Под шкант выбирают гнездо диаметром, соответствующим его размеру.
Соединение «на ус» вставным плоским шипом (несквозным и сквозным) при сравнении с цельными шиповыми соединениями проигрывает в прочности, но дает возможность замаскировать торцы соединяемых деталей. Оно усиливается, если использовать двойной вставной шип, толщина которого равна одной пятой толщины бруска (а толщина одинарного вставного шипа в 2 раза больше).
Если соединяются тонкие бруски, тогда шипы изготавливаются из шпона толщиной 2 мм, при этом толщина несквозных шипов составляет 0,75 ширины бруска, а сквозных – 1–1,2.
Угловое срединное соединение на одинарный шип (сквозной и несквозной) в проушину или несквозной шип в паз выполняют на кромке бруска либо по отдельности под каждый шип. В первом случае длина шипа составляет 0,3–0,8 ширины бруска с проушиной, а во втором – 0,2–0,3 ширины бруска с пазом.
Угловое срединное соединение на шип под названием «ласточкин хвост» бывает сквозным и несквозным. В последнем случае шип углубляется на половину толщины бруска. При этом его длина составляет 0,3–0,5 ширины присоединенного бруска, а угол наклона равен 10°. Соединение на шип «ласточкин хвост» (сквозной) рекомендуется для фиксирования корпусов шкафов, сундуков и т. п., а глухой «ласточкин хвост» предназначен для скрепления боковых и лицевых стенок ящиков и др.
Угловое соединение в паз и гребень (несквозной) правильно ориентирует деталь во время сборки. Длина гребня равна 0,3–0,5 толщины бруска. Такой вариант соединения используется для установки полок, например в шкафах.
Особой прочностью отличаются ящичные угловые соединения на шип (прямой открытый) и на шип «ласточкин хвост» (открытый и полупотайной), у которых толщина прямых шипов равна 6–16 мм (градация – 2 мм), толщина широкой части шипов «ласточкин хвост» – 0,85 толщины бруска, угол наклона – 10°. Шипы не следует размещать непосредственно у кромки, расстояние между ними должно быть не менее 0,75 толщины бруска.
Ящичные соединения на шкант (открытый и несквозной) характеризуются тем, что площадь склеивания у них не очень большая, что сказывается на прочности. Поэтому данный вариант рекомендуется использовать в том случае, если основные нагрузки на шкант направлены на срез, а не на растяжение. Количество шкантов (диаметр – 8–10 мм, длина – 30–40 мм) в соединении может быть увеличено (но не более 4 шт.), что, естественно, усиливает прочность фиксации, но при этом возрастают сложности, связанные с подгонкой и сборкой деталей.
Ящичное соединение «на ус» вставной рейкой (материалом для нее обычно служит фанера) чаще всего используется тогда, когда требуется замаскировать торцы соединяемых элементов. Его можно дополнительно усилить металлическим уголком и т. п. Ширина рейки и толщина соединяемых плит идентичны, а толщина составляет 4–6 мм.
Соединение по кромке на вставную рейку достаточно прочное, особенно если последняя изготовлена из древесины с поперечным направлением волокон (ширина – 20–30 мм, толщина – 0,4 толщины заготовки) или из фанеры (толщина – 3–6 мм).
Некоторые виды угловых соединений показаны на рис. 74.
Рис. 74. Разновидности угловых срединных и ящичных соединений: 1 – на шип: а – одинарный сквозной и несквозной; б – «ласточкин хвост»; в – паз и гребень несквозной с одним или двумя заплечиками; г – прямой открытый; д – «ласточкин хвост» полупотайной; е – «ласточкин хвост» открытый; 2 – на шкант: а – открытый; б – несквозной; в – «на ус»; г – на вставную
Если используется шиповое соединение с проушиной, то сопрягаемые поверхности необходимо подготовить с высокой точностью, размечая их рейсмусом. Кроме того, следует придерживаться правил, которые минимизируют дальнейшую подгонку (рис. 75):
1) зона пропила захватывает половину ширины риски;
2) при выполнении проушины зона пропила должна находиться с внутренней стороны рейки, то есть в теле проушины;
3) при выполнении шипа зона пропила должна располагаться с наружной стороны риски, то есть в теле щечек;
Рис. 75. Методика разметки: а, б – плоских шипов и проушин; в, г – шипов и проушин для соединения «ласточкин хвост»; 1 – зона пропила; 2 – риска
4) для разметки соединения «ласточкин хвост» используют карандаш и малку. При выполнении шипа зона пропила должна проходить рядом с риской с наружной стороны шипа. После этого размечают проушины, у которых зона пропила должна находиться рядом с риской с внутренней стороны проушины.
Разъемные соединения
Разъемные соединения, которые очень распространены, например, в мебельной индустрии, выполняются с помощью шурупов, несмотря на то что это достаточно трудоемкий способ. Размер крепежа определяется нагрузками, которые предположительно будет испытывать соединение, и толщиной соединяемых деталей. Для обеспечения прочного соединения шуруп должен углубиться в деталь на две трети своей длины. При этом длина резьбы и глубина его вкручивания должны быть одинаковыми. В связи с этим, если соединяются достаточно тонкие детали, необходимо подбирать шурупы, у которых резьба нарезана по всей длине. Хотя такое фиксирование деталей классифицируется как разъемное, не следует многократно осуществлять это, поскольку соединение расшатывается и теряет прочность (каждый раз примерно на 10 %), особенно если сборка и разборка повторяются неоднократно.
Шурупы используют не только для соединения деталей мебели, но и для прикрепления фурнитуры (различных зашелок, направляющих и пр.).
Кроме того, для разъемных соединений применяют стяжки, представляющие собой такое крепежное соединение, при котором элементы находятся в определенном положении относительно друг друга, обычно под углом в 90°. Ими при изготовлении мебели соединяют, например, съемные ножки. Основные требования, которые предъявляют к стяжкам, заключаются в том, что они должны обеспечивать надежную фиксацию и быструю реализацию, не создавать трудностей при эксплуатации и не портить внешний вид изделия. Не менее важно и то, что конструкция крепежного соединения должна быть такой, чтобы при соблюдении правил эксплуатации самопроизвольное разъединение деталей было невозможным.
Стяжки бывают следующих видов:
1) резьбовые, обеспечивающие надежное соединение, но требующие много времени для осуществления. Разработано несколько модификаций этого вида стяжек, которые обычно используются для угловых и серединных соединений стенок корпусной мебели. Поскольку крепежные элементы размещаются в отверстиях, которые закрываются заглушкой, резьбовые стяжки можно применять на открытых участках мебели, так как эстетичность и функциональность предмета не страдают. Детали стяжки: гайка, винт (или шпилька) и шайба;
2) эксцентриковые, в которых усилие зажима соединяется эксцентриком, способным проворачиваться вокруг оси, смещенной относительно геометрической оси эксцентрика на расстояние, называемое эксцентриситетом. В отличие от предыдущего вида соединения они менее трудоемкие в установке, хотя и менее прочные. Детали стяжки: эксцентрик, гайка и винт;
3) клиновые, состоящие из скобы, пластины и клиньев, которые в совокупности создают прочное соединение деталей.
Стяжки устанавливаются внакладку, но могут размещаться и в заранее выбранных под них гнездах (отверстиях).
Представленные виды столярных соединений используются с различной частотой. Обычно у каждого есть несколько наиболее предпочтительных способов фиксирования деталей, которые востребованы чаще всего. Но проблема выбора, особенно при недостаточно большом опыте, всегда очень трудна, так как ошибка может либо усложнить конструкцию, либо исказить первоначальный замысел, либо стать причиной сокращения срока службы предмета мебели.
