Деревообрабатывающее оборудование
и комплексный инжиниринг

Соединения деревянных конструкций

Мы продолжаем печатать материал, посвящённый соединению деревянных, в том числе мебельных, конструкций, принадлежащих перу Б.Ходли.

Соединения «ласточкин хвост»: деревообработка – это воплощение традиционалистского подхода к истории. Секреты мастерства передавались от отца к сыну, от мастера к ученику в течение тысячелетий и лишь в наше время нашли подтверждение в законах физики, химии и других наук.

Ничто так не символизирует традицию в деревообработке, как соединения типа «ласточкин хвост». «Ласточкин хвост», стандартное корпусное соединение, имеет прочность за счёт напряжения, направленного вдоль детали, на которой выпилены «хвосты».

Это прекрасный прочный способ создания углового соединения деталей, широко использующийся в конструкциях корпусной мебели. Узел состоит из взаимозамыкающихся шипов и «хвостов», обеспечивая прочность за счёт напряжения, направленного вдоль детали, на которой выпилены «хвосты». Таким образом, соединение должно быть так расположено в конструкции, чтобы сопротивляться напряжению на «хвостах». Так, например, в ящике стола «хвосты» должны располагаться на стенках, а шипы – на передней и задней панелях. При создании корпуса, шипы должны располагаться на стенках, а «хвосты» - на крышке, для того чтобы предотвращать стенки от «разъезжания». Хотя прочность соединения обеспечивается заклиниванием «хвостов» в шипах, не последнюю роль играет склеивание их соответствующих поверхностей с продольным расположением волокон.

При проектировании такого соединения необходимо достичь определенного компромисса при выборе угла наклона «хвоста». Если угол недостаточно велик, заклинивающее усилие будет недостаточным. А если угол будет слишком большой, то скошенные концы «хвоста» будут слишком хрупкими и появится компонента поперечного расположения волокон, что нарушит целостность клеевого соединения. Многовековая практика доказала, что величина угла должна находиться в пределах 10-12 градусов.

Эффективность соединения, его прочность, во многом зависят от успешного склеивания поверхностей с продольным расположением волокон (области с поперечным расположением волокон, находящиеся за шипами и «хвостами» не в счёт, так как их вклад в создание связующих сил незначителен) и прочности «хвостов» и шипов «на срез». То есть, прочность соединения увеличивается с увеличением числа «хвостов». Необходимо только следить, чтобы в основании «хвоста» оставалось достаточно древесины для поддержания его прочности.

При машинной обработке можно пренебречь формой «ласточкиного хвоста» и изготавливать обе детали просто с большим числом прямоугольных шипов, так как благодаря высокой точности изготовления склеиваемых поверхностей сил склеивания будет достаточно для поддержания прочности соединения. Так произошёл на свет так называемый «ящичный» шип.

Соединения «на ус»: детали, срезанные «на ус» с параллельным расположением волокон (вариант «С» на рисунке) подходят для создания весьма эффективного соединения. Для такого соединения достаточно просто хорошего клея. А вот если у деталей волокна встречаются под углом 90 градусов, то конструкция хотя и имеет привлекательный внешний вид, но представляет собой серьёзную техническую проблему. По причине разницы размерных изменений вдоль и поперёк волокон такое соединение может треснуть в случае большого перепада влажности или если детали имеют значительную ширину. Если вы желаете скрепить такое соединение гвоздями, забивая их перпендикулярно наружной боковой поверхности, необходимо убедиться в том, что гвозди войдут в противоположную деталь на достаточную глубину для обеспечения адекватного удерживающего усилия. Склеивание таких соединений «на ус» даёт невысокую эффективность из-за большой компоненты открытых волокон. Для создания необходимых для склеивания поверхностей применяются шканты, шплинты или комбинация соединения «на ус» с нахлёстом.