§ 11. Основные правила конструирования

Конструировать мебель необходимо с учетом предъявляемых к ней утилитарных, технико-экономических и эстетических требований, а также с учетом технологических и физико-механических свойств материалов, применяемых для ее изготовления.

Основными конструкционными материалами, идущими на изготовление мебели, являются столярные, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, фанера и древесина различных пород.

Применение материалов, имеющих изотропную структуру (древесностружечные и древесноволокнистые плиты) или переклейную конструкцию (столярные плиты, фанера), значительно упрощает конструктивные решения мебельных изделий. Изотропные и переклейные материалы, обладая значительной прочностью, практически не изменяют своих размеров в процессе эксплуатации изделий. Поэтому в конструкциях мебельных изделий везде, где это возможно и целесообразно, вместо древесины надо использовать изотропные или переклейные материалы.

При конструировании мебели из древесины необходимо учитывать следующие положения. Изменение линейных размеров древесины вдоль волокон вследствие ее усушки и набухания для мебельных изделий не имеет значения, тогда как изменение размеров древесины в радиальном и тангентальном направлениях для мебели, эксплуатируемой в отапливаемых помещениях при относительной влажности воздуха 50-80% и температуре 18-25°С, составляет 1-2%, а эксплуатируемой в условиях наружного воздуха - 2-4%. Так, размеры дощатого щита шириной 700 мм могут измениться на 14-28 мм. Следовательно, конструктор должен учитывать деформирование древесины, возникающее в радиальном и тангентальном направлениях, и располагать детали в изделии с учетом этих деформаций. Только в этом случае в условиях эксплуатации изделие будет оставаться практически неизменным по форме и прочности. Значит, конструировать мебельные изделия из древесины следует так, чтобы возникающие деформации отдельных узлов происходили свободно (дощатая филенка в рамке и др.), без нарушения формы и прочности самого изделия.

Известно, что крупные по размерам бруски, склеенные из мелких частей, подобранных по направлению годовых слоев, менее подвергаются деформации, чем бруски, изготовленные из целого куска древесины. Поэтому конструировать бруски из древесины нужно так, чтобы неизбежные изменения формы и размеров их были наименьшими. Это достигается только применением брусков, склеенных из отдельных деталей, подобранных с таким расчетом, чтобы при неизбежной деформации эти возникающие усилия в деталях уравновешивали друг друга.

Необходимо правильно учитывать волокнистое строение древесины, так как всякое перерезание ее волокон уменьшает прочность изготовленной из нее детали. Если, например, принять предел прочности при сжатии вдоль волокон прямолинейных деталей за 100%, то потеря прочности криволинейной детали вследствие изменения угла между действующей силой и направлением волокон будет иметь следующую зависимость (по В. А. Куликову):

Угол наклона волокон, град ......3 5 10 15 45
Потеря прочности, % ....2-3 4-8 8-15 10-28 50

При наличии изгиба на деталь эти величины еще меньше. Следовательно, мебельные изделия следует конструировать с учетом того, чтобы направление волокон древесины совпадало с длиной детали или отклонялось от нее незначительно. Направление волокон в отдельных деталях должно совпадать с направлением действия сжимающих или растягивающих внешних нагрузок и быть перпендикулярным к направлению изгибающих.

При конструировании необходимо стремиться, чтобы конструкции мебельных изделий были технологичны. Подробно о технологичности конструкций рассказано в § 12.

Рассмотренные выше основные правила конструирования мебельных изделий кратко могут быть сформулированы так:

1) конструировать мебель необходимо с учетом утилитарных, технико-экономических и эстетических требований, предъявляемых к ней;

2) везде, где это возможно и целесообразно, применять стандартные изотропные или переклейные материалы;

3) составные части склеенных из древесины элементов нужно подбирать так, чтобы неизбежные деформации этих элементов были наименьшими;

4) нужно предусматривать работу входящих в изделие деталей и узлов так, чтобы неизбежно возникающие деформации древесины могли происходить свободно;

5) перерезание волокон древесины должно быть наименьшим;

6) предусмотренные в конструкциях детали и узлы должны быть технологичны в изготовлении.

Задача конструктора - строго соблюдать все правила конструирования мебели.