§ 41. Конструктивные решения стульев

Стулья в зависимости от конструкции подразделяются на столярные, гнутые, выклейные и смешанных конструкций. В свою очередь, каждую из этих конструкций можно выполнить жесткой, полумягкой и мягкой.

Стулья являются самыми распространенными и массовыми мебельными изделиями; у нас в стране выпускается более ста различных моделей стульев.

Из всех мебельных изделий стулья работают в наиболее тяжелых условиях. Несмотря на малое сечение входящих в конструкцию стула деталей, он должен обладать достаточной прочностью и, следовательно, долговечностью.

В настоящее время все вновь разрабатываемые конструкции деревянных стульев перед их утверждением к производству испытывают на долговечность в соответствии с ГОСТ 12 029 - 70.

Стулья на долговечность испытывают (рис. 155) на специальном стенде путем качания стула на задних и передних ножках с установленным на сиденье грузом весом 70 кг. В результате качания на стул воздействуют циклические нагрузки, приводящие при длительном качании к его разрушению. Стулья испытывают до установленного норматива для данной конструкции стула или до разрушения (излома детали, разрушения соединения, расслоения шпона в выклейных элементах). Нормативный показатель для стульев столярных и выклейных с проножками - 10 тыс. циклов качаний, для стульев столярных и выклейных без проножек, гнутых, гнутовыклейных и смешанной конструкции - 4 тыс. циклов качаний.

Рис. 155. Схема испытания стула на долговечность

Если при испытаниях стулья не выдерживают установленных нормативов долговечности, такие конструкции стульев к производству не утверждаются.

Столярные стулья. Эти стулья подразделяются на два основных вида: стулья, у которых бруски задних ножек переходят в вертикальные бруски спинок, стулья с цельными задними ножками, (рис. 156, а-в) и стулья, у которых задние ножки и вертикальные бруски спинок состоят из разных деталей (рис. 156, г-е). Последние иногда называют стульями с подсадными задними ножками или стульями из укороченных деталей.

Рис. 156. Столярные стулья: а-в - с цельными задними ножками, г-е - с подсадными задними ножками

Стулья первого вида изготовляют с проножками и без проножек. Детали остова стула соединяют одинарными несквозными шипами с потемком и без потемка (рис. 157,а). Прочность таких стульев во многом зависит от наличия проножек. Как показали проведенные в ВПКТИМ испытания, прочность стульев без проножек снижается в среднем на 50% по сравнению со стульями той же конструкции, но у которых поставлены дополнительно проножки. Поэтому в стульях без проножек толщина ножек и ширина царг должны быть увеличены. Такие стулья должны иметь угловые бобышки, соединяемые с царгами стула не менее чем на два шипа. Необходимо отметить, что даже наличие боковых проножек значительно увеличивает прочность стула и, следовательно, срок его эксплуатации.

Рис. 157. Соединения деталей остова в столярных стульях: а - с цельными задними ножками, б-г - с подсадными задними ножками

Стулья второго вида имеют три основных конструктивных решения.

В первом случае (рис. 157, б) остов стула состоит из боковин, соединенных царгами; во втором случае (рис. 157, в) остов стула состоит из боковин, соединенных проножками и верхними брусками, заменяющими царги. Детали остова соединяют одинарными несквозными и сквозными шипами. В третьем случае (рис. 157, г) остов стула состоит из рамки сиденья с подсадными ножками и двух Г-образных элементов, прикрепляемых к рамке. Детали рамки и Г-образные элементы соединяют сквозным открытым шипом. Ножки прикрепляют к рамке круглым цельным шипом.

Сиденья столярных стульев Делают либо накладными, накладываемыми на царги, либо вкладными, устанавливаемыми между царгами или вкладываемыми в фальц, отобранный в царгах. Во многих случаях установка сидений может быть комбинированной. Сиденья прикрепляют шурупами, клеем, металлическими или пластмассовыми крепежными деталями (рис. 158).

Рис. 158. Способы крепления сидений стульев: 1, 2 - шурупами, 3 - шкантами, 4 - пластмассовым шкантом-грибком, 5, 6 - на клею, 7-9 - при помощи специального металлического крепежа

Соединения 1 и 2 выполнены на шурупах, которые завинчивают со стороны нижней кромки или внутренней пласти царг. Такие способы крепления могут быть рекомендованы только для сидений с толщиной щитка сиденья не менее 10 мм. Соединения 3 на деревянных шкантах широко применяют в тех случаях, когда сиденьем служит рамка. Соединение 4 выполнено при помощи специальных пластмассовых шкантов - грибков. Соединения 5 и б на клею рекомендуются только для вкладных сидений. Соединения 7-9 осуществляются при помощи специального металлического крепежа. Они являются наиболее распространенными.

Для крепления спинок применяют шиповые соединения, шурупы, специальные металлические и пластмассовые крепежные детали. На рис. 159 показаны некоторые способы крепления спинок стульев.

Рис. 159. Способы крепления спинок стульев: 1, 3, 6 - шурупами, 2 - шкантами, 4, 5 - винтами

Соединения 1-4 применяют при креплении накладных спинок, соединения 5, 6 - вкладных. Соединения 1, 3, 6 осуществляются при помощи шурупов, соединения 4, 5 - при помощи винтов, металлических шайб и пластин, соединение 2 - при помощи пластмассовых шкантов.

Качество столярных стульев во многом зависит от правильного назначения конструктором шиповых соединений и сечений деталей стула. Во всех случаях для увеличения площади склеивания длина и ширина шипов должны быть по возможности наибольшими. Шип должен плотно входить в гнездо. Причем, если края гнезда имеют скругленную форму, то шип должен иметь форму гнезда. В противном случае прочность соединений резко снижается. На все сопрягаемые размеры соединений столярных стульев должны быть проставлены допускаемые отклонения.

При проектировании стульев часто с целью придания изделиям более легкого изящного вида и сокращения расхода материалов стремятся уменьшить сечения ножек и царг. Во многих случаях проектировщики отказываются от проножек. В то же время с увеличением толщины ножек и ширины царг увеличиваются длина, ширина шипа и, следовательно, площадь склеивания. Для стульев с проножками минимальными размерами квадратных ножек в сечении следует считать 31×31 мм, толщину прямоугольных ножек-19 мм, ширину царг - 52 мм. Для стульев без проножек толщина квадратных ножек должна быть увеличена до 37×37 мм, прямоугольных - до 25 мм, а ширина царг - до 65-70 мм.

Гнутые стулья. Эти стулья (рис. 160) имеют круглые, трапециевидные или другой формы царги; проножки, - задние ножки, переходящие в стойки спинки; передние ножки; бруски решетки спинки, сиденья. В некоторых типах стульев ставят дополнительные кронштейны, прикрепляемые к царге и задним ножкам.

Рис. 160. Гнутые стулья

Царги изготовляют из одной замкнутой детали, согнутой в кольцо или какую-либо другую форму, или из двух деталей, одна из которых, имея, например, незамкнутую подковообразную форму, заменяет боковые и заднюю царги, а другая образует переднюю царгу и соединяется с первой сквозными открытыми шипами.

Для установки передних ножек к внутренней стороне царги могут быть приклеены бобышки. Радиус закругления бобышек должен быть на 0,75-1 мм больше внутреннего радиуса царги, чтобы концы бобышек плотно прилегали к царге во время склейки. Бобышки ставят на клею без шурупов. На рис. 161, а, б показаны царги гнутых стульев.

Рис. 161. Конструкции царг гнутых стульев: а - круглых, б - подковообразных

Проножки могут быть замкнутыми, круглыми или другой формы и незамкнутыми, изготовляемыми в виде отдельных дугообразных элементов. Замкнутые царги и проножки соединяют клиновидным шипом или на ус. Соединенный участок должен примыкать в собранном стуле к одной из задних ножек.

Сиденья гнутых стульев могут быть вкладными и накладными.

Сиденья изготовляют из фанеры толщиной 4-5 мм.

Обычно их делают не плоскими, а вогнутыми, со стрелой прогиба 5-12 мм. Вкладные сиденья вставляют в фальц, отобранный в царге. Для этого по кромке сиденья делают поднутрение с углом 83-87°. Сиденье может быть вклеено в царгу как до отделки, так и после. Накладные сиденья приклеивают к царге до отделки.

Соединяют элементы стула шипами, болтами, шурупами. Передние ножки крепят круглыми цельными шипами. Диаметр шипа 25-26 мм, длина шипа должна быть не менее его диаметра. Задние ножки с царгой скрепляют шурупами с шестигранной головкой или болтами диаметром 6 мм с полукруглой головкой. Проножки, кронштейны и верхний брусок спинки крепят шурупами.

Прочность гнутых стульев в значительной степени зависит от наличия проножек. Как показали проведенные в ВПКТИМ испытания, гнутые стулья без проножек дают низкие показатели прочности и не могут быть рекомендованы к производству.

Выклейные стулья. Эти стулья могут состоять из гнутовыклейных элементов (рис. 162, а, б) или иметь плоские боковины, выклеенные из шпона (рис. 162, в).

Рис. 162. Выклейные стулья: а, б - изготовленные из гнутовыклейных элементов, в - с применением плосковыклейных боковин

Форма стульев из гнутовыклейных элементов весьма разнообразна. В одном случае гнутовыклейными являются не только сиденья и спинки, выполненные в виде одного гнутовыклейного элемента, но и ножки. В других случаях стулья состоят из более мелких элементов: гнутовыклейных ножек, спинки, сиденья. Гнутовыклейные элементы соединяют между собой при помощи шурупов, винтов, болтов.

Стулья с плоскими выклейными боковинами состоят из двух боковин, соединенных царгами, сиденья и спинки. Царги с боковинами соединяют при помощи шипов или резьбовых стяжек. Сиденье и спинку обычно крепят шурупами.

Стулья смешанной конструкции. Стулья смешанной конструкции могут состоять из столярного остова и гнутовыклейного блока сиденье - спинка (рис. 163, а); столярного основания с подсадными ножками, гнутовыклейной спинки и выклейных плоских стоек (рис. 163, б); гнутовыклейного блока сиденье - спинка и металлических ножек (рис. 163, в). Такие стулья представляют собой сочетание столярных, металлических, гнутовыклейных и других элементов, соединяемых между собой способами, рассмотренными выше.

Рис. 163. Стулья смешанной конструкции: а - из столярного остова и гнутовыклейного блока сиденье-спинка, б - из столярного основания с подсадными ножками, выклейных стоек и спинки, в - из выклейного блока сиденье-спинка и металлических ножек