3.2 Требования, предъявляемые к конструкции изделий из древесины

При конструировании художественно – промышленных изделий из древесины необходимо соблюдать следующие правила:

1. Конструировать изделие нужно так, чтобы неизбежная деформация отдельных частей происходила свободно, без нарушения формы и прочности самого изделия.

2. Направление волокон должно совпадать с длиной детали или незначительно отклоняться от нее.

3. Размеры деревянных деталей, составляющих изделие, должно соответствовать размерам стандартных пиломатериалов и заготовок.

4. При чрезмерно усложненных формах изделия усложняется процесс его изготовления; при завышенных размерах деталей увеличивается расход материалов, а при заниженных изделие может оказаться непрочным.

Прочность детали, входящей в состав изделия, обусловливается главным образом направлением волокон по отношению к действующим усилиям.

Детали и соединения в изделии должны быть такими, чтобы их можно было выполнить на современных, высокопроизводительных деревообрабатывающих станках с минимальным использованием ручного труда.

Изделие должно состоять из наименьшего количества деталей и элементов, отличающихся один от другого по размерам и форме.

Размеры деревянных деталей, составляющих изделие, должны соответствовать размерам стандартных пиломатериалов и заготовок.

Изделие должно быть экономичным при достаточно высоком качестве.

Конструкция изделия и механизация процессов его изготовления при максимальном сокращении трудовых затрат и высоком качестве изделия должны обеспечивать рациональное использование и наименьший расход сырья (древесины) и материалов, а также отходы производства в качестве вторичного сырья, но без ущерба для качества и прочности изделия, применяя для этого различные приемы: облицовывание массива, улучшенную отделку и т.п.

Наряду с утилитарностью (приспособленностью к условиям эксплуатации), прочностью, технологичностью и экономичностью изделие должно отличаться хорошим художественным оформлением.

3.3 Основные базовые принципы конструирования

При разработке изделия, как правило, руководствуются следующими основными рекомендациями [2]:

• следует идти не от необходимого к желаемому, а от желаемого к допустимому;

• качество конструктивного исполнения зависит от качества идеи. Следует оценивать сравнительную важность каждого предложенного варианта изделия, чтобы облегчить выбор наилучшего или создать компромиссный;

• добиваться простоты конструкции, избегать сложных многодетальных конструкций:

• основополагающие принципы конструирования – функциональная целесообразность и технологическая обусловленность, безопасность, надёжность, прочность и пространственная жёсткость, компактность, малая материалоёмкость и экономическая эффективность.

3.4 Основные правила конструирования мебели

Изделия по форме, размерам и конструкции должны быть рациональны, эргономичны, эстетичны, технологичны, надежны, отвечать своему назначению, удовлетворять техническим условиям, санитарно-гигиеническим требованиям, соответствовать условиям эксплуатации и др. Наряду с утилитарностью изделие должно отличаться хорошим архитектурно-художественным оформлением. Требования, предъявляемые к современной мебели. Проектированию мебели, обладающей определенными качественными характеристиками, должно предшествовать установление функционально-эксплуатационных, конструктивно-технологических, технико-экономических и художественно-эстетических требований к изделиям. Функционально- эксплуатационные требования к мебели определяют степень соответствия изделия назначению и условиям эксплуатации. При этом необходимо учитывать современные данные антропометрии, физиологии и гигиены, инженерной психологии. Должны быть определены оптимальные размеры изделия с учетом обеспечения необходимых удобств при использовании его человеком, рациональные решения внутренних емкостей, с учетом функциональных размеров, оптимальности объемов и продуманности их конструктивного решения (наличие выдвижных полок, кассет и т. п.), взаимосвязь изделий в общем ансамбле. Для различных видов мебели первоочередность предъявляемых функционально эксплуатационных требований может меняться. Так в мебели для сидения на первый план выдвигается обеспечение физиологически правильной посадки в зависимости от назначения изделия (для работы или для отдыха) с учетом антропометрических данных человека. Для детской мебели важных легкость изделий, простота трансформации, лаконичность формы и цвета, которые должны способствовать физическому, умственному и эстетическому развитию ребенка. Конструктивно-технологические требования направлены на совершенствование конструкций мебели и обусловлены характером производства и состоянием технологического процесса. При разработке конструкции изделия необходимо предусматривать рациональное использование материалов, выбор оптимальных размеров сечений деталей, целесообразное решение узловых соединений, создание конструктивной схемы изделия, устойчиво работающей при статических и динамических нагрузках, разборность и технологичность. Правильность решения этих задач оказывает непосредственное влияние на материалоемкость, эксплуатационную прочность и долговечность конструкции, массу изделия, его технико-экономические показатели. Технико-экономические требования определяют создание экономичных конструкций и регламентируются техническими условиями изготовления изделий, методами испытаний, правилами приемки, маркировки, упаковки, транспортировки и хранения в соответствии с действующими государственными стандартами. В основе рассматриваемых требований заложено снижение себестоимости мебели, которое может быть достигнуто: проработкой рациональной номенклатуры изделий для оборудования помещений определенного назначения; простотой конструкции и ее элементов, выбором экономичных и износоустойчивых материалов, в том числе целесообразной заменой древесины пластмассами, гнутоклееными элементами; технологичностью изделий; эксплуатационными показателями (надежностью, долговечностью, ремонтопригодностью). Более экономична сборно-разборная мебель, так как в этом случае снижаются затраты на упаковку продукции, хранение и транспортировку (по сравнению с неразборной мебелью), а также упрощается ремонт мебели при необходимости замены вышедшей из строя детали.

Художественно-эстетические требования обусловливают единство эстетических и функциональных признаков изделий. Этого можно достичь созданием удобной и функционально совершенной мебели, соблюдением единства формы, конструкции, материала и технологии, гармоничным сочетанием изделий с интерьером, рациональным цветовым решением. Технические правила конструирования изделий мебели. В процессе эксплуатации изделия подвергаются механическим нагрузкам, а также воздействиям переменных температур, влажности воздуха и др. В результате отдельные элементы изделий при несоблюдении правил конструирования могут изменять размеры и форму самих изделий, а возникающие напряжения оказаться выше критических и вызвать разрушение соединений и других элементов. В связи с этим при конструировании мебели необходимо соблюдать следующие технические правила: 1. Конструировать изделие нужно так, чтобы неизбежные деформации отдельных частей изделия происходили свободно, без нарушения формы и прочности всего изделия в целом. 2. При конструировании изделий из массивной древесины следует учитывать как ее положительные, так и отрицательные свойства. Колебания размеров и формы деталей изделий должны быть минимальными. С этой целью детали большой ширины следует делать не цельные, а из отдельных делянок. Ширина делянок не должна превышать их толщину более чем в 1,5 раза. При ширине более 95 мм деталь всегда должна быть клееной. Это правило необходимо соблюдать и при изготовлении массивных щитов из древесины. Следует учитывать, что формоустойчивость щита зависит не только от ширины делянок, но и от расположения годичных слоев древесины в смежных делянках, так как усадка и разбухание древесины в радиальном и тангенциальном направлениях неодинаковые.

При конструировании отдельных деталей столярного изделия из небольших по размерам элементов их необходимо подбирать так, чтобы при неизбежном изменении размеров и формы эти части уравновешивали друг друга, и деталь изменялась минимально. Конструкции изделий мебели должны быть такими, чтобы возможные отклонения размеров и формы деталей, а также неточности сборочных работ влияли минимально, или совсем не оказывали влияния на внешний вид и функционирование изделий. Например, вместо вкладных дверей и передних стенок ящиков использовать накладные, в соединениях элементов предусматривать уступы и пластики, применять регулируемые по высоте опоры для точной установки изделия на полу помещения и т.д. Необходимо применять рациональные способы соединений, оптимальное количество шкантов, стяжек и т.д., правильно назначать допустимые отклонения размеров и форм деталей, шероховатость их поверхностей и т.п.