Puittoodete konstrueerimine .
Loengumaterjal II
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
S
ileda
Tappidega
Naeltega
Puidu-
Klambritega
v
uugiga
kruvidega
Nurkseotised
Pikkuses Laiuses
• Kaldliide
• Täispunniga
• Kiilliide
• Poolpunniga
• Liistuga
• Tüüblitega
Otsseotised
T-seotised
Kastseotised
• Läbivad
• Läbivad
• Läbivad
• Lamedad
• Lamedad
•
Poolpeit -
• Poolpeit
• Mittelamedad
• Mitteläbivad
• Mitteläbivad
• Läbivad. Ümarad
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
LAHTIVÕETAVAD SEOTISED
Jäigad
Šarniirsed
• Tõmmitsad
• Mahavõetavad
•
Tüüblid • 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
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
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 ,
laed -
põhjad, riiulid, uksed.
Kui aluseks on massiivpuit, siis lõhenemise vältimiseks pealistuskihi kiudude suund olema 45-90°
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 45-90° 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.
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
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 9330-76).
Standardiseeritud täisnurkse punnseotise mõõtmed (mm-tes):
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
S0 S1 l 10-12
4
6
12-19
6
6
19-25
8
8
25-29
20
10
19-40
12
12
r=1…2 mm, l1=l+1…2 mm
Sama standardiga on standardiseeritud ka trapetsikujuline punnseotis:
S0 S1 l l1 r 12-13
5,5
7
8
1,5
15-16
6,5
8
9
2
20-22
8,5
10
11
2
25
9,0
10
11
2
30-35
11,5
12
13
3
40-45
14,5
12
15
3
50-60
16,5
12
15
3
Soovitavad poolpunnseotise mõõtmed (mm-tes)
S0 b 12-15
6
15-20
8
20-30
10
30
116
h=S0 – 0,5 mm
Liistsulundiga seotis on väga tugev kui veedriks (liistuks) võtta ristikiudu lõigatud puidust või
vineerist. Liistsulundiga seotise mõõtmed:
L=20-30 mm L1=L+(2….3 mm)
S1=0,4S0 (puitliistu puhul)
S1=0,25S0 (vineerist liistu puhul)
Mõõde S1 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 30…40 mm, tüüblite vahe 150…250 mm, lühematel
detailidel kuni 100 mm.
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
Pikkuses jätkamises kasutatakse hammastappi. Hammastapi tugevuseks on 80…100%
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 9330-76
järgi.
Läbiv
lahtine ühekordne tapp Läbiv lahtine kahekordne tapp
Läbiv lahtine kolmekordne
tapp
Mitteläbiv poolpeittapp
Läbiv poolpeittapp
Mitteläbiv peittapp
Läbiv peittapp
Läbivate ja mitteläbivate
Mitteläbiva
tapiga tüüblitega (ümartappidega)
Mitteläbiva nuudiga
Läbiva ühekordse tapiga
Läbiva kahekordse tapiga
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
Mitteläbiv punni ja nuudiga
Mitteläbiv nuudiga
Mitteläbiv tüüblitega
Mitteläbiv
kalasaba tapiga
Läbiv lahtine sirgete
Läbiv lahtine kalasaba
tappidega
tappidega
Tüüblitega
Läbiv ja mitteläbiv
Mitteläbiv eerungnurk
eerungnurk tüüblitega
sideliistuga
Läbiv eerungnurk sidelapiga
Hammastapp
L
t
b
50 12,00 2,00
32 8,00 1,0
20 6,00 1,0
10 3,50 0,5
5 1,75 0,2
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
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 ühe-
või 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).
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
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 30…50 N iga 0,5 mm kohta läbimõõdu
suurendamisel; sügavuse suurenedes 5…15 mm suureneb vastupanujõud 150…300 N iga 5 mm
kohta. Seda tuleb tingimata konstrueerimisel arvestada. Kui valitud kruvi sissekeeramise sügavus
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
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 25..30%.
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)
Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
Joonis 3.6. Klambriplaadid, naelplaadid ja kinnitus poltidega Puittoodete konstrueerimine. Loengumaterjal II
3.4 LAHTIVÕETAVAD ÜHENDUSED
Kõik kommentaarid