Дюбель представляет собой цилиндрический стержень , как правило , изготовлены из дерева , пластика или металла . В оригинальном изготовленном виде дюбель называется дюбелем . Дюбели часто разрезают на короткие отрезки, называемые установочными штифтами . Дюбели обычно используются в качестве структурного усиления при изготовлении корпусов и во многих других областях, включая:
- Опоры для мебельных полок
- Подвижные игровые элементы (например, колышки)
- Вешалки для одежды, ключей и инструментов.
- Оси колес в игрушках
- Детенты в гимнастических захватах
- Подставки для многоярусных свадебных тортов
Деревянный дюбель
Производственный процесс
Традиционный инструмент для изготовления дюбелей - это дюбельная пластина , железная (или, лучше сказать, закаленная инструментальная сталь ) пластина с отверстием, имеющим размер желаемого дюбеля. Чтобы сделать дюбель, кусок дерева раскалывается или строгается до размера, немного превышающего желаемый, а затем вбивается в отверстие в дюбельной пластине. Острые края отверстия срезают лишнюю древесину. [1] [2] [3]
Второй подход к нарезке дюбелей - это повернуть кусок слишком большого ложа мимо фиксированного ножа или, альтернативно, повернуть нож вокруг ложа. Машины, основанные на этом принципе, появились в 19 веке. [4] [5] Часто это небольшие настольные инструменты. [6] [7]
Для небольших объемов производства деревянные дюбели обычно производятся на промышленных установках для изготовления дюбелей, основанных на тех же принципах, что и роторные фрезы, описанные выше. В таких станках могут использоваться сменные режущие головки различного диаметра , что позволяет быстро менять станки для изготовления дюбелей разных диаметров. Как правило, механизм является открытым, с направляющими для материала на входе и выходе из станка, что позволяет изготавливать непрерывные дюбели неограниченной длины. Начиная с 19 века, некоторые из этих станков для установки дюбелей имели механизмы механической подачи для перемещения ложи мимо режущего механизма. [8] [9]
Производство больших объемов дюбелей осуществляется на станке для обработки древесины , который одновременно формирует несколько дюбелей из цельного куска прямоугольной заготовки (например, дерева). В этих машинах используются две широкие вращающиеся режущие головки, одна над ложей, а другая под ней. Головки имеют почти одинаковые режущие профили, так что каждая из них образует ряд прилегающих друг к другу «полушпонок». Головки выровнены друг с другом, и одна головка имеет такую форму, чтобы делать более глубокие надрезы по краям дюбелей, чтобы разделить заготовку на отдельные дюбели, в результате чего группа дюбелей выходит параллельно на выходе из машины.
Заявление
Деревянный дюбель, используемый в деревообработке, обычно нарезается на дюбели, которые используются для усиления стыков и поддержки полок и других компонентов в корпусе . Некоторые плотники изготавливают свои собственные дюбели, а другие покупают дюбели, предварительно нарезанные до необходимой длины и диаметра.
Когда дюбели вклеиваются в глухие отверстия , что является очень распространенным случаем в столярных изделиях на основе дюбелей , должен быть путь для выхода воздуха и излишков клея, когда дюбель вдавливается на место. Если не предусмотрено снятие гидравлического давления воздуха и клея, забивание дюбеля или зажатие стыка может расколоть древесину. Старое решение этой проблемы - строгать ровную поверхность сбоку от дюбеля; некоторые источники предлагают строгать плоскость на черновой заготовке перед окончательной формовкой круглого дюбеля. [2] Некоторые дюбели решают эту проблему путем прорезания канавки на стороне дюбеля, когда он проталкивается; это делается с помощью винта с пазом , заостренного винта, входящего сбоку в отверстие для нарезания дюбеля. [3] Некоторые установочные штифты имеют рифленый с множеством параллельных канавок вдоль их длины , чтобы служить той же цели.
Когда два деревянных бруска должны быть соединены дюбелями, заделанными в глухие отверстия, существует множество методов совмещения отверстий. Например, между деревянными частями могут быть помещены дроби, чтобы образовались вмятины, когда они зажимаются вместе; после отпускания зажима углубления указывают на центральные точки для сверления. [1] Центры дюбелей - это простые и недорогие инструменты для выравнивания противоположных глухих отверстий. Для решения этой проблемы были разработаны различные коммерческие системы, такие как Dowelmax .
Вместо обычных установочных штифтов можно использовать альтернативные методы столярки, такие как дюбели Миллера, соединители для печенья , шлицевые соединения и фирменные инструменты, такие как фуганок Domino .
История
Слово « дюбель» использовалось в среднеанглийском языке ; он появляется в переводе Библии Уиклифа (около 1382–1395 гг.) в списке частей колеса: «... и спицы, и дули на колесах ...» [10] В родстве с другими германскими языками можно предположить, что слово намного старше ( deuvel по- голландски , Dübel по- немецки ).
Деревянные дюбели использовались в производстве и обработке дерева на протяжении многих веков. Одно из самых ранних задокументированных случаев использования деревянных дюбелей было в японских святилищах в 690 году нашей эры, [ цитата необходима ], которые были построены с использованием только дерева, деревянных дюбелей и колышков и соединительных швов. Около 1000 г. н.э., Лейф Эриксон плавали через Северную Атлантику на корабле, в основном , изготовленным из перекрывающихся досок , скрепленных деревянными шпонками [ править ] и железные гвозди. Деревянные дюбеля не ржавели и поэтому были надежнее железа в долгих походах.
Металлический дюбель
В технике
Металлические дюбели или установочные штифты часто используются в качестве точных фиксирующих устройств в машинах. Стальные установочные штифты обрабатываются с жесткими допусками , как и соответствующие отверстия, которые обычно расширяются . Установочный штифт может иметь меньший диаметр, чем его отверстие, чтобы он свободно входил, или больший диаметр, чтобы его нужно было вдавить в свое отверстие ( посадка с натягом ).
При проектировании механических компонентов инженеры-механики обычно используют отверстия под дюбели в качестве ориентира для контроля отклонений позиционирования и достижения воспроизводимого качества сборки. Если для выравнивания не используются дюбели (например, компоненты соединяются только болтами), могут быть значительные отклонения или «люфты» в выравнивании компонентов.
Типичные операции сверления и фрезерования, а также методы изготовления резьбы болтов создают механический люфт, пропорциональный размеру крепежа. Например, болты диаметром до 10 мм (0,394 дюйма) обычно имеют люфт порядка 0,2 мм (0,008 дюйма). [ необходима цитата ] Однако, когда дюбели используются в дополнение к болтам, более жесткие допуски на размер дюбелей и их сопряженных отверстий - обычно 0,01 мм (0,0004 дюйма) - приводят к значительно меньшему люфту, порядка 0,02 мм (0,0008 дюйма) . [ необходима цитата ] Производственные затраты обратно пропорциональны механическим допускам, и, как следствие, инженеры должны сбалансировать потребность в механической точности со стоимостью, а также с другими факторами, такими как технологичность и удобство обслуживания.
Есть множество спецификаций, военных, ISO, DIN, ASME, к которым могут быть изготовлены штифты. И размер может даже зависеть от материала установочного штифта. Метрические установочные штифты часто встречаются двух размеров. В стандарте DIN 6325 установочные штифты немного больше номинального значения. Например, установочный штифт 3 мм будет иметь диапазон от 3,002 до 3,008 мм (от 0,1182 до 0,1184 дюйма). В стандарте ISO 2338 установочные штифты немного меньше - номинальный диапазон 3 мм составляет от 2,986 до 3,000 мм (от 0,1176 до 0,1181 дюйма). Терминология (например, «негабаритный», «стандартный») не совсем согласована между поставщиками. В дюймовых штифтах «увеличенный размер» относится к штифтам, размер которых значительно превышает размер изношенных отверстий под дюбеля. Наиболее распространенные штифты дюймового размера имеют немного завышенный размер, также доступны версии «меньшего размера».
В автомобилях дюбели используются, когда требуется точное выравнивание стыковки, например, в корпусах дифференциалов, двигателях и трансмиссиях.
Болты в болтовом соединении часто выполняют важную функцию дюбеля, противостоящего усилиям сдвига . По этой причине у многих болтов имеется гладкая нерезьбовая часть стержня. Это дает более близкое прилегание к отверстию , а также позволяет избежать некоторых проблем с разъедающим износом , когда винтовая резьба упирается без резьбы компоненты.
В деревообработке
Крест дюбель представляет собой цилиндрическую форму металлической гайкой (т.е. металлический дюбель) , который используется для соединения двух кусков дерева. Как и другие металлические гайки, у нее есть внутреннее резьбовое отверстие, хотя отверстие необычно тем, что проходит через стороны дюбеля. Один или оба конца дюбеля имеют прорези, причем прорези ориентированы параллельно резьбовому отверстию, через которое будет проходить болт.
При установке поперечного дюбеля два деревянных куска выравниваются, и отверстие под болт просверливается в одном куске дерева и в другом. Поперек отверстия для болта просверливается отверстие под дюбель, и в него вставляется поперечный дюбель. Отвертка вставляется в прорезь на конце поперечного дюбеля, и дюбель поворачивается так, чтобы его резьбовое отверстие совпадало с отверстием для болта. Затем болт вставляется в отверстие для болта и ввинчивается в поперечный дюбель до тех пор, пока деревянные детали не будут плотно удерживаться вместе.
Смотрите также
- Пруток
- Гайка ствола
- Стыковое соединение армированное дюбелями
- Модернизация дюбелей
- Дюбель (жонглирование)
- Застежка
- Кинематическая муфта
- Арматура
- Пружинный штифт
- Стержень с резьбой
- Нагель
Рекомендации
- ^ а б Ивин Сикелс, Упражнения в деревообработке , Американская книжная компания, 1889 г .; см. Упражнение 18. «Соединение дюбелями», страницы 104-105.
- ^ a b Изготовление и установка дюбелей, Scientific American , Vol. XLIX, № 6 (11 августа 1883 г.); стр.88.
- ^ a b Х. Х. Паркер, Изготовление деревянных дюбелей, Popular Mechanics , Vol. 41, № 6 (июнь 1924 г.); стр.957.
- ↑ Уильям Х. Уитлок, Улучшение токарного инструмента, патент США 83573 , выданный 27 октября 1868 г.
- ^ Sanford А. Пенни, Токарный станок, патент США 398077 , выданный 19 февраля 1889.
- ↑ Эдвард А. Черри, Инструмент для формирования круглых дюбелей и стержней, патент США 1367462 , выдан 1 февраля 1921 г .; Это Дюбель № 77 Стэнли и Род Тернер.
- ^ Абдул Азиз, Леонард Г. Ли и Ллойд Sevack, дюбель чайник, патент США 6263929 , выданный 26 августа 2001 года; это устройство для изготовления дюбелей Lee Valley Veritas.
- ^ Оскар Х. Ordway, дюбель делая машину, патент США 603965 , выданный 10 мая 1898.
- ↑ Джордж У. Дэвис, Машина для изготовления дюбелей , патент США 1427073 , выданный 22 августа 1922 г.
- ^ 3 Царств 7:33 в Библии Уиклифа .