Соединение деревянных частей в конструкциях посредством кольцевого шипа, вставляемого в кольцевые пазы соединяемых частей Советский патент 1928 года по МПК B27F1/16 E04B1/38 

Если при соединении деревянных частей должны быть переданы большие растягивающие усилия, то в этом случае, в местах соединений, делаются весьма значительными не только нагрузка от сжатия (давление на тело дерева), но также нагрузка на срез, так что части деревянной конструкции должны быть в состоянии воспринять и сжимающие и срезывающие усилия. Сообразно с этим для передачи больших сил не годятся деревянные соединения, при которых равноосно высверленные отверстия соединяемых деревянных частей захватывает кольцевой щип, а в отверстиях вставлен внутренний независимый от деревянных частей деревянный сердечник. Хотя в этом случае деревянный сердечник нагружается на срез, но срезывающая сила передается не непосредственно на соединяемые деревянные части.

Таким образом, соединение посредством кольцевого шипа должно быть так сконструировано, чтобы кольцевой шип был вставляем в кольцевые пазы, имеющие одну и ту же ось, а деревянный сердечник внутри кольцевого шипа заодно с деревянными частями передавал бы действующую на него срезывающую силу.

Известные соединения последнего рода с кольцевыми щипами, вставленными в кольцевые пазы деревянных частей, для передачи больших растягивающих сил, не удовлетворяют своему назначению, потому что щип представляет цельное кольцо. Чтобы получить потребную для передачи больших сил больщую площадь сопротивления, требуются также большие и соответственно толстые кольца (диаметром до размера самых толстых деревянных брусьев, т.-е. может

быть до 30 см). На постройке, в соединяемых деревянных частях не удается сделать кольцевые пазы совсем точными при помощи обыкновенных инструментов, так что ширину пазов приходится делать больше толщины колец; зазор между пазом и кольцом получается, однако, и при более мелком диаметре, вследствие неточности при работе. Закрытые кольца к тому же обладают слишком незначительной гибкостью для того, чтобы они могли под влиянием действующих сил менять свою форму так, чтобы повсюду прилегать к стенкам пазов в направлении действия сил. Если, например, закрытый кольцевой шип своей внутренней стороной прилегает к деревянному сердечнику, а противоположная стенка паза, наоборот, имеет зазор, то только деревянный сердечник, внутри кольцевого шипа, привлечен к передаче сил, в которой не принимает участие та часть дерева, которая находится снаружи кольцевого шипа. Наоборот, при прилегании кольца только со стороны наружной стенки паза, но без прилегания его с внутренней стороны к деревянному сердечнику, последний не участвует в передаче усилий.

Предлагаемое изобретение предназначается для устранения означенных недостатков при соединении деревянных частей, так как шип, сцепляющий кольцевые пазы соединяемых деревянных частей, прорезан. В этом случае кольцевой шип настолько разгибается или сгибается под действием появляющихся в деревянных частях сил, что он прилегает не только к внутренним деревянным сердечникам или к наружному телу дерева, но и к внутренним деревянным сердечникам и вместе с тем и к наружному телу дерева, вследствие чего и деревянный сердечник и тело дерева одновременно привлекаются к восприятию силы, при чем каждая часть принимает половину силы. Проре.занный кольцевой шип имеет также то преимущество против цельного, что вставка кольцевого шипа в кольцевые пазы осуществляется значительно легче, так как не требуется ни вколачивания его в кольцевые пазы одной из деревянных частей, ни набивания на него кольцевого паза другой деревянной части, а нужно только вкладывание его в пазы деревянных частей. Таким образом, изготовление соединений деревянных частей очень упрощено.

Предлагаемый кольцевой шип представлен на чертеже, где фиг. 1 изображает вид спереди, фиг. 2 - разрез через ось кольцевого шипа, фиг. 3, 4 и 5 демонстрируют изменение формы кольцевого шипа под действием воспринимаемых сил, фиг. 6 и 7 показывают схемы направлений действующих сил и образовывающегося скручивающего момента, фиг. 8 и 9 показывают различные средства для устранения появляющихся нежелательных изменений формы кольцевого шипа.

Деревянные части а и в их плоскостях соприкасания снабжены кольцевым пазом с, в котором лежит кольцо е, прорезанное в длину у d винт соединяет деревянные части вместе. Когда в деревянных частях а н b действует пара равных, взаимно противоположных растягивающих сил Z (фиг. 3), то кольцевой шип е, у деревянной части а (фиг. 5), своим верхним наружным краем ложится на самое тело дерева и внутренним нижним краем на деревянный сердечник, у деревянной же части Ь, наоборот,-нижним наружным краем ложится на тело дерева и верхним внутренним краем на деревянный сердечник.

Если кольцевой шип приготовлен, как это описано выше, то действующие в деревянных частях одинакового размера растягивающие силы Zj и Zg приводят иногда к нежелательным деформациям кольцевого шипа. Л именно, растягивающие силы вызывают на обозначенных на фиг. б местах внутренние