background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 
 
 
 
 

MINISTERSTWO EDUKACJI 

NARODOWEJ 

 
 

 
 
 
 
 

Piotr Sieczka 
 
 
 

 

 
 
 

Wykonywanie połączeń kształtowych 
731[02].Z1.03 
 

 

 

 
 
Poradnik dla ucznia 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wydawca

 

Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2007
 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

Recenzenci: 
mgr Iwona Sosnowska 
mgr Ireneusz Winiarski 
 
 
 
Opracowanie redakcyjne: 
mgr inż. Piotr Sieczka 
 
 
 
Konsultacja: 
dr inż. Jacek Przepiórka 
 
 
 
 
 
 
 
 
Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  731[02].Z1.03 
„Wykonywanie  połączeń  kształtowych”,  zawartego  w  programie  nauczania  dla  zawodu 
monter instrumentów muzycznych.. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom  2007 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

SPIS TREŚCI 

 
1.  Wprowadzenie 

2.  Wymagania wstępne 

3.  Cele kształcenia 

4.  Materiał nauczania 

4.1. Wykonywanie połączeń nierozłącznych 

4.1.1.  Materiał nauczania  

4.1.2.  Pytania sprawdzające 

13 

4.1.3.  Ćwiczenia 

13 

4.1.4.  Sprawdzian postępów 

15 

4.2. Wykonywanie połączeń rozłącznych 

16 

4.2.1.  Materiał nauczania  

16 

4.2.2.  Pytania sprawdzające 

22 

4.2.3.  Ćwiczenia 

22 

4.2.4.  Sprawdzian postępów 

24 

4.3. Wykonywanie połączeń stolarskich 

25 

4.3.1.  Materiał nauczania  

25 

4.3.2.  Pytania sprawdzające 

33 

4.3.3.  Ćwiczenia 

33 

4.3.4.  Sprawdzian postępów 

35 

5.  Sprawdzian osiągnięć 

36 

6.  Literatura 

43 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

1.  WPROWADZENIE

 

 

Poradnik  będzie  Ci  pomocny  w  przyswajaniu  wiedzy  o  podstawowych  sposobach 

łączenia elementów, z których zbudowany  jest instrument muzyczny. Każdy instrument jest 
zbudowany  z  różnej  liczby  części.  Ich  ilość  zależy  od  grupy,  do  jakiej  instrument  należy. 
Istnieją  instrumenty  zbudowane  z  zaledwie  jednego  elementu  –  jak  na  przykład  trójkąt,  czy 
pudełko akustyczne. Na drugim biegunie znajdują się organy piszczałkowe, które składają się 
z wielu tysięcy części. Instrumenty z każdej  grupy mają charakterystyczne dla swej  budowy 
części składowe i typowe sposoby ich łączenia. 

W instrumentach strunowych smyczkowych i szarpanych dominują połączenia stolarskie 

i klejone.  W  fortepianach  i  pianinach  połączenia  elementów  korpusu  i  obudowy  są  różnymi 
odmianami  połączeń  stolarskich,  elementy  mechanizmów  młoteczkowych  i  tłumikowych 
łączone  są  technikami  bardzo  zróżnicowanymi.  W  instrumentach  dętych  często  występują 
połączenia  nierozłączne  elementów  wykonanych  z  metalu.  W  instrumentach  dętych  często 
stosowane  są  połączenia  rozłączne.  W  mechanizmach  instrumentów  muzycznych  często 
spotykane są połączenia ruchowe. 

W  poradniku  w  skrócie  przedstawiono  większość  rodzajów  połączeń  rozłącznych 

i nierozłącznych,  spoczynkowych  jak  również  ruchowych,  stosowanych  w  konstrukcji 
instrumentów  muzycznych.  Dokładniejsze  informacje  na  temat konkretnych  typów  połączeń 
możesz znaleźć w literaturze podanej na końcu poradnika. 

W poradniku znajdziesz: 

– 

wymagania  wstępne  –  wykaz  umiejętności,  jakie  powinieneś  mieć  już  ukształtowane, 
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,  

– 

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem, 

– 

materiał  nauczania  –  wiadomości  teoretyczne  niezbędne  do  opanowania  treści  jednostki 
modułowej, 

– 

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści, 

– 

ćwiczenia,  które  pomogą  Ci  zweryfikować  wiadomości  teoretyczne  oraz  ukształtować 
umiejętności praktyczne, 

– 

sprawdzian postępów, 

– 

sprawdzian  osiągnięć,  przykładowy  zestaw  zadań.  Zaliczenie  testu  potwierdzi 
opanowanie materiału całej jednostki modułowej, 

– 

literaturę. 

 

Bezpieczeństwo i higiena pracy 

W  czasie  pobytu  w  pracowni  musisz  przestrzegać  regulaminów,  przepisów  bhp  

i  instrukcji  przeciwpożarowych,  wynikających  z  rodzaju  wykonywanych  prac.  Wiadomości 
dotyczące  przepisów  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  ochrony  przeciwpożarowej  oraz 
ochrony  środowiska  znajdziesz  w  jednostce  modułowej  731[02].O1.01  „Przestrzeganie 
przepisów  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  ochrony  przeciwpożarowej,  ochrony  środowiska 
oraz wymagań ergonomii”. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Schemat układu jednostek modułowych 

731[02].Z1 

Techniki wytwarzania 

elementów instrumentów 

muzycznych 

731[02].Z1.01 

Dobieranie materiałów 

konstrukcyjnych 

731[02].Z1.02 

Obsługa maszyn i urządzeń 

stosowanych w produkcji 

instrumentów muzycznych 

731[02].Z1.03 

Wykonywanie połączeń 

kształtowych 

731[02].Z1.04 

Wykonywanie połączeń 

klejonych 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

2.  WYMAGANIA WSTĘPNE 

 

Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć: 

– 

stosować jednostki układu SI, 

– 

posługiwać się rysunkiem technicznym, 

– 

posługiwać się pojęciem siły,  

– 

posługiwać się podstawowymi zależnościami wytrzymałościowymi, 

– 

klasyfikować instrumenty muzyczne, 

– 

klasyfikować materiały konstrukcyjne, 

– 

dobierać materiały konstrukcyjne, 

– 

korzystać z różnych źródeł informacji, 

– 

pracować w grupie. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

3.  CELE KSZTAŁCENIA 
 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

 

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, 

 

sklasyfikować połączenia kształtowe, 

 

dobrać złącza do rodzaju materiału i konstrukcji wyrobu, 

 

dobrać narzędzia niezbędne do wykonania połączeń kształtowych, 

 

przygotować powierzchnie łączonych elementów do wykonania połączeń kształtowych, 

 

dobrać elementy pośredniczące do wykonania połączeń rozłącznych, 

 

dobrać pasowanie łączonych elementów, 

 

wykonać połączenia gwintowe, 

 

wykonać połączenie wciskowe, 

 

wykonać połączenia kołkowe, 

 

wykonać połączenia sworzniowe, 

 

wykonać połączenia klinowe i wpustowe, 

 

sklasyfikować połączenia stolarskie, 

 

przygotować powierzchnie łączonych detali do wykonania połączeń stolarskich, 

 

dobrać łączniki niezbędne do wykonania połączeń stolarskich, 

 

wykonać złącza w połączeniach wzdłużnych, 

 

wykonać złącza w połączeniach narożnikowych i kątowych, 

 

wykonać złącza w połączeniach krzyżowych i półkrzyżowych, 

 

zastosować  przepisy  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy  oraz  ochrony  przeciwpożarowej 
podczas wykonywania połączeń kształtowych. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

4.  MATERIAŁ NAUCZANIA 

 
4.1.  Wykonywanie połączeń nierozłącznych

 

 
4.1.1.  Materiał nauczania 

 

Z  uwagi  na  wielość  grup  instrumentów  muzycznych  konieczne  jest  wykonywanie 

połączeń  materiałów  metalowych  jak  i  elementów  wykonanych  z  drewna  oraz  materiałów 
drzewnych.  Przykładowo  lutowanie  i  nitowanie  znajduje  zastosowanie  w  budowie 
instrumentów  dętych  blaszanych  i  drewnianych  (saksofony),  połączenia  sworzniowe, 
klinowe,  wciskowe,  gwintowe  wykorzystywane  są  najczęściej  w  instrumentach  dętych. 
Klejenie  spotyka  się  we  wszystkich  grupach  instrumentów.  Połączenia  z  materiałów 
drzewnych  wykonywane  są  w  budowie  instrumentów  strunowych  oraz  w  instrumentach 
klawiszowych.  

Podczas  wykonywania  połączeń  rozłącznych  i  nierozłącznych  należy  utrzymywać 

porządek  i  czystość  na  stanowisku  pracy.  Elementy  przeznaczone  do  montażu  należy 
umieszczać  na  miejscach do tego celu przeznaczonych. Stan techniczny  wszystkich  narzędzi 
używanych  do  wykonywania  połączeń  musi  być  dobry.  Używanie  uszkodzonych  narzędzi 
oraz nieumiejętne posługiwanie się nimi może prowadzić do wypadków. Przed rozpoczęciem 
ćwiczeń  związanych  z  wykonywaniem  połączeń  musisz  zapoznać  się  z  obowiązującymi  na 
stanowiskach roboczych przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy. 
 
4.1.1.1. Klasyfikacja połączeń nierozłącznych i rozłącznych 
 

Pojęcie  połączenia  lub  złącza  obejmuje  obszar  maszyny  lub  urządzenia,  w  którym 

dokonuje się powiązania co najmniej dwóch elementów. 

Połączenia  części  maszyn  dzieli  się  ogólnie  na  połączenia  spoczynkowe  i  ruchowe. 

W budowie instrumentów muzycznych spotyka się oba typy połączeń. 

Połączenia  spoczynkowe  ze  względu  na  możliwość  rozłączenia  bez  uszkodzenia 

elementów dzieli się na: 

− 

połączenia rozłączne – na przykład połączenia gwintowe, kołkowe, sworzniowe, 

− 

połączenia nierozłączne – połączenia spajane, nitowe. 

W zależności od sposobu wykonania połączenia spoczynkowe dzieli się na: 

− 

spojeniowe  –  na  przykład  połączenia,  gdzie  przez  odpowiedni  zabieg  technologiczny 
elementy łączone są scalane – na przykład połączenia klejone, lutowane, 

− 

plastyczne  –  połączenia  powstające  w  wyniku  odkształcenia  plastycznego  elementów 
łączonych – na przykład połączenia nitowane, 

− 

sprężyste  –  połączenie  powstałe  w  wyniku wykorzystania  sił  sprężystości  – na przykład 
połączenie wciskowe. 

− 

kształtowe  –  połączenia  te  powstają  wtedy,  gdy  na  powierzchni  styku  elementów 
łączonych wykonuje się odpowiadające sobie występy lub gdy w połączeniach występują 
elementy  pomocnicze  (tak  zwane  łączniki),  które  przenikają  powierzchnię  styku 
elementów głównych. 
Jeżeli elementy połączenia są złączone  bez pośrednictwa  łączników, to połączenie takie 

jest połączeniem  bezpośrednim. Jeśli w połączeniu stosowane są  łączniki, to połączenie  jest 
połączeniem pośrednim. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

4.1.1.2. Wykonywanie połączeń lutowanych 
 

Lutowanie  należy  do  spoczynkowych  połączeń  nierozłącznych.  Elementy  łączone  są  za 

pośrednictwem  lutu.  Przy  lutowaniu  nie zachodzi nadtapianie  powierzchni  części  łączonych. 
Połączenie  następuje  na  skutek  zwilżenia  łączonych  elementów  lutem  i  płytkiej  dyfuzji 
atomów między lutowiem a łączonymi elementami. 

Rozróżnia  się  dwie  odmiany  lutowania  –  lutowanie  miękkie  i  twarde.  W  lutowaniu 

miękkim  temperatura  topnienia  lutu  jest  niższa  niż  500

°

C.  Lutowanie  twarde  ma  miejsce 

wtedy,  gdy  temperatura  topnienia  lutu  przekracza  500

°

C.  Lutowanie  miękkie  stosuje  się  do 

łączenia części, gdy naprężenia w złączu są niewielkie. Do nagrzewania używa się lutownicy 
lub  palnika.  Lutowanie  twarde  jest  wskazane  przy  znacznych  naprężeniach,  występujących 
w złączu.  Do  nagrzewania  stosuje  się  lampy  lutownicze,  palniki  acetylenowo  –  tlenowe, 
nagrzewanie  w  piecu  elektrycznym  i  tym  podobne.  Ostatnio  coraz  częściej  do  nagrzewania 
wykorzystuje się gorące powietrze. 

 

Rys. 1.  Budowa  złącza  lutowanego  1)  materiał rodzimy,  2)  strefa  dyfuzji  lutu  w  materiał  lutowany,  3)  strefa 

dyfuzji materiału lutowanego w lut 4) lut o niezmienionym składzie chemicznym [4, s. 292] 

 

Właściwości lutu: 

– 

temperatura topnienia lutu musi być niższa od temperatury topnienia metali lutowanych, 

– 

lut w stanie ciekłym powinien dobrze zwilżać powierzchnię części łączonych, 

– 

rozrzut temperatury krzepnięcia lutu powinien być mały, 

– 

dobre właściwości mechaniczne, 

– 

rozszerzalność cieplna powinna być zbliżona do rozszerzalności metalu rodzimego 
Luty  stosowane  są  w  postaci  prętów,  past,  proszków,  drutów.  Luty  miękkie  to  stopy 

cynowe, cynowo – ołowiowe, ołowiowo – kadmowe. Lutem miękkim można łączyć wszelkie 
metale i ich stopy. Do lutowania twardego stosuje się luty z miedzi, mosiądzu, brązów, stopy 
miedzi z fosforem, stopy miedzi ze srebrem, miedzi z cynkiem i inne. 

Powierzchnie  łączone  przed  lutowaniem  powinny  być  oczyszczone  mechanicznie 

i chemicznie.  Podczas  lutowania  używa  się  topników  (kalafonia,  boraks,  chlorek  cynku), 
które  służą  do  ostatecznego  oczyszczenia  powierzchni  z  tlenków  i  innych  zanieczyszczeń. 
Topniki  chronią  lutowinę  przed  utlenianiem  oraz  poprawiają  zdolność  zwilżania  lutem. 
Topników używa się w postaci past, proszków, roztworów wodnych. 

Powierzchnie elementów łączonych muszą być również odpowiednio ukształtowane. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

Rys. 2.  Połączenia  lutowane:  a)  ślusarskie  nakładkowe  zwykłe,  b)  nakładkowe,  c)  zakładkowe  z  zakładką  gubioną,  

d)  przykładkowe,  e)  blacharskie  zakładkowe  zgniotowe,  f)  połączenie  zawijane,  g)  połączenie  zawijane 
zgniotowe, h) połączenie zawijane narożne, i) połączenie lutowane wzmocnione kołkiem [7, s. 107] 

 
Połączenia  lutowane  należy  wykonywać  tak,  aby  lutowina  pracowała  na  ścinanie. 

Na rysunku  1.  przedstawiono  sposoby  przygotowania  łączonych  powierzchni  do  lutowania. 
W procesach wytwórczych instrumentów muzycznych lutowanie wykorzystuje się najczęściej 
w budowie instrumentów dętych. W ten sposób na przykład do korpusu saksofony mocowane 
są  słupki  mechanizmów,  lutowaniem  łączone  są  również  elementy  instrumentów  dętych 
blaszanych. 

Wytrzymałość  połączenia  lutowanego  jest  największa,  gdy  grubość  lutu  w  szczelinie 

części  łączonych  zawiera  się  w  granicach  0,01  ÷  0,15  mm.  Wymiar  większy  dotyczy  lutów 
miękkich, wymiar mniejszy lutów twardych. 

Wytrzymałość  połączenia  lutowanego  oblicza  się  z  warunku  wytrzymałościowego  na 

ścinanie. Przekrój obliczeniowy przyjmuje się jako: 

S = b 

⋅ l [mm

2

]  (1) 

 

t

t

t

k

S

F

=

τ

   

(2) 

b – szerokość spoiny lutowniczej [mm], 
– długość spoiny lutowniczej [mm], 
F

t

 – siła ścinająca działająca na połączenie lutownicze, 

k

t

 – naprężenia dopuszczalne na ścinanie dla materiału lutu. 

Więcej informacji na temat wykonywania połączeń lutowanych znajdziesz w literaturze [4,7]. 
 
4.1.1.3. Wykonywanie połączeń klejonych 
 

Klejenie  jest  to  połączenie  wykonane  za  pomocą  kleju.  Polega  ono  na  rozprowadzeniu 

cienkiej  warstwy  substancji  klejącej  na  uprzednio  przygotowanej  powierzchni.  Klej  to 
materiał,  dzięki  któremu  można  bez  obróbki  mechanicznej  trwale  połączyć  ze  sobą  różne 
powierzchnie.  Kleje  są  zaliczane  do  materiałów  czynnych  powierzchniowo  (podobnie  jak 
farby, lakiery i detergenty), których cechą charakterystyczną jest zwiększanie adhezji. 

Klejeniem  można  obecnie  łączyć  niemal  wszystkie  materiały  konstrukcyjne  stosowane 

w budowie instrumentów muzycznych – drewno, tworzywa sztuczne i naturalne oraz metale. 
Połączenie klejone odznacza się znaczną wytrzymałością zmęczeniową i zdolnością tłumienia 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

10 

drgań. Połączenie to umożliwia uzyskiwanie równomiernego rozkładu naprężeń w złączu, nie 
wymaga  silnego  nagrzewania  łączonych  części,  nie  powoduje  skurczu  i  naprężeń  własnych 
oraz  niekorzystnych  zmian  strukturalnych  w  materiale  rodzimym.  Klejeniem  można  łączyć 
części bardzo cienkie, otrzymane połączenie cechuje się wysoką szczelnością, jest odporne na 
korozję, lekkie i o gładkiej powierzchni. 

Proces klejenia składa się z następujących etapów: 

– 

mechaniczne oczyszczanie powierzchni łączonych części, 

– 

chemiczne oczyszczanie – polegające głównie na odtłuszczeniu, 

– 

nakładanie kleju, 

– 

mechaniczne dociśnięcie łączonych elementów, 

– 

utwardzanie spoiny. 
W zależności od konsystencji kleje mogą być ciekłe, plastyczne i stałe, to znaczy topliwe. 

Do wykonywania połączeń klejonych stosuje się następujące rodzaje klejów: 
– 

kleje rozpuszczalnikowe – stosowane głównie do klejenia tworzyw sztucznych,  

– 

kleje oparte na polimerowych żywicach są stosowne do klejenia metali i szkła,  

– 

kleje  mieszane  –  składają  się  one  z  żywicy  wymieszanej  z  rozpuszczalnikiem,  kleje  te 
służą do łączenia drewna, papieru, gumy. 

 

 

 

Rys. 3.  Połączenia  klejone:  a)  zakładkowe  zwykłe,  b)  z  zakładką  gubioną,  c)  z  zakładką  uelastycznioną,  

d) połączenie z odciążeniem, e) nakładkowe  jednostronne, f) dwustronne, g) dwustronne z nakładkami 
wpuszczonymi,  g)  zakładkowe  przestawne,  i)  połączenie  wzmocnione  poprzez  zagięcie  brzegów, 
j) sposób zapobiegania rozwarstwieniu łączonych elementów [7, s. 109] 

 
Wytrzymałość  połączeń  klejonych oblicza  się  na  ścinanie, podobnie  jak  w połączeniach 

lutowanych. 

Podczas klejenia należy korzystać ze środków ochrony indywidualnej. Szczególną uwagę 

należy  zwrócić  na  zachowanie  właściwej  wentylacji  oraz  przestrzeganie  przepisów 
bezpieczeństwa i higieny pracy. 

Więcej informacji na temat wykonywania połączeń klejonych znajdziesz w literaturze [7]. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

11 

4.1.1.4. Wykonywanie połączeń wciskowych 
 

Połączenia  wciskowe  zaliczane  są  do  spoczynkowych  połączeń  sprężystych, 

utworzonych  przez  siły  sprężystości,  które  powstają  na  skutek  odkształcenia  elementów 
łączonych.  Wymiary  łączonych  elementów  –  na  przykład  średnice  wałka  i  tulejki  –  są 
dobrane  w  ten  sposób,  aby  w  trakcie  wykonywania  połączenia  powstał  wcisk.  Elementy 
połączenia wciskowego nazywane są czopem i oprawą. 

Wcisk  jest  to  różnica  średnicy  zewnętrznej  czopa  i  średnicy  wewnętrznej  oprawy. 

Po zmontowaniu  wcisk  wywołuje  odkształcenia  sprężyste  łączonych  części  i  docisk  na 
powierzchni styku, dzięki czemu możliwe jest przeniesienie obciążenia za pomocą siły tarcia. 

 

 

 

Rys. 4.  Połączenie wciskowe: a) elementy – czop i oprawa – przed połączeniem, b) elementy po połączeniu – uwaga – 

proporcje w średnicach łączonych części nie są zachowane, ze względu na czytelność zasady łączenia  

 
W  zależności  od  sposobu  montażu  rozróżnia  się  połączenia  wtłaczane,  skurczowe 

i rozprężne. 

Połączenie  wtłaczane  uzyskuje  się  przez  wtłoczenie  czopa  do  otworu  oprawy  lub 

nasadzenie oprawy  na czop. W celu ułatwienia montażu stosuje się  ścięcia krawędzi, tak  jak 
przedstawiono na rys.4. Wtłaczanie wykonuje się najczęściej z użyciem pras hydraulicznych, 
a dla części niewielkich za pomocą pras ręcznych lub młotka. 

Połączenie  skurczowe  uzyskuje  się  poprzez nagrzanie  oprawy.  Wskutek  ogrzania  otwór 

w oprawie zwiększa swą średnicę, co umożliwia swobodne wsuniecie czopa. Docisk powstaje 
po ostudzeniu i skurczeniu się oprawy. 

Połączenie  rozprężne  stosuje  się  przez  oziębienie  czopa.  Zasada  wykonania  połączenia 

jest analogiczna jak przy połączeniu skurczowym. 

Wytrzymałość  połączenia  wciskowego  oblicza  się  zakładając,  że  siła  wzdłużna 

F obciążająca  złącze  nie  może  przekroczyć  siły  tarcia  T  w  złączu.  Wynika  stąd  warunek 
obciążalności złącza wciskowego: 

T

F

  è 

S

p

F

t

µ

 

 3) 

µ – współczynnik tarcia ślizgowego, 
p

t

 – najmniejszy wymagany nacisk powierzchniowy na powierzchni styku, 

– pole walcowej powierzchni styku, S = 

π ⋅ d ⋅ l 

l

d

F

p

t

π

µ

   (4) 

 

W przypadku, gdy złącze jest obciążone momentem skręcającym, warunek obciążalności 

złącza jest następujący: 

2

d

T

M

  (5) 

l

d

M

p

s

2

2

π

µ

 (6) 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

12 

Jeśli  występuje  jednoczesne  obciążenie  wzdłużne  i  skręcanie,  to  wymagany  docisk 

obliczany jest z zależności: 

2

s

t

ts

p

p

p

+

  (7) 

Na  podstawie  zależności  4,  6,  7,  znając  obciążenie  i  parametry  geometryczne  złącza 

wyznacza  się  wartość  wymaganego  docisku.  Więcej  informacji  na  temat  obliczania 
parametrów wcisku oraz średnic czopa i oprawy, zapewniającej odpowiedni docisk znajdziesz 
w literaturze [7]. 

W  budowie  instrumentów  muzycznych  połączenia  wciskowe  stosuje  się  przy  łączeniu 

elementów instrumentów dętych blaszanych. 
 
4.1.1.4. Wykonywanie połączeń nitowych 
 

Połączenia  nitowe  zaliczane  są  do nierozłącznych spoczynkowych  połączeń  pośrednich. 

Łącznikiem  jest  nit,  który  składa  się  z  łba  i  trzonu.  Po  założeniu  nitu  w  otwory  łączonych 
części  nit  jest  zakuwany  poprzez  mechaniczne  spęczanie  końca  trzonu,  co  powoduje 
powstanie tak zwanej zakuwki na końcu nitu przeciwległym do łba. 

Złącze  nitowe  charakteryzuje  się  wysoką  wytrzymałością  oraz  znaczną  plastycznością. 

Nitowaniem można łączyć elementy wykonane z różnych materiałów. 

Do  wad  nitowania  zalicza  się  nierozłączność  połączenia,  dużą  pracochłonność 

wykonania, osłabienie wytrzymałości elementów łączonych. 

 

Rys. 5.  Wykonywanie  połączeń  nitowych.  1)  trzon  nitu,  2)  łeb  nitu,  3)  zakuwka,  4)  zakuwnik,  5)  przycisk, 

6) wspornik, 7) elementy łączone [7, s. 55] 

 

a) 

b) 

c) 

d) 

 

e) 

 

Rys. 6. Kolejne fazy nitowania [6, s. 197] 

 
Połączenia  nitowe  w  budowie  instrumentów  muzycznych  są  stosowane  niekiedy  do 

łączenia elementów instrumentów dętych blaszanych. 

Obliczenia wytrzymałościowe połączeń nitowanych wykonuje się z warunku na ścinanie 

i  na  naciski  powierzchniowe.  Więcej  informacji  na  temat  projektowania  połączeń  nitowych 
znajdziesz w literaturze [2,6,7]. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

13 

4.1.2.  Pytania sprawdzające

 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jaka jest klasyfikacja połączeń nierozłącznych? 
2.  Jakie są charakterystyczne cechy lutowania? 
3.  Z jakich etapów składa się proces wykonania połączenia lutowanego? 
4.  Jaką rolę w procesie lutowania pełnią topniki? 
5.  W jaki sposób oblicza się wytrzymałość połączenia lutowanego? 
6.  Jakie są charakterystyczne cechy klejenia? 
7.  Z jakich etapów składa się proces wykonania połączenia klejonego? 
8.  Jaka jest zasada działania połączeń wciskowych? 
9.  W jaki sposób uzyskuje się niezbędny wcisk w połączeniu? 
10.  W jaki sposób oblicza się wytrzymałość połączenia wciskowego? 
11.  Jaka jest zasada działania połączenia nitowanego? 
12.  Jakie  przykładowe  zastosowanie  w  budowie  instrumentów  muzycznych  znajdują 

połączenia nierozłączne? 

 

4.1.3.  Ćwiczenia

 

 
Ćwiczenie 1 

Połącz dwa elementy instrumentu muzycznego za pomocą lutowania. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  zapoznać się z technologią wykonywania połączeń lutowanych, 
4)  przygotować przyrządy i materiały niezbędne do wykonania lutowania, 
5)  dobrać środki ochrony indywidualnej, 
6)  oczyścić łączone powierzchnie w sposób mechaniczny, 
7)  przygotować łączone powierzchnie chemicznie, 
8)  wykonać lutowanie z zastosowaniem niezbędnych topników, 
9)  ocenić jakość wykonanego połączenia. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

zeszyt przedmiotowy, 

– 

instrukcja wykonania ćwiczenia, 

– 

łączone elementy instrumentów muzycznych, 

– 

materiały niezbędne do wykonania lutowania – lut, topniki, odczynniki chemiczne, papier 
ścierny, pilniki, 

– 

lutownica lub palnik acetylenowo – tlenowy, 

– 

środki ochrony indywidualnej – rękawice, okulary ochronne. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

14 

Ćwiczenie 2 

Oblicz wytrzymałość spoiny lutowniczej. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  określić rodzaj połączenia lutowniczego, 
4)  zmierzyć wymiary lutowiny, 
5)  określić naprężenia dopuszczalne materiału lutu na naprężenia ścinające, 
6)  wykonać niezbędne obliczenia, 
7)  określić maksymalną siłę, jaką może być obciążone połączenie lutownicze. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

zeszyt przedmiotowy, 

– 

instrukcja wykonania ćwiczenia, 

– 

połączone lutowaniem elementy instrumentów muzycznych, 

– 

przyrządy pomiarowe – suwmiarki, 

– 

papier formatu A4 do zanotowania obliczeń. 

 
Ćwiczenie 3 

Oblicz  minimalne  naciski  w  połączeniu  wciskowym,  które  zapewnią  przeniesienie  siły 

wzdłużnej obciążającej połączenie. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  określić gatunek materiału połączonych elementów, 
4)  określić współczynnik tarcia ślizgowego dla materiałów połączonych elementów, 
5)  określić średnicę połączenia – d, 
6)  określić długość połączenia – i
7)  obliczyć pole powierzchni styku – S,  
8)  wykonać niezbędne obliczenia, 
9)  określić minimalny wymagany nacisk na powierzchni styku łączonych elementów. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

zeszyt przedmiotowy, 

– 

instrukcja wykonania ćwiczenia, 

– 

połączone za pomocą wcisku elementy instrumentów muzycznych, 

– 

przyrządy pomiarowe – suwmiarki, 

– 

papier formatu A4 do zanotowania obliczeń. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

15 

4.1.4.  Sprawdzian postępów

 

 
Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1)  sklasyfikować połączenia nierozłączne? 

 

 

2)  określić zasadę łączenia części za pomocą lutowania? 

 

 

3)  określić rolę lutu i topników w procesie lutowania? 

 

 

4)  określić etapy wykonania procesu lutowania? 

 

 

5)  wykonać połączenia lutowane? 

 

 

6)  określić zasadę łączenia części za pomocą klejenia? 

 

 

7)  określić rolę kleju w procesie klejenia? 

 

 

8)  określić etapy wykonania procesu klejenia? 

 

 

9)  wykonać połączenia klejone? 

 

 

10)  obliczyć wytrzymałość połączenia lutowanego i klejonego? 

 

 

11)  określić zasadę łączenia części za pomocą wcisku? 

 

 

12)  określić sposób wykonania połączenia wciskowego? 

 

 

13)  obliczyć wytrzymałość połączenia wciskowego? 

 

 

14)  określić zasadę łączenia części za pomocą nitowania? 

 

 

15)  wskazać 

przykłady 

zastosowania 

połączeń 

nierozłącznych 

w konstrukcji instrumentów muzycznych? 

 

 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

16 

4.2.  Wykonywanie połączeń rozłącznych

 

 
4.2.1.  Materiał nauczania 

 

Do połączeń rozłącznych zalicza się przede wszystkim połączenia kształtowe. Połączenia 

kształtowe  w  większości  należą  do  spoczynkowych  połączeń  rozłącznych.  Połączenia  te 
powstają  wtedy,  gdy  na  powierzchni  styku  elementów  łączonych  wykonuje  się 
odpowiadające sobie występy – jak na przykład w połączeniach wielowypustowych – lub gdy 
w  połączeniach  występują  elementy  pomocnicze  (tak  zwane  łączniki),  które  przenikają 
powierzchnię  styku  elementów  głównych  –  na  przykład  w  połączeniach  wpustowych, 
kołkowych, klinowych. 

Połączenia kształtowe służą do przenoszenia obciążeń takich  jak  moment obrotowy, siła 

poprzeczna,  siła  wzdłużna.  W  zależności  od  kształtu  powierzchni  styku  rozróżnia  się 
połączenia  płaskie,  walcowe  lub  stożkowe.  W zależności  od  ustawienia  łączników  rozróżnia 
się połączenia wzdłużne oraz poprzeczne. Zależnie od rodzaju powierzchni styku lub rodzaju 
łączników rozróżnia się połączenia kształtowe: 
– 

bezpośrednie: wielowypustowe, 

– 

pośrednie: wpustowe, kołkowe, sworzniowe, klinowe. 

 
4.2.1.1. Wykonywanie połączeń kołkowych 
 

Połączenia kołkowe mogą być połączeniami spoczynkowymi oraz ruchomymi. Rozróżnia 

się kołki złączne, ustalające, kierujące oraz zabezpieczające.  
 

 

 

 

 

a) 

 

 

 

b) 

 

 

 

 

 

 

 

 

c) 

 

Rys. 7.  Przykłady  połączeń  kołkowych:  a)  połączenie  konstrukcyjne  za  pomocą  kołków  złącznych, 

b) zastosowanie  kołków  do  ustalania  położenia  części,  c)  zastosowanie  kołka  do  prowadzenia  części 
w przypadku ich ruchu względnego 

 
Obliczenia  wytrzymałościowe  połączeń  kołkowych  wykonuje  się  z  warunków 

wytrzymałościowych na naciski powierzchniowe oraz na ścinanie. 

Podczas montażu połączeń kołkowych należy zwrócić na pasowanie kołków walcowych. 

Otwory  pod  kołki  walcowe  należy  wiercić  i  rozwiercać  wspólnie  w  łączonych  elementach. 
Kołki  osadza  się  uderzeniami  młotka  lub  za  pomocą  prasy.  Osadzenie  kołków  kierujących 
wymaga  dużej  dokładności  wykonania  otworu  i  osadzenia  kołka  tak,  aby  zapewnione  było 
połączenie  ruchowe.  Montaż  i  demontaż  kołków  stożkowych  nie  powinien  sprawiać 
większych  trudności.  Demontaż  kołków  jest  odwróceniem  kolejności  czynności  podczas 
montażu.  

Połączenia  kołkowe  stosowane  są  głównie  w  mechanizmach  instrumentów  dętych  oraz 

w mechanizmach instrumentów perkusyjnych. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

17 

4.2.1.2. Wykonywanie połączeń klinowych 
 

Połączenia klinowe to połączenia rozłączne spoczynkowe. Elementem łączącym jest klin, 

którego  powierzchnie  robocze  (płaskie  lub  walcowe)  są  zbieżne  względem  siebie,  tworząc 
niewielki kąt rozwarcia 

α

Połączenia klinowe dzieli się na: 

 

poprzeczne – rysunek 8a, 

 

wzdłużne – rysunek 8b, 

 

nastawne – rysunek 8c. 

 

 

Rys. 8. Połączenia klinowe: a) poprzeczne, b) wzdłużne, c) nastawne [2, s. 66] 

 
Połączenia  klinowe  poprzeczne  są  stosowane  do  łączenia  wałów  i  tulei  przy  wstępnym 

napięciu  łączonych  elementów.  Połączenia  wzdłużne  są  stosowane  podobnie  jak  wpusty  do 
łączenia wałów z piastami kół. 

Przed  przystąpieniem  do  montażu  należy  sprawdzić  prawidłowość  wykonania  rowka 

w czopie i piaście. W przypadku rowków klinowych otwartych, po osadzeniu piasty wbija się 
klin  poprzez  uderzenia  młotkiem  miedzianym.  W  przypadku  rowków  zamkniętych  należy 
najpierw osadzić klin, a następnie osadzać piastę poprzez uderzenia młotkiem lub za pomocą 
prasy.  Demontaż  połączenia  klinowego  jest  odwróceniem  kolejności  czynności  podczas 
montażu. 

 

4.2.1.3. Wykonywanie połączeń wpustowych i wielowypustowych 
 

Połączenia  wpustowe  i  klinowe  zaliczane  są  do  pośrednich  połączeń  kształtowych 

i znajdują  szerokie  zastosowanie  do  przenoszenia  momentu  obrotowego  pomiędzy  wałem 
a osadzonym  na  nim  elementem.  Połączenia  wpustowe  wykonywane  są  najczęściej  jako 
spoczynkowe, a niekiedy jako przesuwne. 

W  zależności  od  kształtu  wpustu  rozróżnia  się  wpusty  pryzmatyczne,  czółenkowe, 

kołkowe i czołowe. Najpowszechniej stosowany wpust pryzmatyczny osadzony jest w rowku 
wzdłużnym wykonanym  w  czopie  wału. Wpust ma wysokość  większą  niż  głębokość rowka, 
w którym  jest  osadzony,  dlatego  wystaje ponad  powierzchnię  styku  czopa  i  piasty.  Przekrój 
poprzeczny  wpustów  pryzmatycznych  jest  prostokątny,  a  ich  wymiary  są  znormalizowane. 
Kształty  oraz  wymiary  wpustów  są  znormalizowane,  norma  PN/M-85005  opisuje  wpusty 
pryzmatyczne, natomiast PN/M-85008 wpusty czółenkowe.  

Wymiary  przekroju  poprzecznego  zależą  od  średnicy  czopa.  Długość  wpustu  zależy  od 

wartości  momentu  obrotowego  przenoszonego  przez  połączenie  wpustowe.  Długość  wpustu 
oblicza się z warunku wytrzymałościowego na naciski dopuszczalne. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

18 

 

Rys. 9.  Przykłady połączeń wpustowych  a) połączenie z wpustem pryzmatycznym, b) połączenie z  wpustem 

czółenkowym, c) połączenie z wpustem pryzmatycznym przykręcanym [2, s. 64] 

 
Przed  przystąpieniem  do  montażu  należy  sprawdzić  prawidłowość  wykonania  rowka 

w czopie  i  piaście.  Następnie  osadza  się  wpust  w  rowku  wału  poprzez  lekkie  uderzenia 
młotkiem  miedzianym,  wykorzystując  do  tego  celu  prasy  lub  specjalne  oprzyrządowanie. 
Szczególnej  staranności  wymaga  sprawdzenie  dokładności  przylegania  wpustu  do  bocznych 
ścian rowka oraz wysokość wystawania wpustu. 

Demontaż  połączeń  wpustowych  jest  odwróceniem  kolejności  montażu,  tzn.  należy 

najpierw  demontować  element  osadzony  na  wale,  następnie  w  przypadku  wpustów 
przykręcanych wykręcić wkręty i wyjąć wpust z rowka wpustowego. 

Połączenia  wielowypustowe  są  zaliczane  do  połączeń  ruchowych  i  podobnie  jak 

połączenia wpustowe przenoszą moment obrotowy, a ponadto środkują piasty kół na czopach. 
Ponadto  połączenia  te  mogą  przenosić  większe  obciążenia,  gdyż  naciski  rozkładają  się 
równomiernie na wszystkie wypusty. 

Połączenia tego rodzaju spotyka się w mechanizmach instrumentów perkusyjnych. 

 

 

 

Rys. 10. Odmiany połączeń wielowypustowych: a) równoległe, b) ewolwentowe, c) wielokarbowe 

 
Przebieg  montażu  jest  uzależniony  od  rodzaju  połączenia.  Połączenia  spoczynkowe, 

zwłaszcza  trudno  rozłączne  montuje  się  za  pomocą  specjalnych  przyrządów  lub  na  prasie, 
przy ewentualnym wykorzystaniu podgrzewania piasty do temperatury 80÷120

0

C.  

Montaż  połączeń  ruchowych  przeprowadza  się  ręcznie  lub  przy  zastosowaniu  lekkich 

uderzeń  narzędzia  ręcznego.  Istotną  częścią  montażu  połączeń  wielowypustowych  są 
czynności  kontrolne  związane  przede  wszystkim  z  wzajemnym  położeniem  zmontowanych 
elementów oraz ich współpracą.  
 
4.2.1.4. Wykonywanie połączeń sworzniowych 
 

Połączenia sworzniowe służą głównie do budowy przegubów. Sworzeń ma kształt walca 

zaopatrzonego  w  elementy,  które  uniemożliwiają  osiowe  przemieszczanie  się  sworznia 
w przegubie.  

Połączenia  sworzniowe  oblicza  się  z  warunku  wytrzymałościowego  na  ścinanie 

(dla sworzni ciasno pasowanych) lub na zginanie (dla sworzni pasowanych luźno). 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

19 

 

 

Rys. 11. Typowe połączenie sworzniowe tworzące przegub walcowy 

 
Podczas  montażu  połączeń  sworzniowych  mających  charakter  przegubów,  istotne  jest 

umiejscowienie  sworznia  w  jednym  z  elementów przez ciasne  pasowanie  lub  zakołkowanie, 
przy  jednoczesnym  pozostawieniu  swobody  ruchu  w  drugim  elemencie.  W  przypadku 
stosowania  pierścieni  Seegera  do  ustalania  położenia  sworzni  należy  stosować  specjalne 
kleszcze, do pierścieni zewnętrznych lub wewnętrznych. Demontaż połączenia sworzniowego 
jest odwróceniem kolejności czynności podczas montażu. 

Połączenia  sworzniowe  stosowane  są  głównie  w  mechanizmach  instrumentów  dętych 

oraz w mechanizmach instrumentów perkusyjnych. 
 
4.2.1.5. Wykonywanie połączeń gwintowych 
 

Połączenia  gwintowe  są  rozłącznymi  połączeniami  kształtowymi.  Rozróżnia  się 

połączenia  gwintowe  bezpośrednie  i  pośrednie.  Połączenia  bezpośrednie  polegają  na 
skręceniu  ze  sobą  elementów,  z  których  jeden    posiada  gwint  zewnętrzny,  a  drugi  – 
posiadający  gwint  wewnętrzny  odgrywa  rolę  nakrętki.  W  połączeniach  gwintowych 
pośrednich występują łączniki w postaci śrub i nakrętek.  

Podstawowe  wymiary,  określenia  i  oznaczenia  gwintu podaje Polska Norma. Wszystkie 

wymiary  zarysów  gwintów  normalnych  są  określone  w  zależności  od  ich  znormalizowanej 
podziałki.  Średnice  nominalne  dla  gwintów  walcowych  odpowiadają  średnicy  zewnętrznej 
gwintu  śruby.  W  zależności  od  skoku  rozróżnia  się  gwinty  zwykłe,  drobnozwojne 
i grubozwojne. 

 

 

Rys. 12. Zarys gwintu trójkątnego 

 
Połączenia  gwintowe  mogą  być  połączeniami  spoczynkowymi  lub  ruchowymi. 

W poszczególnych  odmianach  połączeń  gwintowych  używa  się  różnych  postaci  zarysu 
gwintu,  dostosowanych  do  charakteru  połączenia.  Rozróżniamy  następujące  zarysy  gwintu: 
zarys trójkątny,  trapezowy symetryczny, trapezowy niesymetryczny, okrągły. 

Podstawowe parametry geometryczne gwintu (rys. 12): 

d – średnica gwintu śruby, 
D – średnica gwintu nakrętki; D = d, 
d

1

 – średnica rdzenia śruby, 

d

2

 – średnica podziałowa śruby; d

2

 = 0,5(d + d

1

D

2

 – średnica podziałowa gwintu nakrętki; D

2

 = d

2

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

20 

kąt  zarysu  –  w  przypadku  gwintów  metrycznych  kąt  ten  ma  wartość  60°  (30°  dla  gwintów 
trapezowych). 

Najczęściej stosowane są gwinty zwykłe. Gwinty drobnozwojne stosowane są tam, gdzie 

konieczna jest  mała głębokość gwintu. Do zalet gwintu drobnozwojnego zalicza się również 
zwartą  konstrukcję  połączenia  przy  dużych  średnicach,  zwiększoną  samohamowność 
i odporność  na  luzowanie  przy  drganiach.  Dwie  ostatnie  wymienione  zalety  są  istotne 
w przypadku  stosowania  połączeń  gwintowych  w  mechanizmach  instrumentów  dętych 
drewnianych, z uwagi na wibracje całego instrumentu podczas gry, połączenia gwintowe mają 
tendencje  do  samoistnego  luzowania  się.  Gwinty  grubozwojne  nie  są  stosowane  w  budowie 
instrumentów muzycznych. 

 

Rys. 13.  Odmiany  połączeń  gwintowych:  a)  połączenie  wkrętem,  b)  połączenie  śrubą  z  łbem  sześciokątnym,  

c)  połączenie  śrubą  dwustronną  i  nakrętką,  d)  połączenie  śrubą  z  łbem  sześciokątnym  i  nakrętką,  
e) połączenie śrubą z łbem młoteczkowym,  f) połączenie śrubą noskową z łbem kulistym i nakrętką, 
g) połączenie  śrubą  dwustronną  i  dwiema  nakrętkami,  h)  połączenie  śrubą  pasowaną  walcową  
nakrętką,  i)  połączenie  śrubą  pasowaną  o  trzpieniu  stożkowym  i  nakrętką,    j)  śruba  stożkowa  
z  noskiem,  k)  śruba  z  podsadką,  l)  śruba  rozpórkowa  z  odsadzeniem  sześcokątnym,  ł)  śruba  
z  odsadzeniami  okrągłymi  i  nakrętkami  dwustronnymi,  m)  śruba  dwustronna  z  łbem  pośrednim,  
n) przykład połączenia, w którym śrub nie jest skręcana [7, s. 158] 

 
Do wykonania połączenia gwintowego bezpośredniego, jak w przypadku pokazanym  na 

rysunku  13  a,  b,  c,  należy  wykonać  gwint  wewnętrzny  na  jednym  z  łączonych  elementów. 
W przypadku  połączenia  pośredniego,  z  zastosowaniem  śrub  i  nakrętek,  należy  wykonać 
otwór  przelotowy  w  obu  łączonych  elementach.  Do  wywierania  momentu  obrotowego 
niezbędnego  do  skręcenia  połączenia  gwintowego  stosuje  się  narzędzia  ręczne  takie  jak 
wkrętaki,  klucze  lub  narzędzia  zmechanizowane.  Końcówka  robocza  narzędzia  musi 
odpowiadać kształtem i rozmiarem do łba śruby lub do nakrętki. 

Połączenie  gwintowe  w  instrumentach  muzycznych  podczas  gry  poddawane  są 

wibracjom,  w  związku  z  tym  połączenia  te  mają  tendencje  do  samoistnego  luzowania  się. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

21 

W celu  uniemożliwienia  obrotu  śruby  względem  nakrętki  stosuje  się  różne  metody 
zabezpieczania gwintu. 

 

Rys. 14. Zabezpieczenie  śrub,  wkrętów  i  nakrętek  przed  samoczynnym  odkręcaniem  a),  b),  c)  z  użyciem 

podkładek sprężystych, d), e) z użyciem przeciwnakrętki,  f) z użyciem śruby koronowej i zawleczki,  
g)  za  pomocą  podkładki  zagiętej,  h)  z  użyciem  podkładki  wyciętej,  i),  j)  za  pomocą  drutu 
przeciągniętego przez otwory w łbach śrub. [8, s. 311] 

 

Do  montażu  połączeń  gwintowych  niezbędne  są  klucze.  Najczęściej używane klucze  do 

montażu połączeń śrubowych przedstawia rysunek nr 15. 
 

 

 

Rys. 15. Podstawowe  klucze  do  montażu  połączeń  śrubowych:  a)  klucz  płaski  dwustronny,  b)  klucz  płaski 

jednostronny,  c)  klucz  płaski  jednostronny  zamknięty,  d)  klucz  płaski  oczkowy  dwustronny,  e)  klucz 
nasadowy  prosty,  f)  klucz  nasadowy  wygięty,  g)  klucz  nasadowy  trzpieniowy,  h)  klucz  do  śrub 
i wkrętów  z  gniazdami  sześciokątnymi,  i)  klucz  nasadowy  przegubowy,  j)  oprawka  zapadkowa  do 
klucza nasadowego. [3, s. 254] 

 
Połączenie gwintowe obciążone siłą zewnętrzną narażone jest na nacisk powierzchniowy 

pomiędzy  zwojami  gwintu  oraz  na  ścinanie  gwintu  u  podstawy  zwoju.  Oprócz  tego  rdzeń 
śruby może być poddany obciążeniom rozciągającym lub ściskającym. Wytrzymałość gwintu 
na naciski powierzchniowe musi być większa od wytrzymałości rdzenia śruby na rozciąganie 
lub ściskanie. 

S

o

· k

o

 ≥ S

r

· k

r

  

(8) 

S

 – pole powierzchni nacisku wszystkich obciążonych zwojów [mm], 

S

r

 – pole przekroju rdzenia śruby [mm], 

k

o

 – naprężenia dopuszczalne na naciski powierzchniowe [MPa], 

k

r

 – naprężenia dopuszczalne na rozciąganie [MPa]. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

22 

Na  podstawie  obliczeń  wytrzymałościowych  dobiera  się  minimalny  przekrój  rdzenia 

śruby z warunków wytrzymałościowych na rozciąganie, ściskanie lub wyboczenie (gdy śruba 
o dużej smukłości jest ściskana). Dobrany wstępnie gwint sprawdza się z warunku na naciski 
powierzchniowe  między  zwojami  gwintu  i  nakrętki.  Sprawdza  się  również  samohamowność 
gwintu.  W  przypadku  nakrętek  poddanych  rozciąganiu  lub  ściskaniu  oblicza  się  również 
minimalną średnicę zewnętrzną nakrętki.  

Długość skręcenia łączników normalnych dla stali i staliw wynosi (1 – 1,3) · d, dla brązów 

i mosiądzów (1,2 – 1,6) · d, dla żeliwa (1,3 – 2) · d, dla tworzyw sztucznych (2 – 2,8) · d. 

Więcej  informacji  na  temat  wykonywania  połączeń  rozłącznych  oraz  obliczania 

wytrzymałości tych połączeń znajdziesz w literaturze [4,7]. 
 

4.2.2.  Pytania sprawdzające

 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jaka jest klasyfikacja połączeń rozłącznych? 
2.  Jakie łączniki wchodzą w skład poszczególnych rodzajów połączeń kształtowych? 
3.  Jaka jest zasada działania połączenia kołkowego i sworzniowego? 
4.  Jaka jest zasada działania połączenia klinowego? 
5.  Jaka jest zasada działania połączenia wpustowego i wielowypustowego? 
6.  Jakie rozróżniamy rodzaje wpustów? 
7.  Jaka jest procedura dobierania wpustów do połączenia wpustowego? 
8.  Jakie łączniki wchodzą w skład poszczególnych rodzajów połączeń kształtowych? 
9.  Jakie są podstawowe parametry geometryczne gwintu metrycznego? 
10.  Jakie są odmiany połączeń gwintowych? 
11.  Jakie  są  ogólne  zasady  wykonywania  obliczeń  wytrzymałościowych  dla  połączeń 

kształtowych? 

12.  Od czego uzależniona jest kolejność czynności podczas montażu połączeń kształtowych? 
 

4.2.3.  Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Wykonaj połączenie kołkowe, zgodnie z załączoną dokumentacją techniczną. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  dobrać środki ochrony indywidualnej obowiązujące na stanowisku montażowym, 
4)  dokonać analizy dokumentacji technicznej montowanego połączenia, 
5)  oczyścić łączone elementy, 
6)  sprawdzić wymiary łączonych elementów, w tym stan ich powierzchni, 
7)  ustalić kolejność czynności podczas montażu, 
8)  dobrać narzędzia montażowe i przyrządy kontrolne, 
9)  dokonać montażu, 
10)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

stół montażowy, 

– 

środki czyszczące,  

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

23 

– 

narzędzia  i  przyrządy  montażowe  i  kontrolno-pomiarowe  dostosowane  do  wymagań 
dokumentacji technicznej, 

– 

elementy do montażu zgodnie z dokumentacją techniczną. 

 
Ćwiczenie 2 

Wykonaj montaż połączenia wpustowego, zgodnie z załączoną dokumentacją techniczną. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  dobrać środki ochrony indywidualnej obowiązujące na stanowisku montażowym, 
4)  dokonać analizy dokumentacji technicznej montowanego połączenia, 
5)  oczyścić łączone elementy, 
6)  sprawdzić wymiary łączonych elementów, w tym stan ich powierzchni, 
7)  ustalić kolejność czynności podczas montażu, 
8)  dobrać narzędzia montażowe i przyrządy kontrolne, 
9)  dokonać montażu, 
10)  dokonać oceny poprawności wykonanego montażu 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

instrukcja do wykonania ćwiczenia, 

– 

stół montażowy, 

– 

środki czyszczące, 

– 

narzędzia  i  przyrządy  montażowe  i  kontrolno-pomiarowe  dostosowane  do  wymagań 
dokumentacji technicznej, 

– 

elementy do montażu zgodnie z załączoną dokumentacją. 

 
Ćwiczenie 3 

Wykonaj montaż połączenia klinowego, zgodnie z załączoną dokumentacją techniczną. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  dobrać środki ochrony indywidualnej obowiązujące na stanowisku montażowym, 
4)  dokonać analizy dokumentacji technicznej montowanego połączenia, 
5)  oczyścić łączone elementy, 
6)  sprawdzić wymiary łączonych elementów, w tym stan ich powierzchni, 
7)  ustalić kolejność czynności podczas montażu, 
8)  dobrać narzędzia montażowe i przyrządy kontrolne, 
9)  dokonać montażu, 
10)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

stół montażowy, 

– 

środki do czyszczenia, w tym czyściwo, 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

24 

– 

narzędzia  i  przyrządy  montażowe  i  kontrolno  –  pomiarowe  dostosowane  do  wymagań 
dokumentacji technicznej, 

– 

elementy do montażu zgodnie z dokumentacją techniczną. 

 
Ćwiczenie 4 

Dokonaj montażu elementów mechanizmów klarnetu lub saksofonu, z użyciem połączeń 

gwintowych. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  dobrać środki ochrony indywidualnej obowiązujące na stanowisku montażowym, 
4)  dokonać analizy rysunku do ćwiczenia, 
5)  sprawdzić wymiary łączonych elementów, w tym stan ich powierzchni, 
6)  ustalić kolejność czynności podczas montażu, 
7)  dobrać narzędzia montażowe i przyrządy kontrolne, 
8)  dokonać montażu, 
9)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

stół montażowy, 

– 

narzędzia i przyrządy pomiarowe, 

– 

elementy mechanizmów klarnetu lub saksofonu, 

– 

śruby przeznaczone do montażu, 

– 

komplet wkrętaków. 

 

4.2.4.  Sprawdzian postępów

 

 
Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1)  sklasyfikować połączenia rozłączne? 

 

 

2)  określić zasadę wykonania połączenia kołkowego i sworzniowego? 

 

 

3)  wykonać montaż połączenia kołkowego? 

 

 

4)  określić zasadę wykonania połączenia klinowego? 

 

 

5)  wykonać montaż połączenia klinowego? 

 

 

6)  określić 

zasadę 

wykonania 

połączenia 

wpustowego 

i wielowypustowego? 

 

 

7)  dobrać  wymiary  wpustu  w  zależności  od  średnicy  wału 

i przenoszonego obciążenia?  

 

 

8)  wykonać połączenie wpustowe 

 

 

9)  określić parametry geometryczne gwintu? 

 

 

10)  określić zasadę wykonania połączenia gwintowego? 

 

 

11)  wykonać połączenie gwintowe? 

 

 

12)  ocenić jakość wykonanych połączeń? 

 

 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

25 

4.3.  Wykonywanie połączeń stolarskich 

 
4.3.1.  Materiał nauczania 

 

Wykonywanie  połączeń  stolarskich  umożliwiają  różnego  rodzaju  złącza,  zazwyczaj 

wzmacniane klejem, niekiedy klejem i dodatkowymi elementami, tzw. łącznikami. Wykonuje 
się  również  połączenia  rozłączne  (bez  użycia  kleju),  stosując  okucia  metalowe  (np.  wkręty 
z nakrętkami wałeczkowymi)  lub łączniki ruchome (np. zatyczki). Złącza  mają odpowiednio 
wyprofilowane  elementy  własne  i  obce.  Wybór  rodzaju  połączenia  i  typu  złącza  zależy 
od charakteru  i  wielkości  przenoszonych  przez  daną  konstrukcję  obciążeń,  obciążeń  także 
od rodzaju wzajemnego usytuowania łączonych elementów. 

Przy  wyborze  złączy  stolarskich  należy  się  kierować  przede  wszystkim  rodzajem 

materiału  łączonych  elementów,  rodzajem  konstrukcji  wyrobu,  przeznaczeniem  użytkowym 
oraz wpływem połączenia na walory estetyczne i akustyczne instrumentu muzycznego. 

Przy  doborze  materiałów  na  łączone  elementy  należy  zwrócić  uwagę  na  jakość 

elementów  w  miejscach,  gdzie  będzie  wykonywanie  złącze.  Niedopuszczalne  jest 
występowanie  w  złączach  sęków,  pęknięć  i  innych  wad  obniżających  wytrzymałość  złącza. 
Elementy  łączone  muszą  mieć  odpowiednią  wilgotność  –  poniżej  12%.  W  przypadku 
wykonania  połączeń  z  materiałów  zbyt  wilgotnych,  po  wyschnięciu  drewna  złącze  ulegnie 
rozluźnieniu i utraci sztywność. 

Łączone  powierzchnie  elementów  muszą  być  gładkie  i  równe.  W  złączach 

z zastosowaniem  kołków  ich  wilgotność  powinna  być  mniejsza  od  wilgotności  łączonych 
elementów. 

 

4.3.1.1. Klasyfikacja połączeń stolarskich 
 

 

 

Rys. 16. Elementy złączy: a) styk bezprofilowy kątowy, b) styk bezprofilowy równoległy, c) ucios bezprofilowy 

kątowy, d) ucios bezprofilowy równoległy, e) zakładka, f) wpust i wypust, g) czop i widlica, h) płetwa, 
i) wręg, j) wręg trójkątny, k) wczep, l) nakładka, m) listwa wzmacniająca 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

26 

Połączenia  stolarskie  rozpatruje  się  w  zależności  od  wzajemnego  układu  łączonych 

części.  Złącza  stolarskie  mogą  być  połączeniami  nierozłącznymi  i  rozłącznymi.  W  złączach 
rozłącznych  stosowane  są  łączniki.  Rozróżnia  się  takie  łączniki  jak:  wkręty,  śruby,  zatyczki, 
ściągacze i inne. 

Złącza stolarskie nierozłączne są znormalizowane. Polska Norma PN-85/F-06005 podaje 

70  odmian  nierozłącznych  połączeń  stolarskich.  W  poradniku  omówione  są  najważniejsze 
odmiany połączeń stolarskich. 

Ogólna klasyfikacja połączeń przedstawiona jest w tabeli 1.  

 
Tabela. 
Podział połączeń stolarskich [5, s. 29] 

 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

27 

4.3.1.2. Przykłady połączeń stolarskich 

 

 
Rys. 17. 
Połączenia  wzdłużne:  a)  złącze  stykowe  proste,  b)  złącze  kolkowe,  c)  złącze  zakładkowe  proste,  

d) złącze wpustowo – wypustowe („własne pióro”) [5, s. 26–27] 

 
Złącza  stykowe  proste  stosowane  są  do  poszerzania  i  pogrubiania  elementów  z  drewna 

i płyt wiórowych.  Złącza  kołkowe  stosowane są  głównie do  łączenia elementów  płytowych, 
wymagają  zastosowania  kołków,  osadzonych  w  precyzyjnie  wykonanych  otworach.  Złącza 
zakładkowe proste stosuje się do przedłużania elementów graniakowych. Złącza wpustowo – 
wypustowe stosowane są do łączenia elementów wykonanych z drewna. 

 

 

 
Rys. 18.  
Połączenia  kątowe:  a)  złącze  stykowe  uciosowe,  b)  złącze  widlicowe  proste  pojedyncze,  c)  złącze 

czopowe kryte, d) złącze czopowe półkryte. [5, s. 26–27] 

 
Złącza  stykowe  uciosowe  stosowane  są  przede  wszystkim  do  łączenia  elementów 

wykonanych  z  drewna.  Wymagane  jest  bardzo  dokładne  wykonanie  powierzchni 
przylegających połączenia pod kątem 45

°

. Złącza widlicowe proste pojedyncze stosuje się do 

łączenia elementów graniakowych. Złącze składa się z widlicy i pojedynczego czopa. Złącza 
czopowe  kryte  stosuje  się  do  łączenia  elementów  graniakowych.  Złącze  składa  się  z  czopu 
i gniazda. Złącze czopowe półkryte stosuje się również do łączenia elementów graniakowych. 
Złącze składa się z czopa i półotwartego gniazda. 

 

 

 

Rys. 19. Złącza zakładkowe krzyżowe: a) płaskie, b) ścienne [1, s. 76] 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

28 

Złącze  zakładkowe  krzyżowe  płaskie  stosuje  się  do  łączenia  elementów  graniakowych, 

złącze  zakładkowe  krzyżowe  ścienne  stosuje  się  do  elementów  płytowych.  W  obu 
przypadkach  wymagana  jest  jednakowa  głębokość  oraz  prawidłowo  dobrana  szerokość 
zakładki (wcięcia). 

 

Rys. 20.  Połączenia półkrzyżowe ścienne: a) złącze kołkowe teowe, b) złącze pełnowpustowe [5, s. 29–30] 

 

Złącze  kołkowe  teowe  stosuje  się  do  łączenia  elementów  płytowych,  połączenie  to 

wymaga  zastosowania  kołków  oraz  precyzyjnego  wykonania  otworów  na  kołki  w  obu 
łączonych  elementach.  Złącze  pełnowpustowe  stosowane  są  do  łączenia  elementów 
płytowych. Szerokość wpustu musi odpowiadać grubości wklejanego elementu. 

 

 

 
Rys. 21. 
 Złącza  kątowe  ścienne:  a)  złącze  kołkowe  kątowe,  b)  złącze  wręgowe  proste,  c)  złącze  wręgowo  – 

wpustowe, d) złącze wczepowe pełnowpustowe [5, s. 28–31] 

 

Złącza kołkowe kątowe stosowane są głównie do łączenia elementów z płyt wiórowych. 

Wymagane  jest  bardzo  dokładne  wykonanie  otworów  pod  kołki.  Złącza  wręgowe  proste 
stosowane  do  łączenia  elementów  płytowych.  Głębokość  wręgu  musi  odpowiadać  grubości 
wpuszczanego weń elementu. Złącza wręgowo – wpustowe stosuje się w płaskich elementach 
z  drewna.  Wymagana  jest  duża  dokładność  wykonania  profili  w  elementach  łączonych. 
Złącza  wczepowe  stosowane  są  do  łączenia  elementów  płytowych  wykonanych  z  drewna. 
Wymagana jest bardzo duża dokładność wykonania występów na obu łączonych elementach. 

 

Rys. 22.  Złącze czopowe zatyczkowe [5, s. 30] 

 

Złącze  czopowe  zatyczkowe  jest  przykładem  połączenia  z  zastosowaniem  łącznika 

wykonanego z drewna. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

29 

4.3.1.3. Techniki wykonywania połączeń stolarskich 
 

Przed rozpoczęciem obróbki drewna często wymagane jest wyznaczenie linii cięcia i linii 

pomocniczych. Do tego celu wykorzystuje się narzędzia traserskie.  

 

 

 
Rys. 23.  
Przykłady prac traserskich: a) trasowanie rysikiem linii za pomocą liniału i kątomierza, b) trasowanie 

łuków z użyciem cyrkla, c) trasowanie linii z użyciem wzornika, d) trasowanie za pomocą znacznika 

 

W  celu  wykonania  połączeń  stolarskich  stosuje  się  głównie  następujące  ręczne  techniki 

obróbki, takie jak: 
1.  Piłowanie.  Celem  piłowania  jest  podzielenie  materiału,  oddzielenie  zbędnych  części 

materiału  oraz  obróbka  profilów  elementów.  Podczas  piłowania  powstaje  w  materiale 
szczelina,  zwana  rzazem  piły.  Ze  względu  na  budowę  drewna  rozróżnia  się  trzy  rodzaje 
piłowania: 
– 

poprzeczne – prostopadłe do włókien, zwane przerzynaniem, 

– 

wzdłużne – wzdłuż włókien, zwane rozrzynaniem, 

– 

skośne  –  pod  kątem  ostrym  do  włókien,  piłowanie  skośne  może  być  prostoliniowe 
oraz krzywoliniowe. 

Do  piłowania  stosuje  się  piły  o  różnej  budowie  oraz  zróżnicowanych  wielkościach 
uzębienia. 

 

 

 

Rys. 24. Przykład przecinania deski piłą grzbietnicą w skrzynce uciosowej 

 

2.  Struganie.  Ta  technika  obróbki  ma  na  celu  wyrównywanie  i  wygładzanie  jego 

powierzchni oraz uzyskiwanie żądanych wymiarów i kształtów czy profilów elementów. 
Do  strugania  służą  strugi.  Rozróżnia  się  strugi  płaszczyznowe  do  strugania  płaszczyzn 
oraz  strugi  profilowe  służące  do  obróbki  profili.  W  obróbce  płaszczyzn  elementów 
z drewna, w zależności od kierunku strugania w stosunku do przebiegu słojów i włókien 
drzewnych,  rozróżnia  się  struganie  wzdłużne,  skośne,  poprzeczne  i  czołowe. 
W zależności  od  celu  strugania  i  odmiany  użytego  struga  rozróżnia  się  następujące 
odmiany strugania: zdzieranie, równanie, gładzenie, profilowanie i wygładzanie. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

30 

 

Rys. 25. Przykład strugania 

 

 

Rys. 26.  Sposób  prowadzenia  struga równiaka  w  czasie  strugania  oraz rozkład  siły  posuwu  i  docisku  struga:  

a)  początkowa  faza  ruchu  strugiem,  b)środkowa  faza  ruchu,  c)  końcowa  faza  ruchy, 
d) powrotny ruch strugiem [5, s. 68] 

 
Struganie  elementu  rozpoczyna  się  od  jego  szerszej  powierzchni,  po  jego  uprzednim 

unieruchomieniu  i  zamocowaniu.  Podczas  obróbki  strug  należy  trzymać  oburącz.  Struganie 
rozpoczyna się zazwyczaj strugiem równiakiem lub zdzierakiem. Strug równiak prowadzi się 
przy struganiu nieco skośnie (pod kątem około 10°). W ruchu powrotnym strug przechyla się 
w prawo na krawędź płozy, aby uniknąć tarcia i tępienia ostrza o powierzchnię elementu. 
3.  Wiercenie  –  za  pomocą  tej  techniki  obróbki  wykonuje  się  otwory.  Rozróżnia  się 

następujące  odmiany  wiercenia:  przewiecanie  –  wykonywanie  otworów  przelotowych, 
wywiercanie  –  wykonywanie  gniazd  o  przekroju  walcowym,  rozwiercanie  – 
powiększanie średnicy przewierconego otworu. W obróbce drewna stosuje się wiercenie 
ręczne za pomocą wiertarek o napędzie ręcznym i wiercenie zmechanizowane za pomocą 
wiertarek o napędzie elektrycznym. 

 

Rys. 27.  Przykładowe wiertła do obróbki drewna: a) śrubowe, b), c) kręte jednozwojowe z kolcem środkującym, d) kręte 

dwuzwojowe z kolcem, e) środkowiec kręty dwuostrzowy, f) środkowiec walcowy dwuostrzowy [5, s. 65]  

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

31 

4.  Dłutowanie.  Ta  technika  ma  zastosowanie  w  wielu  pracach  stolarskich.  Techniką  tą 

wykonuje  się  złącza  czopowe,  wczepowe,  wykonuje  się  otwory  i gniazda  o  przekroju 
najczęściej  prostokątnym.  Rozróżnia  się  dłuta  ręczne  stolarskie,  ciesielskie  oraz 
rzeźbiarskie.  Najważniejsze  parametry  dłut  to  szerokość  ostrza,  grubość  ostrza  oraz 
długość  części  roboczej  dłuta.  Boczne  płaszczyzny  dłut  mają  niewielką  zbieżność 
w kierunku trzonka aby ułatwić wyjmowanie  ich z dłutowanych gniazd oraz zmniejszyć 
tarcie podczas dłutowania. 

 

Rys. 28. Zestaw narzędzi ręcznych do dłutowania 

 

 

 

Rys. 29.  Technika dłutowania  gniazda  prostokątnego:  a)  pierwsza  faza  obróbki,  b)  druga  faza  obróbki  (liczby 

oznaczają kolejne położenia dłuta) [5, s. 73] 

 

 

Rys. 30.  Technika dłutowania widlicy: a) element z wykonanymi nacięciami i początkowe ustawienie dłuta, b) pierwsza 

faza dłutowania do połowy szerokości elementu, c) druga faza dłutowania po odwróceniu elementu [5, s. 73] 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

32 

5.  Pilnikowanie  –  stosuje  się  do  obróbki  wymiarowej  elementów  oraz  wygładzania 

i wyrównywania  ich  powierzchni.  Tarniki  i  pilniki  są  narzędziami  wieloostrzowymi. 
Tarniki  stosuje  się  do  obróbki  wyrównującej  wstępnej,  pilniki  stosuje  się  do  obróbki 
wykończającej.  Im  gładsza  ma  być  powierzchnia  po obróbce, tym  nacięcia  na  pilnikach 
są  drobniejsze.  Tarniki  i  pilniki  wykonuje  się  o  różnych  kształtach  powierzchni 
roboczych.  W  zależności  od  przekroju  brzeszczotu  rozróżnia  się  pilniki  płaskie, 
półokrągłe  i  okrągłe.  W  zależności  od  liczby  ostrzy  (nacięć)  na  1  cm

2

  powierzchni 

roboczej narzędzia do pilnikowania dzieli się na zdzieraki, równiaki, półgładziki, gładziki 
dokładne. 

 

 

 

Rys. 31. Pilnik płaski do drewna 

 

 

 

Rys. 32. Tarnik półokrągły do drewna 

 
6.  Szlifowanie  ręczne  –  obróbkę  tę  stosuje  się  do  ostatecznego  wygładzania  powierzchni. 

Do szlifowania stosuje się papiery i płótna ścierne o różnej wielkości ziaren ściernych. 

 

Rys. 33. Przykład szlifowania ręcznego papierem ściernym z użyciem klocka 

 

Więcej  informacji  na  temat  techniki  wykonywania  połączeń  stolarskich  oraz 

posługiwania się narzędziami do obróbki drewna znajdziesz w literaturze [1,5]. Informacji na 
temat  zastosowania  i  wykonywania  poszczególnych  połączeń  w  budowie  instrumentów 
muzycznych  szukaj  w  literaturze  specjalistycznej  dotyczącej  wykonywania  instrumentów 
muzycznych z konkretnej grupy. 

Wiadomości ogólne zawarte w niniejszym poradniku z pewnością pomogą Ci w szybkim 

opanowaniu technik wykonywania połączeń w budowie instrumentów muzycznych. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

33 

4.3.2.  Pytania sprawdzające

 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jaka jest klasyfikacja połączeń stolarskich? 
2.  Jakie znasz połączenia wzdłużne? 
3.  Jakie znasz połączenia kątowe? 
4.  Jakie znasz połączenia krzyżowe? 
5.  Jakie znasz połączenia kątowe ścienne? 
6.  Jakie znasz techniki wykonywania połączeń stolarskich? 
7.  W jakim celu stosuje się piłowanie? 
8.  W jakim celu stosuje się pilnikowanie? 
9.  Jakie zabiegi wykonuje się przez dłutowanie? 
10.  Jakie  łączniki  wykorzystywane  są  przy  wykonywaniu  niektórych  rodzajów  połączeń 

stolarskich? 

 

4.3.3.  Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Wykonaj  połączenie  widlicowe  proste  pojedyncze,  zgodnie  z  załączoną  dokumentacją 

techniczną. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  dobrać środki ochrony indywidualnej obowiązujące na stanowisku stolarskim, 
4)  dokonać analizy dokumentacji technicznej wykonywanego połączenia, 
5)  sprawdzić wymiary łączonych elementów, 
6)  ustalić kolejność czynności podczas wykonywania połączenia, 
7)  wytrasować linie cięcia, 
8)  dobrać narzędzia do wykonania złącza, 
9)  wykonać złącze stolarskie zgodnie z dokumentacją, 
10)  dokonać oceny poprawności wykonanego złącza. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

instrukcja do wykonania ćwiczenia, 

– 

stół stolarski, 

– 

przyrządy do trasowania, 

– 

piły, dłuta, pilniki i inne narzędzia niezbędne do wykonania połączenia. 

– 

elementy graniakowe do wykonania połączenia. 

 
Ćwiczenie 2 

Wykonaj  połączenie  zakładkowe  krzyżowe  proste,  zgodnie  z  załączoną  dokumentacją 

techniczną. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

34 

2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  dobrać środki ochrony indywidualnej obowiązujące na stanowisku stolarskim, 
4)  dokonać analizy dokumentacji technicznej wykonywanego połączenia, 
5)  sprawdzić wymiary łączonych elementów, 
6)  ustalić kolejność czynności podczas wykonywania połączenia, 
7)  wytrasować linie cięcia, 
8)  dobrać narzędzia do wykonania złącza, 
9)  wykonać złącze stolarskie zgodnie z dokumentacją, 
10)  dokonać oceny poprawności wykonanego złącza. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

instrukcja do wykonania ćwiczenia, 

– 

stół stolarski, 

– 

przyrządy do trasowania, 

– 

piły, dłuta, pilniki i inne narzędzia niezbędne do wykonania połączenia. 

– 

elementy graniakowe do wykonania połączenia. 

 
Ćwiczenie 3 

Wykonaj złącze czopowe kryte, zgodnie z załączoną dokumentacją.  

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu, 
2)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
3)  dobrać środki ochrony indywidualnej obowiązujące na stanowisku stolarskim, 
4)  dokonać analizy dokumentacji technicznej wykonywanego połączenia, 
5)  sprawdzić wymiary łączonych elementów, 
6)  ustalić kolejność czynności podczas wykonywania połączenia, 
7)  wytrasować linie cięcia, 
8)  dobrać narzędzia i wykonać złącze stolarskie zgodnie z dokumentacją, 
9)  dokonać oceny poprawności wykonanego złącza. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

instrukcja do wykonania ćwiczenia, 

– 

stół stolarski, 

– 

przyrządy do trasowania, 

– 

piły, dłuta, pilniki i inne narzędzia niezbędne do wykonania połączenia. 

– 

elementy graniakowe do wykonania połączenia. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

35 

4.3.4.  Sprawdzian postępów

 

 
Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1)  określić  zasady  bezpieczeństwa  i  higieny  obowiązujące  na 

stanowisku stolarskim? 

 

 

2)  sklasyfikować połączenia stolarskie? 

 

 

3)  określić zasadę wykonania połączeń stolarskich wzdłużnych? 

 

 

4)  określić zasadę wykonania połączeń stolarskich kątowych? 

 

 

5)  określić zasadę wykonania połączeń stolarskich krzyżowych? 

 

 

6)  określić zasadę wykonania połączeń kątowych ściennych? 

 

 

7)  posługiwać się przyrządami do trasowania? 

 

 

8)  posługiwać się narzędziami stolarskimi? 

 

 

9)  wykonać podstawowe połączenia stolarskie? 

 

 

10)  ocenić jakość wykonanych połączeń stolarskich? 

 

 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

36 

5.  SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ 

 
INSTRUKCJA DLA UCZNIA 

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję. 
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 
4.  Test  zawiera  24  zadań.  Do  każdego  zadania  dołączone  są  4  możliwości  odpowiedzi. 

Tylko jedna jest prawidłowa. 

5.  Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce 

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie 
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową. 

6.  Niektóre  zadania  wymagają  prostych  obliczeń,  które  powinieneś  wykonać  przed 

wskazaniem poprawnej odpowiedzi. 

7.  Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 
8.  Jeśli udzielenie odpowiedzi  będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż  jego rozwiązanie 

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. 

9.  Na rozwiązanie testu masz 60 minut. 
 

Powodzenia! 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

37 

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 

 
1.  W połączeniu wpustowym spoczynkowym, wpust jest 

a)  mocno wciśnięty w rowek czopa i luźno osadzony w rowku piasty. 
b)  luźno wciśnięty w rowek czopa i luźno osadzony w rowku piasty. 
c)  mocno wciśnięty w rowek czopa i mocno wciśnięty w rowku piasty. 
d)  luźno wciśnięty w rowek czopa i mocno osadzony w rowku piasty. 

 
2.  Kołki w połączeniu przedstawionym na rysunku zamontowano w celu 

a)  ustalenia położenia łączonych części. 
b)  ruchomego połączenia elementów. 
c)  prowadzenia łączonych części podczas montażu. 
d)  wypełnienia otworów technologicznych. 

 

 

 

3.  Połączenie sprężyste to połączenie 

a)  wpustowe. 
b)  wciskowe. 
c)  lutowane. 
d)  kołkowe. 

 

4.  Przygotowanie powierzchni do klejenia polega na stworzeniu warunków, w których 

a)  może wystąpić adhezja, kohezja oraz zwilżanie klejem. 
b)  nie trzeba będzie używać dużych sił docisku łączonych elementów. 
c)  obydwie klejone powierzchnie będą szczególnie gładkie. 
d)  można będzie zastosować dowolny rodzaj kleju. 

 
5.  Złącze lutowane przedstawione na rysunku to złącze 

a)  narożne. 
b)  zakładkowe. 
c)  przylgowe. 
d)  nakładkowe. 

 

 
6.  W procesie lutowania topniki 

a)  są niezbędne do roztopienia lutu. 
b)  chronią roztopiony lut przed utlenianiem. 
c)  poprzez  proces  odparowania  chronią  materiał  rodzimy  elementów  łączonych  przed 

przegrzaniem. 

d)  nie są używane (stosowane są podczas spawania). 

 
7.  Przed montażem czop jest oziębiany, gdy wykonywane jest połączenie 

a)  wpustowe. 
b)  skurczowe. 
c)  rozprężne. 
d)  wciskowe. 

 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

38 

8.  Połączenie lutowane i klejone powinno być obciążone tak, by pracowało na 

a)  ściskanie. 
b)  ścinanie. 
c)  rozciąganie. 
d)  zginanie. 

 
9.  Długość wpustu oblicza się z warunku wytrzymałościowego na 

a)  ściskanie. 
b)  ścinanie. 
c)  rozciąganie. 
d)  naciski powierzchniowe. 

 

10.  Rysunek przedstawia połączenie 

a)  kołkowe. 
b)  sworzniowe. 
c)  wpustowe. 
d)  nitowe.  

 

 
11.  Na rysunku przedstawione jest połączenie 

a)  wpustowe. 
b)  sworzniowe. 
c)  kołkowe. 
d)  nitowe.  

 

 
12.  Parametry geometryczne gwintu zewnętrznego to 

a)  d

1

  –  średnica  rdzenia,  d

2

  –  średnica  podziałowa, 

d – średnica gwintu śruby, 

α

 – kąt zarysu. 

b)  d

1

  –  średnica  podziałowa,  d

2

  –  średnica 

nominalna,  d  –  średnica  gwintu  śruby, 

α

  –  kąt 

zarysu. 

c)  d

1

  –  średnica  rdzenia,  d

2

  –  średnica  podziałowa, 

d  –  średnica  gwintu  śruby, 

α

  –  kąt  wzniosu  linii 

śrubowej. 

d)  d

1

  –  średnica  stóp,  d

2

  –  średnica  podziałowa, 

d – średnica głów, 

α

 – kąt zarysu. 

 
13.  Parametrem, wpływającym na samohamowność gwintu jest 

a)  średnica podziałowa. 
b)  średnica nominalna gwintu. 
c)  kąt wzniosu linii śrubowej. 
d)  lewozwojność. 

 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

39 

14.  Obróbkę  skrawaniem  drewna  podczas  wykonywania  połączeń  stolarskich  wykonuje  się 

w celu 
a)  utwardzenia powierzchni obrabianej. 
b)  oczyszczenia powierzchni obrabianej. 
c)  zwiększenia grubości elementów łączonych. 
d)  nadania odpowiedniej grubości i kształtu elementowi obrabianemu. 

 
15.  Podczas strugania używamy strugów w kolejności 

a)  równiak, gładzik zdzierak. 
b)  równiak, zdzierak, gładzik.  
c)  zdzierak, równiak, gładzik. 
d)  spust, równiak, gładzik. 

 
16.  Rysunek przedstawia połączenie 

a)  czopowe kryte. 
b)  czopowe półkryte. 
c)  widlicowe. 
d)  wręgowe proste. 

 

 
17.  Rysunek przedstawia połączenie 

a)  czopowe kryte. 
b)  czopowe półkryte. 
c)  widlicowe. 
d)  czopowe zatyczkowe. 

 

 
18.  Metali nie można obrabiać za pomocą 

a)  cięcia piłą. 
b)  strugania strugami. 
c)  szlifowania papierem ściernym. 
d)  pilnikowania pilnikami. 

 
19.  Im  większy  jest  kąt  skrawania  w  strugu,  tym  gładszą  powierzchnię  otrzymujemy  

i jednocześnie 
a)  tym lżej jest strugać. 
b)  tym ciężej jest strugać. 
c)  osłabiamy powierzchnię obrabianą. 
d)  utwardzamy powierzchnię obrabianą. 

 
20.  Wartość  naprężeń  stycznych  w  spoinie  lutowniczej  o  szerokości  b  =  25  mm  i długości 

l = 20 mm, na którą działa siła ścinająca F = 125 N wynosi 
a)  0,25 MPa. 
b)  2,5 MPa. 
c)  25 MPa. 
d)  5 MPa. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

40 

21.  Narzędzia niezbędne do wykonania otworu w drewnie, przedstawionego na rysunku to 

a)  strug, zestaw wierteł trepanacyjnych. 
b)  wiertło kręte do drewna, wiertło trepanacyjne. 
c)  wiertło kręte do drewna, frez czołowy. 
d)  wiertło kręte do drewna, zestaw dłut. 

 

 
22.  Minimalna  długość  l  spoiny  lutowniczej,  zapewniająca  bezpieczne  przeniesienie 

obciążenia  siłą  F  =  500  N  na  rysunku,  przy  założeniu,  że  naprężenie  dopuszczalne 
na ścinanie dla materiału lutu k

t

 = 2 MPa wynosi 

 

 

 

a)  

 125 mm. 

b)  

 12,5 mm. 

c)  

 20 mm. 

d)  

 25,5 mm. 

 
23.  Minimalne  naciski  p

t

  w  połączeniu  wciskowym,  które  zapewnią  przeniesienie  siły 

wzdłużnej  F  =  620  N  obciążającej  połączenie,  przy  założeniu,  że  średnica  powierzchni 
styku  łączonych  elementów  d  =  18  mm,  długości  połączenia  wciskowego  l  =  25 mm, 
współczynnika tarcia ślizgowego dla materiału łączonych elementów 

µ = 0,24 wynoszą 

a)  p

t

 

 1,83 MPa. 

b)  p

t

 

 24 MPa. 

c)  p

t

 

 0,183 MPa. 

d)  p

t

 

 2,4 MPa. 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

41 

24.  Minimalna długość połączenia wciskowego, która zapewni przeniesienie siły wzdłużnej 

F  =  550  N  obciążającej  połączenie,  przy  założeniu,  że  średnica  powierzchni  styku 
łączonych elementów d = 8 mm, dopuszczalnego naciski powierzchniowe p

2.5 MPa, 

współczynnika tarcia ślizgowego dla materiału łączonych elementów 

µ = 0,24 wynosi 

a)  

 12,5 mm. 

b)  

 22,5 mm. 

c)  

 66 mm. 

d)  

 36,5 mm. 

 

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

42 

KARTA ODPOWIEDZI 

 

Imię i nazwisko ............................................................................... 

 
Wykonywanie połączeń kształtowych 

 
Zakreśl poprawną odpowiedź.

 

 

Nr 

zadania 

Odpowiedź 

Punkty 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 

 

11 

 

12 

 

13 

 

14 

 

15 

 

16 

 

17 

 

18 

 

19 

 

20 

 

21 

 

22 

 

23 

 

24 

 

Razem:   

background image

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

43 

6.  LITERATURA 
 

1.  Bilczuk  A.,  Lenik  K.  Malec  M.:  Podstawy  konstrukcji  drewnianych.  Wydawnictwo 

Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 1994 

2.  Bożenko L.: Maszynoznawstwo. WSiP, Warszawa 1994 
3.  Dretkiewicz-Więch  J.:  Technologia  mechaniczna.  Techniki  wytwarzania.  WSiP, 

Warszawa 2000. 

4.  Hillary J, Jarmoszuk St.: Ślusarstwo i spawalnictwo. WSiP, Warszawa 1991 
5.  Jurczyk J.: Stolarstwo. Wydawnictwo Sigma-Not Sp. z o.o. Warszawa 1992 
6.  Mac S.: Obróbka metali. WSiP, Warszawa 1996 
7.  Orlik Z., Surowiak W.: Części maszyn cz. I. WSiP, Warszawa 1988 
8.  Solis H., Lenart T.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1982 
 
Literatura metodyczna 
9.  Dretkiewicz-Więch  J.:  ABC  nauczyciela  przedmiotów  zawodowych.  Operacyjne  cele 

kształcenia. Zeszyt 32. CODN, Warszawa 1994 

10.  Ornatowski T., Figurski J.: Praktyczna nauka zawodu. ITE, Radom 2000