Koksnes savienošanas pamatprincipi
Droši vien jau esat dzirdējuši par koka mājām, kas iepriekš tika uzceltas kalnainās vietās bez nevienas naglas. Šādu māju celtniecība prasīja lielu pacietību un prasmi detaļu montāžā. Šo māju piemērs parāda, ka koka detaļas var “pielāgot” tā, lai tās cieši pieguļ viena otrai un tajā pašā laikā stingri stāvētu. To varam pielietot arī gadījumos, kad savienojumi ir fiksēti: ar naglām, koka skrūvēm, līmi, auksto līmi utt.
Kniedēšana (att1, daļa1) labi notur locītavu tikai gadījumā, ja to veic ar divām naglām. Tas attiecas arī uz savienojumu, kas izgatavots ar koka skrūvēm. Ap vienu naglu vai koka skrūvi detaļas var pagriezt tāpat kā ap šarnīrsavienojumu.
Koka savienojumi
Pārklāšanās un malu savienojumi
Visvienkāršākais veids, kā savienot koku, ir pārloka, kad divus materiālus saliek vienu pāri, un savienojumu špaktelē, nostiprina ar naglām vai koka skrūvēm (attēls 1, daļa 2a). Savienojums ir izturīgāks, ja no katras daļas pa diagonāli tiek noņemts viens slānis, lai iegūtu slīpu Z savienojumu (attēls 1, daļa 2b). Ja šuve tiks pakļauta spiedienam šuves virzienā, tad savienojuma vietā no katras daļas labāk noņemt pusi no biezuma un veikt savienojumu saskaņā ar 1 attēla daļu 2c. Šis savienojums var stingri noturēt pat vienu skrūvi, un savienojuma slīdēšana novērš griešanu.
Attēls 1 — kniedēšana un pamata klēpja, malas un mēles un rievu savienojumi.
Zobotais atloks veido cietu, elastīgu savienojumu, neizmantojot skrūves. Šī savienojuma trūkums ir tāds, ka abus detaļu savienošanu var veikt tikai no sāniem (attēls 1, daļa 2d).
Lielākiem gabaliem drošāk ir savienot ar malas iegriezumu vai mēlīti un rievu (attēls 1, daļa 3). Lai izveidotu savienojumu, vienā gabalā ir izveidota mēle, bet otrā - rieva (šāda veida savienojumi rodas ar koka grīdām vai parketu). Izmantojot šos savienojumus, pielāgošanai jābūt precīzai un detaļām jābūt precīzi apstrādātām ar kaltu, zāģi un profilēveli. Cietās malas josla pie rasēšanas dēļa ir piestiprināta šādā veidā.
Vieglāks ir malas iecirtuma savienojums, kur abas daļas ir iezāģētas vienādi. Tur ar profilēveli jāizveido tikai malas iecirtums.
Savienojumi ar koka tapām
Savienošana ar koka tapām (attēls 2, daļa 1) tiek veikta ar apaļiem vai kvadrātveida koka tapām. Šādus savienojumus var redzēt galdos un krēslos. Apaļajiem spraudņiem, kas ir sadalīti vai izgatavoti uz virpas, savienojuma otrajā daļā tiek urbti caurumi. Ir iespējams urbt caurumus abās savienojuma daļās un izgatavot spraudņus atsevišķi no cietkoksnes. Ir svarīgi, lai savienojumā būtu vismaz divi aizbāžņi (ap vienu spraudni ir iespēja pagriezt materiālu kā ap kādu vārpstu) un lai caurumi būtu dziļāki par spraudņu garumu. Pretējā gadījumā spraudnis balstās uz cauruma apakšējo daļu un savienojumu nevar pievilkt.
Ar kaltu izgatavotu spraudni (attēls 2, daļa 2) ir grūtāk izgatavot, kā arī tam nepieciešamo caurumu, taču pietiek tikai ar vienu spraudni, lai savienotu ar šādā veidā izgatavotu spraudni. Tas ir izgatavots gadījumos, kad daļa nedrīkst griezties ap savu asi. Jāraugās, lai ap atvērumu atstātu pietiekami daudz biezuma, lai detaļa slodzes dēļ nesaplīstu.
Attēls 2 — Savienojumi ar koka tapām, dīgļu asti un mēlīti un rievu.
Dobaste, spalva un rieva
Lai savienotu garākos gabalus gar sāniem, tiek uzlikts trapecveida savienojums (baldastes savienojums) (att.2, daļa 3). Lai izveidotu šo savienojumu, ir nepieciešama liela pacietība un labs instruments. To izmanto, savienojot plauktus. Galvenais šāda veida savienojuma trūkums ir tas, ka savienošanu var veikt tikai no sāniem. “Bobastes” jāievada rievā, kas ir šķērsām šķiedru virzienam, pretējā gadījumā būs plīsums, savienotās daļas lūzums.
Īsākie gabali ir savienoti ar mēli un rievu (Zīm2, daļa 4). Savienojumi, kas šeit ir īsāki, ir izgatavoti tāpat kā patosa dēļiem, tikai šeit tie ir īsāki. Modificēta šī savienojuma forma garāku gabalu savienošanai ir savienojums, izmantojot zobus (att3, daļa1).
Attēls3— Zobu savienojums, leņķa savienojumi un spraudņu un tapu savienojums.
Stūra un noņemami savienojumi
Stūra savienojumiem tiek izmantots slīps mēles un rievas savienojums (Zīm3, daļa2) vai rievas padziļinājumā trīsstūrveida spraudsavienojums vai ārēji piestiprināts trīsstūrveida stiegrojums (Zīm.3, daļa3). To galvenokārt izmanto attēlu rāmju izgatavošanai.
Savienojumi, kurus var bez grūtībām izjaukt, tiek izgatavoti ar spraudni un ķīli (Zīm3, daļa4). Tie savilkās un atslābinās pēc vēlēšanās.
Ja kāda iemesla dēļ mēs nevaram izveidot tapas savienojumu, tad cietu savienojumu var panākt, izmantojot cieta koka tapu ar leņķi starp2un5° vai metāla tapa, āmuri kontaktdakšā, kas iepriekš ievietota atverē (Zīm4, daļa1). Ķīlis izpleš spraudni un tādējādi nostiprina savienojumu. Šāda savienojuma piemērs ir āmura galviņas piestiprināšana pie roktura. Spraudnim ir jāstāv ar asmeni normāli šķiedru virzienam gan atverē, gan aizbāžņā, pretējā gadījumā savienojuma vietā var saplaisāt.
Slodzes sadale
Atbalsts un spēku pārnešana sijās
Visbeidzot, mēs parādīsim vairākus pašnesošās konstrukcijas piemērus. Attēlā4, daļa2, var redzēt slīpo staru. Šādā veidā izspiestā sija neslīdēs no kolonnām, un spēki, kas rodas balstos, ir normāli pret garenasi un neizraisa kolonnu slīpu izliekšanos.
Attēls4— Spraudņa nostiprināšana ar ķīli un spēku pārnešana sijas savienojumos.
Attēlā4, daļa3, tiek parādīta slīpa sijas nosliece uz horizontālu. Ar šādu savienojumu slīpais spēks tiek sadalīts horizontālā un vertikālā. Uz horizontāli novietotu staru iedarbojas vertikāls spēks, bet uz sijas “degunu” iedarbojas horizontāls spēks. Veidojot savienojumu šādā veidā, mums ir jāpārliecinās, ka horizontālās sijas “deguns” ir pietiekami stiprs, lai tas horizontāla spēka ietekmē nesaplīstu un pat neslīdētu un nesabruktu visa konstrukcija.
Pašnesošā durvju konstrukcija
Attēlā5Parādīta “slodze” un “pašnesošā” durvju konstrukcija. (Pašnesoša ir konstrukcija, kas nav jāstiprina, jātur atsevišķi.)
Attēls 5 — durvju deformācija un nostiprināšana ar diagonālo dēli vai tērauda trosi.
Augšējā attēlā var redzēt, ka durvju svara dēļ eņģes ir deformētas (durvis nolaižas). Augšējais kronšteins tiek izvilkts, bet apakšējais tiek iespiests sienā.
Vidējā attēlā redzams, kā durvis var padarīt pašnesošas, nospiežot tās. Durvju svaru uzņem armētais diagonālais dēlis Z, tāpēc tās ir jāsavieno ar augšējiem un apakšējiem dēļiem ar priekšgala izeju, lai novērstu slīdēšanu. Zemāk esošajā attēlā redzama pašnesoša konstrukcija, izvelkot tērauda trosi.
Precīza koka savienojumu izgatavošana
Ir svarīgi koka savienojuma detaļas izgatavot pēc iespējas precīzāk, t. lai spraudnis precīzi iederas urbumā, zobs zobam paredzētajā atverē utt.. Lai to panāktu, mums vai nu precīzi jāmēra un jāatzīmē, jāizmanto speciāls instruments, vai jāizgatavo šablons vai… utt. Tomēr vienkāršākais risinājums ir vispirms izgatavot vienu daļu, pēc tam izmantot to kā veidni, lai atzīmētu otru daļu. Tādā veidā, lai gan pirmā izgatavotā daļa nav visprecīzākā, otrā daļa tiks pielāgota, piemērota (attēls 6).
Attēls 6 — mērījumu pārnešana no savienojuma pirmās uz otro daļu, lai nodrošinātu precīzu pielāgošanu.