Лабораторная работа №6 Соединения элементов мебели

Цель работы: Познакомиться с основными соединениями элементов мебели.

Задания:

1. Изучить типы соединений деревянных деталей;

2. Изучить основные элементы шиповых соединений;

3. Изучить способы соединения щитовых элементов;

4. Изучить способы соединения задних стенок с вертикальными и боковыми.

Соединения элементов мебели

Изделия мебели состоят из различных деталей, которые соединяются между собой разными способами. От правильного выбора конструктивного решения, типа и вида соединения зависят прочность изделия, его жесткость, формоустойчивость, экономичность изготовления, долговечность эксплуатации.

Классификация основных видов соединений приведена на рис. 6.1. Наиболее распространенные соединения регламен­тируются ГОСТ 9330 «Детали из древесины. Основные соеди­нения. Типы и размеры» и показаны на рис. 6.2.

Для сборки рамок и коробок применяют угловые концевые соединения: 1 — на открытый сквозной шип одинарный; 2 — то же, на двойной; 3 — то же, на тройной; 4 — на шип с полупотемком несквозной; 5 — то же, на сквозной; 6 — на шип с потемком несквозной; 7 — то же, на сквозной; 8 — на шипы круглые; 9 — на ус с несквозными круглыми шипами; 10 — на ус со вставным плоским шипом несквозным; 11 — то же, со сквозным. В рамках, имеющих средние бруски, используют угловые серединные соединения: 12 — на шип одинарный несквозной; 13 — на шип одинарный несквозной в паз; 14 — на шип одинарный сквозной. Для производства щитов пригодны соединения: 15 — серединные в паз и гребень несквозные; 16 — на шипы круглые; 17 — на шип «ласточкин хвост». При изготовлении ящиков рекомендуется использовать следующие угловые ящичные соединения: 18 — на шип прямой открытый; 19 — на шип «ласточкин хвост»; 20 — на шип круглый.

Соединения брусков по длине могут быть следующими: 21 — на ус; 22 — шипом в торцевой паз; 23 — вполдерева; 24 — на шип зубчатый (самое лучшее и получило повсеместное применение).

При сплачивании реек и досок в щиты, кроме распростра­ненного соединения на гладкую фугу по кромке могут также применяться и другие: 25 — на рейку; 26 — в четверть; 27 — на шип круглый; 28, 29 — в паз и гребень прямоуголь­ный; 30 — то же, трапециевидный.

Элементы шиповых соединений показаны на рис. 6.3. По форме шипы бывают плоские, круглые, зубчатые, трапециевидные («ласточкин хвост»), по конструкции — цельные, выпол­ненные заподлицо с деталью, и вставные. Шипы могут быть одинарными, двойными, многократными. Одинарные применяют при толщине деталей до 40 мм, двойные или тройные — 40-70 мм, тройные (многократные) — свыше 70 мм.

Соединения с несквозными шипами применяют в случаях, когда необходимо скрыть торцы шипов. Соединения на шкан­тах менее прочные, чем на шипах, но более экономичные. Тол­щину плоских шипов и диаметр шкантов округляют до 6, 8, 10, 12, 16, 20 или 25 мм.

Угловые ящичные соединения на шипах, прямые открытые и типа «ласточки хвост» имеют высокую прочность. Соединения на шкантах следует применять таким образом, чтобы основные нагрузки вызывали срез, а не растяжение шкантов (в связи в их малой площадью склеивания).

Соединение элементов по длине и ширине применяют для получения заготовок требуемых размеров, более экономного использования древесины, повышения прочности и стабильно­сти формы изделий. По длине наиболее прочными являются соединения на зубчатых шипах. Их прочность на растяжение и изгиб должна быть соответственно не менее: 55 и 65 % от прочности цельной древесины при длине шпонов 5, 10 и 20 мм; 65 и 80 % при длине шипов 32 и 50 мм.

Соединения в паз и гребень прямоугольный по прочности могут уступать соединениям на гладкую фугу из-за неточно­сти сопрягаемых профилей. Более прочными являются соеди­нения в паз и гребень трапециевидный, а также на вставную рейку, но при условии поперечного направления волокон дре­весины в ней.

Широкое распространение получили различные виды со­единений на клею. Они позволяют создавать любые формы и конструкции высокой прочности, мало подвержены растрески­ванию и короблению, наиболее экономичны. Процесс склеива­ния поддается механизации и автоматизации.

Соединения шурупами применяют как самостоятельный способ крепления и в комбинации со склеиванием. Прочность таких соединений зависит от свойств соединяемых материа­лов, размеров шурупа, способа его постановки. Способность ма­териала удерживать шурупы повышается с увеличением его плотности. Например, сопротивление выдергиванию шурупа из древесины дуба, бука, ясеня в 1,5-2 раза выше, чем из древесины сосны. При постановке шурупов вдоль волокон сопротивление выдергиванию в 2 раза ниже, чем при постановке их поперек волокон.

Способность столярных плит удерживать шурупы пример­но такая же, как и древесины сосны. Древесностружечные плиты при постановке шурупов в пласть имеют более высо­кую удерживающую способность, при постановке в кромку — более низкую.

Перед заворачиванием шурупа в детали сверлят отверстие, диаметр которого равен внутреннему диаметру резьбы шурупа.

Сопротивление выдергиванию шурупа повышается с увеличением диаметра его резьбы и глубины ввертывания. Так, при изменении на каждые 5 мм глубины ввертывания шурупов диаметром 3-5 мм в древесностружечную плиту толщиной 5-15 мм сопротивление выдергиванию увеличивается на 1,5-3 МПа. Длина резьбы шурупа должна быть не менее глубины его ввинчивания. При креплении тонких деталей (петли, планки и т. п.) должны применяться шурупы с резьбой по всей длине стержня. Важно отметить, что при забивании шурупов молотком вместо заворачивания их в древесностружечную плиту сопротивление выдергиванию уменьшается примерно в 2,5 раза.

В столярно-строительных конструкциях, при производстве мебели применяют соединения с помощью металлических и деревянных шпилек, металлических скоб (рис. 6.4). Метал­лическими шпильками, т. е. гвоздями без шляпок, крепят штапики, обкладки, элементы декора и т. д. Деревянные шпильки, или нагели, обычно используют для дополнительного крепления слоистых конструкций. Нагели ставят на клею в заранее подготовленные отверстия перпендикулярно к плоскости соединения. Скобы используют для крепления листовых материалов, пружин, обивочных тканей, а также для вспомога­тельного крепления элементов при выполнении технологических операций, например при сборке рамок пустотельных щитов перед их склеиванием. Неразъемные соединения щитовых деталей выполняют чаще на круглый шип на клею. К разъемным относят соединения, которые позволяют многократно собирать и разбирать изделие. Такие соединения широко рас­пространены в производстве мебели. Благодаря им стали ис­пользовать наиболее технологичные и экономичные универ­сально-сборные конструкции изделий, а мебель поставлять в разборном виде. Разъемные соединения могут быть жесткими, подвижными или шарнирными. Жесткие выполняют на стяжках, шкантах без клея, болтах и шурупах, подвижные — на петлях, шарнирах и направляющих.

В ыбор стяжек производится в зависимости от конструк­тивных особенностей изделия. Стяжки должны обеспечить прочное скрепление стенок, исключить саморазъединение при эксплуатации. Широкое применение имеют винтовые стяжки, используемые для сборки щитовых элементов, а также экс­центриковые и болтовые. Последние пригодны и для крепления ножек и скамеек корпусной мебели, при изготовлении мягкой мебели. В последнее время для соединений щитов вместо стяжек используют винты с резьбой по дереву. Соединения на шкантах без клея применяются только в сочетании со стяжками.

Подвижные соединения применяют при установке дверей, ящиков, полок и других выдвижных или подвижных элементов изделий. При этом используют карточные прямые и угловые, пятниковые, торцевые, стержневые петли. Крепятся петли шурупами или винтами.

В последнее время применяют фурнитуру, которая крепит­ся без шурупов. Эта технология основана на запрессовывании самозаклинивающихся элементов в подготовленные отверстия, что позволяет упростить сборочные работы и повысить надежность сборочного оборудования.

Подвижные соединения выполняют с помощью направляющих из древесины, пластмасс и металла, роликов, ходовых брусков различных конструкций.

В производстве мебели применяют древесностружечные плиты в основном толщиной 16 мм, но могут использоваться плиты меньших и больших толщин. На рис. 6.5 показаны соединения плит толщиной 15 мм и меньше. Соединения щитов толщиной 16 мм аналогичны показанным на рис. 6.5. Соединения щитов винтовыми стяжками представлены на рис. 6.6.

В разборных изделиях щитовые детали соединяют стяжка­ми и шкантами без клея, а в неразборных — шкантами на клею. Шканты устанавливают друг от друга и от стяжек на расстоянии, кратном 32 мм. Это связано с межосевым рассто­янием сверл присадочного оборудования. При ручном изготовлении мебели этого правила придерживаться не обязательно. При глубине изделия до 280 мм на одно соединение ставят два шканта и две стяжки.

Соединения задних стенок корпусных изделий с боковыми и горизонтальными стенками выполняют в фальц, внакладку или в паз с помощью шурупов (рис. 6.7). Наибольшую жест­кость корпусу придают соединения в фальц, наименьшую — в паз, поэтому соединения в фальц и внакладку более предпоч­тительны, хотя при этом требуется много шурупов. В издели­ях универсально-сборной мебели фальц может быть образован вставленной в кромку рейкой (рис. 6.7, 6).

Задние стенки в крупногабаритных изделиях делают составными. Их соединяют, как правило, деревянными планками или щитками. Задние стенки крепят шурупами с шагом 100—150 мм в неразборных изделия или 200-250 мм в разборных.

При производстве мягкой мебели соединения деревянных элементов выполняют так же, как и при изготовлении корпус­ной мебели. Соединения настилочных, покрывных и облицо­вочных материалов осуществляют с помощью скоб, клея и сшивки.

По заданию преподавателя определить типы соединения деревянных деталей, щитовых элементов, способов соединения задних стенок с вертикальными и боковыми.

Сделать заключение о проделанной работе.