Конструирование мебели

Введение

Древесина неизменно остается любимым материалом, используемым в  строительстве. Трудно представить материал, которых обладал бы таким же комплексом достоинств: высокая прочность при небольшой объемной массе, что обеспечивает высокий коэффициент конструктивного   качества; отличная теплозащита; хорошая звукоизоляция; высокая морозостойкость; экологичность; ремонтопригодность.

Однако наличие в древесине пороков: трещин, сучков, смоляных карманов и пр. подверженность гниению и поражению микроорганизмами; гигроскопичность, т.е. способность отдавать и впитывать влагу в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха, а отсюда вероятность возникновения деформации деревянных изделий; заставляет задуматься  о целесообразности использования этого материала.

  И здесь на помощь нам (производителям и потребителям) приходят новые технологии, которые позволяют не только сохранить все преимущества этого уникального природного материала и предотвратить возникновение недостатков, но и улучшить его стартовые характеристики.

Одинарные деревянные евроокна изготавливаются из хвойных и твердолиственных пород древесины, при этом используется клееный брус сечением 76х68 мм.

Применение технологии клееного бруса при изготовлении одинарного деревянного евроокна позволяет создать прочный деревянный материал. Брус изготавливают из нескольких (обычно трех) склеенных ламелей (планок) толщиной 20-30 мм. При этом ламели представляют собой склейку из отдельных дощечек, что позволяет устранить пороки в древесине – сучки, трещины, смоляные карманы. Для проклейки применяют водоотталкивающий клей, что делает окно негигроскопичным. Различное направление волокон и водостойкость, получаемые при таком изготовлении бруса, позволяют повысить прочность и препятствовать деформации одинарного деревянного евроокна при перепадах температуры. Технология деревянных окон позволяет также комбинировать брус, совмещая ламели из сосны и других более твердых и благородных пород дерева, сочетая при этом лучшие качества различных древесных пород. Одинарные деревянные окна изготавливаются с двумя контурами уплотнения. В створку ставится двухкамерный стеклопакет.
Сегодня на рынке стеклопакетов есть актуальное предложение для   тех, кто предпочитает индивидуальный стиль, комфорт и уют. В моду вошло дерево, его красота и тепло. Современные технологии открыли новые возможности применения древесины при изготовлении евроокон. Опасения, что окна из дерева растрескаются, их покоробит, поведет и прочее – беспочвенны. Современные деревянные окна избавлены от вышеупомянутых недостатков и сохранили при этом несомненные достоинства присущие натуральной древесине. Окна из дерева - это, прежде всего, показатель качества жилья.  Их   ценят и любят за функциональность и эстетичный внешний вид. Деревянный стеклопакет "дышит"; благодаря специальному покрытию стекол в комнате даже самым жарким летом будет комфортно. А зимой он надежно защищает дом от сквозняков и морозов. Известно также, что окно из дерева превосходит алюминиевое или пластиковое окно по долговечности, стабильности геометрии и теплозащите. Сейчас довольно актуальна проблема повышения теплоизоляции окна, особенно в наших северных районах. Решение этой проблемы - энергосберегающий стеклопакет с повышенными теплозащитными свойствами. Установка таких стеклопакетов значительно повышает теплоизолирующие свойства остекления. Окна сразу комплектуются энергосберегающими стеклопакетами  из низкоэмиссионого стекла и криптона.                    По способу открывания деревянного евроокна выделяют несколько типов: глухая створка -  не открывающаяся; поворотная створка – открывается только в одной плоскости; поворотно-откидная створка – открывается в двух плоскостях; вертикальное открывание - используется для проветривания.
Евроокна, как и наши традиционные окна, могут быть изготовлены с форточкой.

Применяются различные типы фурнитур, позволяющие открывать окна в двух плоскостях.
       На одинарные деревянные евроокна можно

устанавливать:
 

- москитные сетки;
- механизм с дистанционным открыванием фрамуги;
- притворное гидрорегулируемое устройство, для регулировки влажности в помещении (вентиляционные клапаны).

1 Разработка проектной концепции изделия

1.1 Анализ аналогов и прототипов конструкции

Окна пластиковые производства Беларуси – это 70% всей продукции на рынке. Даже профили завозят не только из Европы, но и производят на территории РБ. Так, некоторые компании открывают свои филиалы и линии по производству пластиковых профилей в Беларуси.

Пластик стал настолько популярен, что для многих проблема выбора просто не стоит. Это объясняется простотой эксплуатации и доступностью. Большинство потребителей обращают свое внимание именно на пластик, даже не рассматривая альтернативы деревянных окон. Окна из пластика не требуют подкрашивания или дополнительного ухода в течение срока службы. Они гораздо устойчивее деревянных окон к погодным условиям, и к тому же намного дешевле, чем окна из натурального материала. Разница в цене составляет около 35%.

Недостатков у этих окон практически нет. Они сложнее в ремонте, но, если окна качественные, правильно собраны и установлены, то проблем в процессе эксплуатации у покупателей не возникнет. Конструкции прослужат долго и будут иметь прекрасный внешний вид.

Также на рынке растет спрос на оконные системы. Немецкая технология и деревянная основа сделали их популярным вариантом. Евроокна усилили конкуренцию на рынке, что привело к повышению качества пластиковых конструкций и снижению их цены.

Евроокна отличает применение вместо одинарного стекла стеклопакета и отсутствие форточек. Их конструкция схожа с окнами из ПВХ: возможность открывания оконных рам в двух плоскостях и фиксации их в нужном режиме.

Материалом для деревянного профиля евроокон является клееный брус их древесины хвойных или лиственных пород. Стандартная толщина рамы – 78 мм, но возможно изготовление окон как большей, так и меньшей толщины.

В качестве светопропускающих элементов в евроокнах применяются стеклопакеты (двух- или трехкамерные). Для сохранения тепла и звукоизоляции используется двойной, а иногда и тройной контур уплотнения. Евроокна не нужно заклеивать на зиму – добросовестные производители гарантируют плотное примыкание створок к оконной коробке.

Финские окна имеют два комплекса створок, скрепленных друг с другом с помощью специальной фурнитуры. В одной из створок устанавливают стеклопакет, в другой – обычное стекло. В классических моделях такого типа окон, поставляемые, как правило, из Финляндии для проветривания предусмотрены небольшие фрамуги и форточки. Хотя отдельные компании заявляют о производстве финских окон, которые можно открывать и в вертикальном режиме.

Иногда в межрамное пространство финских окон устанавливают жалюзи, позволяющие регулировать световой поток в помещениях, где использование штор не слишком уместно.

Материалом для производства профиля обычно является натуральная древесина, но иногда применяется и двойной клееный брус. Для более эффективного примыкания створок используются контуры уплотнения.

1.2 Обоснование функциональных, эргономических, технологических решений

Оконные блоки изготавливают в соответствии с размерами проемов, указанных в СТБ 939-93. Размеры моего окна: длина – 1450мм, ширина – 2070мм, толщина 84мм. Современная функциональность без каких-либо конфликтов соседствует с классической изысканностью. Евроокна из такого материала как дерево, будут отлично сочетаться с мебелью, межкомнатными дверьми, деревянными полами или паркетов. Окна поливинилхлорид уже утратили свои лидирующие позиции в современном мире. Сейчас, люди выбирают деревянные евроокна, которые по своей функциональности не чем не отличаются от ПВХ, а даже больше, имеют ряд преимуществ.

Дизайн или конфигурация евроокон из натуральных материалов может быть самой разнообразной, благосовременная фурнитура лидирующих фирм только содействует этому: с поворотными, откидными или раздвижными створками, деревянные рамы под арочный проем и так далее. Производство деревянных окон постоянно прогрессирует и дает новые возможности. Все ограничивается лишь фантазией заказчика или дизайнера, а также хорошим вкусом.

Как было уже упомянуто, достоинств у деревянных окон огромное число. Но, хотелось бы выделить самые основные, которые заключаются в низкой теплопроводности, морозостойкости и низком температурном расширении.

Следующее достоинство деревянных окон – их слабая проводимость звука. Звукоизоляционные характеристики окон из дерева практически так же высоки, как и у ПВХ, поэтому владельцам окон из дерева не будет страшен уличный шум, даже если их дом расположен на шумном проспекте.

К тому же, окна из дерева обладают естественной вентилируемостью. Ни для кого не секрет, что в комнате с закрытыми пластиковыми окнами воздух вскоре может застоятся, в связи с этим приходится то и дело проветривать помещение. Деревянные окна лишены такого недостатка. Древесина, из которого производят современные деревянные евроокна имеет свойство «дышать», поэтому она пропускает частицы воздуха даже при наглухо закрытых створках, не создавая при этом сквозняков.

В наше время, когда экология оставляет желать лучшего, очень важно чтобы все материалы в помещении были экологически чистыми. К таким материалам относится древесина, из которой изготавливают деревянные окна. Стандартная рама за 26 часов пропускает сквозь свои поры примерно 2,7 м. куб. воздуха.    

2.2 Обоснование выбора материалов

Для изготовления элементов окна применяется древесина хвойных пород.          Древесина – это материал, который наиболее широко применяется в строительстве, производстве мебели, шпал, авто-, вагоностроении и др. отраслях народного хозяйства. Основные преимущества древесины как материала: самовосстанавливаемость ресурсов; экологическая безопасность применения; высокая прочность, атмосферостойкость; небольшая плотность; легкая обрабатываемость. 

В качестве отделочного материала выбираем пентофлевую эмаль ПФ-19 белого цвета, т.к. она обладает высокой прочностью, атмосферостойкостью, долговечностью и предназначена для наружной и внутренней отделки по дереву в соответствии с ГОСТ 6445.

Для заполнения световых проемов окон используется двухкамерный стеклопакет толщиной 32мм, который обеспечивает требуемые показатели теплопроводности, шумо- и воздухопроводимости.

Для соединения деревянных деталей применяются водостойкий клей на основе меламина “Bindan”. Шурупы используются для установки фурнитуры (ручек).

Температурные колебания и влага на эластичные мастики не влияют.

2.3 Обоснование выбора соединения элементов в монтажные узлы

Основное соединение для элементов окна на шип двойной сквозной – прочное и простое в изготовлении. Шип доступен для подгонки и проверки соединения. Применяется в конструкциях повышенной прочности. Соединение (в его торце) дополнительно крепится нагелями. Нагели ставят на клею в предварительно высверленные отверстия и применяют как дополнительное крепление при столярных вязках, главным образом для предохранения шипа от выворачивания. Деревянный нагель, имеющий в сечении вид прямоугольника, упруго сминает ребра и лучше удерживается в древесины.

Для установки фурнитуры применяется соединение шурупами. Шурупы должны быть завинчены. Забивка шурупов не допускается. 

Гвозди используются для установки штапиков.

Для обеспечения открывания оконных створок использем поворотно-откидное устройство фирмы “РОТО”, которое позволяет устанавливать необходимый режим открывания и проветривания.

3 Расчетная часть

3.1 Расчет размеров элементов изделия

Оконные створки состоят из двух вер­тикальных и двух горизонтальных брусков, связанных между собой в рамки с помощью шипов, клея и нагелей. В створках большой высоты ставят средние горизонтальные бруски - горбыльки. Они имеют профиль сечения горизонтальных брусков, но меньшей ширины. Короб­ка окна состоит из двух вертикальных и двух горизонтальных брусков прямоугольного сечения с четвертями для переплетов. Бруски коробки соединены в углах посредством шипов, клея и нагелей. В верхней части оконной коробки над створками может быть установлена горизонтальная глухая или открываемая рамка - фраму­га.  В широких коробках устанавливается вертикальный импост, к которому примыкают кромки вертикальных брусков ство­рок.

Бруски коробок, створок (форточек, фрамуг) соединяют в углах в основном двойными сквозными шипами. При этом на концах вертикальных брусков коробок чаще нарезают шипы, а на концах го­ризонтальных брусков - проушины. На концах вертикальных брусков створок (форточек, фрамуг) формируют проушины, а на концах гори­зонтальных брусков – шипы. В данном разделе произведен расчет всех элементов проектируемого окна. Данные расчетов сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Расчет размеров элементов изделия

3.2 Определение допускаемых отклонений

Система допусков и посадок деревообработки соответствует стандартам, регламентам на основе технологических, конструкторских, эксплуатационных и экономических признаков. Стандарты на допуски и посадки дают оптимальное решение при установлении требуемой и необходимой точности изготавливаемой детали и сборочной единицы с учетом существующих условий обеспечения требуемого качества изделий. В соответствии с ГОСТ 6449.1-5 можно руководствоваться следующими общими рекомендациями по применению квалитетов: для высокоточных ответственных соединений деталей JT10 и JT12;

для ответственных соединений деталей JT11 и JT13; для менее ответственных соединений деталей JT13 и JT15.

Допуски устанавливаются на номинальные размер посадки, который является одинаковым для охватывающей и охватываемой поверхности детали. Все расчеты заносят в таблицу3.2.

Таблица 3.2 - Определение допускаемых отклонений

Заключение

В данном курсовом проекте принята к разработке конструкция оконного блока с тремя рядами остекления, которое обеспечивает требуемые показатели теплопроводности, воздухо- и шумонепроницаемости.

Были приняты новые направления дизайна и конструирования современных столярных изделий. В качестве основного конструктивного элемента принят клееный трехслойный брус, который является наиболее технологичным материалом для современных окон. К достоинствам таких конструкций можно отнести их формоустойчивость и соответствие функциональным и оргометрическим требованиям. Приняты элементы соединения, обеспечивающие надёжность и долговечность изделия.

Разработано техническое описание изделия, в котором подробно рассмотрены основные материалы для изготовления окна и варианты отделки. В соответствующих разделах курсового проекта приведено обоснование выбранных проектных решений, выбора материалов и соединений элементов.

В графической части проекта выполнены сборочные чертежи изделия и его элементов, разработаны спецификации. Данный проект считаю целесообразным.

Список использованных источников

1                    Барташевич, А.А. Конструирование мебели/ Барташевич А.А., Трофимов С.П. -  Мн.: Современная школа, 2006 – 356с.

2                    Буйвидович, Ф.В. Технология столярно-плотничных и паркетных работ/ Буйвидович Ф.В. -  Мн.: Современная школа, 2000 – 427с.

3                    Погребский, М.П. Пособие конструктору мебели/ Погребский М.П. – Мн.: Лесная промышленность, 1986 – 387с.

4                    Блехман, А.Б. Проектирование и конструирование мебели/ Блехман А.Б. -  Мн.: Современная школа, 1986 – 414с.

5                    Бухтияров, В.П. Справочник мебельщика/ Бухтияров В.П. - Мн.: Лесная промышленность, 1986 – 525с.

6                    ГОСТ 6449.1 – 5 -82. Изделия из древесины и древесных материалов. Допуски и посадки. – М.: Издательство стандартов, 1982 – 47с.

7                    ГОСТ 2.309 – 73. Обозначение шероховатости поверхностей. – М.: Издательство стандартов, 1973 – 18с.

8                    ГОСТ7016 – 82. Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности. – М.: Издательство стандартов, 1982 – 12с.

9                    ГОСТ9330 – 76. Основные соединения деталей из древесины и древесных материалов. Типы и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1976 – 21с.

10               ГОСТ17743 – 86. Технология деревообработки и мебельной промышленности. Термины и определения. – М.: Издательство стандартов, 1986 – 12с.

21