книги из ГПНТБ / Куликов И.В. Технология изготовления и ремонта мебели по заказам населения учебник

Концевые угловые соединения бывают сквозные и несквозные; сквозные в свою очередь бывают плоские в виде одинарных (рис. 2, а), двойных и «на ус» вставных шипов (рис. 2, г).

Несквозные соединения бывают плоские (рис. 2, б) и круглые. Плоские соединения выполняются вполупотемок и впотемок (рис. 2, в). Круглые несквозные соединения выполняются под пря­ мым углом и «на ус».

Срединные угловые шиповые соединения делаются сквозные

инесквозные. Сквозные соединения бывают плоскими с одинарным

идвойным шипом, а несквозные— плоскими, круглыми, трапецие­ видными (ласточкин хвост).

Ящичные шиповые угловые соединения делаются сквозными и полупотайными; сквозные соединения бывают плоские (рис. 2, е), трапециевидные (ласточкин хвост) и круглые (шканты) (рис. 2, д).

Шиповые соединения по длине сопрягаемых деталей выпол­ няются в виде усовых (рис. 2, з) и клиновых сопряжений, а спла­ чивание щитов—в виде соединений в шпунт и гребень (рис. 2, ж), на вставную рейку и на круглых шипах — шкантах (рис. 2, д).

Допускаемые отклонения на расстояния от базовых поверхно­ стей до осей круглых и продолговатых гнезд следующие: при диаме­ трах отверстий или ширине гнезда 3— 10; 10— 18; 18—30 и 30—50 допускаемые отклонения соответственно +0,25; +0,30; +0,35; +0,40 мм.

В зависимости от видов применяемых материалов мебель делят на изготовленную из древесины и древесных материалов, металлов и пластических масс. Мебель может изготовляться из различных сочетаний, например древесины с металлом, древесины с пластмас­ сами, древесины с металлами и пластмассами.

Мебель, изготовляемая из древесины и древесных материалов, может быть подразделена на изготовляемую из массивной древе­ сины и древесных материалов; гнутую из целой массивной древесины или из комбинации целой древесины, лущеного и строганого шпона; прессованную из древесной стружки, древесного волокна, бумаги, картона и других материалов и плетеную из лозы.

Металлическая мебель изготовляется при помощи штампования, гнутья и сварки.

Мебель, изготовляемая из пластмасс, может быть получена литьем, контактным формованием, пневматическим или вакуумным формованием, беспрессовым формованием и склеиванием при самых различных комбинациях в отношении соединяемых материалов — древесины, пластмасс и металла.

§ 2. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА КОНСТРУИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ МЕБЕЛИ

1.Конструкция изделия мебели должна быть прочной, надежной

идолговечной.

2.Конструктивные элементы изделия должны быть тщательно проработаны как с конструктивной, так и с художественной стороны.

10

Качество изделия, его эксплуатационная надежность и долго­ вечность должны быть обеспечены при конструировании. Конструи­ рование мебели — сложный, многоэтапный процесс создания нового изделия. При проектировании нового изделия учитывают все новей­ шие научные и технические достижения в области изготовления мебели и на основе этого создают лучший образец данного типа, вида мебели.

Порядок разработки конструкторской документации состоит из следующих стадий: технического задания, технического предло­ жения; эскизного проекта (изготовление и испытание макетов); технического проекта; разработки рабочей документации, а также разработки опытного образца (опытной партии), конструкторских документов для изготовления и испытания опытного образца; уста­ новочных серий —• испытание установочной серии, корректировка конструкторских документов; установившегося серийного и массо­ вого производства — изготовление и испытание головной контроль­ ной серии, корректировка конструкторских документов.

Выпускаемая промышленностью мебель должна быть надежной, т. е. безотказно работать в течение длительного времени, обеспечи­ вая нормальное выполнение возложенных на нее рабочих функций.

Изделия испытывают на статическую прочность, надежность и долговечность. ВПКТИМ разработаны стандарты на методы опре­ деления статической прочности и руководящие технические мате­ риалы на нормативы мягкости.

Качество изделий из древесины зависит в значительной степени от того, как выполнены основные сопряжения поверхностей, какую прочность имеют они при различных натягах и зазорах в зависимо­ сти от конструкции сопрягаемых элементов деталей, вида применяе­ мых клеев и других факторов. При конструировании мебели необхо­ димо руководствоваться стандартом на мебель бытовую, изготовляе­ мую по индивидуальным заказам населения.

§ 3. ПРОЧНОСТЬ ШИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Прочность клеевых шиповых соединений в условиях производства после сборки. Различают прочность изделий в условиях производства после сборки и выдержки и в условиях эксплуатации у потребителя.

Качество изделий из древесины, ее прочность, надежность работы в условиях эксплуатации зависят во многом от того, как выполнены основные типовые сопряжения деталей в условиях производства, какую прочность имеют они при различных первоначальных сбороч­ ных натягах и зазорах, а также от конструкции сопрягаемых деталей, вида применяемых клеев. Пределы прочности при скалывании (разъеме вдоль оси шипа) деталей (из древесины сосны) в соединении шип—гнездо, полученные после сборки соединения и соответствую­ щей выдержки в условиях производства, показаны на рис. 3.

Прочность клеевых шиповых соединений в условиях эксплуата­ ции. Изменение начальных влажностей сопрягаемых деталей и их линейных размеров в клеевых и бесклеевых посадках имеет сложный

12

характер. Стремление деталей к изменению своей влажности, линей­ ных размеров и формы может привести к изменению прочности соединения. В этом случае для оценки изменений прочности шипового соединения в зависимости от изменения влажности и линейных размеров сопрягаемых деталей в условиях эксплуатации необходим учет дополнительных факторов, связанных с понятием влажностного зазора и влажностного натяга.

ванию дополнительного влажностного зазора, и, наоборот, увели­ чиваться, если совместное изменение начальной влажности деталей ведет к образованию дополнительного влажностного натяга.

Д^нат = ( К - №*) _ (№« -■№£),

13

или

ДИѴг = (7,71 — 10,39) — (5,38 — 10,45),

или

ДЦ7нат = — 2,68 — (— 5,07) = -|- 2,39% влажности.

Полученный дополнительный влажностный натяг, равный +2,39% влажности, направлен на увеличение прочности соединения в резуль-

Рис. 4. Суммарные кривые пределы прочности при скалывании деталей шипового соединения, склеен­ ных костным клеем:

тате того, что разбухание основной детали отстает от разбухания присоединительной детали; происходит уплотнение запроектирован­ ной посадки.

Зависимость предела прочности (т„) на скалывание (разъем вдоль оси шипа) деталей в системе шип—гнездо, склеенных костным клеем, от величин влажностного натяга или зазора, получаемых при не­ соответствии начальной влажности сопрягаемых деталей конечной устойчивой равновесной влажности в условиях эксплуатации для относительных упругостей пара воздуха ср = 0,4, ср = 0,6 и <р = 0,8

Зависимость предела прочности на скалывание (разъем) деталей в системе шип — гнездо, склеенных смоляным мочевиноформаль-

14

дегидным клеем холодного отверждения, от величин влажностных зазоров и натягов, получаемых при несоответствии начальной произ­ водственной влажности сопрягаемых деталей, конечной равновесной, устойчивой влажности в условиях эксплуатации для относительных

Зазор (-),% Натяг(+),"/,

Рис. 5. Суммарные кривые предела прочности при скалывании деталей шипового соединения, склеен­ ных мочевиноформальдегидным клеем:

1 — при максимальном первоначальном натяге+0,3 мм; 2 — при первоначальном нулевом зазоре; 3 — при пер­ воначальном наибольшем зазоре — 0,4 мм

нулевого наименьшего зазора и наибольшего зазора — 0,4 мм, характеризуется следующими эмпирическими зависимостями (рис. 5):

Пределы прочности при скалывании (разъеме) деталей шипового соединения, полученных в условиях эксплуатации после достиже­

в шиповых соединениях, на прочность готовых изделий были испы­ таны стулья типа М21-902/60, собранные методом селективного под­ бора сопрягаемых (шиповых и гнездовых) деталей с учетом начальной производственной влажности и прошедших длительную выдержку

вкамерах климата для достижения равновесной эксплуатационной влажности при высыхании и увлажнении. По методике, приведенной

вприложении 3, в условиях, близких к эксплуатационным, испытание стульев производилось по схеме а (рис. 6) на статическую прочность.

15

Т а б л и ц а 1

Пределы прочности при скалывании (разъеме) деталей шипового соединения в зависимости от величины влажностных натягов и зазоров, полученных в условиях эксплуатации

Динамика изменений статической прочности опытных стульев для различных значений влажностных натягов, образуемых в соедине­ ниях при достижении деталями конечной устойчивой равновесной эксплуатационной влажности в зависимости от начальной влажности сопрягаемых деталей, первоначальных размерных зазоров и натягов, задаваемых при сборке соединений для параметров воздуха <р = 0,4

На рис. 7, б и 8, б показана динамика изменения статической прочности опытных стульев для различных значений влажностных натягов в зависимости от первоначальных значений размерных зазоров и натягов, задаваемых при сборке сопрягаемых деталей в шиповых соединениях.

Таким образом, при параметрах воздуха в условиях эксплуатации Ф = 0,4 и ( = 20 ± 1°С статическая прочность при влажностном натяге +5,6% увеличивается весьма значительно: при первоначаль­ ном нулевом зазоре — на 197% и при размерном натяге +0,3 мм — на 234% по сравнению с прочностью стульев серийного производства. Указанное увеличение прочности стула получено без каких-либо увеличений геометрических размеров шипа и гнезда при тех же клее­ вых материалах и технологии обработки, которые применяются при изготовлении серийных стульев.

При параметрах воздуха ср — 0,6 и t = 20 ± 1°С увеличение прочности опытных стульев составляет при влажностном натяге 3,6% соответственно 169, 198 и 207%, а при максимальном влажно­ стном натяге +9,6% соответственно 106, 129 и 138%.

Прочность стульев заметно увеличивается и при работе их в усло­ виях эксплуатации с параметрами воздуха ср = 0,8 и t * 20 ± 1° С.

Размерные зазоры (-) и натяги (+),

м м

Б

Рис. 8. Динамика изменения статической прочности опытных стульев для различ­ ных значений влажностных натягов в зависимости от первоначальных значений размерных зазоров и натягов, задаваемых при сборке стульев сопрягаемым шиповым деталям соединений при ф = 0,6 и t = 20 ± 1° С:

а — разрушающая нагрузка при статическом испытании стульев (по схеме а на рис. 6) в за­

ном нулевом зазоре; 3 — при первоначальном наибольшем зазоре — 0,4 мм; 4 — разрушаю­ щая нагрузка серийных стульев;

о — разрушающая нагрузка при статическом испытании стульев (по схеме а на рис. 6) в за­ висимости от величин первоначальных размерных зазоров и натягов для влажностных натя­ гов в пределах от 1 до 10% влажности

18

Т а б л и ц а 2

Прочность опытных стульев, собранных с учетом начальной, производственной и эксплуатационной влажности сопрягаемых типовых деталей

2*