КОНСТРУЮВАННЯ МЕБЛІВ

З’єднання кріпильними виробами

У цьому розділі розглянуто кріпильні вироби універсального призначення - цвяхи, шурупи і клямри (скоби). До таких виробів можна віднести ряд пластин, кутників, кронштейнів тощо і різні види фурнітури, які паралельно з прямим призначенням виконують кріпильну функцію.

1.5.1. З’єднання цвяхами

У конструюванні меблів цвяхи рідко використовують для кріплення елемен­тів, переважно вони слугують для допоміжного кріплення при виконанні різних технологічних операцій. Цвяхами, наприклад, прибивають деталь на час затвер­діння клею. Самостійно цвяхи використовують при виконанні оббивних робіт і при кріпленні листових матеріалів - фанери, деревноволокнистої плити тощо. Міцність з’єднання цвяхами на їх витягування залежить від напряму забитого цвяха відносно волокон деревини, породи, вологості і розміру цвяхів. З підви­щенням вологості деревини здатність її утримувати цвяхи знижується. Якщо цвяхи не мають захисних покриттів, тоу вологій деревині вони швидко іржавіють і сила, що утримує цвях у деревині, зменшується. Опір цвяхів витягуванню збільшується пропорційно їх діаметру і глибині забивання.

Щоб забезпечити міцність з’єднання на цвяхах необхідно їх забивати не мен­ше ніж на 2/3 їх довжини, тобто довжина цвяха мас бути в три рази більша тов­щини деталі, що прибивається. Щоб не розколоти деревини, цвях необхідно за­бивати на віддалі від торця не менше 15d, а від крайки не менше Sd (де d - діа­метр цвяха). Віддаль між паралельними рядами повинна бути не менше 4d і віддаль між цвяхами вздовж волокон не менше 5d.

3.7.2.3 ’єднання шурупами

З’єднання шурупами (гвинтами для дерева) являє собою найбільш поширений метод безклейового з'єднання деталей у меблевому виробництві, завдяки особли­вим фізико-механічним властивостям деревини та її модифікацій. Шурупи випус­каються з півкруглою, півпотайною, потайною і шестигранною головкою, з пря­мим або хрестоподібним шліцом (див. 5.7, табл. 5.12,13). Вибір вигляду головки шурупів залежить від їх розміщення - видима чи невидима поверхня, лицьова чи нелицьова, умови експлуатації виробу тощо. Дизайнер повинен знати, як визначи­тись у цьому питанні стосовно конкретного призначення виробів. У конструюван­ні меблів потрібно орієнтуватись на шурупи з потайною і півпотайною головкою. Причому часто в конструктивному рішенні можуть бути застосовані шурупи з по­тайною головкою при конструюванні рухомих поверхонь. Шурупи з шестигран­ною головкою (глухарі) випускаються крупними і використовуються для кріплен­ня елементів, що несуть великі навантаження у експлуатації. Прикладом їх засто­сування може слугувати кріплення царги гнутарного стільця з задньою ніжкою.

Опір деревини утримуванню шурупів значною мірою також залежить від по­роди та її щільності (густини). Опір витягуванню шурупів, вкручених у торець (уздовж волокон), майже в два рази менший за опір витягування, якщо вони вкручені поперек волокон. Величина опору витягування шурупів, вкручених у крайку деревностружкових плит на 20-25 % менша за опір витягування їх, якщо вони вкручені в пласть.

Однак, якщо шурупи, вкручені в деревностружкову плиту, працюють при змінному (динамічному) навантаженні, опір витягування (особливо з крайки) значно зменшуються. Знижує цей опір властивість деревностружкових плит роз­шаровуватись. Через це не рекомендується кріпити до крайок деревностружко- вих плит вироби з динамічним навантаженням, наприклад, завіси. При необхід­ності такого кріплення крайки деревностружкових плит мають бути попередньо зміцнені рейками чи обкладками з цільної дереяини.

Дослідження показали, що зі збільшенням діаметра шурупа і глибини його закручування, опір витягування зростає. Так, наприклад, при збільшенні діа­метра шурупа від 3 до 5 мм опір витягування шурупів з пласті тришарових де­ревностружкових плит збільшується на 3-5 кгс із збільшенням діаметра шу­рупів на 0,5 мм. А при глибині вкручування від 5 до 15 мм опір витягування зростає на 15-30 кг на кожні 5 мм глибини. Отже, якщо глибина закручування шурупа не забезпечує необхідної міцності з'єднання і з конструктивних умов не може бути збільшена, то слід використати шурупи більшого діаметра. Звіс­но, довжина різьби стержня шурупа має бути не меншою глибини його закру­чування. Довжину ненарізної частини в шурупах вибирають виходячи з товщи­ни приєднуваної деталі, якій вона повинна дорівнювати. При кріпленні тонких металічних чи інших пластин, елементів стяжок і завісія слід брати шурупи з нарізкою на всю довжину стержня. Цього необхідно обов’язково дотримувати­ся тому, що міцність кріплення такими шурупами на 20-30 % вища порівняно з шурупами тих же розмірів, але з нарізкою не на всю довжину.

У деталях з деревини та її модифікацій, які приєднуються шурупами, необхід­но свердлити отвори діаметром, рівним діаметру стержня шурупа, що запобігає розколюванню. При використанні шурупів довжиною більше 12 мм в деталях, до яких проводяться приєднання, також свердлять гнізда діаметром, рівним внут­рішньому діаметру різьби шурупа. Для м'яких порід цей діаметр може бути мен­шим на 25-35 % у зв'язку з тим, що вони легко зминаються, ущільнюються в про­цесі закручування.