Microsoft Word - ~$ittoodete konstrueerimine loengukonspekt II.doc

Väljavõte

1 3. SEOTISED PUITTOODETES Puittoodete detailide, koostude, elementide ühendamiseks kasutatakse mitmesuguseid liiteid e. seotisi. Seotise konstruktsiooni õigest valikust sõltub toote vastupidavus, tema püsivus ja pikaealisus. Seotised jaotatakse: Lahtivõetavad liited Mittelahtivõetavad liited MITTELAHTIVÕETAVAD SEOTISED LIIMIGA LISALIITEVAHENDIGA Sileda vuugiga Tappidega Naeltega Puidukruvidega Klambritega Nurkseotised Pikkuses Laiuses Kaldliide Kiilliide Täispunniga Poolpunniga Liistuga Tüüblitega Otsseotised T-seotised Kastseotised Läbivad Lamedad Poolpeit Mitteläbivad Läbivad. Ümarad Läbivad Lamedad Mittelamedad Läbivad Poolpeit- Mitteläbivad

2 LAHTIVÕETAVAD SEOTISED Jäigad Šarniirsed Tõmmitsad Tüüblid Mahavõetavad Statsionaarsed 3.1 ÜHENDAMINE LIIMIGA Eelised puittoodete ühendamisel liimiga: Liimimisega on võimalik tavalistest ja väikesemõõdulistest materjalidest koostada väga erineva kuju ja mõõtmetega monoliitseid konstruktsioone Liimitud konstruktsioonid alluvad vähem ilmastikutingimustele (kahanemisele, lõhenemisele, nad kaarduvad ja kõverduvad vähem kui ühest tükist detailid Liimimisel konstruktsioonide kaal ei suurene, suureneb aga tunduvalt nende tugevus (võrreldes mehaanilise ühendusega) Detailide ettevalmistus liimimisele vastab kaasaegsetele tootmistingimustele, võimalus maksimaalselt mehaniseerida tootmisprotsesse Liimitud puitkonstruktsioonides on kõige enam kasutatav sileservseotis (sileda vuugiga). Sileservseotist kasutatakse detailide mõõtmete suurendamiseks nii pikkuses, laiuses kui ka paksuses. Joonis 3.1. Sileservseotis laiuses ja paksuses Joonis 3.2. Kaldlõikeline sileservseotis Ühest tükist puitdetaili ristlõige ei tohiks olla suurem kui 50x100 mm. Vajalik on liimitavate toorikute hoolikas sobitamine, korralik liimimissurve ja toorikute aastarõngaste õige asetus. Kõige paremaks loetakse radiaallaudadest kokkuliimitud detaili. Tooriku pikkuses jätkamisel kasutatakse kaldlõikelist sileservseotist ja hammastappi. Mida pikem on kaldlõige, seda tugevama liite saame. Optimaalseks loetakse kaldlõike pikkust, mis on 5-8 tooriku paksust. Liimitud plaatdetailid tuleb konstrueerida selliselt, et neis ei tekiks sisepingeid detaili mõlemal pool sümmeetriatelge peab olema ühesugune arv liimitud kihte (vineer, spoon, paber, plastik jne). Liimitavad kihid peavad olema samast puiduliigist, ühepaksused ja ühesuguse kiudude asetusega. Kui ei ole võimalik hoiduda mittesümmeetrilisest kihtide asetusest, tuleb kasutada täiendavate kihtide liimimist. Näiteks kappide tagaseintele, mis on valmistatud pealistatud puitlaastplaadist või

3 puitkiudplaadist tuleb ka taha liimida kiht kõverdumise vältimiseks. Kui on võimalik tagaseinte naelutamine või kruvidega kinnitamine, ei ole tagumist kihti vaja panna. Joonis 3.3. Detailide kõverdumine kokkuliimimisel. Õige asetus c. Tisleriplaadist, puitlaastplaadist või massiivpuidust detailide katmine hööveldatud või kooritud spooniga on detailide pealistamine. Spoonilehti, mis liimitakse detailile nimetatakse pealistuskihiks, kaetavat toorikut aga aluseks. Pealistamine võib olla ühe- või kahepoolne, samuti ühe- või mitmekihiline. Ühepoolset pealistamist kasutatakse juhul, kui massiivpuidust detaili paksus ei ületa kahekordselt tema laiust (muidu kaardub ja kõverdub). Kahepoolsel pealistamisel liimitakse pealistuskihid detaili mõlemale küljele. Detail säilitab kasutamisel sel juhul oma kuju. Mööblidetailidest kasutatakse enamasti kahepoolset pealistamist vertikaalsed vaheseinad, laedpõhjad, riiulid, uksed. Kui aluseks on massiivpuit, siis lõhenemise vältimiseks pealistuskihi kiudude suund olema nurga all aluse puidukihtide suunaga. Paralleelsete kiusuundadega puidukihtidega lubatakse pealistada massiivpuidust detaile, mille laius paksuse suhtes on alla 5:1. Kui pealistatakse tisleriplaati, siis pealistuskihi kiudude suund peab olema nurga all aluskihi suhtes. Puitlaastplaadi pealistamisel ei ole kiudude suund plaadi suhtes tähtis. Kahekordsel katmisel liimitakse alusele tavaliselt treispoon, sellele kattevineer (höövelspoon). Aluse ja treispooni kiudude suund ei tohi ühtida, samuti treispooni ja kattevineeri kiudude suund. 3.2 TAPPÜHENDUS Tappseotiste peamised elemendid on: tapikeel ja tapipesa või punn ja soon (nuut). Tapiks nimetatakse osa, mis läheb teise prussi vastavasse avasse. Tapp saadakse prussi otsast väljasaagimise teel, see võib olla sisseasetatav (eraldi valmistatud). Puidu kiud peavad olema paralleelsed tapi teljega. Vormilt võivad tapid olla lamedad, trapetsikujulised või ümmargused; konstruktsiooniliselt detailiga ühest tükist või sissepandavad. Sissepandavad on ümartapid (nn lamellod), tüüblid, samuti veedrid (liistud punni asemel). Sissepandavate tappide kasutamine võimaldab 6-10% puitu kokku hoida.

4 Joonis 3.4. Tappseotiste põhielemendid Joonis 3.5. Tapi elemendid Detailide ühendamiseks laiuses kasutatakse täispunn- ja poolpunnseotist, liistseotist ja ümartapp e. tüübelseotist. Täispunnseotis täispunniga servseotis, ühendamine punni ja soonega, jääb vastupidavuselt veidi alla sileservseotistele, samuti suureneb puidu kulu 15% (punni õlgade väljafreesimise arvel. Kasutatakse põhiliselt plaatdetailide kreppimisel. Kujult võib punn olla väga erinev. Täisnurkse ja trapetsikujulise täispunnseotise mõõtmed on standardiseeritud (GOST ). Standardiseeritud täisnurkse punnseotise mõõtmed (mm-tes):

5 S 0 S 1 l r=1 2 mm, l 1 =l+1 2 mm Sama standardiga on standardiseeritud ka trapetsikujuline punnseotis: S 0 S 1 l l 1 r , , , , , , , , Soovitavad poolpunnseotise mõõtmed (mm-tes) S 0 b h=s 0 0,5 mm Liistsulundiga seotis on väga tugev kui veedriks (liistuks) võtta ristikiudu lõigatud puidust või vineerist. Liistsulundiga seotise mõõtmed: L=20-30 mm L 1 =L+(2.3 mm) S 1 =0,4S 0 (puitliistu puhul) S 1 =0,25S 0 (vineerist liistu puhul) Mõõde S 1 tuleb ümardada sobiva soonefreesi mõõduni (4,5,6,8,10,12,16,20 mm) Töökulutus on suurem ümartapi e tüübelseotise puhul, sest tüübliavad tuleb väga täpselt puurida. Tüübli läbimõõt 8 10 mm, tüüblite pikkus mm, tüüblite vahe mm, lühematel detailidel kuni 100 mm.

6 Pikkuses jätkamises kasutatakse hammastappi. Hammastapi tugevuseks on % massiiv - puidu tugevusest (välja arvatud löökkoormus). Vähem tugevust nõudvates elementides kasutatakse ka kiiltappi, mille tugevus oleneb kiilu pikkusest. Nurkmised seotised on koondatud järgnevasse tabelisse, soovitavad mõõtmed GOST järgi. Läbiv lahtine ühekordne tapp Läbiv lahtine kahekordne tapp Läbiv lahtine kolmekordne tapp Mitteläbiv poolpeittapp Läbiv poolpeittapp Mitteläbiv peittapp Läbiv peittapp Läbivate ja mitteläbivate tüüblitega (ümartappidega) Mitteläbiva tapiga Mitteläbiva nuudiga Läbiva ühekordse tapiga Läbiva kahekordse tapiga

7 Mitteläbiv punni ja nuudiga Mitteläbiv nuudiga Mitteläbiv tüüblitega Mitteläbiv kalasaba tapiga Läbiv lahtine sirgete tappidega Läbiv lahtine kalasaba tappidega Tüüblitega Läbiv ja mitteläbiv eerungnurk tüüblitega Mitteläbiv eerungnurk sideliistuga Läbiv eerungnurk sidelapiga Hammastapp L t b 50 12,00 2, ,00 1,0 20 6,00 1,0 10 3,50 0,5 5 1,75 0,2

8 Joonis 3.6. Tappseotised. a- kahe keelega harktapp, b ühe keelega harktapp, c eerunglõikega pooltapp, d kaldõlgadega harktapp, e kahe sidelapiga eerungnurktapp, f peittapid, g seotise tugevdamine naagliga, h seotise tugevdamine nurkrauaga Standardiga on määratud, et arvutatud tapi paksus ja tüübli läbimõõt ümardatakse lähima mõõduni: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25 mm. Ots- ja T-seotistes ühendatakse detailid omavahel sõltuvalt detaili paksusest ja otstarbest kas ühevõi mitmekordsete läbivate tappidega, või mitteläbivate tappidega. Tappide arvu suurendamine suurendab liimivuugi pindala, seega liimühenduse tugevus tõuseb. Nurkseotisi peittapiga ja poolpeittapiga kasutatakse juhul kui on vajalik peita ühelt küljelt tapipesa ja tagada, et ühenduse montaazhil ei tuleks ühendatavad prussid lahti. Eerungnurkseotised võimaldavad detailide otste katmist, kuid võrreldes eelnevate seotistega on nad nõrgemad ja nõuavad valmistamisel suuremad täpsust (on ka töömahukamad).

9 Tüübelseotised on võrreldes läbiva lahtise tapiga nõrgem ca 35%. Arvestades, et enamikes mööbli ühendustes on ühendustele mõjuvad koormused väiksemad purustavatest koormustest võib neid kasutada, sest nad võimaldavad puidu kokkuhoidu. Tüübelühendusega nurkseotises soovitatakse ühesuguse tugevuse saavutamiseks pressida tüübel prussi otsa sügavuseni kuni 0,55 tüübli pikkusest ja prussi serva sügavuseni kuni 0,45 tüübli pikkusest. Näiteks kui ühendatakse tooli sari tooli jalaga tüüblitega pikkusega 60 mm, siis sarja otsa pressitakse tüübel sügavuseni 33 mm ja tooli jalga sügavuseni 27 mm. Nurkmine kastseotis sirgete tappidega on väga tugev, kuid tappühenduse otsad on mõlemal küljel nähtavad. Tihti kasutatakse peittappidega kalasabatappühendust (joonistel kujutamata) kastide valmistamisel, kus on nõutud, et ühendus oleks ühelt küljelt kaetud. Tüüblitega kastseotist (või liistsulundiga kastseotist joonisel kujutamata) kasutatakse siis, kui tüüblid ja liist töötavad mitte tõmbele, vaid lõikele. Mitteläbivat tüüblitega kastseotist kasutatakse enamasti korpusmööbli kilpdetailide ühendamiseks. Konstrueerimisel peab arvestama, et tüüblite arvu suurendamine ühel seotisel raskendab seotise valmistamist ja monteerimist, kuid suurendab ühenduse tugevust. Ühele seotisele ei soovitata panna üle nelja tüübli. 3.3 ÜHENDAMINE KRUVIDEGA, NAELTEGA JA KLAMBRITEGA Kruvidega ühendamist kasutatakse neis toodetes, mis võivad niiskuda ja liimseotis üksinda ei osutu vastupidavaks. Kruvidega ühendamist kasutatakse kas kui iseseisvat ühendamise viisi või kui lisakinnitust liimimisele. Viimast kasutatakse siis kui ühendamine üksnes kruvidega osutub mitteküllaldaseks ( näiteks muutuval koormusel töötavad ühendused). Kruviseotise vastupidavus sõltub kruvi hoidva materjali omadustest (õieti materjali võimest hoida kruvi). Konstrueerimisel tuleb arvestada materjali, kuhu kruvi keeratakse, kruvi läbimõõtu ja sissekeeramise sügavust. Puidu omadus hoida kruvi sõltub tema liigist (tihedusest): Võrreldes kruvi väljatõmbamist männipuidust (koefitsient 1,0) vajatakse tammest, pöögist ja saarest väljatõmbamisel 1,5 2 korda suuremat jõudu. Samas lepapuidust kruvi väljatõmbamisel on vaja 1,5.. 2 korda väiksemat jõudu kui männipuidust väljatõmbamisel. Puidu tiheduse tõustes võime kruvisid hoida suureneb. Kruviliide pikikiudu on keskmiselt kaks korda nõrgem ristikiudu kruviliitest. Tisleriplaatide võime kruvi hoida on umbes sama, mis männipuidul, puitlaastplaadil suunaga risti plaati veidi kõrgem, aga servas tunduvalt nõrgem kui männipuidul. Kui kruviliide puitlaastplaadis töötab muutuval koormusel, langeb selle tugevus. Tugevust alandab ka puitlaastplaadi kalduvus lahtikihistumisele. Kruviliite kasutamisel plaadi servas tuleb serva konstruktiivselt tugevdada (kreppliist) või valada kruviavasse liimi. Liimi pihustamisel rõhul 2 5 at avasse tungib see puitlaastplaadi poorsesse struktuuri ja tugevdab auku ümbritsevat tsooni. Tugevdatud alas on kruviliite tugevus suurem kui männipuidus. Kruviliite tugevus sõltub kruvi läbimõõdust ja sissekeeramise sügavusest. Näiteks 3 5 mm läbimõõduga kruvidel suureneb nende väljatõmbamisjõud N iga 0,5 mm kohta läbimõõdu suurendamisel; sügavuse suurenedes 5 15 mm suureneb vastupanujõud N iga 5 mm kohta. Seda tuleb tingimata konstrueerimisel arvestada. Kui valitud kruvi sissekeeramise sügavus

10 ei kindlusta kruviliite vajalikku tugevust ja konstruktiivselt ei ole seda võimalik suurendada, on vajalik suurendada kruvi diameetrit. Üldiselt ei tohi kruvi keerme pikkus olla väiksem tema sissekeeramise sügavusest (õhukeseseinaliste detailide hinged, tõmmitsad, plaadid on soovitav kasutada lõpuni keermega kruvisid liite tugevus kasvab %. Kruvi alla puuritakse pesa (sisselõikuvate kruvide korral ei pruugi seda teha). Pesa läbimõõt on umbes 2/3 kruvi läbimõõdust (osa autoreid annab siin võrdne kruvi keerme sisemise diameetriga) Puitlaastplaadis 0,85 kruvi läbimõõdust. Kruvi pesa ei tohi olla sügavam kui kruvi keermestatud osa pikkus. Kinnitatavasse detaili puuritakse 0,5 mm võrra kruvi läbimõõdust suurem ava. Süvistatud kruvi kasutamisel puuritakse senkava, mis on 0,5 1 mm sügavam kui kruvi pea. Naelühenduse puhul on puidu vastupanu väljatõmbamisele 2 3 korda väiksem kui kruviühen - duse puhul. Seetõttu kasutatakse naelu mööblikonstruktsioonides vähe. Neid kasutatakse vaid tehnoloogilistel abioperatsioonidel (näiteks liimitava detaili kinnitamine naeltega liimi kõvenemise ajal). Naelühendusi rakendatakse ka näiteks tagaseinte ja teiste vineerist detailide kinnitamisel. Naelühenduse tugevus oleneb naela kujust, tema läbimõõdust, pikkusest, puidu niiskusest jne. Naela pikkus peab olema vähemalt kolm korda suurem kui külgelöödava detaili paksus (25 mm detaili kinnitamiseks peab nael olema vähemalt 75 mm pikk) s.t nael peab minema detaili sügavuseni mitte vähem kui 2/3 naela pikkusest. Detailide lõhenemise vältimiseks tuleb nael lüüa kaugusel mitte vähem kui 15d otspinnast ja 5d servpinnast, kus d on naela läbimõõt. Puunaelad e naaglid on abikinnitusvahendiks tappühenduste täiendaval kinnitamisel (kasutatakse uste ja akende nurkühendustes väljaväänamise vastu). Klambreid (staples)kasutatakse lehtmaterjali (vineer, puitkiudplaat jne), riidematerjalide ja vedrude kinnitamiseks pehme mööbli valmistamisel. Tuntakse Ï kujulisi, L kujulisi klambreid. Klambreid kasutatakse tehnoloogilistel abioperatsioonidel näiteks raamide kinnitamisel (vt joonis) Tänapäeval kasutatakse seoses klambripüstolite laialdase levikuga klambreid tihti, tööjõudlus on suurem kui naeltega kinnitamisel. Puitmajade ehitamisel ja ka pehme mööbli karkasside valmistamisel kasutatakse klambriplaate (nail plates, truss plates)

11 Joonis 3.6. Klambriplaadid, naelplaadid ja kinnitus poltidega

12 3.4 LAHTIVÕETAVAD ÜHENDUSED