Столярное дело

Кулебакин Георгий Иванович

Так как соединения обычно бывают на клею, то чем больше нагрузка, тем больше должна быть площадь клеевого шва. В тех случаях, когда площади клеевого шва не хватает, вводят дополнительные упрочняющие детали: косяки, бобышки, металлические скрепы разного рода, стяжки, шканты. Так как застывший клей хрупок, при ударах он может расколоться и соединение разрушится. Поэтому следует защищать клеевой слой как можно большим амортизирующим слоем дерева, уводя клеевой шов в глубь от наружной поверхности детали, которая может испытывать сильные удары (несимметричное размещение шипа).

В обычных соединениях столярный клей, как правило, имеет несколько меньшую прочность, чем цельное дерево, и при чрезмерных нагрузках соединение разрушается

по слою клея. Силы скалывания будут тем больше, чем длиннее плечо рычага, т. е. чем дальше от соединения будет приложена сила. Чтобы уменьшить их, уменьшают свободную длину детали вводя промежуточные крепления (например проножки в столах и стульях).

Современные клеи К-17, эпоксидный, ПВА, ВИАМБ дают шов более прочный, чем прочность древесины и скалывание происходит по дереву. В этом случае разрушение детали будет большим, чем при использовании столярного клея, и это необходимо также учитывать при выборе соединения.

Конструктивные рабочие соединения столярных деталей представляют собой врезку одной детали в другую непосредственно (угол рамы) либо через промежуточный элемент (рейку), вставной шип, шкант. Неконструктивные соединения представляют собой простое примыкание одной детали к другой (декоративная рамка на плоскости основы).

Приемов соединения в столярном деле немного.

При непосредственной врезке деталей соединяемые плоскости обрабатывают вырезами так, чтобы гребень или выступ одной детали вошел в выемку или паз другой. При использовании промежуточного вставного элемента сопрягаемые плоскости обеих деталей делают одинаковыми, с одинаковыми вырезами и углублениями.

Первый тип соединения прочнее, естественнее для деревянной конструкции и понятнее в своей конструктивной работе, но более трудоемок и требует высокого мастерства использования. Такие соединения характерны для народной мебели и лучших образцов мебели прошлых времен.

Второй тип соединения позволяет использовать более простые приемы работы. Как правило, этот тип соединений менее надежен и применяется в неответственных конструктивных узлах с небольшой нагрузкой (например, в рамах небольших картин), а также в тех местах, где устройство непосредственного соединения затруднительно по причине сложности формы детали, например при соединении профилированных элементов.

Сущность столярного соединения заключается в его жесткости, обеспечивающей противодействие усилиям выламывания и выдергивания. Поэтому тип и размер соединения выбирают в зависимости от характера возможных нагрузок на узел изделия или его деталь. Так, боковые стенки ящика с передней соединяются обычно шипом «ласточкин хвост», а задние стенки — прямым многорядным ящичным шипом. Дверка шкафа держится на одной стороне на петлях. Под действием силы тяжести (это основная постоянная нагрузка) она в свободной висячей части старается опуститься вниз. Поэтому шипы в углах должны быт широкими; при тяжелой дверке — двойными. Выбранное соединение повлияет и на размер сечения обвязок. Чем дальше от соединения свободный незакрепленный конец детали, могущий подвергаться нагрузке тем шире и прочнее должен быть шип. Так, ножки столов и стульев, на имеющие внизу проножек или крестовин, вверху должны быть связаны шипом с более широкими царгами, чем те, у которых такие проножки есть, и т. п.

Соединять детали в столярном изделии следует так, чтобы были понятны конструкция вещи и работа отдельных элементов под нагрузкой. Человек, приобретая вещь, сделанную столяром, должен ей доверять при эксплуатации. Выбор соединения неразделим с грамотным выбором направления волокон древесины, сечения детали, исходя из ее работы под нагрузкой. Поэтому детали изделий, работающих на изгиб (например, царги), следует ставить на ребро. Ножки, работающие одинаково во всех направлениях, должны быть квадратного или круглого сечения, ножки, больше работающие в одном направлении, — соответственно

сечения, вытянутого в направлении наибольшей нагрузки. Если же выбираются ножки прямоугольного сечения при одинаковой их работе по всем направлениям, то в направлении меньшей толщины должны быть поставлены специальные упрочняющие детали — более высокие царги, опущенные проножки и т. п. По возможности следует обходиться без введения всяких дополнительных упрочняющих элементов в виде бобышек, косяков и угольников. В этом отношении народная мебель и мебель старых мастеров представляет собой отличный образец сочетания конструктивной логики, умелого подбора дерева и качество исполнения.

Здесь следует заметить, что все это возможно лишь в изделиях выполненных из цельного дерева, имеющего волокнистую продольную структуру. Во многих предметах мебели из гнутых, штампованных клееных деталей или ДСП об истинной конструкции изделия порой можно лишь догадываться. С точки зрения настоящего столярного искусства это несомненный минус.

Виды столярных связок (рис. 15). Два прямоугольных бруска под углом обычно соединяют шипом. Шип — это специально обработанный конец бруска, вставляемый в сделанное в другом бруске углубление или прорезь, называемое гнездом или проушиной.

Рис. 15. Столярные соединения на шипах и врезках

1 — двухэлементные угловые соединения: а — шип прямой одинарный; б — то же, двойной; в — шип «ласточкин хвост»; г — соединение гребнем; д — соединение гребнем в ус (закрытое) ; е — соединение в ус вставным шипом; ж — соединение в ус вполупотемок; з — ус с круглым шипом;, и — ящичный шип «ласточкин хвост»; к — ящичный шип вполупотемок; л — простой ящичный шип; 2 — трехэлементные угловые соединения: а — с угловой вставкой на рейках; б — царговое в одном уровне; в — царговое в двух уровнях; г — угловое с диагональю; 3 — трехэлементные плоские: а — решетчатое из профильных брусков; б — то же, из прямоугольных брусков; 4 — Т-образные (средние) соединения: а — «ласточкин хвост» вполупотемок; б — сквозным шипом; в — закрытым шипом впотемок; 5 — сращивание: а — Х-образным вкладышем; б — вполдерева; в — крестовое соединение вполдерева

Если грани шипа параллельны граням бруска или доски, на которой этот шип выделан, то он называется прямым, при непараллельных гранях — косым. Шип с двухсторонней симметричной косиной называется «ласточкин хвост» и применяется в случае появления усилий выдергивания.

Если шип проходит гнездо насквозь и виден его торец и боковая сторона, то такой шип называется открытым. Если шипа не видно, то это называется впотемок, а если видна одна боковая сторона, то — полупотемок. Число шипов на одной детали зависит от ширины примыкания, требований прочности и прилагаемых к детали нагрузок.

Следует учитывать, что торцы в отделке темнее пласти и в некоторых случаях торец, вышедший на фасад, может его испортить, тогда применяют шип впотемок.

При шиповом соединении необходимо соблюдать следующие условия: 1) сопрягаемые плоскости должны плотно подходить друг к другу без просветов и качки; 2) шип не должен упираться в дно гнезда, а его заплечики должны быть подрезаны (поднутрены) так, чтобы примыкание к сопрягаемой детали было по наружному ребру кромки; 3) шип должен заходить в гнездо от руки с небольшим натягом; 4) угловые открытые шипы и сквозные средние должны выступать за кромку сопрягаемой детали для возможности последующей отторцовки (учитывается при разметке); 5) глубина гнезда делается больше шипа на 2-3 мм; 6) чтобы не мять края гнезда при вставке конец шипа обрезается фаской со всех четырех сторон; 7) заплечики шипов на обоих концах детали должны быть абсолютно равными во избежание перекоса изделия при склеивании.