СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ В ИЗДЕЛИЯХ

Изделия из древесины имеют различные конструктивные формы и образуются соединением между собой отдельных де­талей и сборочных единиц. В зависимости от исходной формы детали соединения различают по основным исходным конструк­тивным элементам брусков и щитов. До изобретения гвоздей, клея и других средств современных соединений детали из дре­весины соединялись между собой таким образом, что часть од­ной детали плотно входила в углубление другой, образуя за­мок— столярную вязку. Такие соединения широко использовали в деревянном домостроении. Преображенский собор в Кижах сооружен в 1714 г. без применения металлических и клеевых средств соединения деталей. Все детали собора связаны между собой столярными вязками таким образом, что снеговые и вет­ровые нагрузки, колебания температуры и влажности до сих пор не нарушили целостность сложной конструкции.

С развитием техники и технологии соединения деталей со­вершенствуются. В настоящее время в производстве изделий используется большое разнообразие сравнительно новых соединений. На рис. 21 приведена классификация соединений, при­меняемых в производстве изделий. Наиболее широко соедине­ния применяют в мебельном производстве. Другие производства используют ограниченное число разновидностей этих соедине­ний. Типы и размеры соединений стандартизованы. Характери­стика элементов шиповых соединений приведена на рис. 22.

Шиповые соединения брусков различают по основным при­знакам, которые приведены в схеме рис. 23. Для однозначной характеристики шипового соединения необходимо указать всеэти шесть основных признаков. Для осуществления соединений с помощью шипов требуются сложные специализированные станки, формирующие шип и отверстие. Операции по формиро­ванию шипов трудоемки и требуют квалифицированных рабо­чих, способных обеспечить необходимую точность изготовления шипов и гнезд. Кроме того, при изготовлении соединений на цельных шипах теряется до 10 % древесины. Поэтому широко используются соединения на круглых вставных шипах. Круг­лые вставные шипы изготавливают из отходов древесины ос­новного производства или из пластмассы. Все неразъемные ши­повые соединения выполняют с помощью клея.

Прочность шиповых соединений является основным факто­ром, определяющим их качество. Она зависит от размеров ши­пов и соотношения их с размерами гнезда, прочности склеи­вания, условий работы шипового соединения. Соединения брус­ков на круглых вставных шипах слабее, чем достижимая проч­ность на цельных плоских шипах, но достаточны для нагрузок, которые испытывают мебельные изделия. В современном про­изводстве изделий соединения с помощью шипов заменяют склеиванием, которое обеспечивает достаточную прочность и способствуют получению более формоустойчивых конструкций.

Классификация Соединений деталей в изделиях из разных материалов.

Рис. 23. Основные характеристики шиповых соединений:

/ — конструкция шипа; а —цельный; б—вставной; 2 — количество шипов; в — одинар­ный; г —двойной; 3 —направление оси шипа; д — прямой; е — косой; 4 — форма шипа; ж — плоский; з —ласточкин хвост; и — круглый; 5 —концевое угловое соединение; к — открытым шипом; л —закрытым; «— срединное соединение; л —сквозным,; к — несквоз­ным шипом

Процесс склеивания может быть механизирован. На рис. 24 показаны шиповые соединения щитов. Наличие большого раз­нообразия клеевых веществ дает возможность использовать процесс склеивания в любых условиях.

Открытия и возможности практического использования но-вы'х методов интенсификации процессов склеивания путем мо­дификации клея, токами высокой частоты, ультразвуком и другими методами позволяют создавать поточные линии склеи­вания заготовок и деталей. Применяя склеивание, можно ис­пользовать древесину для изготовления сложных изделий лю­бых размеров. Применение клееных деревянных конструкций является реальной основой для организации безотходного про­изводства «в деревообработке. Оно дает возможность эффек­тивно использовать ценные и дефицитные породы древесины для облицовывания поверхностей деталей из малоценных пород.

Для автоматизации процесса склеивания в настоящее время разработаны клеевые пенопластовые пленки, позволяющие легко и прочно соединять детали при сборке в потоке. Напри­мер, имеются составы, которые впрыскивают в пазы и проемы соединяемых деталей, где они затвердевают, обеспечивая проч­ное угловое соединение щитов, формирующих корпус изделия (метод Фольдинг). На рис. 25 показаны виды клеевых соедине­ний, широко применяемых в производстве изделий. Прочность клеевых соединений должна отвечать установленным нормам соответствующих ГОСТов в зависимости от требований, предъ­являемых к изделиям из склеиваемых материалов. Качество склеивания предопределяет прочность и надежность готового изделия.

Рис. 24. Шиповые угловые соединения щитов:

а — из цельной древесины; б — соединения щитов из древесностружечных п. / — вставной шип; 2 — раскладка из массивной древесины; 3 — укрепляющие клейки

Рис. 25. Виды клеевых соединений:

/ — пластевое; 2—кромочное; 3 — при облицовывании; 4 — торцовое; 5 —с гнутьем; 6 — угловое на шипах;

Соединения на гвоздях широко применяют при изготовле­нии тары, строительных конструкций в производстве домов. В производстве мебели, музыкальных инструментов и строи­тельных деталей гвозди используют редко, только как вспомо­гательное соединение при склеивании.

Гвозди изготовляют различных размеров по длине, толщине и форме сечений в соответствии с ГОСТами. Соединение на гвоздях способно сопротивляться нагрузкам, действующим в направлении выдергивания гвоздя и сдвигающихся под углом к оси гвоздя.

Прочность соединений на гвоздях зависит от размеров гво­здя, его длины, диаметра и плотности древесины. Изменение формы сечения гвоздей (прямоугольные, с винтовой резьбой, с кольцевой резьбой, с насечкой и т. п.) повышает их способ­ность сопротивляться выдергиванию, которая зависит также от состояния острия. Размеры гвоздя и соединяемые им детали должны быть гюдобраны так, чтобы -при забивке гвоздя не произошло раскалывания древесины. Более плотные породы древесины (особенно лиственница) больше расположены к рас-. калыванию. Для снижения вероятности раскалывания перед 'забивкой гвозди затупляют.

Тест для проверки уровня знаний на тему:
"Соединения деталей в изделии"
Вопросы для тестирования.
1. К разъемным соединениям относятся:
1.заклепочное
2.шпилечное
3.сварное
2.К неразъемным соединениям относятся:
1.штифтовое
2.шпилечное
3.заклепочное
3.Разъёмные соединения - это соединения, которые:
1. можно разобрать без разрушения деталей
2. нельзя разобрать без разрушения деталей

4.Метрическая резьба имеет профиль:
1. круглый
2.треугольный
3.трапециевидный
5. Изделие, составные части которого соединяются между собой сборочными операциями, это:
1. изделие
2.деталь
3.сборочная единица
4.комлекс
5.комплект
6. Какие виды соединений относятся к резьбовым:
1.болтовое
2.винтовое