Древесина и древесные материалы.

Художественные изделия из древесины могут быть монолитными, т. е. изготовленными из одного куска дерева, или сборными. Если отдельные элементы изделия соединяют с помощью столярных вязок - различного вида шиповых соединений, конструкцию называют столярной. Детали изделий столярной конструкции по форме подразделяют на бруски, доски и щиты.

Основы конструирования изделий из древесины.

Бруски - заготовки, у которых ширина не более двойной толщины. Широкая часть бруска называется пластью, узкая - кромкой, линия их пересечения - ребром. Бруски могут быть прямолинейными и криволинейными, цельными и клееными, иметь различные формы поперечного сечения (13): фаску - срезанное, (обычно под 45°) острое ребро кромки детали; штап - закругление кромки; закругление ребра; галтель - полукруглую выемку на кромке детали; калевку - фигурно обработанную кромку бруска, предназначенную для декоративного оформления изделия; фальц - прямоугольную выемку; четверть - фальц с равными сторонами.

Детали в виде брусков из цельной древесины имеют обычно ограниченные размеры: длину - до 2000 мм, сечение - не более 100*50 мм. Детали больших размеров получают склеиванием, используя различные виды соединений. При наращивании деталей по длине (14) наибольшую прочность обеспечивает соединение на клиновидный зубчатый шип.

Доски, отличающиеся от брусков большей шириной, могут иметь такие же формы поперечного сечения и так же сращиваться по длине.

Щитом называют деталь, у которой ширина во много раз превышает толщину, а длина и ширина примерно равны или имеют соотношение 3:1. Щиты из массивной древесины получают путем склеивания брусков или досок по кромкам на гладкую фугу (15, а), в паз и гребень (15,6), в четверть (15, б), на продольную и поперечную рейку (15, г), на плоские или круглые вставные шипы (15, д).

Во избежание коробления щитов одноименные пласти соединяемых брусков, например заболонные, должны, быть обращены в противоположные стороны, а одноименные кромки - одна к другой.

Соединение на гладкую фугу обеспечивает высокую прочность щита при условии качественной обработки склеиваемых поверхностей, максимальное использование материала. Прочность соединения в паз и гребень несколько ниже из-за неточностей обработки сложного профиля кромки; потери материала составляют 6-8%. Аналогичными свойствами обладает соединение в четверть. Достаточно высокую проч-. ность и рациональное использование материала обеспечивают соединения на рейку и вставные шипы.

Для уменьшения коробления щитов из массивной древесины иногда прибегают к постановке разного рода шпонок и наконечников (16). Однако эти меры, увеличивая трудоемкость изготовления деталей, не устраняют полностью их формоизменяемости, и такие щиты имеют ограниченное применение.

В производстве мебели щитовые элементы изготовляют главным образом из столярных, древесностружечных плит и фанеры. На некоторых предприятиях используют щиты, облицованные тонкой фанерой или шпоном, рамочной конструкции пустотелые (17, а), с заполнением из реек (17,6) или с сотовым заполнением (17, в).

Рамки прямоугольной, многоугольной, круглой, овальной формы, применяемые в столярных изделиях, могут быть собраны из брусков или изготовлены из плитных материалов монолитными и представлять собой сборочную единицу (часть изделия) или самостоятельное изделие.

Рамки из брусков собирают с помощью концевых шиповых соединений.

При соединении углов на прямой сквозной шип (18, а) видимыми остаются торец шипа и одна из его кромок; при соединении на сквозной шип с потемком (18,6) виден только торец шипа. Потемок предохраняет соединение от выворачивания шипа из гнезда при сборке, а также позволяет скрыть стенки гнезда. Если нежелательно иметь открытым торцовый срез шипа, делают соединение на несквозной шип с потемком (18, в). Когда сечения деталей небольшие и необходимо увеличить площадь склеивания, и следовательно, прочность соединения, пользуются шиповым соединением с полупотемком (18, г).

Указанные виды соединений применимы как при угловом, так и при серединном соединении деталей.

Соединения «на ус» (19) позволяют скрыть торцы брусков, которые плохо поддаются отделке. По сравнению с ранее рассмотренными усовые соединения обладают меньшей прочностью и более сложны в изготовлении.

При формировании коробок угловые соединения стенок выполняют с помощью ящичных шипов. Открытое соединение на прямой ящичный шип (20, а) отличается простотой изготовления и высокой прочностью. Однако выход торцов шипов с двух сторон приводит при изменении влажности древесины к их усушке или разбуханию, что может вызвать изменение их размеров, появление на поверхности неровностей, а также разрушение соединения. Для скрытия торцов коробку оклеивают толстым шпоном или фанерой.

Открытое соединение на шип «ласточкин хвост» (20, б) по прочности уступает предыдущему, так как возможны сколы шипов, но в условиях переменной влажности оно более надежно.

Соединение вполупотай на шип «ласточкин хвост» (20, в) имеет пониженную прочность из-за несколько меньшей площади склеивания. Его достоинство - ограниченная видимость торцов шипов, что для многих изделий имеет существенное значение.

Таким же достоинством обладает соединение в полный потай на шип «ласточкин хвост» (20, г), но оно уступает по прочности предыдущим видам соединений.

Соединение с помощью вставных круглых шипов (20, д) отличается простотой изготовления и достаточной прочностью, а соединение с помощью рейки (20, е) - простотой изготовления, но невысокой прочностью.

Стенки коробки со средней стенкой соединяют одним из способов, показанных на 21.

Приведенные выше шиповые соединения применяют для изделий из массивной древесины. При изготовлении изделий коробчатой конструкции массивную древесину используют лишь в том случае, когда их размеры невелики (шкатулки, полки, навесные шкафчики, ящики письменных столов). При изготовлении изделий больших размеров применяют щитовые элементы из древесностружечных плит. При этом изделия могут быть неразборной конструкции и разборными.

Основные виды угловых соединений щитовых деталей из древесностружечных плит показаны на 22. Все они выполняются на клею, однако прочность таких соединений невелика ввиду рыхлости среднего слоя древесностружечной плиты. Поэтому при изготовлении мебели в основном применяют разъемные соединения щитовых элементов с помощью различного вида винтовых стяжек.

Соединения, выполненные в фальц или внакладку, придают изделию большую прочность, поэтому являются предпочтительными, однако при этом необходимо применять шурупы, что приводит к повышенным трудозатратам. Для изготовления задних стенок и доньев ящиков используют фанеру или древесноволокнистую плиту.

§ 1. СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
§ 2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ
§ 3. ПОРОКИ ДРЕВЕСИНЫ
§ 4. СУШКА И ЗАЩИТНАЯ ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ
§ 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД
§ 6. ПИЛОМАТЕРИАЛЫ И ЗАГОТОВКИ
§ 7. ШПОН И ФАНЕРА
§ 8. ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫЕ, ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫЕ И СТОЛЯРНЫЕ ПЛИТЫ
§ 9. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ