3. Шиповые соединения столярных изделий
При производстве столярных изделий основным видом соединений является шиповое, состоящее из двух элементов: шипа и гнезда или проушины. В зависимости от толщины изделий, требуемой прочности бруски соединяют на один, два и более шипов. Увеличение числа шипов повышает площадь склеивания.
Шиповые соединения брусков бывают угловые концевые, серединные и ящичные.
Угловые концевые соединения брусков выполняют на шипы: открытый сквозной одинарный УК‑1 (рис. 53, а ), открытый сквозной двойной УК‑2 (рис. 53, б ), открытый сквозной тройной УК‑3 (рис. 53, в ), несквозной с полупотемком УК‑4 (рис. 53, г ), сквозной с полупотемком УК‑5 (рис. 53, д ), несквозной с потемком УК‑6 (рис. 53, е ), сквозной с потемком УК‑7 (рис. 53, ж ), несквозные и сквозные на круглые вставные шипы УК‑8 (рис. 53, з ), на «ус» со вставным несквозным круглым шипом УК‑9 (рис. 53, и ), на «ус» со вставным несквозным плоским шипом УК‑10 (рис. 53, к ), на «ус» со вставным сквозным плоским шипом УК‑11 (рис. 53, л ). Размеры шипов и других элементов угловых концевых шиповых соединений приведены в табл. 5, а виды угловых соединений и угловых ящичных соединений – на рис. 54 и 55.
Таблица 5
Размеры шипов и других элементов угловых концевых соединений
Рис. 53. Угловые концевые соединения: а – на шип открытый сквозной одинарный УК‑1; б – на шип открытый сквозной двойной УК‑2; в – на шип открытый сквозной тройной УК‑3; г – на шип с полупотемком несквозной УК‑4; д – на шип с полупотемком сквозной УК‑5; е – на шип с потемком несквозной УК‑6; ж – на шип с потемком сквозной УК‑7; з – на шипы круглые вставные (шканты) несквозные и сквозные УК‑8; и – на «ус» со вставным несквозным круглым шипом УК‑9; к – на «ус» со вставным несквозным плоским шипом УК‑10; л – на «ус» со вставным сквозным плоским шипом УК‑11
Размеры шипов и других угловых серединных соединений должны быть следующие. В соединении УС‑3 S 1 = 0,4S 0; S 2 = 0,5(S 0 – S 1); b – не менее 2 мм; l 1 = (0,3–0,8)В; l 2 = (0,2–0,3)B 1. В соединениях УС‑1, УС‑2 допускается двойной шип, при этом S 1 = 0,2S 0; R соответствует радиусу фрезы. Для соединения УС‑4 S 1 = S 3 = 0,2S 0; S 2 = 0,5[S 0 – (2S 1 + S 3)]. Для соединения УС‑5 S 1 = (0,4–0,5)S 0; l = (0,3–0,8)S; S 2 = 0,5(S 0 – S 1); b – не менее 2 мм. Для соединения УС‑6 l = (0,3–0,5)S 0; b – не менее 1 мм. Для соединения УС‑7 d = 0,4; l = (2,5–6)d; l 1 > l на 2–3 мм. Для соединения УС‑8 l = (0,3–0,5)B 1; S 1 = 0,85S 0. Полученный размер следует округлить до ближайшего размера фрезы (13, 14, 15, 16 и 17 мм), но не менее S 0.
Расчетные толщины шипов и диаметры шкантов соединений типа УС округляют до ближайшего размера фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 25 мм), а угол α устанавливают в зависимости от конструкции изделия.
Размеры углового ящичного соединения УЯ‑1: S 1 = S 3 = 6, 8, 10, 12, 14, 16 мм; l = S 0; S 2 должно быть не менее 0,3S 0. В соединении УЯ‑2 S 1 = 0,85S 0, причем полученный таким образом размер округляют до ближайшего размера фрезы (13, 14, 15, 16, 17 мм); S – не менее 0,75S ;
S 3 = (0,85–3)S 0; l = S 0, α = 10°.
В этом соединении допускается шип «ласточкин хвост» в полупотай.
Рис. 54 . Угловые серединные соединения: а – на шип одинарный несквозной УС‑1; б – на шип 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
Рис. 55. Угловые ящичные соединения: а – на шип прямой открытый УЯ‑1; б – на шип открытый «ласточкин хвост» УЯ‑2; в – на открытый круглый вставной шип (шкант) УЯ‑3
В соединении УЯ‑3 d = = 0,4S 0; полученный размер шкантов округляют до ближайшего размера фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 и 25 мм); l = = (2,5–6)d; l 1 более l на 1–2 мм; b – от 0 до d min.
Для столярных изделий угловые шиповые соединения делают концевыми – на сквозных прямых шипах; серединными вертикальными – на сквозных прямых шипах или шкантах; серединными горизонтальными – на несквозных прямых шипах или шкантах. Типы шиповых соединений в зависимости от толщины соединяемых деталей даны в табл. 6.
Шиповое соединение должно быть выполнено с величинами натягов и зазоров в пределах 0,1–0,3 мм, т. е. практически плотным.
Основными недостатками в шиповом соединении являются: невыдержанность размеров шипа по длине, толщине, непараллельность поверхностей шипа или проушины, сколы, вырывы, неплотности в шиповом соединении и др.
Таблица 6
Шиповые соединения столярных изделий
