Такие лесоматериалы, как брусья, доски или же бруски, в основном выпускают конкретного размера, но нередко при строительстве может потребоваться материал, который имеет большую длину, ширину или толщину. По этой причине для достижения требуемого размера используются несколько типов соединений с применением врубок, сделанных специализированным оборудованием либо ручным методом по разметке.
Соединения по ширине
После скрепления досок с небольшой шириной обретают щит с требуемыми для производства размерами. Для стыковки существует несколько методов:
1) Стыковка на гладкую фугу;
в таком методе стыковки всякая доска либо же рейка именуется как делянка, а сформировавшийся шов именуется как фуга. Прифуговку можно считать качественной лишь тогда, когда между стыками краёв соседних досок отсутствуют зазоры.
2) Скрепление на рейку;
по краям делянки выбираются пазы и в них вставляются рейки, скрепляющие доски друг между другом. Показатель толщины рейки и показатель ширины самого паза не могут превосходить 1/3 от показателя толщины используемого лесоматериала
3) Скрепление в четверть;
в стыкуемых делянках, полностью по всей длине, выбираются четверти. При таком способе четверти не могут превышать 50% от показателя толщины самой делянки.
4) Стыковка типа в паз и гребень (прямоугольный и треугольный);
данный тип стыковки предусматривает наличие на одном краю делянки паза, а на противоположном гребня, форма которого может быть и как прямоугольной, так и треугольной. При этом последняя применяется нечасто, ввиду меньшего уровня крепости. Такого рода стыковка достаточно востребована и нередко применяется при изготовлении паркета. Недостаток скрепления – меньший показатель экономности, вследствие использования большего числа досок
5) Скрепление типа «ласточкин хвост»;
данный тип стыковки несколько схож с предыдущим вариантом, но только гребень здесь обладает формой трапеции, схожей с хвостом ласточек. Отсюда и наименование способа крепления.
Соединение досок в щиты: а - на гладкую фугу, б - в четверть, в - на рейку, г - в паз и прямоугольный гребень, д - в паз и треугольный гребень, е - в «ласточкин хвост».
Также при производстве древесных щитов часто применяют шпонки, гребень с вклеенной в торцевой рейкой и наконечники в паз. Рейки для вклейки могут обладать прямоугольной формой или же треугольной. При применении шпонок лучше предпочесть паз типа «ласточкин хвост». Всё это необходимо для изготовления высококачественных древесных щитов.
Щиты: а - со шпонками, 6 - с наконечником в паз и гребень, в - с вклейной рейкой в торец, г - с вклейной треугольной рейкой, д - с наклеенной треугольной рейкой.
Соединение по длине
Наиболее востребованными методами стыковки по длине являются: вплотную, типа паз и гребень, скрепление на «ус», зубчатый тип клеевого скрепления, на четверть, а также скрепление на рейку. Наиболее активно применяется стыковка зубчатого типа, вследствие своего предельно высокого уровня крепости.
Соединение брусков по длине: а - впритык, б - в паз и гребень, в - на ус, г,д - на зубчатое клеевое соединение, е - в четверть, ж - на рейку.
Также доски могут соединяться методом сращивания, когда сегменты лесоматериала состыковываются между собой в длину. Выполняется это несколькими методами. К примеру, в половину дерева или прирубом косого типа, накладным замком косого типа и прямого, вплотную, а также натяжным замком как прямого типа, так и косого. При сращивании методом в половину дерева требуемая длина обязана равняться 2-2,5 от показателя толщины бруска. Для повышения уровня надёжности применяются нагеля. К примеру, подобный вариант можно наблюдать при постройке коттеджей из бруса.
При применении прируба косого типа с подрезанием торцов размер должен быть равным 2,5-3 от показателя толщины бруска. Также закрепляется посредством нагелей.
Скрепление при помощи накладного замка косого или прямого типа применяют в тех конструкциях, где имеется усилие на растяжение. Накладной замок прямого типа размещается непосредственно на самой опоре, а замок косого типа может размещаться у опоры.
Если же Вами было принято решение о применении прируба косого типа с подрезанием торцов, то скрепление обязано составлять 2,5-3 от показателя толщины бруска. В таких ситуациях также можно применять нагеля.
При скреплении посредством натяжного замка косого или прямого типа достигается высокий уровень прочности. Но при этом такая стыковка отличается сложностью изготовления, а клинья при усыхании дерева несколько ослабляются. По этим причинам подобный способ скрепления не сгодится для конструкций, несущих высокие нагрузки.
Сращивание вплотную подразумевает собой перемещение обеих концов бруска на опору и последующее скрепление при помощи скоб.
Сращивание: а - вполдерева, б - косым прирубом, в - прямой накладной замок, г - косой накладной замок, д - прямой натяжной замок, е - косой натяжной замок, ж - впритык.
Скрепление брёвен либо же брусьев можно наблюдать при возведении стен каркасных домов, в верхней либо нижней части обвязки. Ключевыми разновидностями скреплений являются: вполдерева, угловой сковороднем, шиповой тип и вполулапу.
Стыковка вполдерева – непосредственная вырубка либо же срезка 50% толщины на краях брусков, а также последующее их скрепление под прямым углом.
Стыковка вполулапу формируется посредством зарезки на краях брусьев наклонных плоскостей, вследствие чего получается плотное соединение брусьев. Величину наклона необходимо определять по специальной формуле.
Врубка посредством углового сковородня крайне схожа с врубкой методом вполдерева, но отличается от неё тем, что при данном типе скрепления один из брусков утрачивает немного в ширине.
Соединение брусьев под углом: а - вполдерева, б - вполулапу, в - шиповое, г - угловое.
Соединение по высоте
Крестообразное скрепление брусков зачастую наблюдается при возведении мостовых конструкций. При таком варианте можно применять стыковку вполдерева, на треть и на четверть, а ещё и зарубку только лишь одного из брусков.
Крестообразное соединение брусьев: а - вполдерева, б - в треть дерева, в - в четверть дерева, г - с зарубкой одного бруса.
Способ наращивания досок или брусков по высоте именуют скреплением материалов по высоте, что очень активно применяется при возведении столбов либо же мачт.
Наращивание подразделяется на следующие виды:
- Вплотную с шипом потайного типа.
- Вплотную с гребнем сквозного типа.
- Вполдерева с болтовым закреплением.
- Вполдерева с закреплением на хомутах.
- Вполдерева с закреплением стальной полосой.
- Прирубом косого типа с закреплением на хомутах.
- Вплотную с накладками.
- Закрепление посредством болтов.
Длина самих стыков, как правило, равняется 2/3 от показателя толщины стыкуемых брусков либо же 2/3 от показателя диаметра брёвен.
Соединение бревен при наращивании: а - впритык с потайным шипом, б - впритык со сквозным гребнем, в - вполдерева с креплениес болтами, г - вполдерева с креплением полосовой сталью, д - вполдерева с креплением хомутами, е - косым прирубом с креплением хомутами, ж - впритык с накладками и креплением болтами.
Шиповое соединение
При скреплении брусьев посредством шипов на одном из них выполняют зарезку непосредственного шипа, а на ином делается проушина либо же гнездо. Вязка брусьев шиповым способом активно применяется при производстве таких столярных изделий, как двери, окна либо же фрамуги. Каждое скрепление осуществляется на основе клея. Разрешено применять не только лишь один шип, но и несколько. Чем большее число шипов планируется сделать, тем соответственно и большей будет площадь склейки.
Данный тип стыковки подразделяется на: угловой концевого типа, угловой срединного типа и угловой ящичного типа.
При угловом скреплении концевого типа применяются незакрытые сквозные шипы (не более трёх), шипы с потёмками сквозного и несквозного типа, а также вставной шкант. Стыковка угловая срединного типа довольно часто встречается на дверях. При угловых скреплениях срединного и концевого типа дополнительно можно использовать шурупы, гвозди либо же болты.
Угловые серединные соединения на шип: а - несквозной типа УС-1, б сквозной УС-2, в - сквозной двойной УС-3, г - несквозной в паз и гребень УС-4, д - несквозной в паз УС-5, е - несквозной на круглых шкантах УС-6.
Вот и вся ключевая информация о существующих типах соединений. Сюда не входят соединения гвоздями, шурупами или болтами. Чисто дерево ну и чуть-чуть клея. 🙂
Детали в изделиях из древесины можно соединить друг с другом гвоздями, шурупами или клеем.
Гвоздь - это крепежная деталь, состоящая из головки, стержня и острия. В зависимости от назначения гвозди различаются по диаметру и длине, а также по форме головки (шляпки).
Прежде чем забивать гвозди, размечают места их будущего расположения. При соединении деталей гвоздями обычно прибивают тонкую деталь к толстой. Молоток держат так, чтобы рука была на расстоянии 20-30 мм от конца рукоятки (рис. 105, а). Сначала гвоздь придерживают большим и указательным пальцами левой руки и наносят несильные удары молотком по шляпке. После того как гвоздь крепко войдет в древесину, левую руку убирают и ударяют молотком сильнее.
Рис. 105. Забивание (а) и выдергивание (5, в) гвоздей
Если гвоздь при забивании согнулся, его необходимо выдернуть клещами (рис. 105, б) или молотком со специальной прорезью на носке (рис. 105, в). Чтобы не повредить поверхность изделия, под клещи или боек молотка подкладывают дощечку.
Если концы забитых гвоздей выступают, их подгибают вокруг металлической оправки и забивают обратно в древесину (рис. 106). Это повышает прочность соединения.
Рис. 106. Сгибание и забивание выступающего конца гвоздя
Забитый гвоздь с загнутым концом выдергивают так: отверткой или стамеской отгибают загнутый конец гвоздя, выравнивают его клещами или плоскогубцами, выбивают ударами в конец гвоздя молотком и выдергивают гвоздь за головку клещами.
Правила безопасной работы
- Работайте только исправным молотком с хорошо насаженной ручкой.
- Не стойте за спиной товарища, работающего молотком.
- Ударяйте по головке гвоздя так, чтобы направление удара совпадало с осью гвоздя.
- Не оставляйте молоток на краю верстака.
Соединение шурупами
Соединение деталей шурупами более прочное, чем соединение гвоздями. Шуруп - это крепежная деталь, состоящая из головки и стержня с винтовой нарезкой (рис. 107).
Рис. 107. Шурупы с различными головками: а - полукруглой; б - потайной; в - полупотайной
Головки шурупов имеют шлицы - прямые или крестообразные канавки для завинчивания и вывинчивания шурупов отверткой. Места установки для шурупов размечают так же, как и для гвоздей.
В детали, в которую хотят ввинтить шуруп, сверлят глухое отверстие диаметром, чуть меньшим - 0,9 диаметра шурупа, на глубину, равную длине ввинчиваемой части шурупа. Для тонких шурупов отверстия прокалывают шилом.
В присоединяемой детали сверлят сквозное отверстие диаметром, немного большим диаметра шурупа.
Для потайной и полупотайной головок шурупов отверстия обрабатывают (раззенковывают) сверлом большого диаметра или специальным инструментом - зенковкой (рис. 108, а, 6).
Рис. 108. Соединение деталей шурупами. Вырезание гнезда под головку шурупа: а - сверлом; б - зенковкой. Ввинчивание шурупа отверткой: в - с полупотайной головкой; г - с потайной головкой
После сверления деталей их соединяют, шуруп ставят в отверстие и завинчивают отверткой по часовой стрелке (рис. 108, в, г).
Правила безопасной работы
- Не применяйте шуруп со сбитым шлицем.
- Пользуйтесь только исправной отверткой, соответствующей прорези шурупа.
- Шуруп ввинчивайте под прямым углом к детали.
- При ввинчивании шурупа не поддерживайте его рукой.
- После ввинчивания шурупа острые заусенцы на головке зачищайте наждачной бумагой или напильником.
Соединение деталей клеем
Многие детали из древесины соединяют с помощью клея.
Клеи бывают природные (естественные) и синтетические (искусственные). Синтетические клеи получили более широкое применение (их выпускают уже готовыми к использованию). Из синтетических клеев в школьных мастерских применяют ПВА.
Клей ПВА - вязкая жидкость белого цвета. Наносится на склеиваемые поверхности кистью или тампоном.
Из природных клеев в школьных мастерских применяют казеиновый и столярный клеи. Казеиновый клей представляет собой порошок желтоватого цвета. Его растворяют в воде и тщательно размешивают. Свежеприготовленный клей годен к применению в течение 3-4 часов, после чего он затвердевает.
Перед склеиванием поверхности деталей очищают от опилок, грязи, краски, затем намазывают клеем, выдерживают 2-3 минуты на воздухе, чтобы клей впитался в древесину и загустел, и соединяют друг с другом. Затем склеиваемые детали прижимают в струбцине (рис. 109) или в зажимах верстака и выдерживают до полного затвердевания (около 24 часов).
Рис. 109. Склеивание в струбцине: 1,2 - склеиваемые детали; 3 - клей; 4 - скоба струбцины; 5 - зажимной винт; 6 - рукоятка зажима
Правила безопасной работы
- Склеивайте детали только на подкладных досках.
- При нанесении клея избегайте его попадания на руки, в глаза.
- После работы тщательно мойте руки с мылом.
Практическая работа № 31
Соединение деталей из древесины гвоздями, шурупами и клеем
Порядок выполнения работы
- На непригодном пиломатериале потренируйтесь соединять гвоздями деревянные заготовки различной толщины. Попробуйте вытащить забитые гвозди клещами или молотком с прорезью. Соедините детали вашего изделия длинными гвоздями. Выступающие острые концы гвоздей загните и забейте в древесину. Проверьте прочность соединения.
- На пробных заготовках из древесины просверлите отверстия нужного размера и ввинтите различные шурупы с помощью соответствующих отверток.
Подберите шурупы необходимых размеров для соединения деталей вашего изделия. Разметьте места расположения шурупов. Соедините детали шурупами.
- Подготовьте рабочее место для склеивания деталей изделия. Очистите склеиваемые поверхности. Подготовьте клей и кисть. Нанесите кистью равномерный слой клея на склеиваемые поверхности, дайте ему подсохнуть 2-3 минуты. Соедините детали и зажмите их струбциной, тисками или в зажиме верстака. На следующем уроке проверьте качество склеивания.
Новые понятия
Гвозди, молоток, клещи, шуруп, шлицы, зенковка, отвертка, клеи природные (столярный, казеиновый) и синтетические (ПВА).
Контрольные вопросы
- Где встречаются соединения гвоздями, шурупами и клеем?
- Чем отличается соединение шурупами от соединения гвоздями?
- К чему может привести ввинчивание шурупов без предварительного выполнения отверстий в деталях?
- Какие меры безопасности нужно соблюдать при соединении деталей гвоздями и шурупами?
- Зачем детали с нанесенным слоем клея выдерживают на воздухе перед склеиванием?
Деревянные детали используют во многих изделиях. И их соединение - важный процесс, от которого зависит прочность всей конструкции.
Для изготовления мебели и других изделий из дерева используют десятки различных соединений. Выбор способа соединения деталей из дерева зависит от того, каким изделие должно быть в итоге и какую нагрузку должно переносить.
Виды соединения
При соединении деревянных деталей нужно помнить важный момент - всегда тонкая деталь крепится к толстой, но не наоборот.
Согласно взаимному расположению элементов различают такие способы соединения деталей из дерева:
- наращивание - увеличение детали по высоте;
- сращивание - удлинение заготовки;
- сплачивание - увеличение элемента по ширине;
- вязка - соединение под углом.
Способы соединения деревянных деталей при изготовлении мебели чаще всего используют следующие:
- склеивание;
- "ласточкин хвост";
- встык;
- пазовое;
- внахлест;
- глухое на шипах;
- сквозное шиповое.
Рассмотрим технологии некоторых соединений более детально.
Сращивание по длине
Такой деревянных деталей имеет некоторые нюансы. По своей сути это удлинение элементов в горизонтальном направлении. Сращивание может быть:
- Впритык - срезы концов выполняются под прямым углом и совмещаются друг с другом. В оба бруса (бревна) забивают скобу.
- Косой притык - срезы выполнены под углом, а концы скрепляют штырем или гвоздем.
- Торцевой притык с гребнем.
- Прямая накладка - длина вырубки в 1,5-2 раза больше, чем толщина бруса (бревна).
- Косая накладка - концы срезают под углом и фиксируют болтами.
- Накладка с косым прирубом - на концах деталей выполняют торцевые гребни, имеющие ширину и длину в одну треть толщины бруса.
Наращивание по высоте
Из названия понятно, что суть заключается в удлинении брусьев или бревен в вертикальном направлении. Оси элементов находятся на одной вертикальной прямой. Виды наращивания такие:
- Наращивание впритык. Для восприятия случайных нагрузок по бокам вставляется заершенный штырь.
- Наращивание с одним или двумя шипами. Ширина и высота одного шипа должны быть не меньше одной трети толщины бруса. Глубина гнезда - чуть больше высоты шипа.
- Наращивание в полдерева. Концы обоих бревен нужно срезать на половину их толщины на 3-3,5 диаметра в длину.
- Наращивание языком. В одном брусе нужно выпилить развилку, в которую нужно вставить соответственно срезанный конец другой заготовки. Само соединение необходимо обернуть жестью.
Сплачивание по ширине
Применяют для увеличения изделия по ширине. Используя способы сплачивания, важно обращать внимание на расположение годовых колец дерева. Важно чередовать доски в зависимости от их направления. Варианты сплачивания такие:
- Впритык - детали нужно обтесать и прифуговать по угольнику.
- В шпунт - высота и ширина гребня равняется 1/3 толщины доски.
- В ножовку - кромки нужно обтесать под острым углом к широкой плоскости доски.
- Гребнем с высотой от 1/3 до половины доски.
- Четверть с уступом, равным половине толщины доски.
- В шпунт с рейками - в каждой доске выбрать пазы, в которые нужно вставить рейку, имеющую ширину вдвое больше глубины паза.
Вязка
Вязку используют, когда возникает необходимость в соединении деталей под углом. Виды вязки такие:
- вязка в полдерева с использованием потайного шипа;
- вязка в полулапу;
- одиночный и двойной прорезные шипы;
- прорезная лапа.
в торец
Самый простой способ сплачивания двух деталей. Соединение деревянных деталей под прямым углом выполняется с использованием этого метода. Поверхности двух деталей тщательно подгоняют друг к другу и плотно прижимают. Происходит соединение деревянных деталей гвоздями или шурупами. Длина их должна быть такой, чтобы пройти через первую деталь и углубиться во вторую где-то на 1/3 длины.
Чтобы крепление было надежным, необходимо вбить не меньше двух гвоздей. Расположить их нужно по сторонам от осевой линии. Толщина гвоздя не должна вызвать растрескивание древесины. Поэтому рекомендуется заранее сделать отверстия в диаметре 0,7 от толщины используемого гвоздя.
Для усиления фиксации следует смазать поверхности, которые соединяются, клеем. Для помещений, которые не будут находиться под влиянием влаги, можно использовать столярный, казеиновый или мездровый клей. В случае использования изделия в условиях повышенной влажности лучше использовать влагостойкий клей, к примеру, эпоксидный.
Соединение Т-образное внакладку
Чтобы выполнить такое соединение деревянных деталей, нужно наложить одну заготовку на другую и скрепить их друг с другом, используя болты, шурупы или гвозди. Располагать деревянные заготовки можно как под определенным углом друг к другу, так и по одной линии.
Чтобы деталей не менялся, применяют не менее 4 гвоздей. В случае если есть всего два гвоздя, то их вбивают по диагонали. Чтобы фиксация была более прочной, гвозди должны пройти сквозь обе детали, а выступающие концы необходимо загнуть и углубить в дерево.
Соединение вполдерева
Чтобы выполнить такое соединение двух деревянных деталей, требуются определенные навыки и наличие опыта. Выполняется оно следующим образом. В обеих заготовках выполняются выборки глубиной, которая соответствует половине их толщины. Ширина выборки должна быть равна ширине детали.
Способ соединения деревянных деталей вполдерева можно выполнить под разными углами. В таком случае важно следить, чтобы угол был одинаковый на обеих деревянных заготовках, а ширина соответствовала ширине детали. Благодаря этому детали плотно прижимаются одна к другой, а их кромки расположены в одной плоскости.
Кроме того, такое соединение может быть полным или частичным. В случае частичного соединения конец одной заготовки срезают под определенным углом, а на конце другой делают соответствующую выборку. К таким соединениям относят угловое в ус вполдерева. Суть заключается в подрезке обоих шипов под углом в 45 о, вследствие чего шов между ними располагается по диагонали. При использовании этого способа нужно быть особо аккуратным, а угловые надрезы выполнять специальным инструментом - стуслом.
Соединение в шпунт
Такой деревянных деталей применяют для крепления досок обшивки или при настилке пола. Грань одной доски имеет шип, а грань другой - паз. Соответственно, крепление происходит, когда шип входит в паз. Такое соединение смотрится очень аккуратно, так как между досками нет щелей.
Выполнение шипов и пазов требует некоторого опыта. И кроме того, для изготовления потребуется специальный станок. Поэтому проще приобрести уже готовые детали.
Соединение "гнездо-шип"
Наиболее часто используемый способ соединения деревянных деталей. Такое сочленение прочное, жесткое и выглядит максимально аккуратно. Чтобы выполнить такое соединение, нужно иметь некие навыки и опыт, а также быть внимательным. Неправильно выполненное соединение "гнездо-шип" непрочное и выглядит некрасиво.
Суть его следующая. В конце одной заготовки высверливается или выдалбливается паз, а в конце другой - шип. Лучше, когда элементы имеют одинаковую ширину. Если толщина разная, то шип проделывают в тонкой детали, а паз, соответственно, в толстой.
Последовательность шипового соединения:
- Используя рейсмус, прочертить две параллельные друг другу риски сбоку одной заготовки. Расстояние должно быть по ширине будущего шипа. Для его ровности следует сделать разметку с двух сторон.
- Наиболее оптимальный инструмент для выполнения шипов - ножовка, имеющая узкое полотно и мелкие зубья, или лучковая пила. В процессе работы зубья инструмента должны проходить по внутренней кромке разметочной линии. Для удобства деталь лучше зажать в тисках. Лучше всего шип изготовить чуть больше требуемого размера. Тогда в случае необходимости можно убрать лишнее. А вот если шип окажется короче, то весь процесс потребуется повторить заново.
- Используя долото или стамеску, во второй детали делают гнездо (паз). Естественно, размеры паза должны соответствовать размерам шипа. Лучше всего перед тем, как приступить к долблению, по всему периметру паза просверлить отверстия. Края аккуратно обрабатываются стамеской.
Если соединение деревянных деталей выполнено правильно, то поверхности кромок шипов прилегают плотно к стенкам гнезда. Это дает хорошее сцепление при склеивании. Чтобы посадка шипов была более тугой, их размеры должны быть на 0,2-0,3 мм больше размеров гнезда. При превышении этой величины может произойти раскол тетивы, при допуске меньше крепление потеряет свою прочность в процессе эксплуатации.
Кроме того, такое соединение предполагает еще склеивание и крепление шурупами, гвоздями или деревянными нагелями. Для упрощения работы перед ввинчиванием шурупов следует просверлить отверстия. Головки шурупов скрывают в потай (выполненный с помощью зенковки). Направляющее отверстие должно быть равно 2/3 диаметра винта и быть меньше на 6 мм (приблизительно) его длины.
Склеивание
Склеивание деревянных деталей проводят следующим образом:
- Склеиваемые поверхности очищают тряпкой без ворса, а шероховатости зачищают мелким наждаком.
- Используя картонную палочку, наносят столярный клей ровным тонким слоем по всем необходимым поверхностям.
- Смазанные клеем поверхности нужно потереть друг о друга. Это обеспечит ровное соприкосновение и прочное склеивание.
- Детали нужно стянуть друг с другом, чтобы на стыках удержание было надежным. Убедиться в прямоте углов позволит измерение диагоналей. Они должны быть равны. Если это не так, положение элементов нужно подправить.
- Соединение укрепляется путем высверливания направляющих отверстий, в которые вбиваются отделочные гвозди или вворачиваются шурупы. Головки шурупов должны быть утоплены, для этого отверстия нужно расточить. Гвозди углубляют, используя пробойник.
- Отверстия с гвоздями замазываются шпаклевкой для дерева. Отверстия, расточенные под шурупы, закрывают деревянными заглушками из твердых пород, смазанных клеем. Когда клей или шпаклевка высохнут, поверхность зачищают наждаком так, чтобы она была гладкой, и затем покрывают лаком.
Необходимые инструменты и приспособления
Инструменты для выполнения отличаются большим разнообразием. Выбирают их в зависимости от типа выполнения работ. Так как в плотничном деле обрабатываемые элементы более крупные, чем в столярном, соответственно, и инструмент должен быть подходящий.
Для соединения деревянных деталей используют следующее:
- топор;
- рубанок, прямые и кривые струги, медведка, шерхебель - более тщательная обработка поверхностей;
- долото - долбление отверстий и гнезд;
- стамеска - для подчистки врубок;
- буры с различными наконечниками - для сквозных отверстий;
- различные пилы - для распиловки вдоль и поперек;
- молоток, молот, кувалда, киянка;
- угольник, циркуль, уровень и другие вспомогательные инструменты;
- гвозди, металлические скобы, болты с гайками, шурупы и другие изделия для крепления.
Заключение
На самом деле способов соединения деревянных деталей мебели или других конструкций существует гораздо больше. В статье описаны наиболее популярные методы и технологии выполнения. Важно помнить, что соединение деревянных деталей под покраску или покрытие лаком должно быть тщательно подготовлено, а все крепления должны быть прочными и выполненными на совесть.
Урок технологии
Тема: Виды и способы соединений деталей в изделиях из древесины. Угловые, серединные и ящичные шиповые соединение, их элементы и конструктивные особенности.
Раздел программы: «Технологии создания изделий из древесных и поделочных материалов на основе конструкторской и технологической документации».
Класс: 7.
Цели урока:
1) Образовательная: сформировать знания о шиповых соединениях и соединениях на шкантах и нагелях.
2) Развивающая: способствовать развитию у учащихся умению выбора соединения.
3) Воспитывающая: продолжить формирование осознанной потребности в труде.
Задачи урока:
1) Рассказать учащимся о способы соединения деталей.
2) Объяснить и продемонстрировать область применения шипового и шкантового соединения деталей.
3) Объяснить, как рассчитывается соединение.
Оснащение урока:
1) Материально-техническая база: Образцы соединения деталей шипами и шкантами.
2) Дидактическое обеспечение урока:
Технология 7 класс. Тищенко А.Т., Самородский А.Т., Симоненко В.Д. – Брянск 1996 г.
Методы обучения:
Словесные методы (объяснение, беседа);
Наглядные методы (демонстрация наглядных пособий).
Тип урока: урок объяснения нового материала.
Структура урока:
Организационные моменты (2 мин);
Актуализация опорных знаний (6 мин);
Изложение учебного материала (30 мин);
Постановка домашнего задания (2 мин).
Ход урока:
1) Организационные моменты:
Приветствие учащихся;
Проверки явки учащихся;
Настройка учащихся на работу;
Сообщение темы и цели урока.
2) Актуализация опорных знаний:
Давайте вспомним, какими способами можно соединить детали из древесины (шурупами, гвоздями, болтами, склейкой). Где можно встретить данные виды соединений?
3) Изложение учебного материала:
Тема нашего урока: «Виды и способы соединений деталей в изделиях из древесины. Угловые, серединные и ящичные шиповые соединение, их элементы и конструктивные особенности».
Простейшее столярное соединение можно представить как соединение шипа в гнездо илив проушину (рисунок 11). Шип - это выступ на торце бруска (рисунок 11), гнездо - отверстие, в которое заходит шип. Шиповые соединения делятся на угловые концевые, угловые серединные и угловые ящичные.
В практике столяров-любителей очень часто встречаются угловые концевые соединения. Для расчета элементов угловых концевых (рисунок 13) и угловых серединных соединений (рисунок 14) используют данные таблицы 4.
Пусть необходимо рассчитать соединение на «ус» со вставным сквозным плоским шипом (УК-11). Толщина соединяемого бруска известна (пусть s 0 = 25 мм). Тогда, взяв этот размер за основу, определяем размер s 1 . Согласно данным таблицы 3, s 1 =0,4 мм, s 0 = 10 мм.
Возьмем соединение УК-8. Пусть диаметр нагеля будет 6 мм, тогда l (выбираем среднее значение - 4d) составляет 24 мм, а l 1 = 27 мм. Соединения нагелями делают симметрично друг к другу и по отношению к плоскости детали, поэтому, согласно (рисунок 14, з), расстояние от центра отверстия под нижний нагель до центра отверстия под верхний нагель будет не менее 2d, или 12 мм; такое же расстояние и от центра отверстия нагеля до конца соединяемой детали.
На рисунке 14 показаны схемы угловых серединных (тавровых) соединений , для которых при расчете необходимо соблюдать следующие основные размеры шипов и других элементов:
В соединениях УС-1 и УС-2 допускается применение двойного шипа, при этом
s 1 = 0,2s 0 , (3)
где s 1 - ширина шипа, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
l 1 = (0,3…0,8) B, (4)
где l 1 – глубина шипа, в мм;
В – высота детали, в мм.
l 2 = (0,2…0,3) В 1 , (5)
где l 2 – глубина шипа, в мм;
В 2 – высота детали, в мм.
В соединении УС-3
s 1 = 0,4s 0 , (6)
где s 1 - ширина шипа, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
s 2 = 0,5 (s 0 - s 1). (7)
где s 1 - ширина шипа, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
В соединении УС-4
s 1 = s 3 = 0,2s 0 , (8)
где s 1 - ширина шипа, в мм;
s 3 - ширина проушины, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
s 2 = 0,5 Х [ s 0 - (2s 1 + s 3)], (9)
где s 1 - ширина шипа, в мм;
s 3 - ширина проушины, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
В соединении УС-5
s 1 = (0,4…0,5)s 0 , (10)
где s 1 - ширина шипа, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
l = (0,3… 0,8)s 0 , (11)
где l – глубина шипа, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
s 2 = 0,5 (s 0 -s 1), (12)
где s 2 - ширина проушины, в мм;
s 1 - ширина шипа, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
В соединении УС-6
l = (0,3… 0,5)s 0 , (13)
где l – глубина шипа, в мм;
s 0 – ширина детали, в мм.
В соединении УС-7
d = 0,4 при l 1 l на 2… 3 мм;
В соединении УС-8
l = (0,3…0,5) B 1 , s 1 = 0,85s 0 .
Таблица 4 – Размеры шипов и других элементов угловых концевых
соединений
| Соединения | ||||
Окончание таблицы 4
| Соединения | ||||
| l1 l на 2…3 мм | ||||
| l1 l на 2…3 мм | ||||
Примечание. Размеры s 0 , B и B 1 , известны в каждом конкретном случае.
Часто пользуются способом соединения в шкант (нагель). Шкант - это цилиндрическая палочка из березы, дуба и т. д. Она ровно выточена и забивается в заранее просверленные отверстия - каналы, предварительно смазанные клеем. Отверстия под шканты делают в обеих деталях сразу. Шкант должен входить в отверстие туго, при помощи ударов киянки. Сверло для подготовки отверстий должно соответствовать размерам шканта. Для уменьшения диаметра шканта применяют шлифование наждачной бумагой или драчевым напильником (риски делают не поперек, а вдоль шканта).
При выборе соединения необходимо учитывать, характер и величину нагрузки, а также то, как соединение будет сопротивляться нагрузке.
а - в гнездо; б - в проушину; 1 - шип; 2 - гнездо, проушина
Рисунок 11 - Простейшие шиповые соединения
Вугловых ящичных соединениях шипы повторяются многократно. В основном применяются три вида таких соединений: на шип прямой открытый (рисунок 12, а); на шип открытый «ласточкин хвост» (рисунок 12, д); на открытый круглый вставной шип - нагель (рисунок 12, з).
Из сравнения сопротивлений двух соединений (в полдерева с шурупом и в «ласточкин хвост») видно, что соединение в «ласточкин хвост» выдерживает нагрузку в три раза большую, чем соединение в полдерева с шурупом. Исходя из этого и ряда других примеров, можно сделать следующие выводы о целесообразности применения тех или иных соединений: столярная вязка должна быть выбрана в соответствии с величиной и направлением нагрузки на соединение;
а - одинарный; б - двойной; в - многократный;
г - круглый; д - «ласточкин хвост»; е - односторонний «ласточкин хвост»; ж, з - зубчатые.
Рисунок 12 - Виды шипов
нагрузка должна восприниматься непосредственно самой конструкцией изделия (дополнительными креплениями могут быть шуруп, металлический угольник, шкант и т. д.); вязка с зазорами не допускается.
Склеивание следует производить только подготовленными поверхностями: чем шероховатее, например, поверхность шканта, тем надежнее он склеится с массивом.
а - на шип открытый сквозной одинарный - УК-1; б - на шил открытый сквозной двойной - УК-2; в - на шил открытый сквозной тройной - УК-3; г - на шил с полупотемном насквозной - УК-4; д - на шил с полупотемном сквозной УК-5; е - на шил с потомком несквозной - УК-6; ж - на шип с потомком сквозной - УК-7; з - на шипы круглые вставные, несквозные и сквозные - УК-8; и - на «ус» со вставным несквозмым круглым шипом - УК-9; к - на «ус» со вставным носкаоэным плоским шипом - УК-10; л - на «ус» со вставным сквозным плоским шипом - УК-11.
Рисунок 13 - Угловые концевые соединения
а - на шип одинарный несквозной - УС-1; б - на шил одинарный несквозной в паз - УС-2; в - на шип одинарный сквозной - УС-3; г - на шип двойной сквозной - УС-4; д - в паз и гребень несквозной - УС-5;
е - в паз несквозной - УС-6; ж - на шипы круглые вставные несквозные - УС-7; з - на шип «ласточкин хвост» несквозной - УС-8.
Рисунок 14 - Угловые серединные соединения
Более простым, чем шиповое, но менее прочным является соединение деревянных деталей шкантами (рисунок 15). Шканты - это круглые, вставляемые в отверстия двух соединяемых деталей круглые вставки.
Соединяемые шкантами поверхности двух деталей должны быть точно подогнаны друг к другу, а отверстия под шипы просверлены точно друг напротив друга, т.е. соосно.
Рисунок 15 - Соединение деталей шкантами
Диаметр шканта должен составлять 0,4 толщины соединяемых деталей. Под шканты сверлят отверстия сверлами того же диаметра, что и диаметр шканта на глубину 0,5 длины шканта плюс 2...3 мм.
Расстояние от торца детали до центра отверстия под шканты должно быть не менее двух диаметров шканта.
Самой ответственной операцией является сверление отверстий под шканты в двух деталях. Центры отверстий под шканты обычно размечают с помощью рейсмуса и столярного угольника. На рисунке 16 представлена последовательность сборки деталей шкантами.
а - разметка; б - высверливание отверстий на торце; в - разметка, высверливание отверстий на пласти и соединение
Рисунок 16 - Последовательность сборки деталей шкантами
Перед соединением деталей шканты намазывают клеем, вставляют их в отверстия и детали соединяют, прижав их на время склеивания, например, клиньями на крышке верстака.
Соединение деталей шурупами в нагель.
Чтобы соединить детали под углом шурупами, у торца в древесине просверливают отверстие и забивают в него нагель, намазанный клеем (рисунок 17). Сущность соединения состоит в том, что шурупы слабо соединяются в торец детали, но прочно ввинчиваются в нагель.
Рисунок 17 - Соединение деталей шурупами в нагель
4) Постановка домашнего задания:
Параграф §7, 8, 9 из учебника страница 37 – 47, прочитать и ответить на контрольные вопросы, в рабочей тетради. Написать в тетрадь, как минимум три изделия соединенные шкантами и шиповым соединением. Рассчитать размеры шипового соединения для досок сечением: 20*100 мм (1 вариант), 40*250 (2 вариант).
«Виды и способы соединений
деталей в изделиях из древесины»
Урок технологии
7 класс
2016 г.
Тема: Виды и способы соединений деталей в изделиях из древесины.
Цели урока: сформировать знания о видах и способах соединений деталей в изделиях из древесины; способствовать развитию у учащихся умения выбирать способы соединения; формировать необходимость в труде.
Задачи урока:
1. Дать понятие учащимся о видах и способах соединения деталей из древесины. Угловые, серединные и ящичные шиповые соединения, их элементы и конструктивные особенности;
2. Продемонстрировать виды и способы соединения;
3. Научить правильно рассчитывать соединение.
Оснащение урока:
1. Материально-техническая база: Образцы соединения деталей из древесины.
2. Дидактическое обеспечение урока:
Технология 7 класс. Под редакцией В. М. Казакевича, Г. А. Молевой;
Презентация.
Методы обучения:
1. словесные методы (объяснение, беседа);
2. наглядные методы (демонстрация наглядных пособий).
Тип урока: урок объяснения нового материала.
Ход урока
Организационный момент
Актуализация опорных знаний
Как только древний человек придумал орудие труда, он почти сразу же приступил к строительству жилища из дерева. Прошло много тысячелетий, но он продолжает улучшать свое жилище. Современные технологии делают этот процесс намного проще, но основы, заложенные нашими предками, передаются из поколения в поколение (Слайд 3)
Кто знает, как построить дом?
Чтоб было нам уютно в нём,
Чтобы он тёплым был и прочным.
Строитель это знает точно.
А знаете ли вы, какие дома можно построить?(Кирпичные, панельные, деревянные и т.д.)
Сообщение темы и цели урока.
Сегодня мы с вами будем говорить о построении деревянного дома.
Из какого материала строится деревянный дом?
Какие есть виды и способы соединения деревянных деталей – мы с вами сегодня и будем изучать.
Давайте вспомним, какими способами можно соединить детали из древесины (шурупами, гвоздями, болтами, склейкой).
Где можно встретить данные виды соединений?
Рассказ учителя
Изучение нового материала
Давайте рассмотрим с вами способы соединения деревянных деталей. В основном, это плотничные соединения, которые передавались из поколения в поколение на протяжении множества столетий.
Все изделия из древесины состоят из нескольких деталей, которые можно соединить различными способами. Процесс соединения деталей в целое изделие называется сборкой .
Приступая к соединению древесины, мы должны обработать ее и приготовить к употреблению.
Одно из основных правил, которые следует знать и выполнять – это присоединении тонких деталей к более толстым.
Существует несколько видов соединения древесины:
Соединение в торец
Соединение в наклад
Соединение в полдерева
Соединение в шпунт
Соединение «гнездо - шип»
Сращивание по длине (Слайд 4)
В зависимости от расположения деталей в изделиях различают концевые (рис. а) и серединные (рис.б) соединения.
Они могут быть выполнены с помощью гвоздей, шурупов или клея.
Соединение в торец (сплачивание) считается самым простым способом соединения. При этом способе поверхности двух соединяемых деталей плотно подгоняются друг к другу при помощи гвоздей или шурупов. Длина гвоздя (шурупа) должна пройти через первую деталь и войти во вторую деталь на 1/3 длины гвоздя. Толщина гвоздя должна соответствовать размеру древесины, чтобы при забивании не появилось трещины. Гвоздей должно быть не менее 2 и располагаться они должны не на одной линии. (Слайд 6)
Соединение в наклад - две детали накладываются одна на другую и соединяются при помощи гвоздей, шурупов или болтов. Заготовки могут размещаться на одной линии или под определенным углом.
Сращивание по длине. Сращивание простым является для вертикальных опор.(Слайд 8)
Соединение в шпунт применяют при настилке пола или досок обшивки. При таком соединении исключены щели между досками.(Слайд 9)
Соединение «гнездо – шип» наиболее распространенное среди соединений деревянных деталей. (Слайд 10)
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.
Элементами шипового соединения являются шип, соединяемый с гнездом или проушиной. (Слайд 11, 12)
Шиповое соединение деталей: а - одинарным шипом; б - двойным шипом
Шипом называют выступ на торце деревянной детали.
Гнездом называют отверстие в другой детали, которое соединяется с шипом.
Проушиной называют паз на торце детали, соединяемый с шипом.
Профили и размеры шипа и проушины должны совпадать. Длина шипа должна равняться ширине присоединяемого бруска.
В зависимости от толщины деталей применяют шипы: одинарные, двойные, тройные и т. д. При толщине заготовок до 40 мм обычно применяют одинарные шипы, от 40 до 80 мм - двойные, свыше 80 мм - тройные и многократные. «Шип» - от немецкого «середина». Проушина - промежуток между ушками (щечками, шипами).
Соединение выполняют на клею с дополнительным скреплением гвоздями, шурупами.
Беседа по изученному материалу.
1. Какие существуют виды соединений?
2. Какие соединения называют шиповыми?
3. Где их применяют?
4. Чем они отличаются?
5. Назовите виды шиповых соединений.
Практическая работа учащихся «Соединение деталей из древесины»
1.ТБ учащихся при работе
2. Изготовление макетов шиповых соединений.
3. Оценивание работ учащихся, анализ ошибок.
Подведение итогов урока
Уборка рабочих мест
