Типы СТОЛЯРНЫХ и плотничных СОЕДИНЕНИЙ

В процессе работы с деревом не может не возник­нуть необходимость соединения более мелких деталей в составное изделие. Во-первых, такая необходимость возникает, когда мы приступаем к сборке (в основном при выполнении столярных и плотничных работ). Во-вторых, к соединению деталей можно прибегать в тех случаях, когда под рукой нет заготовки необходимого размера. Конечно, далеко не всегда стоит из мелких брусков склеивать более крупную заготовку. Речь здесь скорее идет о тех случаях, когда деталь необходимого размера выполняется из нескольких элементов. Это очень важно с экономической точки зрения, посколь­ку использование в работе мелких заготовок часто позволяет заметно снизить стоимость изделия, а так­же сэкономить древесину, используя ее таким обра­зом, чтобы оставалось как можно меньше отходов.

Соединение деталей представляет собой одну из ос­новных и, что очень важно, трудоемких операций. Нужно помнить, что, не овладев в достаточной степе­ни техникой выполнения соединений, человек, рабо­тающий с деревом, не может считать себя настоящим специалистом.

В столярном и плотничном деле существует мно­жество способов соединения деталей в щиты, бруски, рамки и коробки (так условно называют основные кон­структивные части изделий). В конечном счете, все зависит от того, что вам надо сделать. Если вам необ­ходимо изготовить щит, то нужно соединить детали боковыми сторонами; если вам нужен брусок, более длинный, чем те, которые у вас есть, вам придется соединять детали в длину и т. п. Не последнюю, а мо­жет быть, даже основную роль здесь играет и назначе­ние того изделия, над которым вы работаете. Так, наи­более распространенным соединением в столярных ра­ботах является соединение на клею, хотя в ряде случаев необходимо скреплять элементы при Помощи гвоздей, нагелей или болтов. Преимущество соединений на состоит в их прочности. Однако мокрую древесину склеивать категорически противопоказано.

Поэтому, когда вы выбираете вид соединения; ста­райтесь всегда учитывать, какова будет нагрузка на изделие и какой характер она будет иметь. Рассмотрим конкретную задачу, чтобы проиллюстрировать и сде­лать более понятной эту закономерность. Например, вы хотите прикрепить полку шкафа к стенке. Здесь возможно использование трех способов крепления, и выбор между ними нужно делать в зависимости от того, какую нагрузку должна выдерживать эта полка.

Наиболее простым соединением, применяемым в данном случае, является посадка на шканты. Такое соединение очень часто используется в заводской ме­бели и осуществляется при помощи специальных ци­линдрических палочек, вставляемых в отверстия. Од­нако этот способ имеет один существенный недоста­ток: так прикрепленная полка не будет держаться очень прочно и может сорваться при возрастании на­грузки. Конечно, прочность крепления можно повы­сить, увеличив количество шкантов. Однако и здесь есть свои ограничения, так как число шкантов не мо­жет превышать определенную величину, иначе древе­сина утратит прочность.

Более надежным в данном случае будет использо­вание подполочника, то есть рейки, на которую кладется доска полки, Этот способ также достаточно прост и более эффективен, чем предыдущий, хотя и не обес­печивает максимально возможной прочности изделия.

Третий способ требует больших усилий, чем два пре­дыдущих, но и значительно превосходит их по своей эффективности. Для того чтобы сделать полку наибо­лее прочной, ее нужно врезать в стенку шкафа. Проч­ность этого крепления обусловлена тем, что нагрузка падает не на специальные крепежные детали, а на саму стенку.

Это не означает, что необходимо всегда использо­вать последний способ крепления. Та же мебель имеет множество разных назначений, и выбор во всех случа­ях зависит от того, для чего вы будете использовать полку. Врезка доски требует достаточно больших уси­лий, и их величина во многих случаях может оказать­ся неоправданной, а сами они могут быть просто по­трачены впустую. Нужно помнить, что профессиона­лизм заключается не только в умении делать что-то качественно и хорошо, но и в умении рационально использовать свои силы и время. Настоящий профес­сионал всегда знает, что нужно сделать в каждом кон­кретном случае, то есть чего будет достаточно, что бу­дет лишним, а что делать просто недопустимо, так как от этого пострадает качество изделия.

Здесь мы снова возвращаемся к золотому правилу, которое полезно не только при работе с деревом: при­ступая к работе, четко продумайте, что вы хотите сде­лать и каким образом это можно сделать так, чтобы добиться наилучшего результата. Естественно, уме­ние планировать свою работу приходит со временем и опытом. Тем не менее никогда не стоит отчаивать­ся или расстраиваться, если вам не удалось четко спла­нировать свою работу, и вы потерпели небольшую не­удачу.

Работая над любым соединением, старайтесь выпол­нять все операции как можно более точно. К разметке детали нужно подходить со всей ответственностью, так как неудачно задуманное соединение может оказаться тем слабым местом изделия, которое сделает его про­сто непригодным для использования. Необходимо ос­терегаться таких решений, при которых одно соеди­нение было бы ослаблено в расчете на другое.

Кроме того, соединяемые кромки и плоскости долж­ны плотно прилегать друг к другу, ни в коем случае не образуя зазоров. При выполнении некоторых со­единений добиться абсолютной точности невозможно. Тем не менее всегда нужно стараться, чтобы они были наименее значительными, так как это влияет на каче­ство изделия.

Виды соединений можно выделять в зависимости от способа соединения и вспомогательных средств, ис­пользуемых при их выполнении.

В первом случае можно говорить о соединениях в ширину, в длину и в высоту, а также об угловых и крестообразных соединениях. Очевидно, что здесь речь идет о том, каким способом соединяются элементы.

С точки зрения вспомогательных средств, выделя­ют соединения, выполненные на клею, и соединения, выполненные при помощи других крепежных изде­лий (гвоздей, нагелей, болтов и т. п.). Сюда же следу­ет отнести и шиповые соединения, хотя они редко ис­пользуются без дополнительного скрепления при по­мощи клея.

Соединения, взятые с точки зрения вспомогатель­ных средств, разделяют также на разборные и нераз­борные. К неразборным относятся соединения на клею, гвоздях, шпильках и скрепах, а также шиповые со­единения. Основными видами неразборных соедине­ний являются соединения на шурупах и стяжках.

Виды соединений

При выполнении столярных и плотничных работ прибегают к сплачиванию, сращиванию, наращиванию и вязке (угловому соединению) деталей.

Сплачиванием называется соединение брусков и досок в щиты. Иначе это соединение называют соеди­нением по ширине. Доски и бруски, образующие щит, называют делянками.

Сплачивание может производиться на гладкую фугу, в четверть, на рейку, в паз и прямоугольный гребень, в паз и треугольный гребень и в «ласточкин хвост».

Приступая к сплачиванию, нужно постоянно иметь в виду основное правило: чтобы кромки щита при усуш­ке не выгибались, делянки подбирают так, чтобы дре­весина соединяемых кромок была одинаковой, а со­седние поверхности чередовались. Другими словами, если кромка является сердцевинной древесиной, то сер­дцевинной древесиной должна быть и соединяемая с ней кромка; если кромка одной доски заболонная дре­весина, то и соединяемая с ней кромка тоже должна быть заболонью.

Что касается смежных поверхностей, то здесь мож­но ориентироваться на рисунок годовых колец, расположенных на торцах доски. При усушке выгибается та сторона доски, которая находится ближе к середи­не, а другая сторона, напротив, вгибается. Если не че­редовать вгибающуюся сторону с выгибающейся, то после усушки концы щита выгнутся (коробление име­ет одно направление).

Впрочем, при сплачивании широких досок с чередо­ванием смежных поверхностей после усушки щит час­то приобретает волнообразную форму (коробление в разных направлениях). Поэтому, если вам нужен ров­ный щит, следует вообще отказаться от широких деля­нок и использовать только узкие делянки или прибе­гать к дополнительным металлическим или деревянным деталям, предохраняющим конструкцию от коробле­ния. Максимальная ширина делянки, при которой ко­робление практически незаметно, составляет 100 мм.

При сплачивании на гладкую фугу делянки имеют совершенно ровные боковые стороны. Свое название этот способ получил по форме фуги, то есть шва, обра­зующегося после соединения делянок. Иначе его на­зывают сплачиванием впритык. При его выполнении нужно иметь в виду, что кромки, которыми соединя­ются делянки, должны быть ровными и гладкими. Пе­рекосы в их обработке недопустимы, так как соедине­ние будет непрочным. Поэтому, перед тем как присту­пить к склеиванию делянок, нужно проверить их на пригодность. Для этого их следует наложить друг на друга отфугованными кромками, причем так, чтобы концы делянок не совпадали. Если неровности есть, то они будут видны на шве. Если же неровностей нет, можно приступать к склеиванию или соединению де­лянок при помощи круглых вставных шипов. При склеивании кромки делянок обмазывают клеем, за­тем зажимают и фиксируют, чтобы они не изменили своего положения относительно друг друга. При соединении делянок при помощи шипов нужно учиты­вать, что диаметр круглого шипа должен составлять не более половины толщины делянки, его длина — примерно 10 дм, а расстояние между шипами — при­мерно 100—120 мм. Толщина плоского шипа должна быть не более трети толщины делянки (при определе­нии нижнего предела толщины нужно исходить из со­ображений прочности), а ширина — не менее чем в 1,5—2 раза превышать толщину делянки.

Сплачивание на гладкую фугу является наиболее экономичным, так как практически исключает пере­расход древесины за счет минимального количества отходов.

Сплачивание в четверть предполагает, что на каж­дой из делянок предварительно были выбраны четвер­ти. Желательно, чтобы на досках, не находящихся с краю, одна четверть находилась снизу, а другая сверху. Поскольку при сплачивании делянок важную роль играет расположение досок в зависимости от располо­жения волокон и направления годовых слоев, нужно относиться к выборке четвертей очень внимательно. Конечно, неправильно выбрав четверть, вы можете попытаться вставить ее в другое место щита. Но если это не удастся, то придется обрабатывать другую дос­ку, так как неправильно расположенная доска может привести к порче (искривлению) всего щита.

Глубина четверти должна быть равна половине тол­щины делянки, а ширина четверти — не более поло­вины делянки.

Сплачивание в четверть, как и некоторые другие виды сплачивания, очень неэкономично и приводит к излишнему перерасходу древесины.

Гораздо более экономично сплачивание на рейку. В отличие от обычного шипового соединения, осущест­вляемого при помощи шипа и паза (выемки на второй доске), при сплачивании на рейку пазы делаются в обеих досках, а соединение досок осуществляется при помощи рейки, которая вставляется в оба смежных пяля Ширина паза и рейки должна составлять при­мерно 2/3 от толщины делянки.

Сплачивание в паз (шпунт) и прямоугольный, тра­пециевидный или треугольный гребень представляет собой близкие виды шипового соединения. Их разли­чие состоит в форме шипа — прямоугольной, трапе­циевидной или треугольной соответственно. При та­ком сплачивании в одной кромке доски выбивают шпунт, а на кромке другой доски делают гребень (шип). Паз должен составлять примерно треть толщины де­лянки, а шип быть чуть-чуть тоньше. Обычно тре­угольный шип делают, удаляя углы доски.

Сплачивание в шпунт и гребень по прочности не­сколько уступает клеевому соединению на гладкую фугу. Причина этого кроется в том, что форма шпунта и гребня обладает неточностями, вследствие чего нельзя обеспечить необходимую плотность соприкос­новения сопрягаемых частей. Наиболее прочным со­единением из трех перечисленных является соедине­ние на шпунт и трапециевидный гребень.

Сплачивание в «ласточкин хвост» также представля­ет собой шиповое соединение. Его особенность состоит в том, что шип имеет форму, обратную трапециевидной, то есть расширяется к свободному (торцевому) концу.

Соединение в паз и гребень применяют при изго­товлении щитов, настилке полов и изготовлении сто­лярных перегородок.

Помимо клея, при сплачивании щитов применяют­ся и другие виды соединений. Здесь можно использо­вать шпонки, наконечники в паз и гребень, прямые и треугольные рейки, вклеенные в торец, а также тре­угольную наклеенную рейку.

Шпонка (как и рейка) — это длинный, плоский шип, проходящий по всей длине детали. Для соединения щита на шпонках вдоль досок выбирают паз, толщина которого не может быть меньше половины толщины делянок, из которых составлен щит. Шпонка забива­ется в паз при помощи молотка. Предварительно для увеличения прочности ее можно смазать клеем, но это не является обязательным условием.

Наконечники в паз и гребень крепятся к нижней или верхней торцевой части щита. В самом наконеч­нике обычно проделывают паз, а гребень выбирают на щите. Сплошные паз и гребень могут быть заменены шкантами и расположенными напротив них проуши­нами.

Закрепить щит можно также при помощи вклеен­ной прямоугольной или треугольной рейки. Последо­вательность работы и способ крепления здесь те же самые, что и при сплачивании на рейку. Треугольная рейка должна иметь ту же форму, что и шпунт, при сплачивании на треугольную рейку.

Чтобы наклеить треугольную рейку, необходимо спилить один из торцевых углов щита, а затем заме­нить его деталью такой же формы, но только выпол­ненной из цельного куска древесины.

Выбор между клеевыми соединениями и иными ви­дами соединений следует делать на основании назна­чения щита, так как преимущество последних состо­ит в том, что они предохраняют щиты от коробления.

Чтобы предотвратить коробление щита, иногда ис­пользуют рамки с пазами или фальцами. Щит следует вставлять в рамку без клея, так как в случае усушки щит может от клея потрескаться. Рамка должна быть немного больше на случай разбухания щита, а кре­пить ее нужно при помощи прокладок из резины, ко­торые вставляют в зазоры между щитом и рамкой.

Сращивание — это соединение отрезков древеси­ны по длине. Применяется в тех случаях, когда из более мелких элементов нужно сделать более длин­ную деталь. Используется несколько видов сращива­ния: впритык, на «ус», вполдерева, косым прирубом, в прямой и косой накладной замок, в прямой и косой натяжной замок, а также целый ряд шипо­вых соединений.

Сращивание впритык напоминает сплачивание на гладкую фугу с тем лишь отличием, что при сплачива­нии детали соединяются в ширину, а при сращива­нии —¦ в длину. К такому способу сращивания жела­тельно прибегать только в тех случаях, когда не нуж­но, чтобы изделие было очень прочным и было способным выдерживать сильные нагрузки. В плот­ничном деле сращивание впритык применяют только тогда, когда обе соединяемые части имеют под собой опору. Соединяют их, как правило, при помощи скоб.

Сращивание на «ус» представляет собой соедине­ние деталей, сопрягаемые плоскости которых образу­ют с продольными плоскостями заготовок острый угол. Сращивание на «ус» может производиться с наличи­ем выступа, в который упирается другая деталь, или без него. Нужно учитывать, что наличие выступа пре­дохраняет от смещения деталей относительно друг друга. Иногда сращивание на «ус» без выступов назы­вают сращиванием в косой стык (сращиванием полу­торцами). Сращенная таким образом деталь крепится при помощи нагелей.

Собственно, сращивание на «ус» как бы совмещает в себе два способа — сращивание в косой стык и сра­щивание вполдерева. Сращивание вполдерева напоми­нает сплачивание в четверть. Для его выполнения с торца заготовок срезают древесину, причем глубина выреза должна составлять точно половину толщины сопрягаемых брусьев, а длина — превосходить тол­щину не менее чем в 2,5—3 раза. Это соединение так­же скрепляют нагелями. Отличие сращивания на «ус» с затуплениями от сращивания вполдерева заключа­ется в том, какой угол образует сопрягаемая поверх­ность с торцом заготовки — острый или прямой. При сращивании вполдерева части обычно скрепляют на­гелями. Такое соединение очень прочное, выдержива­ет достаточно большие нагрузки и наиболее часто при­меняется при сращивании гнутых заготовок.

Для увеличения прочности соединения на поверх­ности склеивания часто делают выступ, который пре­пятствует расползанию деталей. В зависимости от угла поверхности по отношению к торцу это соединение на­зывают сращиванием на прямой или косой накладной замок. Его целесообразно использовать тогда, когда изготовляемая деталь будет подвергаться растяжению.

Прямой и косой натяжной замок сложен в изготов­лении и непрактичен, так как при усушке клинья в нем ослабляются. Поэтому натяжные замки практи­чески не применяют там, где желательна надежность соединения.

Помимо перечисленных выше способов соединения, при сращивании широко используются разнообразные соединения на шипах. Шипы могут быть одинарными, двойными и многократными. При изготовлении дета­лей и выборе шипового соединения нужно учитывать, что при увеличении числа шипов увеличивается пло­щадь склеивания, а тем самым — и его прочность. Шипы могут быть также круглыми или прямоугольными.

Наиболее прочным способом соединения при сра­щивании является клееное зубчатое соединение. Же­лательно, чтобы при таком соединении длина шипа была больше его шага (ширины у основания) пример­но в 4 раза.

Наращиванием называется соединение деталей в высоту. Как правило, оно применяется в плотничных работах, а также при изготовлении столбов, мачт и т. п. При наращивании применяют следующие спосо­бы соединения: впритык с потайным шипом, впри­тык со сквозным гребнем, вполдерева с креплением болтами.

Угловое соединение — это такое соединение, при котором детали сопряжены под углом. Эти соедине­ния бывают концевыми, серединными и ящичными. В зависимости от толщины и назначения детали мо­гут соединяться одинарным сквозным или несквозным шипом. Чем больше шипов, тем прочнее склеивание, так как площадь склеивания при увеличении числа шипов становится больше.

Основными способами со­единения деталей под углом в плотничном деле являются со­единения вполдерева и вполу-лапу (рис. 34). Угловое соеди­нение вполдерева выполняет­ся так же, как сращивание вполдерева, отличаясь от него только углом соединения де­талей. Впрочем, здесь есть и другие отличия, так как при выполнении углового соедине­ния вполдерева выбирать дре­весину нужно так, чтобы ши­рина одного выступа совпада­ла с длиной другого.

Соединение вполулапу от­личается от соединения впол­дерева косым наклоном сопря­гаемых частей. Другими словами, при выборке древесины на одной из деталей де­лается скос таким образом, что выступ с одной сторо­ны оказывается тоньше, чем с другой; на другой дета­ли выступ должен сужаться к основанию.

Соединение угловым сковороднем выполняется так же, как и врубка вполдерева, но дополнительно в од­ном из брусьев удаляется часть древесины (см. рис. 34).

Шиповые соединения

Основными элементами шиповых соединений (вя­зок) являются шипы, проушины, гнезда, шпунты и гребни .

Шипом называется выступ на детали, ширина ко­торого меньше ширины самой детали. Шипы вставля­ются в гнезда. Гнездо должно обладать таким разме­ром, чтобы шип плотно входил в него. Шип в то же время не может быть слишком толстым, так как при его вгонке в гнездо деталь может треснуть.

Шипы могут быть цельными и вставными. Цель­ные шипы выполняются прямо на детали. Это весьма трудоемкий и неэкономный процесс. Поэтому лучше делать шипы вставны­ми. Такие шипы выпол­няются отдельно, а на заготовках делается два гнезда.

Шкантами называют вставные круглые ши­пы. Длинный цельный шип, проходящий по всей длине заготовки, называют гребнем. Та­кой же вставной шип — шпонкой или рейкой. Гребень — это неболь­шое углубление, вы­бранное в детали; чаще всего имеет прямоуголь­ную форму. Гребень вставляется в шпунт.

По форме шипы мо­гут быть круглыми, плоскими и трапецие­видными.

Грани трапециевид­ных и плоских шипов называют щечками. Заплечики — это сре­занные части бруска, то есть та поверхность, над которой возвыша­ется шип. Торцовая часть шипа называется торцом.

Шип имеет длину, толщину и ширину. Длина ши­па — это расстояние от торца до заплечиков, толщи­на — расстояние между заплечиками или щечками, а ширина — поперечный размер щечки.

При помощи шипов детали соединяют в длину, ши­рину и под углом.

Шиповые соединения в длину и ширину. Суще­ствует несколько видов шиповых соединений в длину и ширину. Чтобы качество работы было наилучшим, необходимо точно следовать выработанным нормам, касающимся размера шипов. Поэтому остановимся под­робнее на каждом из соединений, указав основные тре­бования к размерам шипов.

Соединение по ширине в прямоугольные шпунт и гребень, с точки зрения прочности, несколько хуже кле­евого соединения на гладкую фугу. Вызвано это преж­де всего тем, что при его выполнении трудно добиться абсолютной точности. Более прочным является шипо­вое соединение на трапециевидные шпунт и гребень.

Зубчатое клеевое соединение представляет собой такое соединение, при котором используется несколь­ко треугольных шипов. При выполнении этого соеди­нения приходится неизбежно сталкиваться с необхо­димостью располагать по краям деталей половинки шипов, одна сторона которых участвует в склеивании, а другая находится на внешней боковой стороне изде­лия. В зависимости от того, расположены ли эти шипы на одной детали, или же они располагаются на раз­ных деталях, выделяют два типа таких соединений. Различие между ними показано на рис. 36. Его следу­ет учитывать, поскольку при изготовлении изделия, подвергающегося большим механическим нагрузкам, рекомендуется использовать шиповое соединение, при котором половинки шипов находятся на одной дета­ли, а на другой — только цельные шипы. Второй тип зубчатого клеевого соединения лучше использовать в малонагруженных конструкциях.

Другими словами, длина (высота) шипа должна со­ставлять примерно 4 длины шага шипа.

Как следует из таблицы, длина шага шипа должна составлять около 3 длин шагов шипа.

Угловые шиповые соединения. Эти соединения мо­гут быть концевыми, серединными и ящичными.

Угловые концевые соединения представляют собой такие соединения, в которых две детали соединяются своими концами. Они широко применяются при вяз­ке деталей створок, фрамуг, форточек, дверей и т. п. В зависимости от толщины и назначения детали мо­гут соединяться одинарным или двойным сквозным или несквозным шипом. При большем количестве шипов увеличивается площадь склеивания, а это не­посредственно влияет на прочность соединения.

Размер шипов и проушин следует выбирать, исходя из их количества и толщины детали. Чтобы изделие было достаточно прочным, необходимо четкое соблю­дение требований. При соединении на одинарный шип размер шипа и проушины должен равняться примерно 2/5 толщины детали. Толщина шипа в соединении двойным шипом должна быть в два раза меньше, то есть равняться 1/5 толщины детали. Не меньшим дол­жно быть и расстояние между шипами. Эти парамет­ры одинаковы для всех шиповых соединений, исклю­чая ящичные.

При угловом концевом соединении на одинарный сквозной или несквозной шип с потемком на одной из деталей выбирают шип, а на другой — не проушину, а гнездо. При таком соединении шип удерживается с трех сторон. В отличие от проушины гнездо представ­ляет собой сквозное отверстие или несквозную выем­ку, сделанные в древесине таким образом, что при со­единении деталей боковые стороны шипа остаются скрытыми древесиной. Именно потому это соединение называется соединением с потемком.

Шип с потемком следует делать на всю ширину брус­ка, а затем немного подрезать таким образом, чтобы образовались заплечики, которые закрывают гнездо.

Соединение с полупотемком отличается от преды­дущего тем, что при нем на поверхность выступает только часть шипа, а сам шип выполняется, как от­крытый шип, но затем один из его концов спиливает­ся. Другими словами, шиповое соединение с полупо­темком имеет нечто общее и с соединением на откры­тый шип, и с соединением на шип с потемком.

По сравнению с соединением на открытый шип, со­единение на шип с потемком и полупотемком облада­ет тем преимуществом, что позволяет избежать выво­рачивания брусков при сборке. Проушина, будучи про­пилом с торцовой стороны детали, удерживает шип только с трех сторон. Кроме того, использование не­сквозного шипа необходимо в тех случаях, где нельзя допустить, чтобы его торцовая часть была видна. На­конец, такие соединения можно и нужно делать в тех случаях, когда надо скрыть края гнезда, так как их редко удается сделать ровными.

Во всех перечисленных выше соединениях шип сле­дует делать на торцовой части одной из деталей, а про­ушину или гнездо — на боковой части другой.

Шиповое соединение на «ус» применяют при изго­товлении рамок для стульев, картин, крышек столов и т.п. При шиповом соединении на «ус» детали со­единяются специально обработанными под углом кра­ями. Угол спиливания древесины с соединяемых кон­цов составляет 135°.

В соединении на «ус» допускается использование как одинарного, так и двойного шипа. Кроме того, шипы могут быть цельными и круглыми вставными. Количество шкантов не должно превышать четырех.

Недостатки шиповых соединений на «ус» заключа­ются, во-первых, в том, что они достаточно трудны в исполнении, а во-вторых, в том, что, по сравнению с другими типами шиповых соединений, не дают боль­шой прочности. Последнее вызвано тем, что при ис­пользовании шипов с щечками, срезанными на «ус», площадь склеиваемых поверхностей оказывается в два раза меньше, чем при аналогичном соединении с пря­моугольным шипом. В то же время у них есть и пре­имущество: в ряде случаев они смотрятся гораздо эс­тетичнее, а потому их следует применять там, где тре­буется красивый внешний вид изделия. Кроме того, соединения на «ус» со шкантами позволяют экономить древесину.

Отличие ящичных соединений от перечисленных выше состоит в расположении деталей. В ящичных соединениях детали развернуты друг к другу пластя-ми, а при остальных видах соединений кромками. Это соединение чаще всего используется при изготов­лении тары.

Угловые соединения на прямой открытый шип и на шип «ласточкин хвост» имеют высокую прочность, однако торцы при таком соединении выходят наружу, что в некоторых случаях нежелательно. Чтобы хотя бы частично скрыть шипы, применяют соединение на шип «ласточкин хвост» в полупотай. Чтобы скрыть торцы обрабатываемых деталей, применяют также угловое соединение на вставную рейку.

Рекомендации по выполнению шиповых соеди­нений. Начинать подготовку к соединению на шипах следует с обработки деталей. Доски, бруски или щиты доводят до нужного размера пилением и тщательно выстругивают, а торец обрабатывают таким образом, чтобы он образовывал с остальными сторонами заго­товки прямой угол.

Прежде чем приступить к выборке проушин, гнезд и шипов, необходимо аккуратно и тщательно разме­тить детали. Неточность еще можно допустить при рас­пиловке заготовок, так как потом ошибки можно бу­дет исправить. Однако при разметке древесины для шипов и проушин это недопустимо. Это необходимо потому, что выполнение шиповых соединений требует большой точности. Сопрягаемые плоскости, кромки и торцы должны равномерно, плотно и всей поверхнос­тью прилегать друг к другу. Шип должен иметь такой размер, чтобы в гнездо или проушину он вставлялся с трудом. Слишком толстый шип может сломать деталь, а слишком тонкий не будет держаться в отверстии. Этого следует, по возможности, избегать, так как ис­правление детали может занять очень много времени, а иногда и вообще невозможно.

Пользоваться при разметке лучше всего остро зато­ченным карандашом, так как это гарантирует точность линии. Никогда не наносите линий от руки, лучше пользоваться линейкой. Если нужно разметить заготовки для нескольких одинаковых деталей, сделайте это сразу, уложив их в ряд и закрепив при помощи струбцин. Желательно при этом пользоваться проклад­ками, чтобы детали не помялись.

Размечая древесину, нужно стараться выбрать са­мый оптимальный размер, золотую середину. Слиш­ком толстый шип требует большой проушины, а стен­ки такой проушины будут непрочными. Слишком ма­ленький шип, наоборот, окажется непрочным сам.

Указанные на чертеже размеры выполнить точно не­возможно. Часто это оказывается слишком сложным де­лом, требующим больших усилий, что далеко не всегда оправданно. Поэтому при выполнении большого числа работ допускаются некоторые неточности. Конечно, в разумных границах. В зависимости от назначения изде­лий эти неточности могут быть более или менее значи­тельными. В основном это касается одинакового откло­нения в размерах как шипа, так и гнезда или проуши­ны, особенно если эти отклонения не слишком велики.

Границы шипов намечают на обеих сторонах доски и на торце. Это гарантирует, что работа будет выпол­нена с достаточно большой точностью.

Когда разметка окончена, можно начинать работу.

Приступая к запиливанию шипов, закрепите заго­товку торцом вверх и передней частью к себе. При выполнении соединения на цельном шипе сначала луч­ше сделать сам шип, а потом на другой детали каран­дашом очертить торец шипа. Такая последовательность работы позволяет избежать слишком больших погреш­ностей, которые могут оказаться еще больше при вы­полнении шипа и проушины или гнезда вслепую. Толь­ко после этого можно приступить к пропиливанию или вырубанию стамеской проушины или гнезда.

Если вы решили соединить детали при помощи шкантов, то изготовить их можно из древесины березы, бука или дуба. Если вы делаете шканты из хвой­ных пород, то их нужно сделать чуть толще, чем дела­ются шканты из твердых пород для отверстия того же диаметра. В качестве шкантов можно использовать так­же какие-нибудь подходящие изделия, например, обычные школьные счетные палочки. Отверстия под шканты следует делать сразу же в обеих деталях, пред­варительно хорошо закрепив их.

Сверлить такие отверстия лучше всего по шаблону, который можно изготовить самому. Для этого нужно взять кусок твердой древесины. В бруске после точ­ной разметки строго под прямым углом просверлива­ют отверстия. Эти отверстия могут быть разного диа­метра, так как используются шканты разных диамет­ров. Крепить такой шаблон можно при помощи струбцин или тонких гвоздей.

Толщина бруска, в который вставляется шкант, дол-быть в 2,5 раза больше диаметра шканта. Гнездо нужно выполнять так, чтобы шкант входил в него туго и только при помощи легких ударов киянки. Если шкант получился слишком толстым, его нужно обра­ботать грубой шкуркой или напильником. Мелкую шкурку лучше не применять, так как неровная, шер­шавая поверхность приклеивается надежнее.

Соединения на клею

Соединение деревянных деталей при помощи склеи­вания по сравнению с другими видами крепления имеет ряд преимуществ. Во-первых, изделия, детали кото­рых соединены на клею, меньше подвержены короб­лению и растрескиванию, чем изделия, изготовлен­ные из цельных кусков древесины. Во-вторых, соеди­нения на клею подчас более прочны. При правильной обработке склеиваемых поверхностей и правильном выполнении самого склеивания соединение получается плотнее самой древесины. Этим можно объяснить тот факт, что при хорошем склеивании скорее раско­лется древесина, чем само соединение. На том же прин­ципе основан и применяемый на производстве способ контроля прочности склеивания. Для этого готовят образец, состоящий из двух склеенных деталей, а за­тем раскалывают его по шву. Если заготовка расколо­лась по древесине, то склеивание признается прочным. Если же раскол происходит по шву, то это означает, что склеивание имеет низкую прочность.

Поэтому необходимо знать, какие бывают сорта клея, в каких случаях какой клей применять лучше, как правильно его приготовить и как проводить склеи­вание. Не последнюю роль играет и правильная орга­низация работы, что предполагает наличие всех необ­ходимых инструментов и приспособлений.

Клеи. По своему происхождению клеи подразделя­ют на клеи животного происхождения и синтетичес­кие клеи. При обработке дерева из клеев животного происхождения применяют в основном столярный клей, иначе называемый желатиновым, и казеиновый клей.

Из подкожного слоя шкур животных изготовляют мездровый клей. Костный клей приготовляют из обез­жиренных костей, рогов и копыт животных. Мездро­вый клей применяют только для склеивания деталей, которые недоступны для воздействия влаги.

Промышленность выпускает клей в виде плиток. Плитки должны быть прозрачными, так как непро­зрачность, а также наличие сгустков показывают, что клей низкого качества. Существует мнение, что хоро­ший столярный клей должен быть светло-желтого цве­та. Это не совсем верно, так как хороший столярный клей может быть даже темно-коричневым, и это не говорит о его низком качестве. Приобретая клей, нужно проверить, чтобы у темно-коричневых плиток не было горелого запаха, так как только такой запах свиде­тельствует о низком качестве клея. Не следует также оставлять без внимания вид поверхности клеевой пла­стины: она должна блестеть, и на ней не должно быть никаких пятен.

Клей может выпускаться также в дробленом виде. Такой клей хорошо растворяется, но не всегда можно определить его качество. Поэтому все-таки лучше по­купать клей в плитках, а затем самостоятельно дро­бить.

При приготовлении клеи животного происхожде­ния сильно разбухают. Так, мездровый клей поглоща­ет воды в 6-10, а костный — в 3-7 раз больше своего объема.

Готовят клей следующим образом. Плитку нужно раздробить и поместить в чистую посуду (желательно чистую консервную банку из белой жести). Затем ее заливают водой так, чтобы она полностью покрыла клей. Для этого нужно взять 4 части столярного клея и 5 частей воды. После этого клей оставляют на сут­ки. В принципе, иногда для набухания клея может хватить 6—12 часов, но с приготовлением лучше не спешить. О низком качестве клея свидетельствует силь­ное замутнение воды, в которой он разбухает, а также разваливание плиток.

Когда клей разбухнет, его разогревают до темпера­туры 70-80 °С, до тех пор, пока он не растворится. Не следует разогревать клей на сильном огне, так как это может сделать его непригодным для работы. Следите, чтобы клей не подгорел, иначе он утратит свои склеи­вающие качества и почернеет. Нежелательно доводить клей до кипения, а также разогревать несколько раз. Чтобы избежать всего этого, нагревайте клей на водя­ной бане.

Если в процессе нагревания от клея начинает исхо­дить запах гнили или на поверхности воды образуется пена, то клей этот низкого качества. При образовании пены в качестве исключения можно довести клей до кипения, а затем снять пену с поверхности.

Поскольку густота клея играет большую роль при склеивании, на нее также необходимо обратить вни­мание. Готовый клей должен стекать с кисти ровной сплошной просвечивающей струей, без сгустков. Если струя слишком тонкая или, наоборот, слишком тол­стая и в клее есть сгустки, склеивание будет некаче­ственным. Слишком густой клей плохо наносится на поверхность, быстро густеет и требует повышенного давления при прессовании. Кроме того, слишком гус­той клей образует толстую клеевую прослойку, а это также негативно влияет на прочность склеивания. Если же вы пользуетесь слишком жидким клеем, прослой­ка может получиться излишне тонкой и неравномер­ной, а само склеивание будет непрочным. Последний недостаток называют голодной склейкой.

Поэтому старайтесь, чтобы клей не был слишком жидким. Если же он получился слишком густым, его можно разбавить горячей водой. Для этого в раствор тонкой струйкой необходимо вливать воду и постоян­но его помешивать.

Казеиновый клей вырабатывается на основе молоч­ного белка (то есть обезжиренного творога). Поступа­ет он в продажу в виде порошка. Его цвет может быть как светлым (белым или желтым), так и темным (тем­но-бурым). Клей хорошего качества представляет со­бой однородную массу без посторонних примесей и му­сора. Приобретая клей, следите, чтобы у него не было запаха гнили.

Существенным недостатком казеинового клея яв­ляется то, что при склеивании им древесины, в которой содержится большое количество дубильных ве­ществ, изделия меняют цвет (темнеют). Поэтому казе­иновый клей лучше применять для склеивания сосны, ели, березы.

Для приготовления клея порошок всыпают в чис­тую посуду и заливают чистой водой комнатной тем­пературы, помешивая массу. Затем его нужно оста­вить примерно на час. Чтобы ускорить растворение, в воду можно добавить немного соды или нашатырного спирта. Порошок следует смешивать с водой в соотно­шении примерно 1 : 2 (две части воды на одну часть клея). Пока клей растворяется, его желательно поме­шивать. Мешать нужно тщательно, чтобы образова­лась масса без комков. Клей готов, когда он приобре­тает консистенцию сметаны, начинает пахнуть керо­сином, а цвет его становится ровным — белым, с сероватым или фиолетовым оттенком.

Готовый клей стекает ровной струйкой и оставляет на лопатке пленку. Если взять его пальцами, то меж­ду ними образуются нити. Однако желательно этого не делать, так как при попадании на кожу казеино­вый клей может вызвать сильное раздражение. По­этому и готовить клей, и работать с ним нужно в пер­чатках.

Если в процессе размешивания клей слишком загу­стел, перемешивание нужно прекратить до тех пор, пока клей снова не станет достаточно жидким. Добав­лять воду в разведенный клей нельзя.

Готовить казеиновый клей нужно непосредственно перед его использованием или незадолго до его упот­ребления. Вызвано это тем, что спустя 3—7 часов после приготовления клей загустевает и становится непри­годным для работы. Скорость загустевания клея зави­сит от количества воды в нем. Поэтому, если вам не­обходим густой клей, готовьте его непосредственно перед употреблением. Если клей загустел, то добавлять в него воду уже нельзя.

Хранить казеиновый клей в порошке следует в су­хом месте, подальше от отопительных приборов, по­скольку слишком высокая температура может приве­сти к тому, что клей утратит свою склеивающую спо­собность.

Казеиновый клей следует применять в тех случа­ях, когда изделие не будет подвергаться воздействию влаги. Если же этого избежать нельзя, изделие нужно покрасить, чтобы вода не могла воздействовать на склейку.

Перейдем к рассмотрению синтетических клеев. Основным преимуществом синтетических клев явля­ется то, что они водостойки и не подвергаются разру­шению грибком. Кроме того, они достаточно просты в использовании и не требуют долгого нахождения де­тали под прессом. В то же время у них есть и недо­статки. Основной недостаток и основная опасность состоят в том, что синтетические клеи ядовиты, а по­тому работа с ними требует гораздо более серьезных мер безопасности, чем работа с клеями животного про­исхождения. Работая с синтетическими клеями, осо­бенно продолжительное время, устраивайте небольшие перерывы или, по крайней мере, проветривайте поме­щение. Лучше всего вообще работать на улице или на балконе.

Нитроклей представляет собой раствор нитроцел­люлозы и смол в органических растворителях. Его при­менение в столярном деле достаточно ограничено, так он подходит в основном для приклеивания к древеси­не ткани, кожи и других материалов того же типа.

К смоляным клеям относятся карбамидные клеи марок МК-1, МК-60, МК-70 и др., фенолоформальде-гидные клеи марок КБ-3, СП-2, ЦНИМОД-1 и др. Сюда же следует отнести и универсальные клеи типа БФ. Этот клей особенно удобен при склеивании небольших поверхностей. Лучше пользоваться готовыми клеями, которые поступают в продажу в тюбиках.

Техника склеивания. В основе склеивания лежит процесс проникновения клея в древесину. Затвердевая, клей связывает склеиваемые поверхности большим ко­личеством тонких нитей. На качество склеивания вли­яет множество факторов. Среди них можно отметить глубину и равномерность пропитки клеем деталей, плот­ность прилегания поверхностей, влажность древесины, состояние и качество клея, силу давления при прессо­вании, а также время выдержки после прессования.

Кроме того, нельзя забывать и о густоте клея как о факторе, влияющем на качество склеивания, о чем уже было сказано выше. Здесь нужно лишь добавить, что толщина слоя клея должна составлять приблизитель­но 0,1 мм.

Клеевое соединение будет качественным, если влаж­ность древесины не превышает 12-15%. Лучше всего склеивается древесина, влажность которой составляет 8—10%. Влажность древесины играет важную роль по­тому, что при склеивании древесина впитывает в себя воду, содержащуюся в клее. Если склеить заготовки из деталей с различной влажностью, то это может при­вести к возникновению в клеевом шве напряжения, которое плохо сказывается на прочности изделия. По­этому при склеивании нужно обращать внимание на влажность деталей и стараться, чтобы разница в их влажности была минимальной.

Что касается склеиваемых поверхностей, то склеи­вать нужно поверхности шероховатые, необработан­ные. Это связано с тем, что шероховатости и неровно­сти поверхности увеличивают площадь склеивания, а мы уже неоднократно указывали на важность этого момента. Если поверхности, которые необходимо скле­ить, недостаточно шероховаты, их нужно обработать рубанком-цинубелем.

Температура склеиваемых деталей должна быть ком­натной. Изменение температуры приводит либо к за­густению клея, в результате чего он плохо пропиты­вает поверхность, либо к тому, что клей долго не гус­теет и вытекает наружу. Не последнюю роль играет здесь температура воздуха в помещении: она должна колебаться в пределах 18—25 °С.

Клей на поверхность наносят ровным слоем при по­мощи кисти из щетины. Количество клея должно быть таким, чтобы при вытекании клея наружу между де­талями не осталось слишком мало клея. Вместо кисти можно использовать помазок, изготовленный из дубо­вой палочки или толстого лыка. Для этого их высу­шивают, а затем размачивают в кипятке и при помо­щи молотка дробят один из концов. Кисточку следует хорошо размять и прочесать железной щеткой, чтобы в ней не осталось коры.

После склеивания кисти нужно обязательно промыть и положить во влажное место. Сушить кисти или ос­тавлять их в посуде с клеем не рекомендуется, так как это плохо для кистей, а во втором случае — и для клея.

Если после склеивания деталь не будет обрабаты­ваться строганием, вытекший из швов клей нужно вытереть тряпкой.

При склеивании шиповых соединений заготовки устанавливают так, чтобы из проушины выглядывала примерно половина шипа. Ее смазывают клеем, а за­тем сбивают заготовки и запрессовывают. Не забудьте проверить правильность соединения!

Существует два способа склеивания щитов.

Склеивание запрессовкой осуществляется следую­щим образом. Сначала подбирают хорошо отфугован-

Используются также так называемые быстродей­ствующие струбцины. Особенность их конструкции заключается в наличии фиксирующей собачки. Быст­рое перемещение рейки с винтом осуществляется при нажатии на рычажок собачки. Рейку можно переме­щать и без нажатия на собачку; при этом будут слыш­ны пощелкивания. Рейку при этом перемещают на нужное расстояние, а затем закрепляют струбцины винтом. Смещению рейки препятствует собачка.

Кроме того, существуют струбцины, состоящие из двух винтов и двух деревянных зажимов. Винты на таких струбцинах располагаются в противоположных направлениях параллельно друг другу. Такие струб­цины применяются при склеивании больших поверх­ностей (листов фанеры, широких досок и т. п.).

При выполнении угловых соединений весьма удоб­ны струбцины, основанные на том же принципе, что и предыдущие. На сухарях (зажимах) этих струбцин есть цилиндрические выступы, которые вставляют в пред­варительно просверленные в деталях отверстия. Пере­мещением втулок на верхней штанге выступы уста­навливают таким образом, чтобы их можно было вста­вить в отверстия. Стягивают струбцину при помощи нижней штанги. Впоследствии отверстия либо заш­паклевывают, либо забивают деревянными пробками на клею.

Наконец, существуют струбцины, предназначенные для склеивания многоугольных деталей (так называе­мых рамок). Они состоят из замка и широкого пару­синового ремня. Замок является основной деталью этих струбцин. Он состоит из зажимной пряжки, основа­ния с вращающимися цилиндрами и распорного вин­та. Используют их следующим образом. Ремень отпус­кают настолько, чтобы можно было вставить деталь, а затем стягивают при помощи замка. Эти струбцины ные доски. Затем их располагают так, как они должны располагаться в щите, смазывают склеиваемые сторо­ны и фиксируют при помощи струбцин. После этого доски нужно выровнять, иначе их придется дополни­тельно обрабатывать после склеивания, что сказывает­ся на качестве щита. Затем доски зажимают до отказа.

Склеивание впритирку применимо только при скле­ивании двух брусьев и при склеивании горячим сто­лярным клеем. Казеиновый клей здесь применять нельзя. Одну доску закрепляют в верстаке обработан­ной кромкой вверх, а потом обмазывают клеем. Затем сверху помещают вторую доску, и начинают двигать ее в противоположных направлениях, поначалу быст­ро, но постепенно замедляя движения. Давление на доску нужно понемногу усиливать. Притирать доску нужно до тех пор, пока клей не возьмет доску до та­кой степени, что ее станет практически невозможно сдвинуть с места. Притертые доски лучше не доста­вать из верстака сразу, а дать им некоторое время по­лежать. Сушить склеенную заготовку нужно, поста­вив ее около стены.

Струбцины. Струбцины представляют собой необ­ходимый инструмент в работе, особенно при склеи­вании. В целом струбцины можно определить как приспособление для скрепления и сжатия деталей. Са­мым сложным видом струбцин являются обыкновен­ные тиски.

Наиболее распространенный вид струбцин представ­ляет собой П-образный хомут с винтом. Хомут может быть цельным, и в этом случае регулировка расстоя­ния между зажимами осуществляется при помощи вращения винта. В то же время существуют струбци­ны, у которых хомут выполнен из трех деталей, что позволяет быстрее и разными способами регулировать расстояние между зажимами.

Используются также так называемые быстродей­ствующие струбцины. Особенность их конструкции заключается в наличии фиксирующей собачки. Быст­рое перемещение рейки с винтом осуществляется при нажатии на рычажок собачки. Рейку можно переме­щать и без нажатия на собачку; при этом будут слыш­ны пощелкивания. Рейку при этом перемещают на нужное расстояние, а затем закрепляют струбцины винтом. Смещению рейки препятствует собачка.

Кроме того, существуют струбцины, состоящие из двух винтов и двух деревянных зажимов. Винты на таких струбцинах располагаются в противоположных направлениях параллельно друг другу. Такие струб­цины применяются при склеивании больших поверх­ностей (листов фанеры, широких досок и т. п.).

При выполнении угловых соединений весьма удоб­ны струбцины, основанные на том же принципе, что и предыдущие. На сухарях (зажимах) этих струбцин есть цилиндрические выступы, которые вставляют в пред­варительно просверленные в деталях отверстия. Пере­мещением втулок на верхней штанге выступы уста­навливают таким образом, чтобы их можно было вста­вить в отверстия. Стягивают струбцину при помощи нижней штанги. Впоследствии отверстия либо заш­паклевывают, либо забивают деревянными пробками на клею.

Наконец, существуют струбцины, предназначенные для склеивания многоугольных деталей (так называе­мых рамок). Они состоят из замка и широкого пару­синового ремня. Замок является основной деталью этих струбцин. Он состоит из зажимной пряжки, основа­ния с вращающимися цилиндрами и распорного вин­та. Используют их следующим образом. Ремень отпус­кают настолько, чтобы можно было вставить деталь, а затем стягивают при помощи замка. Эти струбцины очень удобны при изготовлении и починке стульев, кресел и т. п. Кроме того, при склеивании трудно обой­тись без тисков.

При работе вам может понадобиться пресс. Его без труда можно изготовить самому. Конечно, такой пресс можно использовать только при склеивании плоских небольших деталей. Такая необходимость возникает в столярном деле не очень часто. Тем не менее неболь­шой пресс может оказаться полезным, особенно если вы совмещаете столярную работу с художественной обработкой дерева (например, если вы занимаетесь мо­заикой).

Такой пресс должен состоять из двух досок. По уг­лам досок нужно сделать отверстия, чтобы при исполь­зовании пресса в них можно было вставить винты. Же­лательно, чтобы в прессе была прокладка, выполнен­ная из куска резины: с ней уменьшается опасность испортить деталь и можно добиться более сильного давления. Деталь, которую вам необходимо склеить, нужно поместить между досками, затем вставить вин­ты в отверстия и навинтить на них гайки. Лучше встав­лять винты снизу, поскольку так легче навинчивать гайки.

Этот пресс, к сожалению, можно использовать лишь в ограниченном числе случаев. Чтобы доски не слома­лись при прессовании, деталь должна быть ненамного меньше пресса и не очень толстой. Если деталь не удов­летворяет всем этим требованиям, не прибегайте* к сильному сдавливанию.

В столярном и плотничном деле при одновремен­ном склеивании нескольких щитов используют при­способление, называемое хомутом. Хомут представля­ет собой раму, собранную из четырех обработанных прямоугольных или квадратных брусьев. При произ­ведении склеивания на нижнюю доску хомута кладут толстую деревянную доску, а сверху помещают щит. Щит покрывают деревянными прокладками, на кото­рые снова кладут щит, и так до тех пор, пока внутрен­нее пространство хомута не будет почти заполнено. После этого в зазор между щитом и хомутом вбивают клинья — и таким образом сжимают все щиты. Если длина делянок в щите большая, то можно использо­вать сразу несколько хомутов.

Соединения на крепежных изделиях

Помимо клея при соединении деревянных конструк­ций используют гвозди, нагеля, шурупы, болты, уголь­ники, накладки, скобы и другие крепежные изделия.

Соединения на гвоздях. Гвозди изготовляют из не­закаленной стальной проволоки путем штампования. В зависимости от назначения выделяют несколько ви­дов гвоздей: строительные, тарные, тальные, кро­вельные, обойные, отделочные и декоративные.

Строительные гвозди используются в плотничных и столярных работах, связанных со строительством, монтажом перегородок и т. п. Длина строительных гвоздей колеблется между 8 и 150 мм. Гвозди боль­шой длины (от 60 мм и более) используются при сбор­ке домов и сборки щитов перекрытий. Строительные гвозди могут иметь круглую и плоскую головку. Кро­ме того, для крепления в некоторых случаях исполь­зуют гвозди без шляпок.

Тарные гвозди применяют при сборке разного рода ящиков. Выпускаются такие гвозди как с плоской, так и с конической головкой.

Толевые гвозди предназначены для обивки толем готовых оконных и дверных блоков и деревянных стро­ительных конструкций в тех местах, где они соприка­саются со стенами. Длина таких гвоздей составляет 20-40 мм, диаметр — 2-3 мм.

Кровельные гвозди применяются при обивке шту­катурной дранью щитов для внутренних перегородок и перекрытий кровельных материалов. В длину они имеют 40 мм, диаметр таких гвоздей составляет 3,5 мм.

Отделочные гвозди используют при креплении фур­нитуры (вместо шурупов), а также для крепления шта-пиков. В длину они составляют от 8 до 32 мм, их ди­аметр равен 2—3 мм.

Декоративные гвозди применяют в основном для отделки лицевых сторон мягкой мебели. Головки та­ких гвоздей могут иметь самую разнообразную фор­му — круглую, квадратную, треугольную и т. п. Они могут быть гладкими или с орнаментом. Если декора­тивные гвозди изготовлены из черных металлов, на их головках делают декоративное покрытие из нике­ля, латуни, бронзы или хрома. Диаметр головок или их размер по стороне квадрата может составлять 6, 8, 10 и 12 мм. Длина стержня — не более 30 мм. При забивании таких гвоздей нужно следить, чтобы на их поверхности не образовывалось вмятин, перекосов или отслоений декоративной отделки.

В основном соединения на геоздях применяют в плотничных работах. В столярном деле гвозди исполь­зуют только при выполнении самых грубых работ. Как правило, это настилка полов, устройство перегородок, деревянная обшивка наружных дверей и т. п. В про­изводстве мебели для крепления деталей гвозди при­меняют крайне редко; в основном их используют в качестве вспомогательного крепления при выполнении разного рода технологических операций. Так, напри­мер, при приклеивании детали ее нередко прибивают гвоздями. В качестве крепежного средства гвозди при­меняют только при креплении фанеры и древесно-во-локнистых плит, а также при выполнении обойных работ.

При вбивании гвоздя удары нужно наносить таким образом, чтобы молоток ложился на гвоздь ровно. Сна­чала старайтесь бить несильно, чтобы гвоздь ненаро­ком не согнулся: так вы испортите гвоздь и повредите заготовку. Бить по гвоздю нужно ровно, иначе он вой­дет в древесину в неправильном направлении.

Неправильный выбор места для вбивания гвоздя может повлечь за собой порчу заготовки или детали. Поэтому необходимо запомнить следующее: диаметр вбиваемого гвоздя должен равняться не менее 1/10 тол­щины детали, а вбивать гвоздь в деталь нужно на рас­стоянии от торца, составляющем не менее 15 диамет­ров гвоздей. Расстояние от места вбивания до кромки детали должно быть не меньше 5 диаметров гвоздя.

Прочность крепления гвоздями зависит от ряда фак­торов. К ним относятся: направление вбивания гвоздя по отношению к волокнам древесины, влажность и по­рода древесины и размер гвоздей, а также некоторые частные моменты, о которых будет сказано отдельно.

Более прочным крепление является в том случае, если гвоздь забит поперек волокон. Очень непрочно в древесине держится гвоздь, забитый в торец. В этом легко убедиться, попытавшись выдернуть гвозди, вби­тые поперек волокон и в торец. Для выдергивания по­следнего нужно приложить в два раза меньше усилий, чем для выдергивания первого.

Забивать гвозди необходимо таким образом, чтобы они пробивали годичные слои, а не проходили между ними.

Плотность древесины тесно связана с прочностью посадки гвоздя: чем плотнее древесина, тем прочнее в ней сидит гвоздь. Соответственно забить гвоздь в та­кую древесину труднее. Чтобы сделать это, предвари­тельно лучше подготовить место для забивания. Во-первых, в древесине можно просверлить отверстие, диаметр которого должен равняться 0,9 диаметра гвоз­дя, а глубина составлять примерно 0,5—0,6 от длины гвоздя. Существует и другой способ. Гвоздь неглубоко забивают, затем осторожно вытаскивают. Образовав­шееся отверстие заполняют парафином. После этого гвоздь будет вбивать значительно легче, так как пара­фин будет смазывать гвоздь.

Повышение влажности древесины значительно сни­жает прочность крепления гвоздем, так как влажная древесина плохо удерживает в себе гвозди. Во влаж­ной и мерзлой древесине гвозди, не имеющие специ­ального антикоррозийного покрытия, ржавеют и утра­чивают прочность посадки. Поэтому вбивать гвозди в мокрую и мерзлую древесину не рекомендуется. Кро­ме того, вбивая гвозди в мокрую древесину, вы риску­ете тем, что после ее высыхания гвозди просто-напро­сто выпадут или, по крайней мере, будут там держаться непрочно.

Прочность посадки гвоздя зависит и от его разме­ра. В принципе, можно сказать, что чем больше и длин­нее гвоздь, тем прочнее он сидит в древесине.

Чтобы скрепление двух деталей гвоздями было проч­ным, нужно выбрать гвоздь, длина которого была бы достаточной для того, чтобы гвоздь вошел во вторую деталь на глубину, не меньшую, чем две толщины пер­вой детали. Если вторая деталь слишком тонкая, гвоздь следует вбить до конца, а затем загнуть. Если есть возможность, прибивайте более тонкую деталь к бо­лее толстой, а не наоборот.

Не следует забивать несколько гвоздей на близком расстоянии друг от друга, так как в результате этого древесина может расколоться. Если вы забиваете гвоз­ди поперек волокон в один ряд, расстояние между ними должно составлять не менее четырех диаметров гвоз­дя, при расположении гвоздей в шахматном порядке это расстояние может быть уменьшено до трех диа­метров.

При вбивании гвоздей вдоль волокон не должно быть более 15—25 диаметров гвоздя. Определяя допустимое расстояние, учитывайте толщину детали, поскольку тонкие детали раскалываются очень легко. Указанные выше параметры нужно иметь в виду особенно в тех случаях, когда при помощи гвоздей вы сбиваете две детали. Если же вам нужно просто вбить гвоздь в де­таль, расстояние до другого гвоздя можно уменьшить, но переходить предел 15 диаметров все равно не реко­мендуется.

Соединения на нагелях. Нагель — это деревянный стержень (шпилька) цилиндрической формы. Иногда нагелями называют также металлические гвозди без шляпок. Нагели применяют прежде всего в качестве дополнительного крепления шиповых соединений. Диаметр нагеля может быть 8, 10 или 12 мм.

Для крепления деталей, выполненных из мягких пород, используют также нагели квадратной формы, придаваемой при дополнительной обработке. Крепле­ния, сделанные при помощи таких нагелей, особенно хороши потому, что древесина мягких пород лучше держит квадратные нагели, так что само крепление получается более прочным и надежным. Желательно, чтобы нагели, применяемые для скрепления деталей из древесины мягких пород, были изготовлены из дре­весины какой-нибудь твердой породы, поскольку от этого соединение становится еще более прочным. При соединении деталей из мягких пород древесины соот­ветственно лучше использовать круглые нагели из дре­весины твердых пород.

Нагели необходимо ставить строго перпендикуляр­но плоскости соединения и строго в его центре. Перед тем как вставить нагель, в древесине просверливают отверстие; если крепление выполняется при помощи нескольких нагелей, необходимо выбрать отверстия для них сразу. Готовить отверстия для нагелей нужно внимательно. При сверлении отверстий детали хоро­шо закрепляют, чтобы они случайно не сместились в процессе работы. Если этого не сделать, детали будут испорчены, поскольку вставить нагели уже не удаст­ся. Отверстия нужно просверливать таким образом, чтобы они получались строго вертикальными.

Чтобы при вбивании нагелей деталь не лопнула, не­обходимо правильно выбрать места для сверления от­верстий и разметить деталь так, чтобы нагели не нахо­дились на слишком близком расстоянии друг к другу. В столярном деле существуют следующие требования к забиванию нагелей: деревянный нагель должен вбивать­ся на таком расстоянии от кромки, которое превыша­ло бы его диаметр не менее чем в 2,5 раза, при вбива­нии поперек волокон расстояние между нагелями дол­жно быть не меньше 5 диаметров, а при вбивании поперек волокон — не меньше 3 диаметров нагеля.

После того как отверстия просверлены, можно пе­рейти к забиванию нагелей. Для этого конец нагеля немного затачивают, нагель смазывают клеем, встав­ляют в отверстие и вбивают молотком. Заточить угол нагеля нужно для того, чтобы во время забивания клей не остался на поверхности и попал в отверстие.

Соединения шурупами. Шурупы делают из низко­углеродистой стали. Длина шурупов составляет от 7 до 120 мм, диаметр стержня — от 1,6 до 7 мм, диа­метр головки — от 3 до 20 мм. Нарезная часть стерж­ня в длину имеет не менее 0,6 длины шурупа. В сто-лярно-мебельных изделиях шурупы применяют либо в качестве самостоятельных средств крепления, либо как дополнительное, когда соединяемые детали пред­варительно смазывают клеем. В качестве самостоятельных крепежных средств шурупы следует применять только в тех случаях, когда поверхность слишком мала для склеивания. К дополнительному склеиванию обыч­но обращаются тогда, когда прочность крепления од­ними шурупами недостаточна. Применяют шурупы и там, где склеивание по разным причинам невозможно (например, при сборке встроенной мебели). Кроме того, шуруп представляет собой незаменимое средство, если изделие подвергается частым толчкам и встряскам.

Для удобства при завинчивании на головке шурупа делается бороздка, называемая шлицем или шлице-вой канавкой. Существуют шурупы с двумя видами шлицев: прямым и крестообразным. В последнее вре­мя чаще стали применять шурупы с крестообразным шлицем.

Шурупы могут иметь три вида головок. У шурупов с потайной головкой внешняя поверхность, видимая после их завинчивания, плоская. Такие шурупы при­меняются при креплении петель, замков и т. п. Их необходимо завинчивать в древесину заподлицо с по­верхностью детали. Шурупы с полупотайной и полу­круглой головкой различаются по степени выпуклос­ти внешней части. Как правило, такие шурупы при­меняют на лицевых сторонах изделий.

Соединения шурупами с шестигранной головкой применяют для самостоятельного крепления деталей в конструкциях, подвергающихся повышенным нагруз­кам.

Собираясь ввинтить шуруп, нужно внимательно осмотреть его, чтобы на резьбе случайно не оказалось задиров и заусенцев, сам шуруп был ровным.

Прочность посадки шурупа в древесине так же, как и в случае с гвоздями, определяется целым рядом фак­торов. Здесь можно обратить внимание на плотность древесины, направление ввинчивания по отношению к направлению волокон, диаметр шурупа и глубину его проникновения в древесину.

Чем плотнее древесина, тем плотнее в ней держит­ся шуруп. Так, например, при выдергивании шурупа из липы понадобится усилий примерно в 2 раза боль­ше, чем при его выдергивании из древесины сосны, и в 3-4 раза больше, чем при его выдергивании из дре­весины ясеня, граба, дуба или бука.

Прочнее в древесине сидят шурупы, которые ввин­чены поперек волокон. Вызвано это тем, что при ввин­чивании поперек волокон шуруп проникает среди во­локон древесины, которые своим давлением удержи­вают его. Если же шуруп ввинчен вдоль волокон, такого давления не образуется.

Столярные плиты обладают примерно такой же спо­собностью удерживать в себе шурупы, что и древесина сосны. Однако петли не следует крепить к кромкам древесностружечных плит при помощи шурупов, так как при нагрузках на плиты их способность удержи­вать в себе шурупы снижается в силу расслаивания плиты.

Величина шурупа также влияет на прочность его посадки. Крупные шурупы держатся в древесине го­раздо лучше, чем мелкие. Это нужно учитывать при выборе крепления. Если по каким-то причинам длин­ные шурупы использовать нельзя, их можно заменить короткими, но большего диаметра.

Крепление шурупом будет прочнее, если использо­вать шурупы с резьбой на всю длину стержня. Такие шурупы особенно рекомендуется применять при креп­лении петель.

В древесину шуруп ввинчивают отверткой или элек­трошуруповертом, а не забивают, поскольку винтовая нарезка при забивании сминается, нарушается целост­ность древесины, и шуруп сидит в дереве непрочно.

В древесине твердых пород перед ввинчиванием шуру­па просверливается отверстие диаметром чуть меньше диаметра шурупа. Глубина такого отверстия должна составлять примерно от 1/2 до 2/3 от длины шурупа. В привинчиваемой детали делается другое отверстие; его диаметр должен быть чуть-чуть больше диаметра шурупа.

При ввинчивании мелких шурупов в древесине от­верстия можно не делать: достаточно наметить место ввинчивания шилом.

Если перед вами стоит необходимость ввинтить не­сколько шурупов, тщательно продумайте их располо­жение и наметьте места ввинчивания шилом. Помните, что во избежание растрескивания древесины шурупы следует ввинчивать на расстоянии не менее чем 5 ди­аметров при ввинчивании в один ряд, расположенный против направления волокон, и не менее чем 10 диа­метров шурупа при ввинчивании в ряд, расположен­ный по направлению волокон.