3-6 мм.
У з'єднаннях на шкантах (рис. 2 л) діаметр шкантів 8 і 10мм, довжина 30-40 мм.
Кількість шкантів на одне з'єднання не більше чотирьох.
Міцність клейових з'єднань на шкантах багато в чому залежить
від конструкції шканта.
Шканти виготовляють з циліндричних заготовок твердих листяних порід.
Щоб при установці шканта клей не сгонялся з поверхонь склеювання,
утворить поверхню шканта роблять рифленою,
на торцях шканта формують фаски (рис. 3 а).
Для рифлення поверхні шканта застосовують спеціальний калібр
(Рис. 3 б), що представляє собою сталеву пластину завтовшки 5-6 мм з
чотирма конусними отворами, діаметром кожного на 0,5 мм
менше діаметра шканта.
На верхній утворює конусного отвору надфілем нарізають зуби висотою 0,5 мм.
При прогоні заготовки ударом молотка через отвір калібру на її поверхні утворюється рифлення.
При відсутності калібру рифлення заготовки проводять рашпілем.
Діаметр гнізда для установки шкантів дорівнює діаметру шканта.
Поверхні, що сполучаються шипа і вушка повинні оброблятися
з достатньою точністю.
Поверхні, що сполучаються плоских шипів і вушок розмічають під
запилення рейсмусом.
Така розмітка виконана з однаковими відхиленнями в сполучених заготовках, тому похибки розмітки не впливають на точність запиливания.
Зона пропила 1 повинна захоплювати половину ширини ризики 2,
причому при запилення вушка зона пропила розташовується з внутрішнього боку ризики, в тілі вушка (рис. 4 а), а при запилення шипа - з зовнішнього боку ризики, в тілі щічок шипа (рис. 4 б).
Таке запилення шипів і вушок дозволяє виконувати з'єднання деталей з достатньою точністю, без додаткової подальшої обробки.
Шипи «ластівчин хвіст» (рис. 4 в) розмічають олівцем за допомогою
малки або на око.
При запилення шипів зона пропила розташовується поруч з рискою з зовнішньої
боку шипа.
Після формування шипів (рис. 4 г) розмічають вушка.
Зона пропила при запилення вушок розташовується поруч з рискою з
внутрішньої сторони вушка.
Запилення шипів і вушка слід починати тільки після придбання достатнього досвіду в роботі ручними пилами, відпрацювання прийомів пиляння.
Полотно пилки може відхилятися від ризики, якщо зуби мають нерівномірний односторонній розлучення.
Необхідно усувати такий дефект на початку пиляння.