Метод. к курс. работе по КИ

где d – диаметр шканта, мм (допустим, диаметр шканта равен 8 мм); σ – нормальное напряжение в шипе(прочность шипа). Предел прочности березы (шкант изготовлен из древесины березы) σ = 595 кгс/см2 (1 кгс/см2 » 100 МПа).

Тогда

М

σ = 1,57d 3 +1,78d 3 £ [σ] .

Зная М, определяем σ и сравниваем с [σ].

9.2 Пример расчета соединения угловой стяжкой на прочность

Данное соединение испытывает нагрузку в случае, когда стол приподнимают, держа за столешницу, или на стол действует раскачивающая нагрузка Q. В первом случае может произойти срез резьбы в футорке или вырыв футорки с винтом из столешницы(рис. 11, а) и срез резьбы в столешнице (рис. 11, б). Во втором случае при действующей нагрузке Q может произойти вырыв футорки из стенки или срез резьбы в стенке при вырыве шурупа.

а

б

Рис. 11. Соединение угловой стяжкой: а – при помощи винтов и футорок (1 и 2);

б– при помощи шурупов (1 и 2)

Впервом случае деталь 2 будет подвергаться растягивающим нагрузкам

икрутящим моментом затяжки, а деталь 1 – работать на срез резьбы. Во втором – наоборот.

Расчет винтов, работающих при начальной силе затяжки, можно вести по эквивалентному напряжению:

σ E = 1,3σ,

где σ E – эквивалентное напряжение растяжения, Па;

51

4F

σ р = πd 2 £ [σ] р ,

где F – растягивающая сила, Н; σр – расчетное напряжение растяжения, Па; [σр] – допускаемое напряжение при растяжении, Па.

Предположим, что масса стола равна 40 кг, а столешница соединяется со столом в четырех точках. Тогда осевая сила F, действующая на одно соединение, равна 10 кг, или 100 Н.

В четырех точках просверлены глухие отверстия, в которые запрессованы футорки из полипропилена ПП-1, в которые вворачиваются винты М6. Предел прочности при растяжении σр полипропилена равен 24,5 МПа:

σ	р	=	4 ×100	= 3,5 (МПа);
		3,14 × 62

эквивалентное напряжение σ E будет равно

σ E = 1,3 × 3,5 = 4,55 (MПа).

Вывод: при предполагаемой нагрузке среза резьбы в полипропиленовой футорке не произойдет.

Расчет резьбы на срез производят по формуле. Скорее всего, произойдет срез резьбы, так как не соблюдается одно из правил – равнопрочность резь-

бы шурупа и материала стенки.
9.3 Расчет клеевого соединения
Для расчета клеевых соединений на сдвиг используется формула
Pmax = Sсклσ,	(1)

где Pmax – максимальная сила, которую выдерживает соединение, Н; Sскл – площадь склеиваемой поверхности, м2; σ – предел прочности клея на сдвиг, МПа.

В рассматриваемом случае предел прочности для клея БФ-2 σ = 19,6 МПа. Площадь склеивания рассчитывают по формуле

SСкл. = hπD,

где h – высота клеевого шва, мм; D – диаметр вклеиваемой окружности, мм. Подставив значения, получаем:

Sскл = 12 × 2 × 3,14 × 48 = 3617 (мм2) = 3617 × 10–6 (м2).

Подставив значения в формулу (1), получим значение максимальной силы, выдерживаемой соединением:

Pmax = 3617 × 10–6 × 19,6 × 106 = 70893,2 (Н) = 70,9 (кН).

Вывод: клеевое соединение выдерживает на сдвиг очень большие - на грузки.

52

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнение курсовой работы является завершающим этапом при изучении различных предметов мебели из древесины и древесных материалов. Происходит знакомство с рациональным использованием материалов в процессе проектирования.

Студенты развивают творческое мышление и воображение, реализуя свои проекты сначала в виртуальном виде, как поисковые эскизы, варианты технического и конструктивного решения. Происходит анализ конструкции, выбор материала, способов соединений деталей и узлов, развиваются и закрепляются инженерные и конструкторские навыки.

53

Список литературы

Основная литература

1. Барташевич, А. А. Конструирование мебели / А. А. Барташевич, С. П. Трофимов. – Минск : Совр. шк., 2006.

Дополнительная литература

1.Бобиков, П. Д. Изготовление столярно-мебельных изделий. – М. : Академия, 2002.

2.Кузнецов, В. Е. Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы. Технология производства / В. Е. Кузнецов, Б. И. Артамонов, В. Ф. Савченко, В. Н. Розов ; под редакцией В. П. Бухтиярова. – М. : Лесная промышленность, 1985.

3.Уайт Э. Мебель и другие предметы обстановки: иллюстр. справочник / Э. Уайт, Б. Робертсон. – М. : Астрель, 2003.

4.Буглай, Б. М. Технология изделий из древесины / Б. М. Буглай, Н. А. Гончаров. – М., 1985.

5.Костриков, П. В. Производство гнутоклееной мебели. – М. : Лесная промышленность, 1982.

54

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………. 3

1.Общие положения………………………………………………………………………. 4

2.Содержание, состав и объем курсовой работы………………………………………... 6

3.Разработка конструкторской части…………………………………………………….. 7

4.Оформление расчетно-пояснительной записки……………………………………….. 8

4.1.Оформление титульного листа………………………………………………….. 10

5.Разработка конструкции изделия………………………………………………………. 11

5.1.Требования, предъявляемые к предметам мебели…………………………….. 11

5.2.Порядок и методика конструирования мебели………………………………… 12

5.3.Определение размеров изделия…………………………………………………. 12

5.4.Выбор соединений и фурнитуры……………………………………………….. 20

5.5.Описание конструкции изделия………………………………………………… 21

5.6.Технологичность изделий…………………………………………….................. 22

6.Расчет материалов на одно изделие……………………………………………………. 23

6.1.Порядок расчета древесных материалов……………………………………….. 23

6.2.Раскрой плитных и листовых материалов……………………………………... 23

6.3.Спецификация на материалы…………………………………………………… 29

6.4.Расчет клеевых материалов……………………………………………………... 29

6.5.Расчет комплектующих изделий и фурнитуры………………………………... 31

7.Оформление конструкторско-технологической документации……………………... 32

7.1.Номера позиций……………………………………………………….................. 35

7.2.Масштаб чертежей……………………………………………………................. 35

7.3.Последовательность сборки изделия…………………………………………… 35

7.4.Макетирование в процессе проектирования изделия………………................. 36

8.Соединения, применяемые в мебели…………………………………………………... 37

8.1.Соединения сопрягаемых деталей……………………………………………… 37

8.2.Клеевые соединения……………………………………………………………... 37

8.3.Рекомендации по применению предпочтительных посадок для соединения различных материалов…………………………………………………………………….. 39

9.Расчеты соединений………………………………………………………….................. 48

9.1.Расчет столярных соединений…………………………………………………... 49

9.2.Пример расчета соединения угловой стяжкой на прочность............................. 51

9.3.Расчет клеевого соединения…………………………………………………….. 52

Заключение……………………………………………………………………………. 53 Список литературы…………………………………………………………………… 54

55

Учебное издание

КОНСТРУИРОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Учебно-методическое пособие по выполнению курсовых работ по дисциплинам «Конструирование изделий» и «Основы производственного

мастерства. Конструирование мебели» для студентов очной и заочной форм обучения специальностей

261001 «Технология художественной обработки материалов» и 070603 «Искусство интерьера»

Ложкин Юрий Валериевич (составление)

В редакции составителя Корректор Я. В. Олина

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 18.УЦ.02.953.П.000169.06.10 от 08.06.2010 г.

Подписано в печать 25.10.2010. Формат 60×84/16 Усл. печ. л. 3,25. Заказ № 104. Тираж 50 экз.

Издательство Ижевского государственного технического университета Отпечатано в типографии Издательства ИжГТУ 426069, Ижевск, Студенческая, 7

56

КОНСТРУИРОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Учебно-методическое пособие по выполнению курсовых работ по дисциплинам «Конструирование изделий»

и «Основы производственного мастерства. Конструирование мебели» для студентов очной и заочной форм обучения специальностей

261001 «Технология художественной обработки материалов» и 070603 «Искусство интерьера»

57