Столяр-плотник - Столяр-плотник. Виды соединений и креплений

Илья Мельников

Столяр-плотник. Виды соединений и креплений

ВИДЫ ПЛОТНИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Для получения строительных элементов требуемых размеров лесоматериалы соединяют по длине, ширине, толщине и высоте посредством врубок. Врубки применяют при изготовлении балок, ферм, строительстве рубленых и брусчатых домов. Врубки выполняют по разметке вручную или с помощью ручного электрического инструмента.

Соединение отрезков древесины для получения деталей нужных размеров называется сращиванием. Сращивание производится вполдерева косым прирубом, прямым и косым накладными замками, прямым и косым натяжными замками, впритык. При сращивании вполдерева длина соединения должна быть равна 2-2, 5 толщинам бруса. Соединение скрепляют нагелями.

Соединение косым прирубом с подрезкой торца делают равным 2, 5-3 толщинам бруса и крепят также нагелями.

Соединение прямым или косым накладным замком используют в конструкциях, в которых возникают растягивающие усилия. Соединения в прямой накладной замок располагаются на опоре, а в косой накладной замок – у опор.

Соединения в прямой или косой натяжные замки являются прочными, однако их изготовление сложно, кроме того, при усыхании древесины ослабляются клинья, поэтому для ответственных деревянных конструкций применять натяжные замки не рекомендуется.

Сращивание впритык производится в тех случаях, когда два бруса своими концами ложатся на опору. Концы брусьев соединяют вплотную, а затем крепят скобами.

Угловые соединения. Брусья, бревна соединяют под углом при возведении брусковых и рубленых стен, устройстве верхней и нижней обвязок в каркасных домах и других деревянных конструкциях. Основными видами плотничных соединений являются соединения вполдерева, вполулапу, шиповое угловое сковороднем.

Врубку вполдерева выполняют путем вырубки или срезки половины толщины на концах соединяемых брусьев. После вырубки концы соединяют под прямым углом. Соединение вполулапу получается при зарезке на концах брусьев наклонных плоскостей. Обработанные концы брусьев плотно соединяют. Врубку угловым сковороднем выполняют так же, как и врубку вполдерева, но дополнительно в одном из брусьев выпиливают часть древесины.

Крестообразные соединения. Этот вид соединения брусьев применяют при строительстве мостов и изготовлении других деревянных конструкций. Такие соединения выполняют вполдерева, втреть и вчетверть дерева, а также с зарубкой одного бруса.

Соединения по высоте. Соединение элементов по высоте называется наращиванием. Этот вид соединения применяют при устройстве столбов, мачт и др. Наращивать бревна и брусья можно впритык с потайным шипом, впритык со сквозным гребнем, вполдерева с креплением болтами, вполдерева с креплением полосовой сталью, вполдерева с креплением хомутами, косым прирубом с креплением хомутами, применяемым в ответственных сооружениях, впритык с накладками и креплением болтами. Длину стыков делают обычно равной двум или трем толщинам соединяемых брусьев или двум или трем диаметрам соединяемых бревен.

ВИДЫ СТОЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Бруски столярных изделий соединяют между собой шиповым соединением, состоящим из двух элементов – шипа и гнезда или проушины. Шип – выступ на торце бруска, входящий в соответствующее гнездо или проушину другого бруска. Шипы бывают одинарными, двойными, многократными.

Цельный шип – это шип, составляющий одно целое с бруском. Вставным шипом называют шип, выполненный отдельно от бруска. Шип с поперечным сечением в виде круга называется круглым.

Шип "ласточкин хвост" имеет профиль в виде равнобочной трапеции с большим основанием на торцовой грани шипа, односторонний шип "ласточкин хвост" – в виде прямоугольной трапеции с большим основанием на торцовой грани шипа.

Угловые концевые соединения брусков выполняют на шипы: открытый сквозной одинарный УК-1, открытый сквозной двойной УК-2, открытый сквозной тройной УК-3, несквозной с полупотемком УК-4, сквозной с полупотемком УК-5, несквозной с потемком УК-6, сквозной с потомком УК-7, несквозные и сквозные на круглые вставные шипы УК-8, на "ус" со вставным и несквозным круглым шипом УК-9, на "ус" со вставным несквозным плоским шипом УК-10, на "ус" со вставным сквозным плоским шипом УК-11.

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.

Шиповое соединение должно быть выполнено с величинами натягов и зазоров в пределах от -0, 1 до +0, 3 мм, т. е. практически плотным. Основными дефектами в шиповом соединении являются: не выдержаны размеры шипа по длине, толщине, непараллельность поверхности шипа или проушины, сколы, вырывы, неплотности в шиповом соединении и др.

При выработке шипов и проушин выполняют следующие операции: размечают шипы и проушины, запиливают, выпиливают заплечики и выдалбливают проушины.

Шипы и проушины можно размачать используя шаблоны, с помощью которых на торцы бруска наносят риски.

Запиливают шипы и проушины лучковой пилой очень тщательно, так как перекос шипа приведет к перекосу створки. Если шип толще проектного размера, то при посадке в проушину он может расколоть брусок, а если тоньше, то соединение получится непрочным.

При пилении следят за тем, чтобы пила проходила около риски, только в этом случае получится точный размер шипа или проушины. При выработке шипов пилят только с наружной стороны рисок, а при выработке проушин – с внутренней.

При начале пиления для быстрого углубления пилу ставят на ребро под углом 15-20° и, сделав несколько движений на себя, без нажима углубляют пилу, после чего пилят равномерно без нажима и рывков. После запила срезают заплечики. Проушину после запилов выдалбливают долотом с киянкой и зачищают стамеской.

Зубчатый шип имеет профиль в виде треугольника или трапеции, меньшее основание которого является торцовой гранью шипа, двукосый зубчатый шип – равнобедренного треугольника.

Одинарные и двойные шипы применяют при изготовлении окон, рамочных дверей, мебели; шип "ласточкин хвост" – при изготовлении ящиков, коробок; зубчатые шипы – при клеевом соединении деталей (сращивании) по длине.

Помимо этого применяют шипы круглые вставные при соединении делянок (заготовок) по ширине. Шипы впотемок и полупотемок используют при изготовлении рамок, мебели и др.

Шип впотемок делают не только при концевом соединении, но и в тех случаях, когда требуется, чтобы края гнезда были незаметны, так как получить ровные края гнезда не всегда удается. Чтобы скрыть этот дефект, у шипа вырезают потемок, т. е. снимают часть шипа по ширине с одной или обеих сторон.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КРЕПЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ

Деревянные конструкции в процессе эксплуатации деформируются, их соединения становятся непрочными. В таких случаях места соединения закрепляют деревянными нагелями, шипами, клиньями и шпонками из твердой и сухой древесины (влажность 4-6 %).

Деревянные гвозди (нагели) изготовляют из дуба, клена, ясеня или березы. До забивки нагеля просверливают отверстие (сквозное или несквозное) требуемого диаметра и округляют кромки нагеля. Это предохраняет древесину от растрескивания в местах соединения (в углах оконных и парниковых рам и др.).

Деревянные шипы (шканты), например, закрепляют соединения стропил на коньке крыши. Они бывают цилиндрические, прямоугольные и квадратные. Нижний конец шипа выполняют заостренным. До забивки шипа высверливают отверстие несколько меньшего диаметра, чем диаметр шипа.

Деревянные клинья изготовляют из древесины хвойных пород (сосна, ель), одно– или двусторонними. У односторонних клиньев косо обтесана одна широкая сторона, у двусторонних – обе стороны. Стороны имеют уклон 1:6, 1:7 и 1:8°. Такими клиньями укрепляют и натягивают деревянные конструкции, выравнивают лаги пола, поднимают осевшие части стен, крыши. Для заклинивания рукояток ручного инструмента (топоров и молотков) используют такие клинья, хотя следует отдать предпочтение металлическим.

Шпонки. Составные балки из двух-трех брусьев с деревянными шпонками. Скалывающие усилия между ними воспринимают шпонки. Элементы балки дополнительно стягивают между собой стальными болтами. Дубовые шпонки вставляют в гнезда между элементами составной балки. Гнезда для шпонок выбирают электродолбежником одновременно в двух брусьях, затем шпонки забивают в гнезда ударами деревянного молотка. Выступающие концы шпонок зачищают рубанком. Шпонки в середине пролета составных балок из-за слабой нагрузки не ставят.

Шпонки по отношению к соединяемым элементам различают: продольные, поперечные, косые продольные и шпонки с натяжкой. Поперечные шпонки (по сравнению с продольными) обеспечивают менее прочное соединение, так как древесина поперек волокон обладает меньшим сопротивлением, чем вдоль волокон.

Составные балки на шпонках изготовляют из хорошо высушенной древесины. Если шпонка установлена в гнезде с зазором, то она не будет воспринимать силы сдвига и передаваемая нагрузка будет передана на другие шпонки. Механизированное изготовление шпонок и гнезд гарантирует появление зазоров. Поперечное сечение составных балок не должно быть ослаблено гнездами более чем на 1/3 по высоте элемента. При симметричном расположении по противоположным сторонам гнезд их глубина не должна превышать более 1/6 части толщины элемента, но не менее 2 см. Для соединения брусьев применяют продольные шпонки и болты. Прочное и плотное соединение получают, применяя две клиновидные шпонки с натягом, действующие как клинья. Преимущества таких шпонок в том, что в процессе эксплуатации клиньями возможно восстанавливать натяг. Соединения на шпонках используют для усиления балок перекрытий.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КРЕПЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ

Шурупы, болты, гвозди, стальные хомутики, уголки, накладки и другие используют для крепления деревянных соединений.

Шурупы по сравнению с гвоздями обеспечивают более надежное соединение.

Длина шурупов 10-150 мм, головки – до 13 мм. Петли, ручки, замки окон и дверей, а также штапики, обкладки и т. д. закрепляют шурупами. Шуруп в соединяемую деталь ввинчивают отверткой, а не забивают молотком, чтобы не нарушить целостность древесины вокруг гнезда. Шурупы большего диаметра ввинчивают в предварительно просверленное отверстие, составляющее 0, 7-0, 8 диаметра и глубиной 1/3 длины шурупа. Для утопления головки шурупа заподлицо с поверхностью древесины предусматривают коническое расширение.

В соединениях встроенной мебели головки шурупа втапливают ниже поверхности с последующей шпатлевкой. Шурупы с овальной хромированной головкой скрепляют детали и придают соединению декоративный вид.

Шурупы используют для крепления гардинных штанг, картин, керамических изделий и т. д.

Гвозди изготовляют из проволоки круглого и квадратного сечения. Круглые гвозди меньше перерезают волокна древесины, чем квадратные, однако квадратные гвозди прочнее соединяют детали и больше сопротивляются выдергиванию. Диаметр гвоздя равен 1/20 части его длины. Для соединения детали из крупнослойной влажной древесины используют более толстые гвозди. Гвозди в замерзшую древесину забивают в предварительно просверленное отверстие диаметром, чуть меньшим гвоздя, и глубиной не менее 1/3 длины. Толстые гвозди в детали из твердых древесных пород забивают в заранее просверленные отверстия на глубину не менее 1/2 длины гвоздя. Это предупреждает искривление забиваемых гвоздей и растрескивание древесины.

Гвозди в стыках конструкции размещают по прямым параллельным линиям или под углом 45° относительно продольной оси детали. Расстояние (шаг) между гвоздями в направлении волокон не менее 15d (d – диаметр гвоздя) гарантирует от появления трещин в древесине. Расстояние между продольными рядами забитых гвоздей не менее 4d, при размещении в шахматном порядке – не менее 3d. От конца детали (доски, бруска) до крайнего поперечного ряда гвоздей расстояние не менее 15d, а от края детали до продольного ряда гвоздей – не менее 4d.

Отклонения от шага между гвоздями в узлах деревянной конструкции поперек волокон – не более диаметра гвоздя, вдоль волокон – двух диаметров.

Тонкие детали обычно прибивают к толстым. В противном случае выбирают гвозди по толщине и длине, соответствующие тонкому материалу. Длина гвоздей в 2, 5-3 раза превышает толщину прибиваемого материала. При наклонной (косой) забивке гвоздей прибитый элемент труднее оторвать от основного. Перекрестная косая забивка гвоздей надежнее параллельной косой.

При толщине соединяемых деталей меньше длины гвоздей, их выступающие концы загибают поперек волокон, что повышает на 25 % прочность соединения.

Прочность соединения гвоздями опиленного или обтесанного материала с круглым уменьшается на 30 %. Круглые элементы не соединяются между собой гвоздями из-за недостаточной силы трения. Поэтому при соединении в местах сопряжения круглых деталей выпиливают или обтесывают прямую накладку вполдерева, усиливая соединение установкой болтов.

Строительные скобы используют в соединениях деревянных конструкций.

В стыках несущих конструкций не используют гвозди, бывшие в употреблении, с затупленным концом, деформирующие древесину и снижающие прочность соединения.

В соответствии с разметкой сначала забивают гвозди крайних рядов, затем остальные. Гвозди, забитые вдоль волокон, имеют непрочное соединение.

Гвозди размещают одинаково по обе стороны действующей силы. Нарушение этого требования приведет к деформации стыка конструкции. Для разметки места забивки гвоздей применяют шаблон из фанеры.

Размером гвоздей соответствует минимальный шаг между ними, зависящий от направления действующей силы.

Болты используют для соединения бревен, брусьев, толстых досок. Их изготовляют из стали диаметром 10-28 мм. Болты отстоят от концов соединяемых деталей не менее чем на 15 см. Их забивают молотком в отверстия соединяемых деталей меньше диаметра болта (0, 7-0, 8d). Шайбы толщиной 4-6 мм с наружным диаметром в 3-3, 5 раза больше диаметра болта устанавливают с обеих сторон. В стыках несущих конструкций устанавливают не менее двух болтов диаметром до 12, 7 мм с шайбами толщиной 6 мм. Шайбы предотвращают вдавливание в древесину головки и гайки при затягивании болта и при работе под нагрузкой. Самовольное откручивание гайки предотвращает навинчивание контргайки. Пружинистая шайба (гровер) затягивает стык во время высыхания древесины.

Хомутами из полосовой стали толщиной 10-15 и шириной 30-100 мм укрепляют соединения строительных конструкций. Место соединения обхватывают хомутом, а затем стягивают болтом или прибивают гвоздем. В зависимости от формы соединяемых деталей применяют хомуты круглые или прямоугольные.

Уголками закрепляют угловые соединения конструкций. Их изготовляют под прямым углом, широкими и комбинированными, из стальных полос толщиной 2-10 и шириной 20-80 мм. Уголки закрепляют шурупами или болтами с одной или обеих сторон соединения. Ими крепят углы створок ворот, оконных и парниковых рам и др. В конструкциях ворот уголки объединены с петлями.

Утапливаемые кольцевидные и квадратные стальные шпонки применяют для бокового крепления двух или трех деталей. Диаметр кольцевидной шпонки 5-20 см, высота (включая выступы) – З-5 мм. В местах установки выфрезеровывают соответствующие пазы, куда вставляют шпонку, чтобы половина высоты шпонки входила в каждую деталь. Соединение со шпонкой укрепляют болтами. Соединяемые детали должны быть высушены, а шпонки плотно с натягом вставлены в пазы.

Впрессованные шпонки из стального листа толщиной 1 мм бывают кольцевидные и квадратные. Их высота 25мм с прочными острыми зубьями по обоим краям.

В местах соединения строительных конструкций выполняют отверстия под болты, затем острыми зубьями шпонку закрепляют на одной детали и накрывают второй. Вставив болты, затягивают гайки и сжимают соединение, впрессовывая шпонку в древесину. Зубья шпонок, впрессованные в древесину, обеспечивают жесткое и прочное соединение. Битумная мастика, покрывающая шпонки, защищает их от коррозии во влажной среде. Впрессовываемые шпонки употребляют в стыках крыш и других конструкций, требующих жесткости и прочности соединения.

Накладки изготовляют из полосовой стали толщиной 10 и шириной 40-60 мм, длиной 20-80 см. Их крепят гвоздями (желательно коваными) и шурупами. Концы накладок закрепляют прямыми скобами. Накладки применяют при наращивании соединений.

Глухари и крюки изготовляют из квадратной стали сечением 10х10-12х12 мм или цилиндрической стали диаметром 10-12 мм. Длина глухарей 100-120мм. Глухари бывают двух видов. Ими закрепляют оконные и дверные коробки в проемах каменных стен, если в них не заложены деревянные пробки.

Строительные скобы изготовляют из квадратной стали размером 10х10-18х18 мм или цилиндрической – диаметром 10-18мм длиной 200-500 мм. Заостренные концы скобы согнуты в одну или в разные стороны под углом 90 или 180°.

Анкерные болты используют для крепления концов балок в наружных и капитальных стенах. Их прикрепляют к концам балок с помощью болтов и скоб.

Изготовляют болты из листовой стали толщиной 10-12 мм и шириной 40-50 мм. Длина анкерного болта для закрепления конца балки в наружной стене 80-100 см.

Стальная подножка (стремя) служит для подвески промежуточной (короткой) балки к главной в местах пропуска труб. Подножку изготовляют из листовой стали толщиной 10 мм и шириной 50-70 мм. Конец короткой балки опирается на стремя, закрепленное на основной балке.

Конекторы – это квадратные стальные пластины с игольчатыми гвоздями, предназначенные для соединения узлов в несущих конструкциях.

Конекторы изготовляют в виде лент, разрезая затем по длине на нужные размеры. Их различают по номерам, толщине материала, по размерам игольчатых гвоздей, размещению и конфигурации. Ширина конекторов 25-152 мм, длина зависит от величины нагрузки. В угловых стыках конекторы впрессовывают попарно.

Конекторы впрессовывают перпендикулярно волокнам, деформируя их, но не разрушая. Деформированные волокна древесины надежно удерживают гвозди конектора, что обеспечивает прочность соединения. Игольчатые гвозди конектора располагают рядами, в шахматном порядке или кольцеобразно. Оцинкованная поверхность конекторов не подвержена коррозии. До установки конекторов деревянные соединения обрабатывают антисептиками.

Конекторы устанавливают в узлах конструкций, перекрывающих пролеты 7, 5-30 м. Высота таких ферм 1-3, 85 м.

Выбор конектора производится в зависимости от толщины используемых пиломатериалов.

За счет сопротивления волокон древесина хорошо удерживает гвозди, шурупы, болты и шпонки. Волокна древесины изгибаются и давят на поверхность забитого гвоздя, препятствуя его выдергиванию. Сопротивляемость древесины вбиванию гвоздей зависит от диаметра и длины гвоздя, плотности, твердости древесины, степени влажности, особенностей направления ее волокон и забивки гвоздя. Выдергивание гвоздей зависит от продолжительности времени нахождения их в древесине. В свилеватой древесине гвозди удерживаются крепче, чем в породах с прямыми волокнами. Только что забитый гвоздь удерживается в древесине крепче, чем по истечении времени.

Гвозди, забитые в торец (вдоль волокон), удерживаются на 25-30 % меньше, чем забитые поперек волокон. Способность древесины удерживать гвозди, забитые в радиальном или тангентальном направлении, примерно одинаковая.

Способность древесины удерживать гвозди, шурупы и другие крепления определяется силой их выдергивания. Древесина березы больше сопротивляется выдергиванию гвоздей, чем сосны, сохраняя эту способность в период эксплуатации конструкции. Во влажных условиях применяют оцинкованные гвозди.

СОЕДИНЕНИЕ НА КЛЕЯХ

Для изготовления элементов мебели, оконных и дверных блоков, брусков коробок, перегородок, строительных конструкций требуются толстомерные пиломатериалы. Для обеспечения производства толстомерными пиломатериалами тонкомерные пиломатериалы склеивают по длине, толщине и ширине. Для изготовления клееных элементов используют преимущественно пиломатериалы хвойных пород (ель, сосну) и клеи на основе синтетических смол. Марки клеев подбирают в соответствии с их свойствами. Синтетические клеи водо– и грибостойки, дают более прочное соединение. Процесс приготовления клеевого раствора и режимы склеивания проще, что удобнее при массовом производстве. Выдержка под прессом не требует длительного времени, а при подогреве может быть сокращена. Клеевой слой при склеивании почти не увлажняется, выдержка после запрессовки небольшая. Все клеевые соединения должны быть выполнены на клеях, разрешенных к применению Министерством здравоохранения.

Для производства клееных конструкций применяют резорциновый клей ФР-12, фенольный КБ-3, карбамидно-меламиновый КС-В-СК, карбамидный КФ-Ж, алкилрезорциновый ФР-100 и др. В клее ФР-12 отсутствует фенол, рабочая жизнеспособность не менее 2 ч. Клей КБ-3 водостоек, выделяет свободный фенол, содержит горючие растворители, рабочая жизнеспособность 1, 5-2 ч. Клей КС-В-СК имеет водостойкость выше карбамидных, содержит меньше фенола и горючих растворителей. Рабочая жизнеспособность более 2 ч. Клей КФ-Ж имеет ограниченную водостойкость, не содержит фенола и горючих растворителей. Клей ФР-100 не имеет свободного фенола, содержит горючие растворители, рабочая жизнеспособность более 1 ч.

Клей КФ-Ж может быть горячего и холодного отверждения. В качестве отвердителя для получения клея горячего отверждения применяют хлористый аммоний (0.5-1 мас. ч. на 100 ч. смолы), для получения клея холодного отверждения – 10 %-ный водный раствор щавелевой кислоты (10-15 мас. ч. на 100 ч. смолы). Отверждение клея при горячем способе происходит при температуре до 100 °С в течение 60-100 с.

Для склеивания конструкций, работающих в условиях повышенной влажности, используют клей КБ-3, приготовляемый на основе смолы СФЖ-3016 и керосинового контакта Петрова. Соотношение компонентов клея зависит от температуры воздуха, в котором склеивают элементы: при температуре 15-17 °С на 100 мас. ч. смолы берется 25 ч. керосинового контакта, при 18-20 °С – 20 мас. ч., а при 21-25 °С – 15 мас. ч. Этот клей водоупорен, масло-, бензо-, кислото– и биостоек. Для улучшения зазорозаполняющих свойств в него вводят наполнитель – древесную муку (до 8 % от массы смолы).

Технологический процесс изготовления клееных элементов состоит из следующих основных операций: сушки, сортировки и раскроя пиломатериалов, обработки с четырех сторон, приготовления клеев, нанесения клея на склеиваемые элементы, склеивания заготовок по длине и ширине, сборки склеиваемых заготовок, запрессовки и выдержки под давлением для отверждения клея, механической обработки склеенных элементов, защитной обработки, контроля качества склеенной продукции.

Склеиваемая древесина должна иметь одинаковую влажность и породу, так как при склеивании заготовок (деталей) из двух частей разной влажности после высыхания на более влажной стороне (заготовке) образуется вогнутость, а в клеевом шве – внутренние напряжения, поэтому разница во влажности древесины в склеиваемых элементах должна быть не более 2-4 %. Сушат пиломатериалы в сушильных камерах. Влажность пиломатериалов для склеивания не должна превышать 10е2 %. После сушки пиломатериалы в течение 3-5 сут выдерживают в помещении при температуре 18-25 °С и относительной влажности воздуха 60-70 %.

Сортируют пиломатериалы до сушки или после нее путем внешнего осмотра, оценивая качество по наличию пороков (сучки, гниль, червоточина, наклон волокон). При небольшом объеме производства пиломатериалы сортируют при поперечном раскрое. По длине и ширине пиломатериалы раскраивают на круглопильных станках или на специализированных линиях. Для поперечного раскроя применяют станки ЦПА-40, для продольного – ЦДК4-3, ЦДК5-2.

После раскроя заготовки обрабатывают на продольно-фрезерных станках. Поверхности заготовок должны быть отфугованы и профрезерованы. При соединении по длине заготовки окончательно обрабатывают после сращивания. Отфрезерованные пиломатериалы хранят не более одних суток при температуре помещения 18-20°С и влажности воздуха 50-60 %, предохраняя их от загрязнения, увлажнения или пересушивания.

Склеиваемые заготовки должны быть одинаковой толщины. Если заготовки имеют разную толщину или дефекты формы, их перед раскроем калибруют (по толщине). При сращивании по длине необходимо правильно формировать шипы. Шипы вырабатывают на шипорезных, фрезерных станках или на специализированных линиях.

Зубчатые соединения необходимо выполнять в соответствии с требованиями ГОСТа. При соединении на "ус" уклон клеевого соединения должен быть 1/10, или длина скоса должна соответствовать десяти толщинам склеиваемых заготовок.

В целях экономии древесины вместо обычных зубчатых шипов длиной 32-50 мм применяют более короткие – 5-10 мм с шагом 1, 75-3, 5 мм и затуплением 0, 2-0, 5 мм.

Небольшое количество клея приготовляют вручную, а большое – в клеемешалке типа КМ-40-10. Приготовление клея состоит из следующих операций: подготовки компонентов клея, перемешивания жидких компонентов (для устранения осадка), просеивания подсушенных порошкообразных отвердителей, взвешивания их в соответствии с составом. Составляющие компоненты клея (смола, отвердитель, наполнитель) тщательно перемешивают в течение 3-5 мин при частоте вращения лопастей 40-60 об/мин и температуре клея не более 18-20 °С.

Клей наносят на обе склеиваемые поверхности (наносить клей на одну сторону допускается лишь при большой жизнеспособности клея).

При малых объемах производства клей наносят вручную кистями, щетками или валиками, а при большом объеме – на клеенаносящих станках.

Сращивают пиломатериалы по длине на линии КДК-13. На этой линии можно сращивать пиломатериалы длиной 800-6500 мм шириной 80-200 и толщиной 16-50 мм со скоростью подачи 10-15 м/мин.

Для склеивания пакетов применяют секционный пресс КДК-10. На этом прессе можно склеивать пакеты длиной 16 500 мм, шириной 80-200 и толщиной до 865 мм. Выдержка в прессе для прямолинейных конструкций 8-10 ч. Величина торцового давления при запрессовке зубчатых соединений колеблется в пределах 1-1, 5 МПа.

Прочность склеивания древесины периодически проверяют. Для этого склеиваемые образцы деталей раскалывают по клеевому шву. Если раскол произошел по древесине, то склеивание считается прочным, а если по слою клея – то прочность склеивания низкая. Если элементы детали склеены правильно, то соединение получается прочнее самой древесины.

Большое значение при склеивании древесины имеет качество ее подготовки. Плохо склеиваются отшлифованные поверхности, покрытые пылью, жиром и др. До склеивания поверхности должны быть чисто выстроганы, плотно прифугованы и очищены от пыли, грязи, опилок.

Клей наносят на склеиваемые поверхности равномерным слоем. Остатки клея, появляющиеся на поверхности детали, при прессовании снимают влажной тряпкой, пока клей не застыл, после чего насухо протирают сухой тряпкой.

Склеивают бруски по длине на зубчатый шип на линии ОК502, состоящей из ряда последовательно расположенных агрегатов. На шипорезном станке зарезаются зубчатые шипы, на прессе на них наносится клей, отрезки соединяются и сжимаются, после чего на торцовочном станке длинные бруски торцуются на требуемую длину. Полученные отрезки через приемный стол поступают на конвейер, где укладываются в стопу и выдерживаются до полного схватывания клея. На линии можно склеивать бруски длиной 250-1200 мм, шириной 50-150 и толщиной 40-85 мм. Производительность линии до 5 м/мин.

Доски, бруски при малых объемах производства склеивают пластями или кромками в струбцинах, хомутах, ваймах. Процесс склеивания состоит из подготовки заготовок (раскрой, обработка поверхности под склеивание), склеивания их пластями, кромками, выдержки для схватывания клея, обработки после склеивания.

Технологический процесс изготовления клееных щитов включает сушку пиломатериалов, раскрой пиломатериалов по длине и ширине на круглопильных станках, фугование (продольное фрезерование) пласти и кромки на фуговальном станке, намазывание кромок клеем, склеивание реек в щиты в ваймах, технологическую выдержку, необходимую для схватывания клея, фрезерование плоскостей щита на рейсмусовом станке, обрезку щита в размер на круглопильном станке. Узкие щиты можно склеивать в струбцинах.

Рейки (детали), подлежащие склеиванию, выравнивают по длине, подбирают по толщине и собирают в пакет. Собранные в пакет детали со стороны кромки намазывают клеем, после этого детали раскладывают на ваймах так, чтобы намазанная кромка стыковалась с сухой.

При запрессовке следят за тем, чтобы щит не выпучивался и не имел перекосов. Проверяют это линейкой по диагонали и поперек щита, правильность угла проверяют угольником. После проверки детали зажимают окончательно клиньями и выдерживают до полного схватывания клея в ваймах.

На крупных предприятиях щиты дверей склеивают и облицовывают в прессах с винтовыми, пневматическими или гидравлическими зажимами, а также на линиях.

Бруски коробок (дверей) по ширине склеивают на линии ДВ504, состоящей из торцовочного и клеенамазывающих станков пресса с обогревом токами высокой частоты (ТВЧ), транспортного устройства, траверсной тележки, торцовочного станка, дробилки, напольного конвейера. Линия предназначена для подачи раскроенных реек, вырезки дефектов у реек, нанесения дозированного количества клея, формирования непрерывной ленты бруска из реек, склеивания в прессе с обогревом в зоне ТВЧ, раскроя непрерывного бруска на отрезки нужного размера, укладки их в пакеты и передачи для дальнейшей обработки (фрезерования, зарезки шипов).

Для деревянных конструкций основным видом клеевого соединения является склеивание досок, уложенных на пласти. По длине доски стыкуют впритык, с точной приторцовкой на "ус", на зубчатое клеевое соединение. Все стыки должны быть промазаны клеем.

Склеиваемые поверхности должны быть хорошо очищены, плотно прилегать друг к другу, не иметь пятен краски или масла. Выдержка после нанесения клея на поверхность древесины должна быть не более 1 ч.

Места соприкосновения деревянных элементов (коробок) с бетоном, а также торцы конструкций обрабатывают антисептическими составами.

Прочность клеевого шва должна быть не ниже прочности древесины на скалывание вдоль волокон и на растяжение поперек волокон.

Толщина брусков и досок, применяемых для склеивания, допускается до 50 мм, а в конструкциях, подверженных увлажнению, – не более 32-40 мм.

При склеивании доски подбирают таким образом, чтобы направление их волокон совпадало.

Элементы конструкций, эксплуатируемых в химической, а также во влажной среде, должны быть склеены на водостойких клеях. Клееные конструкции должны иметь влагостойкое покрытие (окраску).

Изготовляют клееные элементы в специализированных цехах, оборудованных общеобменной вентиляцией, при температуре 18-20°С и относительной влажности воздуха 50-60%. В местах приготовления клеев помимо общеобменной вентиляции устраивают местные отсосы. Рабочие места не должны загромождаться заготовками, деталями, материалами. Смолу и компоненты для приготовления клея хранят в специальном помещении.

На рабочих местах должна быть вывешена инструкция по безопасной работе с клеями и оборудованием. Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой и головными уборами из плотной ткани, резиновыми перчатками, защитными очками, респираторами.

При попадании токсичных веществ на кожу их срочно удаляют салфеткой, чистой тряпкой, смазывают пораженное место вазелином или мазью от ожогов. При попадании токсичных веществ в глаза их надо немедленно промыть под сильной струей воды и срочно обратиться к врачу.

Поступающие на работу в цех клееных конструкций проходят медицинское освидетельствование и инструктаж по технике безопасности.

РАБОЧЕЕ МЕСТО СТОЛЯРА

Рабочее место столяра оборудуется верстаком и набором необходимых инструментов и приспособлений. На верстаке обрабатывают детали длиной до 3 м и собирают отдельные элементы либо целые изделия.

Верстак состоит из крышки и основания – подверстачья. Верстачная доска оборудована передними тисками и задними. У ее переднего ребра имеется ряд отверстий (гнезд), предназначенных для установки деревянных или металлических упоров. Вдоль верстачной доски (с задней стороны) находится лоток, в котором размещается мелкий инструмент.

Основание состоит из стоек, связанных между собой брусками. В некоторых верстаках в подверстачьи устраивают шкаф для хранения инструментов и материалов.

Передние и задние тиски предназначены для зажима в них обрабатываемых деталей. Передние тиски имеют зажимный винт и подкладочную доску, задние передвигаются с помощью винта. В гнезда вставляют упоры, между которыми укладывают в горизонтальном положении обрабатываемый материал. Вращением винта задних тисков материал зажимают. Упоры располагают ниже плоскости обрабатываемой древесины, чтобы инструмент их не задевал. Для удерживания обрабатываемого материала на верстаке в упоре, примыкающем к древесине, делают насечку. В гнезде упор держится пружиной.

При обработке материала в вертикальном положении его зажимают либо в передних, либо в задних тисках. Оконные створки, дверные полотна, форточки кладут между двумя гребенками (упорами) и зажимают задними тисками.

Основание верстака делают из древесины хвойных пород, а верстачную доску – из березы, дуба, ясеня, бука. Толщина верстачной доски 60-70 мм, ширина 400-500 мм.

По высоте верстак подбирают следующим образом: столяр должен встать около верстака и опереться на него ладонями. Если в выпрямленном состоянии он без затруднений опирается на верстак, то высота подобрана правильно. При низком верстаке работающему приходится нагибаться, при высоком – вытягивать руки, что быстро утомляет.

Верстачная доска должна быть ровной, без перекосов, так как на перекошенной доске невозможно выполнять точную работу. Тиски должны прочно зажимать обрабатываемый материал, а болты, скрепляющие верстак, должны обеспечивать его устойчивость. Клинья должны входить в гнезда плотно, но не слишком туго, чтобы не выколоть их края.

Винты делают металлическими, реже – деревянными. Для плавного движения винты и ходовые части верстака периодически смазывают. В нерабочем состоянии винты рекомендуется держать в слегка затянутом состоянии.

Верстак покрывают олифой. Не следует устанавливать его вблизи отопительных приборов, ставить на него горячие предметы, подвергать увлажнению.

При выполнении некотрых работ (пиление, долбление, сверление, резание стамеской) под обрабатываемые элементы кладут доску-подкладку с целью предохранения верстака от возможных повреждений.

Рабочее место столяра должно быть хорошо освещено и содержаться в чистоте.

Мелкие детали зажимают струбцинами. Струбцина представляют собой скобу, через один конец которой проходит винт диаметром 20-25 мм с ручкой диаметром 25-30 мм. Струбцины могут быть деревянными или металлическими. Для склеивания небольших делянок в щиты применяют металлические ваймы.

ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ

Обработка древесины производится двумя способами: с нарушением волокон – пиление, строгание, фрезерование, долбление, сверление; без нарушения волокон – гнутье, прессование. Наиболее распространенным методом обработки является резание.

Резание различают со стружкообразованием – пиление, строгание, фрезерование, долбление, сверление и без отделения стружки – изготовление шпона на лущильных станках, раскрой шпона, раскалывание древесины.

Обработка древесины резанием производится режущим инструментом, имеющим разное количество резцов. Один резец – это нож, несколько резцов – фреза и много резцов – пила.

Процесс резания состоит в том, что под воздействием внешней силы металлический резец, внедряясь в древесину, перерезает волокна и отделяет их в виде опилок или стружки.

В процессе резания образуется длинная стружка, при получении которой на поверхности древесины создаются вырывы. Чтобы этого избежать, стружку необходимо надломить, для чего в рубанке устанавливают стружколом (горбатик).

Резец имеет форму клина и состоит из режущей кромки (лезвия), передней, задней и боковых поверхностей. Плоскость, вдоль которой прямолинейно продвигается режущая кромка резца, называется плоскостью резания. Угол, образуемый передней и задней поверхностями резца, называется углом заострения или углом заточки. Угол, образуемый передней поверхностью резца и плоскостью резания, называется углом резания. Задний угол образуется между задней поверхностью резца и плоскостью резания. Передний угол образуется между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания.

Качество обработки древесины зависит от правильного выбора углов заострения: при большом угле заострения на резание затрачивается больше усилий, а при малом угле заточки лезвие быстро тупится, мнется и ломается. Для ножей рубанков наиболее оптимальным является угол 25е5°, а передний угол в зависимости от вида инструмента, материала и вида обработки находится в пределах 43-50°.

По отношению к направлению волокон различают три вида резания: в торец, вдоль и поперек волокон.

При резании в торец плоскость резания и направление резания перпендикулярны волокнам древесины, при этом стружка скалывается по слоям, а поверхность получается шероховатой.

При резании вдоль волокон плоскость резания и направление резания параллельны волокнам древесины, слои волокон легко разделяются, поверхность получается гладкой, форма стружки зависит от толщины снимаемого слоя. Толстая стружка надламывается по длине, а более тонкая получается в виде непрерывной ленты.

При резании поперек волокон плоскость резания параллельна волокнам древесины, а направление резания перпендикулярно им. Стружка получается непрочной, а поверхность шероховатой. Лишь при тепловой обработке (распаривании) и при обжиме древесины перед резцом получается стружка в виде непрерывной ленты хорошего качества.

Кроме основных имеются промежуточные виды резания: поперечно-торцовое, продольно-торцовое, продольно-поперечное.

При резании происходит ряд сложных явлений, вызванных внедрением резца в древесину и образованием стружки. Расчленим процесс резания на элементы. Если в процессе обработки древесины резцом образуется одна поверхность резания и стружка срезается со всей обрабатываемой поверхности, такое резание называется открытым. В том случае, когда при обработке образуются две поверхности резания, резание называется полузакрытым (образование четверти в брусках дверных коробок и др.). Когда при обработке древесины получаются три поверхности, резание называется закрытым (выборка паза и др.).

Свойства древесины разных пород неодинаковы, поэтому приходится затрачивать различные усилия при обработке разных пород. Обрабатывать древесину сосны легче, чем древесину березы, а древесину березы легче, чем древесину дуба, отсюда следует: чем больше плотность древесины, тем труднее ее обрабатывать. Меньше усилий затрачивается на обработку влажной древесины, так как ее сопротивление ниже, чем сухой.

Большую роль грает качество заточки резца (ножа). При работе тупым резцом волокна не перерезаются и не разделяются, а рвутся и мнутся, в результате чего получается нечистая поверхность. Острый резец легко разрезает или разделяет волокна и поверхность получается чистой.

Шероховатость поверхности древесины характеризуется размерными показателями неровностей (риски, ворсистость, мшистость). При обработке шероховатость поверхности древесины зависит от направления волокон к обрабатываемой плоскости, толщины снимаемой стружки, величины угла заострения и скорости резания, числа резцов, качества их заточки, точности установки и др.

Качественная поверхность получается при резании вдоль волокон, при подпоре волокон перед резцом и надламывании стружки. В рубанках волокна со стороны подошвы подпирает леток, а надламывается стружка стружколомом двойного ножа. При работе против слоя волокон получается большей частью нечистая поверхность (отщепы, отколы). На шероховатость поверхности древесины оказывает влияние скорость резания. Под скоростью резания понимают скорость движения лезвия по траектории резания, а под скоростью подачи – скорость, с которой механизм подачи подает деталь к режущему инструменту.

Резание древесины может производиться и при движении древесины относительно резца.

РАЗМЕТКА

При массовом изготовлении деталей пиломатериалы нужных сечений получают из лесопильных цехов в кратных по ширине досках или в готовых по сечению брусках. В целях сокращения времени разметку не делают – работают по упорам или линейкам, выкраивая при этом пороки древесины. При работе на торцовочных станках ставят откидные упоры, а на круглопильных для продольного раскроя – линейку.

При изготовлении деревянных конструкций непосредственно на строительстве пиломатериалы размечают с учетом припуска на дальнейшую обработку. Для разметки и проверки точности обработки заготовок и деталей используют следующие измерительные и разметочные инструменты.

Рулетка – круглый металлический или пластмассовый футляр, в котором заключена измерительная лента длиной 1-100 м с нанесенными на ней делениями, выраженными в метрах, сантиметрах, миллиметрах. Рулетку применяют для линейных измерений, а также грубой разметки длинномерных пиломатериалов. При работе с рулеткой мерную ленту вынимают из футляра за кольцо, выступающее на ободке футляра. Для обратного сматывания ленты вращают складную ручку, помещенную в центре на боковой поверхности футляра.

Метр-рулетка предназначена для более точного измерения и разметки заготовок по толщине и ширине и более коротких по длине. Она состоит из футляра со спирально уложенной в нем лентой длиной 1-2 м, на которой нанесены деления.

Складной метр представляет собой набор металлических или деревянных линеек с нанесенными на них делениями. Линейки соединены между собой на шарнирах и легко складываются или раздвигаются. Метр служит для линейных измерений предметов незначительной длины, при устройстве паркетных полов и др.

Угольник предназначен для проверки прямоугольности элементов строительных конструкций. Он состоит из основания, в которое под прямым углом вмонтирована линейка с делениями. Угольники бывают деревянные и металлические разных размеров.

Ерунок служит для разметки и измерения углов 45 и 135°. Состоит из основания-колодки, в которую вставлена деревянная или металлическая линейка под углом 45°.

Малка предназначена для измерения углов по образцу и перенесения их на заготовки-детали. Состоит из основания-колодки и линейки, соединенных между собой шарнирно. Малки бывают деревянные и металлические.

Циркуль применяют для перенесения размеров на заготовки и очерчивания круглых разметок.

Нутромер используют для измерения внутренних диаметров отверстий.

Штангенциркуль применяют для точного измерения самых разных параметров деталей.

Уровень с отвесом предназначен для проверки вертикальных деталей.

Угольник-центроискатель предназначен для определения центра у цилиндрического предмета. К угольнику прикреплена линейка. В верхней части угольник скреплен планкой. Линейку устанавливают таким образом, чтобы она находилась в середине скрепляющей планки и делила прямой угол угольника пополам. Предмет цилиндрической формы, в котором нужно найти центр, кладут на угольник, и с помощью линейки проводят две пересекающиеся линии, которые одновременно являются диаметрами. Точка пересечения линий (диаметров) и будет центром предмета цилиндрической формы.

Уровень применяют для проверки горизонтального и вертикального расположения поверхностей элементов и конструкций. Он представляет собой металлический или деревянный корпус, в который вставлена запаянная трубка (ампула), наполненная подкрашенной в розовый или желто-зеленый цвет жидкостью (спиртом). В жидкости находится пузырек воздуха, который стремится занять верхнее положение. Положение ампулы в корпусе регулируют установочными винтами, так чтобы пузырек воздуха занимал среднее положение в трубочке против отметки в корпусе, когда уровень находится строго в горизонтальном положении. Уровни имеют ширину 16, 22, 25 и 28 мм, высоту 30, 40, 50 и 56 мм, длину 230, 300, 500, 750 и 1250 мм.

Отволока служит для нанесения линий на край доски. Она представляет собой деревянный брусок длиной 400 и шириной 50 мм. С одного конца брусок отволоки имеет небольшой скос, а на расстоянии 1/3 от края – выступ, в который забивают гвоздь. Острым концом гвоздя наносят линии (риски).

Скоба предназначена для разметки при ручной зарезке шипов и проушин. Представляет собой деревянный брусок, в котором выбрана четверть. В четверть с определенным шагом забивают гвозди, острыми концами которых наносят линии.

Отвес служит для проверки вертикальности установки деревянных конструкций. Представляет собой металлический весок цилиндрической формы, заканчивающийся на одном конце конусом. Весок бывает диаметром 18, 30 и 38 мм и длиной 39, 64, 98, 114, 132, 144, 165 и 200 мм. Его подвешивают к шнуру длиной 3, 5, 7 и 10 м, который наматывается на катушку.

Рейсмусом наносят риски, параллельные одной из сторон бруска, детали. Он представляет собой деревянную колодку, в которой через два отверстия проходят два бруска. На конце бруска с одной стороны имеются острые шпильки, которыми наносят риски. Выпуская конец бруска за колодку, устанавливают необходимое расстояние от кромки бруска до наносимой риски, т. е. линии разметки.

Микрометр используют для точного измерения деталей столярных изделий (шипов, проушин и др.), полотен пил, ножей и др. Для наружных измерений наиболее часто применяют микрометры гладкие типа МК.

Калибрами, скобами проверяют геометрические размеры деталей и изделий.

Разметку производят на верстаке либо на столе. Разметочные линии-риски на поверхность материала наносят карандашом или шилом.

Для нанесения прямой линии с помощью линейки на материале сначала отмеряют требуемое расстояние от кромки и наносят точки, через которые пройдет линия. Затем берут плотничный карандаш или шило в правую руку и проводят через точки тонкую линию. Плотничный карандаш затачивают так, чтобы он имел форму тонкой и острой лопаточки. При отсутствии плотничного карандаша используют чертежный карандаш Т или ТМ. Шило должно иметь острое и тонкое лезвие. На выстроганной поверхности лучше делать разметку шилом, которое оставляет после себя тонкую царапину.

Ерунком пользуются для разметки соединений на "ус" и при вычерчивании и проверке углов. Для проверки или разметки линий под углом ерунок колодкой-основанием плотно прижимают к кромке размечаемой доски и затем под нужным углом проводят риску. Кромка у доски должна быть ровной, иначе разметка будет неточной.

Рейсмусом риски наносят следующим образом: из колодки рейсмуса выдвигают брусок со шпилькой и устанавливают в нужном положении, причем расстояние от шпильки бруска до колодки должно соответствовать расстоянию от риски до кромки доски. Для получения ровных и тонких рисок колодку рейсмуса плотно прижимают к кромке детали и ведут по ней ровно, плавно и без перекосов. Риски наносить легче, если рейсмус вести от себя. Если рейсмус прижат неплотно или перекошен, риска будет извилистой, неровной и непараллельной кромке доски. Для нанесения четкой риски шпильку затачивают напильником.

В связи с тем что обычным рейсмусом можно наносить риски, отстоящие от кромки доски на расстоянии не более 100-150 мм, для нанесения рисок, отстоящих на большее расстояние, применяют щитовой рейсмус. Риски щитовым рейсмусом наносят так же, как и обычным.

Чтобы нанести риску отволокой, доску с обработанной кромкой надо приложить к кромке доски, на которой будет нанесена риска; между досками оставляют щель, в которую вставляют отволоку. Двигая отволоку вдоль щели, острием гвоздя наносят риску.

Наружный диаметр круглого предмета измеряют следующим образом: ножки кронциркуля разводят несколько меньше диаметра измеряемого предмета, после чего предмет вводят между ножками так, чтобы ножки разомкнулись и плотно прилегли к предмету. Затем кронциркуль без смещения осторожно снимают с предмета. Расстояние между ножками составит диаметр круглого предмета.

Скобой размечают шипы и проушины. Для каждого размера шипа и проушины должна быть своя скоба. При разметке скобу плотно прижимают к поверхности размечаемого бруска и ровно двигают вдоль его поверхности, при этом имеющиеся на скобе острия гвоздей оставляют след на бруске в виде параллельных линий. До начала работы на размечаемом бруске наносят риску, с которой начинают разметку скобой.

Линии на доски и другие длинные детали наносят шнуром, натертым мелом или куском влажного (мягкого) древесного угля следующим образом: на одном торце доски на нужном расстоянии от кромки делают зарубку, в которую вставляют конец шнура, после чего его натирают мелом или углем, а другой конец держат левой рукой на том же расстоянии от кромки, прижимая к доске, затем правой рукой шнур слегка оттягивают вверх и отпускают. Шнур, ударяясь о доску, наносит линию. Шнуром наносят линии для грубой обработки; для более точной обработки линии наносят с помощью линеек или шаблонов.

Шаблоны для разметки бывают различными по размерам, форме и конструкции. Изготовляют шаблоны из листовой стали, фанеры, твердых древесноволокнистых плит. Шаблон накладывают на обрабатываемую доску, брусок, заготовку, а затем карандашом или шилом обводят контуры. Применение шаблонов сокращает время на разметку, упрощает ее, разметка получается более точной.

ТЕСКА ДРЕВЕСИНЫ

Теску выполняют вручную топором. Топоры выпускают с прямым или округлым лезвием. Топорище для топоров делают из древесины твердых лиственных пород – граба, ясеня, клена, бука, вяза или березы. Древесина топорища должна быть влажностью 12% и не иметь трещин, гнили, синевы и сучков диаметром более 6 мм. Изготовленное топорище пропитывают олифой оксоль с добавлением 10-12% охры, шлифуют и покрывают бесцветным лаком.

Топором рубят древесину и выбирают в ней пазы, четверти и подгоняют отдельные детали деревянных конструкций.

При рубке топор направлен поперек волокон и они перерезаются. При теске древесины снимается тонкая щепа в виде стружки. Обрабатывают бревна обычно на один, два, три и четыре канта и накругло (под скобу).

Перед теской бревно во избежание загнивания необходимо окорить, уложить на подкладки из досок, а затем шнуром разметить линии тески. Плотник становится так, чтобы бревно было у него между ногами. С обрабатываемой стороны на расстоянии примерно 400-500 мм он делает надрубы на толщину отесываемой части, т. е. почти до линии разметки, а затем скалывает ее, после чего производит теску, ориентируясь на линию разметки.

Для получения из бревна бруса максимального сечения на вершине бревна проводят циркулем максимальную окружность, такого же размера окружность проводят и на комле, затем угольником через центр окружностей проводят два взаимно перпендикулярных диаметра. При соединении точек пересечения диаметров с окружностью получается максимально возможный размер бруса без обзола.

Теску на один кант делают так: на торцах бревна размечают кант, после чего топором в краях разметки делают насечку с обоих торцов бревна. В них вставляют шнур, натертый мелом, и, туго натянув его вверх, отпускают. Отпущенный шнур, ударившись о бревно, образует линию тески; теска второго, третьего и четвертого кантов производится аналогично. При работе по отбору кантов у линии тески надо снимать более тонкий слой, с тем чтобы не выйти за нее. Во избежание получения травмы плотник должен держать ногу на безопасном расстоянии от обрабатываемой стороны.

Кромки у досок отесывают топором. Доску кладут на подкладку, шнуром отбивают линию тески, затем делают надрубы и обрабатывают кромку, ориентируясь на линию тески.

При теске накругло бревно сначала обрабатывают на четыре канта, после чего на ребрах бруса делают надрубы и топором обрабатывают их по шаблону таким образом, чтобы бревно приняло круглую цилиндрическую форму. Выемка четвертей производится следующим образом: по размеченной линии делают надрубы, после чего древесину между надрубами скалывают и зачищают четверть до разметки. Окончательная зачистка производится рубанком. Пазы выбирают примерно так же, как и четверти, но с той разницей, что бока у пазов зачищают топором, а дно – стамеской.

Шипы или гребни на торцах бревен, брусьев зарубают по разметке на их торцах. После разметки вокруг шипа делают подрезку пилой, после чего подрезанную часть древесины скалывают, а шип или гребень зачищают.

Топор должен быть хорошо заточен на круглом точиле. При этом следят за тем, чтобы не изменялся угол заточки (заострения). При точке одной рукой держат обух, а другой – середину топорища. Точильный круг должен вращаться навстречу топору. В процессе точки точильный круг для охлаждения смачивают водой, одновременно с этим охлаждается и топор. Топор периодически поворачивают то правой, то левой стороной, с тем чтобы лезвие затачивалось одинаково с обеих сторон. После точки на лезвии топора появляются мелкие заусенцы. Их снимают заточкой на смоченном водой бруске, пока лезвие на ощупь не станет гладким. Правят лезвие топора оселком, смоченным водой или маслом. Слегка прижимая к фаске, его водят круговыми движениями то с одной, то с другой стороны топора. При правке топор держат в левой руке, а оселок в правой.

ПИЛЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Пилят древесину ручными или электрическими пилами.

Пила представляет собой ленту или диск с нарезанными на ней зубьями (резцами). Каждый зуб пилы имеет три режущие кромки: одну переднюю короткую и две боковые. У пил для продольного раскроя древесины зубья короткой режущей кромкой перерезают волокна древесины, а боковыми разделяют их между собой по направлению. Зубья этих пил имеют прямую заточку и по форме напоминают треугольник, поэтому ими можно пилить только в одну сторону. Зубья пил для поперечного раскроя имеют форму равнобедренного треугольника и двустороннюю заточку, ими можно пилить в обе стороны. У этих пил короткая режущая кромка разделяет волокна, а боковые перерезают их. Зубья пил имеют следующие параметры: расстояние между двумя смежными вершинами составляет шаг, а расстояние между основанием и вершиной – высоту зуба. Для удаления образующихся в процессе пиления опилок служит впадина.

Помимо пил для продольного и поперечного раскроя имеются также столярные пилы. Зубья этих пил устроены так, что ими можно пилить древесину вдоль и поперек. Представляют они собой равнобедренный треугольник с прямым углом, направленным в сторону пиления. Размеры режущих углов зубьев составляют среднюю величину между углами, принятыми у зубьев пил для продольного и поперечного раскроя.

При работе пилой в пропиле образуются опилки, которые скапливаются в пазухе. Объем опилок зависит от породы древесины. Древесина мягких пород меньше сопротивляется резанию и каждым зубом при пилении снимается больше древесины, чем у древесины твердых пород.

Ручные пилы. Ручные пилы бывают ненатянутые-поперечные двуручные и ножевые (ножовки) и натянутые-лучковые.

Пилы поперечные двуручные применяют для поперечного раскроя брусьев, брусков, досок. Зубья имеют форму равнобедренного треугольника, заточка косая. Пилы выпускают в двух исполнениях – 1 и 2. Угол заточки у пил исполнения 1 составляет 40е2°, у пил исполнения 2 – 45е2°.

Поперечной двуручной пилой работают двое рабочих. Древесину кладут на подставку (стол, козлы), намечают место пропила, после чего на это место устанавливают пилу. Начинать пилить надо серединой пилы, а когда средние зубья углубятся в древесину, постепенно доводят размах пилы до всей ее длины. Работают пилой так: поочередно каждый из работающих плавно тянет пилу к себе, а другой работающий подает ее свободно тянущему, при этом работающие свободными руками (обычно левыми) поддерживают раскраиваемый материал. При пилении не следует сильно нажимать на пилу, так как она может застрять в пропиле. Пила должна быть хорошо заточена и правильно разведена.

Ножевые пилы (ножовки) бывают широкие, узкие и с обушком. Ножовку широкую применяют для ручной распиловки древесины и древесных материалов при выполнении столярных и плотничных работ. Ножовки изготовляют для поперечной (тип 1), продольной (тип 2) распиловки древесины и универсальные (тип 3). Они могут иметь сменные полотна.

Длина режущей части ножовок типов 1 и 2 250-650 мм, шаг зубьев 2, 5-6, 5 мм, типа 3 – соответственно 250-600 и 1-5 мм.

Полотно ножовок делают из качественной стали, а ручки из пиломатериалов твердых лиственных пород 1-го сорта, фенопласта, полиэтилена высокой плотности, алюминиевых сплавов литейных марок. Зубья ножовок должны быть заточены и разведены, причем зуб должен быть заточен на протяжении не менее 2/3 его высоты от вершины. Зубья ножовок типа 2 исполнения 1 должны иметь прямую заточку только передней грани зуба.

Развод зубьев производят поочередным отгибанием их в разные стороны на величину: для зубьев с шагом до 3 мм – 0, 1-0, 3 мм на одну сторону, для зубьев с шагом 3 мм и более – 0, 3-0, 6 мм на одну сторону. Полотно ножовки должно иметь защитное покрытие.

Ножовкой узкой пилят тонкие пиломатериалы, выпиливают криволинейные детали и выполняют сквозные пропилы. Полотно изготовляют из холоднокатаной инструментальной стали.

Ножовку с обушком используют для выполнения неглубоких пропилов, зарезания на "ус" и распиливания мелких отрезков древесины, а также при подгонке соединений. Верхняя часть пилы имеет утолщение. Толщина ручки 22 мм, толщина полотна до 0, 8 мм. Зубья имеют форму прямоугольного треугольника. Так как полотно имеет небольшую толщину, для придания ему жесткости в верхней части приклепывают обушок. Полотно ножовки изготовляют из тонколистовой инструментальной стали.

Ножовку-наградку применяют для несквозного пропиливания пазов под шпонки, а также для выпиливания узких пазов. Имеет толщину 0, 4-0, 7 мм.

Лучковая пила используется для продольного и поперечного распиливания древесины. Она представляет собой деревянный станок (лучок) с натянутым на нем полотном пилы. В ручки стоек вставляют и закрепляют на шпильках концы полотна пилы, стойки соединяют средником, а противоположные концы стоек связывают тетивой, натягиваемой закруткой. Станок делают из древесины твердых пород, тетиву – из крученого льняного или пенькового шнура диаметром 3 мм.

Лучковые пилы бывают размашные (распускные), поперечные, выкружные, шиповые.

Размашные пилы имеют полотно шириной 45-55, толщиной 0, 4-0, 7 мм, шаг зубьев 5 мм, угол заострения зубьев 40-50°. Заточка зубьев прямая. Длина полотна 780-800 мм. Эти пилы применяют для продольного пиления древесины.

Поперечные пилы имеют ширину полотна 20-25, толщину 0, 4-0, 7 мм, шаг зубьев 4-5 мм, угол заострения зубьев 65-80°. Зубья имеют форму равнобедренного треугольника, заточка косая. Длина полотна 750-800 мм.

Выкружные пилы применяют для криволинейного фигурного пиления. Они имеют полотно длиной до 500 мм, шириной 4-15 мм, зубья с прямой заточкой и с шагом 2-4 мм, угол заострения 50-60°. Толщина полотна пилы не более 1 мм.

Шиповые пилы используют для выпиливания шипов и проушин. Они имеют полотно шириной 40-50 мм, толщиной 0, 4-0, 5 мм, зубья прямоугольной формы с шагом 3-4 мм и углом заострения 80-85°. Пила имеет длину 600-700 мм.

По окончании пиления тетиву следует несколько ослабить, чтобы не растягивать полотно пилы. Ручки должны входить в стойки плотно и поворачиваться с небольшим усилием.

Подготовка ручных пил к работе. Подготовка пил заключается в фуговании, разводке и заточке пил. Сначала пилы надо тщательно очистить от смолы, приставших опилок, ржавчины, промыть в керосине. Если поверхности полотен имеют неровности, их выправляют молотком на ровной металлической плите. Затем приступают к фугованию – выравниванию вершин зубьев пил, так как они должны находиться на одной высоте. В деревянную колодку вставляют напильник, после чего колодку с напильником надевают на пилу и двигают по полотну, выравнивая при этом вершины зубьев.

Выравнивать вершины зубьев пилы можно и другим способом. В верстаке укрепляют доску, в прорезь которой вставляют напильник, после чего полотно пилы вставляют в эту прорезь зубьями вниз и, двигая пилой по напильку, выравнивают вершины зубьев. Выравнивать вершины зубьев необходимо периодически, иначе они будут неравномерно участвовать в пилении. Качество фугования проверяют, прикладывая к вершинам зубьев линейку. Если вершины зубьев плотно примыкают к ребру линейки, фугование выполнено правильно.

В процессе пиления полотно пилы трется о стенки распиливаемой доски и зажимается в пропиле. Во избежание зажима полотна пилы в пропиле зубья необходимо разводить. Развод зубьев пил заключается в том, что их поочередно отгибают: четные зубья – в одну сторону, а нечетные – в другую. При разведении зубьев нужно отгибать на сторону не весь зуб, а только его верхнюю часть примерно на высоте до 2/3 от основания. При пилении древесины твердых пород зубья разводят на 0, 25-0, 5 мм на сторону, а мягких пород – на 0, 5-0, 7 мм.

Зубья ручных пил разводят разводками следующим образом. Полотно пилы плотно зажимают в тиски, а затем отгибают зубья попеременно то в одну, то в другую сторону. Разводить зубья пилы нужно равномерно, не применяя больших усилий и резких движений, так как иначе можно сломать зуб.

Помимо обычной применяют универсальную разводку, состоящую из рычага, предназначенного для отгиба зуба пилы, пластинки, регулирующей ширину зазора для прохода пилы, и регулировочных винтов. В верхней части разводки имеется шкала, показывающая величину развода, и винт с упором, которым регулируют высоту отгибаемого зуба. Пружина служит для возврата рычага в исходное положение после сжатия разводки.

Правильность развода зубьев пилы проверяют шаблоном, прикладывая его к полотну пилы, зажатой в тисках. Сначала проверяют четные зубья, а затем нечетные. Неправильно отогнутые зубья нужно исправить.

Правильность развода пил можно проверить более точно индикаторным разводомером типа РИ. При измерении разводомер опорной поверхностью плотно прижимают к полотну пилы, а наконечник индикатора располагают напротив вершины контролируемого зуба. По отклонению стрелки индикатора определяют величину развода.

Следующая операция – заточка зубьев пил напильниками с двойной и одинарной насечкой. По форме напильники различают трехгранные, ромбические и плоские. Ручные пилы обычно затачивают трехгранными или ромбическими напильниками.

При заточке полотно пилы зажимают в тиски, укрепляемые на верстаке. Напильник прижимают к зубу при движении его от себя, а при возврате его слегка приподнимают, чтобы он не касался пилы. Сильно прижимать напильник к зубу не следует, так как при этом он будет нагреваться, что приведет к уменьшению прочности зубьев пил. Зубья с прямой заточкой пил для продольного раскроя затачиваы&т с одной стороны, причем напильник следует держать перпендикулярно полотну пилы.

Пилы для поперечного раскроя древесины имеют косую заточку, поэтому зубья их затачивают напильником, который держат под углом 60-70°. У этих пил зубья затачивают через один. Заточив зубья с одной стороны, пилу поворачивают к себе другой стороной и, укрепив в тисках, затачивают остальные зубья.

Лучковые пилы затачивают трехгранными напильниками, которые подбирают по размерам зубьев пил. Наточенные пилы не должны иметь заусенцев, засинений и других дефектов. Заусенцы снимают напильником с мелкой насечкой (бархатным).

Приемы работы ручными пилами. Для работы полотно пилы по отношению к станку (лучку) устанавливают под углом 30°, при этом полотно пилы должно быть прямолинейным, без перекосов и хорошо натянутым. Правильность установки пилы проверяют следующим образом: левой рукой держат за средник, а правой за ручку и смотрят одним глазом на полотно пилы. Если полотно пилы установлено правильно, то оно будет иметь вид натянутой нити, а если неверно, то скрученный конец будет толще. Исправляют положение полотна пилы поворотом ручки.

При продольном пилении доску или брусок кладут на верстак или стол так, чтобы отпиливаемая часть выступала наружу, т. е. свешивалась за верстачную доску, и укрепляют струбциной. Затем намечают линию распила карандашом с линейкой либо рейсмусом. Линию распила можно разметить лезвием острой стамески, при этом образуется прорезь в виде риски, хорошо видной на поверхности древесины.

При распиливании древесины пилу направляют таким образом, чтобы она не сходила с намеченной линии распила и не зажималась в пропиле, шла свободно и легко, не перекашивалась в пропиле, а шла ровно, не качаясь. При перекосе полотно пилы защемится в пропиле или будет тяжело продвигаться от трения, нагреется и потеряет свои прочностные качества.

При пилении пилу держат за стойку правой рукой, а левой поддерживают распиливаемую доску, при этом ступня левой ноги должна стоять параллельно верстаку, а правой – под углом 70-80° к ступне левой ноги.

При пилении делают движения "вразмах", прижимают пилу к дну распила при движении вниз и несколько отводят ее в сторону при движении вверх (холостой ход). Пилить нужно ровно, без резких движений и сильных нажимов и без перекосов. При продольной распиловке короткие доски с разметкой закрепляют в тисках в вертикальном положении так, чтобы риска была видна работающему. Пилу ставят на линию разметки и медленным движением на себя делают неглубокий пропил, после чего можно пилить в полный размах пилы.

Точный пропил делают иногда "с ногтя" или по суставу большого пальца. Ноготь большого пальца левой руки ставят точно у риски, после чего пилу медленно надвигают на себя вплотную к ногтю с легким нажимом на древесину, при этом зубья углубятся и сделают пропил, затем, отодвинув левую руку, продолжают пиление серединой полотна, двигая пилу не на полный размах. Лишь после углубления пилы в пропил пилят в полный размах. При пилении "с ногтя" надо быть очень осторожным. Чтобы не поранить руку, держат ноготь пальца или сустав пальца выше зубьев полотна пилы.

При пилении нужно следить за качеством распиливаемой поверхности. Шероховатая, грубая поверхность получается, если пилят древесину пилой с крупными и неправильно разведенными зубьями, а также при работе с плохо заточенной пилой. Неправильный распил древесины получается также при сильном нажиме пилой и при отклонении от риски.

При поперечном распиливании досок, брусков материал кладут на верстак или стол так, чтобы отпиливаемый отрезок свисал с него, и по сделанной заранее риске делают запил, держа лучковую пилу правой рукой за стойку выше ручки, а левой поддерживают материал.

Для точного поперечного раскроя под определенным углом без разметки применяют распиловочный ящик (стусло), в боковых стенках которого имеются пропилы, сделанные под определенным углом (45° и 90°). При пилении материал поддерживают левой рукой, а правой берут за стойку пилу и, направляя ее в нужный пропил, торцуют материал.

Ручное пиление древесины – трудоемкая и малопроизводительная операция. Применение электроинструмента для пиления древесины повышает производительность труда в 5-10 раз и не требует больших физических усилий. Для механизированного пиления применяют ручные цепные и дисковые электрические пилы.

Цепные электропилы (ЭП-К5М, ЭП-К6, К-5М) предназначены для поперечного раскроя круглого леса, брусьев, досок. Режущий инструмент в этих пилах – пильная цепь, приводимая в движение от электродвигателя через редуктор. Цепь пилы представляет собой набор отдельных звеньев (зубьев), соединенных шарнирами. У пилы ЭП-К6 рабочая длина режущей части пилы 445 мм, скорость движения цепи 5, 4 м/с, мощность 1, 7 кВт, напряжение 220 В, частота тока 200 Гц. Размеры 438х305х573 мм, масса 8, 8 кг.

Дисковые электропилы (ИЭ-5102Б, ИЭ-5103, ИЭ-5104, ИЭ-5106, ИЭ-5107) служат для продольного и поперечного раскроя досок и брусков различных пород древесины. Электропилу ИЭ-5107 применяют для распиловки досок, брусков толщиной до 65 мм вдоль и поперек волокон. Ею можно раскраивать древесину под углом до 45°. Она состоит из электродвигателя, одноступенчатого редуктора, подвижного и неподвижного защитных кожухов, основания, пильного диска, ножа для расклинивания распиливаемого материала, рукоятки с выключателем и фильтром для подавления радиопомех, ручки, токоподводящего кабеля со штепсельной вилкой. Работать пилой безопасно, так как электродвигатель имеет двойную изоляцию (класс защиты П). Электропилу ИЭ-5107 можно эксплуатировать и как стационарный станок, установив и закрепив ее на верстаке.

В электропилах применяют плоские круглые пилы диаметром 160-200 мм, толщиной 1, 2-1, 8 мм.

Дисковыми электропилами распиливают древесину вдоль и поперек волокон, выбирают четверти и зарезают шипы.

До начала работы нужно осмотреть пильный диск, проверить правильность развода и заточки зубьев пил, отсутствие трещин на диске, а также правильность посадки его на шпиндель и крепление гайкой. Кроме того, проверяют исправность редуктора путем проворачивания пильного диска. Если пильный диск вращается легко – редуктор исправен, а если диск движется с трудом, то, видимо, смазочный материал в редукторе загустел. Для разжижения смазочного материала электропилу включают на холостой ход на 1 мин. После проверки работы пилы вхолостую берут левой рукой переднюю рукоятку электропилы, а правой – заднюю и плавно опускают пилу на обрабатываемый материал.

Передвигать электропилу по материалу нужно прямолинейно и ровно, без толчков и перекосов. При быстром движении пилы может заклиниться пильный диск, перегрузиться электродвигатель, что приведет к выходу его из строя.

При заклинивании пильного диска в материале необходимо электропилу немного отодвинуть назад и только после освобождения пильного диска, когда он наберет нужную частоту вращения, продолжать пиление. Если при заклинивании пильный диск остановится, надо немедленно выключить электродвигатель. Передвигать пилу по материалу нужно так, чтобы пильный диск направлялся строго по разметке. По окончании работы электропилу отключают от сети, очищают керосином, смазывают и кладут для хранения в специальный ящик.

До начала работы проверяют исправность электропилы, надежность изоляции, качество заточки пильного диска, прочность крепления его к шпинделю, правильность установки и крепления панели (плиты), исправность кожухов. Если пильный диск "бьет" или "вибрирует", надо проверить прочность его крепления, заточку зубьев пилы и выявить, не погнут ли пильный диск. Если нижний предохранительный кожух плохо закрывается, проверяют натяжение пружины и, если она ослабла, заменяют более упругой.

Если при работе пильный диск сильно нагревается, проверяют заточку зубьев, их развод и правильность установки диска пилы (перпендикулярность шпинделю). В случае выявления одного из указанных дефектов работу надо прекратить, заменить пильный диск и правильно установить его на место.

Электропила должна быть надежно заземлена. Работа электропилой безопасна только в сухом помещении. Во влажном, сыром помещении работать электропилой можно при напряжении 36 В.

Конец бесплатного ознакомительного фрагмента.