В соединениях столярно-мебельных изделий большое значение имеет свойство древесины оказывать сопротивление выдергиванию гвоздей и шурупов. Прочность гвоздевых соединений зависит от трения между гвоздем и древесиной. Сила трения в свою очередь зависит от породы древесины, ее твердости, упругости и от того, в каком направлении по отношению к волокнам вбит гвоздь или ввинчен шуруп. Чем больше поверхность соприкосновения гвоздя или шурупа с древесиной, тем прочнее они удерживаются в древесине. Поэтому, если требуется увеличить трение, гвоздь заершивают, т. е. делают на нем зазубрины, или вместо гвоздя применяют шуруп. Нарезные гвозди со звездчатым или квадратным сечением удерживаются в древесине лучше, чем гвозди с круглым сечением. На прочность удерживания шурупов и гвоздей большое влияние оказывает влажность древесины. Железные гвозди и шурупы, находящиеся во влажной древесине, ржавеют, по мере разъедания их ржавчиной ослабевает крепление. Учитывая это, при конструировании столярных изделий, предназначаемых к эксплуатации в условиях повышенной влажности, следует применять гвозди и шурупы с антикоррозийным покрытием или заменять их деревянными гвоздями-нагелями.
Гвоздь, шуруп или нагель в торце детали держатся хуже, чем в боковой поверхности. Плотная древесина оказывает большое сопротивление вколачиванию гвоздя и может раскалываться при этом. Поэтому в чертежах нужно указывать на необходимость предварительного высверливания в плотной древесине гнезд под гвозди и шурупы.
В зависимости от породы древесины сопротивление выдергиванию шурупов неодинаково (таблицы 4 и 5).
Свойства древесины под действием влаги и температуры изменять форму и размеры (набухать, коробиться и усыхать) имеют большое значение для конструкций столярно-мебельных изделий. Величина этих изменений зависит от многих факторов, возраста и строения древесины, направления волокон в деталях, наличия пороков и т. д. Ниже точки насыщения волокон размеры изменяются по длине в минимальных пределах (от 0,1 до 1%), в тангентальном направлении - в максимальных пределах (от 6 до 10%). Пределы изменений в радиальном направлении - от 3 до 5 %.
Таблица 4. Сопротивление в кг выдергиванию гвоздей (оцинкованных, вес 1000 шт. 315 кг, глубина вбивания 32 мм).
Порода | Влажность в % | Объемный вес в г/см3 | Сопротивление выдергиванию в плоскостях | ||
торцовой | радиальной | тангентальной | |||
Осина | 6,5 | 0,41 | 64 | 82 | 84 |
Липа | 6,5 | 0,41 | 56 | 81 | 79 |
Ясень | 8,9 | 0,64 | 157 | 185 | 184 |
Бук | 8,4 | 0,669 | 146 | 202 | 187 |
Береза | 8,6 | 0,661 | 135 | 193 | 184 |
Ильм | 8,2 | 0,537 | 96 | 140 | 137 |
Граб | 6,5 | 0,718 | 187 | 210 | 195 |
Клен | 7 | 0,552 | 110 | 150 | 142 |
Дуб | 7,6 | 0,66 | 134 | 157 | 150 |
Сосна | 8,2 | 0,599 | 89 | 132 | 142 |
Ель | 9,4 | 0,359 | 55 | 72 | 75 |
Таблица 5. Сопротивление в кг выдергиванию железных шурупов с плоской головкой.
Длина в мм | Сопротивление выдергиванию | |||
сосна | ясень | |||
в радиальной плоскости | в тангентальной плоскости | в радиальной плоскости | в тангентальной плоскости | |
25 | 76 | 83 | 142 | 130 |
29 | 91 | 111 | 190 | 163 |
32 | 139 | 148 | 235 | 135 |
38 | 149 | 163 | 245 | 158 |