Древесина как конструкционный материал

Содержание

 

 

Введение 3

1 Древесина  как конструкционный материал 6

1.1 Свойства  древесины 6

1.2 Виды лесоматериалов  и способ получения 8

1.3 Фурнитура 12

2 Дизайн изделия 13

2.1 Дизайн и виды детских кроватей 13

2.2 Конструкция  и технология изготовления детской  кровати 14

2.3 Требования  предъявляемые к детской мебели. 16

Заключение 18

Список использованной литературы 19

Приложение 1 20

Приложение 2 21

 

 

 

Введение

 

 

Дерево — один из самых  универсальных материалов, который  человек научился обрабатывать еще  в глубокой древности. Разнообразно и широко использовалась древесина  русскими мастерами. С помощью топора, ножа и некоторых других дополнительных инструментов изготовлял русский человек  все необходимое для жизни: жилище и хозяйственные постройки, мосты, ветряные мельницы, крепостные сооружения, орудия труда, мебель, посуду, детские игрушки и многое другое.

Для всемирной выставки в  Париже в конце прошлого века на диво всему миру срубили русские  плотники бревенчатую избу. Красота  пропорций, простота и мудрость конструктивных решений — все это поразило посетителей выставки, образно назвавших  рубленую избу «русским Парфеноном». Вся  изба была плоть от плоти дерева. Благодаря остроумным приемам соединения деталей плотники срубили избу без  единого гвоздя и прочего металлического крепежа. «Хорошая вязка скрепчивее всяких гвоздей»,— убежденно говорили народные зодчие. В повседневной жизни избы обычно крестьяне рубили своими силами или с помощью соседей. Но были и плотники-профессионалы. Многочисленные артели плотников кочевали по Руси, порой подряжаясь на работу в чужеземных странах. О вездесущности русских плотников ходила шутка, что когда Колумб открыл Америку, то там уже была артель вятских плотников.

Можно представить себе добротную крестьянскую избу прошлого века. Почти все, что находится в ней, сделано из дерева. Гладко вытесаны стены, пол, потолок, подоконники, скамьи и стол. Трудно поверить, что всюду мастер обошелся без рубанка — настолько высоко было искусство владения плотницким топором. Почти в каждой крестьянской избе стоял ткацкий станок, прялка для прядения льна и шерсти, короб для перематывания пряжи. Они тоже были из дерева. Большим разнообразием отличалась посуда, которую изготовляли не только из стволовой древесины, но и из других частей дерева: веток, корней и коры. Из длинных берестяных лент, снятых с березы весной, плели кузовки, короба и пестери заплечные, корзины для сбора грибов. На токарных станках, которые, кстати, тоже были деревянными, точили всевозможную посуду: чаши, миски, поставцы, блюда, братины и кубки. Из древесных наплывов вырезали крестьянские мастера ложки, совки, ковши, братины и солоницы. Из ивовой лозы и гибких корней хвойных деревьев плели корзины, хлебницы, формы для выпечки хлеба и многое другое. В праздники и часы досуга нельзя было обойтись без деревянных музыкальных инструментов — балалаек, скрипок, свирелей и жалеек. А звонкоголосый деревянный рожок был всегда непременным спутником каждого деревенского пастуха. С протяжной песни пастушьего рожка начиналась трудовая жизнь русской деревни.

Работая с древесиной, человек  одновременно изучал ее разнообразные  свойства, каждый раз открывая все  новые и новые возможности  этого чудесного материала. По разнообразию физико-механических свойств с деревом  вряд ли могут сравниться другие природные  материалы. Древесину можно резать, строгать, расщеплять, гнуть, прессовать, окрашивать, морить, травить и обжигать. И конечно, мастера всегда привлекала легкость и прочность материала, своеобразная красота текстуры отдельных деревьев.

Любое изделие из древесины  всегда изготовляли с учетом ее физико-механических свойств. Порой даже в самом простом  изделии встречалось несколько  пород дерева. Например, в обычном  бочонке стенки и донышко делались из дуба, его древесина исключительно  прочна и отлично противостоит гнилостным микробам; обручи — из вязкого гибкого  вяза, а пробка — из мягкой и однородной липы.

Учитывают свойства отдельных  деревьев и современные деревообработчики. Многие предметы, с которыми мы повседневно  сталкиваемся в быту, изготовляются  только из дерева определенной породы. Карандаши делают исключительно  из мягкой однородной древесины кедра  или можжевельника; спички — из осины и тополя; катушки для ниток — из березы; паркет — из дуба и ясеня.

Художественные изделия  из дерева, помимо выразительных пропорций, цвета, формы, нередко имеют какое-либо украшение: орнамент или выявленную фактуру материала. Современные  художники декоративно-прикладного  искусства — народные, профессиональные, самодеятельные — в поисках форм и средств художественной выразительности  опираются на вековые традиции национального  и мирового искусства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Древесина как конструкционный  материал

 

1.1 Свойства древесины

 

Основным поделочным материалом столяра является древесина, из которой  после обработки (пиления, строгания, долбления, циклевания, шлифования и отделки) можно получить детали, необходимые для изготовления какого-либо изделия. Для любителей мастерить важно правильно подобрать и рационально использовать древесину. Поэтому начинающий столяр должен иметь хотя бы общие понятия о ее строении, физико-механических свойствах, внешнем виде, пороках и т. д. Столяр должен правильно определять породу древесины, знать ее достоинства и недостатки, уметь отыскать в стволе дерева ту часть, которая наиболее подходит для определенной детали.

Внешний вид древесины  определяется ее цветом, блеском, текстурой  и макроструктурой.

Цвет древесине придают  находящиеся в ней дубильные, смолистые и красящие вещества, которые  находятся в полостях клеток.

Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет: от белого (осина, ель, липа) до черного (черное дерево). Древесина пород, произрастающих в жарких и южных районах, имеет более яркую окраску по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет, который может служить дополнительным признаком для ее распознавания. Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску.

Древесина ольхи, имеющая  в свежесрубленном состоянии  светло-розовый цвет, вскоре после  рубки темнеет и приобретает  желтовато-красную окраску. Древесина  дуба, пролежавшая долгое время в  воде, приобретает темно-коричневый, и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина обычно светлее, чем у более старых. Устойчивым цветом обладает древесина дуба, груши и белой акации, самшита, каштана.

Цвет древесины имеет  важное значение в производстве мебели, музыкальных инструментов, столярных и художественных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид. Цвет древесины некоторых пород улучшают, подвергая различной обработке: пропариванию (бук), протравливанию (дуб, каштан) или окрашиванию различными химическими веществами.

Блеск - это способность  направленно отражать световой поток. Блеск древесины зависит от ее белизны, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей.

Особым блеском отличается древесина бука, клена, ильма, платана, белой акации, дуба. Древесина осины, липы, тополя, обладающая очень узкими сердцевинными лучами и сравнительно тонкими стенками клеток механических тканей, имеет матовую поверхность.

Блеск придает древесине  красивый вид и может быть усилен полированием, лакированием, вощением или склеиванием прозрачными  пленками из искусственных смол.

Текстура - рисунок, который  получается на разрезах древесины при  пере резании ее волокон, годичных слоев  и сердцевинных лучей. Текстура зависит  от особенностей анатомического строения древесины отдельных пород и  направления разреза. Она определяется шириной годичных слоев, разницей в  окраске ранней и поздней древесины, наличием сердцевинных лучей, крупных  сосудов, неправильным расположением  волокон (волнистое или путаное). Хвойные породы на тангенциальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Лиственные породы с ярко выраженными годичными слоями и развитыми сердцевинными лучами (дуб, бук, клен, карагач, ильм, платан) имеют очень красивую текстуру на радиальном и тангенциальном разрезах. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон (свилеватость волнистая и путаная).

Древесина хвойных и мягких лиственных пород имеет более  простой и менее разнообразный  рисунок, чем древесина твердых  лиственных пород. При использовании  прозрачных лаков можно усилить  и выявить текстуру.

Текстура определяет декоративную ценность древесины, что особенно важно  при изготовлении художественной мебели, различных поделок, при украшении  музыкальных инструментов и др.

Запах древесины зависит  от находящихся в ней смол, эфирных  масел, дубильных и других веществ. Характерный запах смолы имеют  хвойные породы - сосна, ель. Дуб имеет  запах дубильных веществ, бакаут и палисандр - ванили. В свежесрубленном  состоянии древесина обладает более  сильным запахом, чем после высыхания. Ядро пахнет сильнее заболони. По запаху древесины можно определить отдельные  породы.

 

 

1.2 Виды лесоматериалов  и способ получения

 

 

При продольном делении (распиливании) пиловочных бревен на части и продольном и поперечном раскрое полученных частей образуется пилопродукция, разновидностями которой являются пиломатериалы, заготовки, обапол, шпалы и др. (Рисунок 1).

Разновидностями пиломатериалов являются доски, бруски и брусья. Доски  — это пиломатериалы толщиной до 100 мм, шириной более двойной толщины. Бруски — это пиломатериалы толщиной до 100 мм, шириной не более двойной толщины, т. е. до 200 мм. Брусья — пиломатериалы толщиной и шириной более 100 мм.

Рисунок 1  Виды пиломатериалов:

а, б — пиломатериалы, полученные при распиловке бревна на две или четыре равные части; в  — брус двухкантный; г — брус трехкантный; д — брус четырехкантный; е — брусок; ж — доска; з — шпала обрезная; и — шпала необрезная; к — обапол горбыльный

Разновидностями пиломатериалов являются доски, бруски и брусья. Доски  — это пиломатериалы толщиной до 100 мм, шириной более двойной толщины. Бруски — это пиломатериалы толщиной до 100 мм, шириной не более двойной толщины, т. е. до 200 мм. Брусья — пиломатериалы толщиной и шириной более 100 мм.

Заготовки из древесины —  доски или бруски, прирезанные  применительно к заданным размерам и качеству древесины деталей  с соответствующими припусками на механическую обработку и, при необходимости, на усушку. Заготовки могут быть калиброванными (обработанными до заданного  размера), досковыми (с шириной более двойной толщины) и брусковыми (с шириной менее двойной толщины).

По виду обработки заготовки  подразделяются на пиленые, клееные и калиброванные (предварительно профрезерованные). По размерам заготовки подразделяются на тонкие (толщиной до 32 мм); толстые (толщиной более 32 мм), дисковые (толщиной 7...100, мм и шириной более двойной толщины) и брусковые (толщиной 22...100 мм и шириной не более двойной толщины).

Клееные заготовки изготовляют  переклеиванием по длине, ширине или  толщине из нескольких более мелких заготовок. Номинальные размеры  поперечных сечений заготовок, т. е. размеры их толщины и ширины, и  длина регламентируются стандартами.

Шпон лущеный представляет собой тонкий слой древесины заданной толщины в виде ленты, полученный при лущении чурака. Изготавливают шпон из древесины березы, ольхи, ясеня, дуба, бука, липы, осины, тополя, ели, сосны, пихты, кедра и лиственницы. Предназначен он для производства слоистой клееной древесины (фанеры, гнутоклееных деталей и др.) и облицовывания поверхностей изделий из древесины.

Шпон строганый представляет собой тонкий слой древесины заданной толщины в виде листа, полученный при строгании бруса или ванчеса. Изготовляют шпон из древесины бука, ореха, клена, карельской березы, дуба, ясеня, груши, тополя, ольхи, граба, красного дерева, ильма, вяза, каштана, бархатного дерева, карагача, сосны, лиственницы. Строганый шпон используют в качестве облицовочного материала для изделий из древесины.

В зависимости от текстуры древесины строганый шпон подразделяется на виды: радиальный, полурадиальный, тангенсальный, тангентально-торцовый. Древесину красного дерева, карельской березы, груши, бархатного дерева по видам среза не подразделяют.

Фанера представляет собой  слоистую клееную древесину из лущеного шпона березы, ольхи, ясеня, ильма, дуба, бука, липы, осины, тополя, клена, ели, сосны, пихты, кедра и лиственницы. Фанера состоит из трех или более листов лущеного шпона, у которого волокна древесины в смежных листах по отношению друг к другу имеют заданное направление. Разновидности фанеры: бакелизированная (повышенной водо-, атмосферостойкости и прочности); облицованная строганым шпоном; декоративная, облицованная пленочным покрытием в сочетании с декоративной бумагой или без нее, и др.

Качество и сортность  шпона и фанеры определяются совокупностью  пороков древесины и дефектов обработки. Нормы ограничения пороков  и дефектов по сортам приведены в  стандартах на шпон и фанеру.

Гнутоклееные заготовки  применяются для изготовления деталей  мебели.

Плиты древесноволокнистые (ДВП) — это листовой материал, изготовленный  в процессе горячего прессования  или сушки массы из древесного волокна, сформированной в виде ковра. Для изготовления древесноволокнистой массы используются низкокачественная древесина и отходы лесозаготовок, лесопиления и деревообработки. В зависимости от плотности плиты подразделяют на мягкие, полутвердые, твердые и сверхтвердые. В производстве мебели применяют только твердые плиты. Разновидности изготовляемых плит: биостойкие (обладающие повышенной стойкостью к биологическим повреждениям), огнестойкие (обладающие повышенной стойкостью к воздействию огня), влагостойкие (обладающие повышенной стойкостью к поглощению влаги и набуханию), звукопоглощающие, профилированные, облицованные, с лакокрасочным покрытием, одноцветные и с декоративным печатным рисунком, с глянцевой и матовой поверхностью.