Наиболее простыми способами угловой концевой вязки (рис. 95) являются соединения вполдерева (внакладку), «на ус», прямым сквозным шипом, на вставных круглых шипах-шкантах.
Рис. 95.Угловые концевые соединения:
а — на шип открытый сквозной одинарный, б — на шип открытый сквозной двойной, в — на шип «в потемок» несквозной, г — на шипы круглые вставные (шканты) несквозные и сквозные, д — «на ус» одинарным открытым сквозным шипом (шип и проушина), е — «на ус» вприрезку (в полупотай)
При вязке вполдерева (внакладку) концы деталей спиливают на половину толщины, если она одинакова, или спиливают конец более толстой детали на толщину тонкой. Соединения дополнительно укрепляют шкантами, шурупами, гвоздями или фанерными накладками.
При вязке «на ус» торцы обеих деталей спиливают под углом 45° и подгоняют так, чтобы они плотно прижимались друг к другу. Укрепляют накладками из фанеры с обратной стороны, вставными сквозными или несквозными шипами, болтами, нагелями.
Прочность соединения зависит от точности разметки и выполнения элементов сопряжения — шипа и проушины.
При изготовлении изделий, в которых не должно быть видно торцов шипов, применяют угловое концевое соединение на несквозной шип с потемком или полупотемком.
Угловые ящичные вязки (рис. 52, узел А) выполняют на сквозные прямые шипы и в «ласточкин хвост», а также на шкантах и вставной рейке. Следует иметь в виду, что большое количество шкантов хотя и увеличивает прочность соединения, но усложняет его подгонку и сборку. Поэтому в одном соединении не рекомендуется ставить более четырех шкантов. Соединение на вставную рейку не обеспечивает точной центровки по ширине соединяемых деталей.
Серединную вязку (рис. 96) выполняют внакладку, прямым одинарным шипом, на шкантах
Рис. 96.Серединные соединения:
а — сквозным шипом; б — потайным шипом; в — в паз и гребень; г — на круглых вставных шипах (шкантах); д — проушечное; е — вполдерева гребнем
В серединной вязке внакладку, как и в угловой, если детали одинаковы по толщине, то их вырабатывают на половину толщины — вполдерева. Если же нижний брусок толще верхнего, тогда делают только выемку в нижнем бруске глубиной, равной толщине верхнего бруска. Размеры и выработка шипа при вязке прямым одинарным шипом такие же, как и шипа для угловой вязки. Шипы могут быть сквозные и потайные в зависимости от назначения соединения, но вязка на сквозные шипы прочнее, так как у них больше площадь склеивания.
Перекрестная вязка осуществляется вполдерева (рис 97) при одинаковой толщине или соответствующей запиловкой и выборкой — при разной толщине. Соединение дополнительно скрепляют клеем, шкантами, шурупами или гвоздями, металлическими угольниками, накладками.
Рис. 97.Перекрестное соединение вполдерева
Сплачивание — соединение по ширине (рис. 98) применяют для получения из узких досок или реек щитов необходимых размеров.
Рис. 98. Сплачивание — соединение по ширине:
а — на гладкую фугу: б — на рейку; в — в четверть; г — в прямоугольный паз и гребень; д — в паз и треугольный гребень; е — в ножовку; ж — со скосом в четверть; з — в закрой и на круглых шипах (шкантах); к — на плоских шипах, л — лапчатыми шпонками
Выполняют на гладкую футу, на рейку, в четверть, в паз и гребень прямоугольный и треугольный, в «ласточкин хвост».
Наиболее простой способ сплачивания — на гладкую футу, то есть путем непосредственного соединения досок точно профугованными кромками.
Соединяемые доски называют делянками, продольный плотный стык двух досок — фугой.
При соединении между кромками делянок не должно быть щелей. Поэтому их предварительно профуговывают. Во избежание коробления делянки подбирают с учетом направления волокон так, чтобы соединяемые кромки были одноименны (то есть заболонь к заболони, сердцевина к сердцевине), а соседние пласти — взаимно противоположны. Ослабить коробление можно, используя для изготовления щитов узкие делянки.
После того, как все делянки подготовлены, профугованы, подобраны по цвету и рисунку, их склеивают. Делают это следующим образом. Соприкасающиеся кромки делянок смазывают клеем (столярный, казеиновый, ПВА). Затем делянки укладывают вплотную друг к другу намазанными клеем кромками и помещают в зажимы. Чтобы склеиваемые доски не выгнулись вверх, на них нужно положить груз. В зажимах доски находятся, пока не отвердеет клей. Вынутый из зажимов щит прострагивают, выравнивают составляющие его делянки в общую плоскость и используют для изготовления задуманного изделия.
По сравнению с соединением на гладкую фугу сплачивание в паз и гребень увеличивает расход древесины (при выборке углублений), но облегчает сборку щита.
Для соединения на рейку по кромкам делянок с помощью стамески выбирают пазы. Отдельно выстругивают рейку, по толщине равную ширине паза, а по ширине — глубине обоих пазов вместе взятых. Рейка должна легко входить в пазы. Соединяемые части дополнительно склеивают. Выступающие части рейки спиливают заподлицо с соединенными деталями и зачищают. Необходимо иметь в виду, что ширина паза и толщина рейки должны составлять 1/3 толщины делянки.
Соединения на рейку и на вставных шипах довольно трудоемки и требуют от исполнителя достаточного мастерства. Поэтому в столярных изделиях они применяются реже, чем предыдущие соединения.
При сплачивании в паз и гребень важно правильно выбрать размеры. Так, для досок толщиной не менее 16–18 мм ширина паза и толщина гребня должны быть 6 мм, глубина паза — 9 мм, высота гребня — 8 мм. В соединениях досок толщиной 19–25 мм ширина паза и толщина гребня должны составлять 8 мм, глубина паза — 11 мм, высота гребня — 10 мм.
Сплачивают доски в щиты и с помощью шкантов (нагелей). Диаметр шканта предусматривают в пределах толщины доски, длину — в 3–4 раза
больше толщины доски. Расстояние между шкантами должно быть 300–400 мм. Разметку гнезд под шканты надо делать аккуратно и точно. Для этого смежные доски складывают пластями, зажимают струбцинками с обеих сторон, намечают места гнезд на кромке верхней доски и угольником по наметкам проводят вертикальные линии на кромку присоединяемой доски, затем рейсмусом или штангенциркулем проводят горизонтальные линии посередине кромок. Пересечения вертикальных линий с горизонтальными будут центрами отверстий. Отверстия сверлят перпендикулярно к кромкам досок. Перед сплачиванием нужно проверить правильность расположения шкантов. Для этого доски предварительно насаживают отверстиями на шканты без клея и проверяют совпадение отверстий. При незначительных несовпадениях их исправляют. При больших несовпадениях целесообразно просверлить новые отверстия, заделав старые шкантами на клею. После проверки и исправления неровностей фугования и расположения шкантов доски склеивают и стягивают зажимами. Клей наносят тонким слоем. Перед окончательной сборкой и склейкой предварительно собранный щит кладут на стол, проводят перпендикулярные друг другу линии (в виде прямого угла), по которым и собирают щит. После полного высыхания клея щит обрезают по длине, а швы прострагивают, так как даже при самой тщательной склейке и зажиме возможны сдвиги досок.
Сращивание — соединение по длине (рис. 99) осуществляют впритык, в паз и гребень, «на ус», на зубчатый шип, в четверть, на рейку. Особенно удобно соединение по длине при конструировании криволинейных деталей, чтобы избежать коробления и потери прочности вследствие перерезания волокон древесины.
Рис. 99.Сращивание — соединение по длине:
а — впритык; б — в паз и гребень; в — «на ус»; г — на зубчатый шип; д — вполдерева; е — косым прирубом; ж — в четверть; з — на рейку
При сращивании двух деталей, не несущих нагрузки, соединение производят под углом 90 или 45°. После прирезки одну деталь впритык подгоняют к другой и скрепляют. Более прочным получается сращивание вполдерева, когда оба соединяемых конца запиливают на половину ширины (толщины) детали. Если место соединения несет нагрузку или находится на весу, его следует укрепить гвоздями, шурупами, шкантами в зависимости от условий эксплуатации.
Высокой прочностью отличается сращивание вставным круглым или прямым шипом. При соединении на вставной круглый шип необходимо точное совпадение просверленных отверстий на торцах сращиваемых деталей. Центры отверстий должны находиться в местах пересечения диагоналей.
При сращивании прямым шипом последний и соответственно проушина вырабатываются в 1/3 толщины детали. Длина шипа должна быть не меньше толщины детали. Дополнительное крепление зависит от назначения деталей.
Соединения на шкантах (нагелях). Шкант представляет собой деревянный металлический или пластмассовый стержень круглой, пластинчатой или квадратной формы. Применяют шканты для соединения столярных плит и досок, а также как дополнительное крепление в угловых и серединных соединениях с целью предохранения шипа от выворачивания.
Отверстия под шканты размечают по шаблону. Его делают из картона или плотной бумаги точно по толщине кромок или торцов стенок соединяемых элементов. Посередине шаблона карандашом проводят линию и на ней намечают места (центры) сверления, которые затем шилом переносят на соответствующие пласти элементов. Отверстия сверлят строго в намеченных точках сразу через все соединяемые элементы, предварительно стянув их болтами или другими приспособлениями. Шкант должен плотно входить в отверстие. Выступающие концы обстругивают заподлицо с поверхностью.
Передний конец шканта обрабатывают на усеченный конус, чтобы он легко входил в отверстие. Диаметр шканта может быть 3-12 мм, длина до