Глава II. Технология изготовления изделий из дерева
Прежде чем изготовить изделие из дерева необходимо определить в каких условиях оно будет эксплуатироваться и какая древесина соответственно необходима. Рассмотрим некоторые изделия.
Полуфабрикаты и строительные изделия изготавливают из хвойных и лиственных пород с влажностью не выше 12% для чистого пола и 15% -для других деталей. В зависимости от вида обработки к этой группе материалов из древесины относят: строганные бруски, строганные и шпунтовые доски для настила чистых полов, паркет, фанеру, профильные материалы — плинтусы, перильные поручни, наличники и др.
Шпунтовые доски эти доски имеют с одной стороны кромки шпунт (выемку), а с другой — гребень, входящий в шпунт соседней доски. Шпунт и гребень, с помощью которых доски плотно подгоняют, могут иметь различную форму — прямоугольную, треугольную, трапецеидальную и сегментную. Шпунтованные доски используют для настилки пола, устройства перегородок и других работ.
Профильные материалы — плинтусы и галтели — используют для заделки углов между стеной и полом, поручни — для устройства лестничных перил и наличники — для обшивки оконных и дверных проемов.
Паркет выпускают в виде паркетных досок, наборного и штучного паркета с влажностью древесины 8±2%. Паркетные доски состоят из двух слоев: верхнего — лицевого покрытия из паркетных планок толщиной 6-8 мм и нижнего — в виде реечного основания толщиной 18-19 мм. Планки паркета изготавливают из высококачественной древесины: дуба, бука, ясеня, сосны, лиственницы, клена, вяза и некоторых других пород. Основанием для паркетных досок служит древесина различных пород дерева, в том числе кедра, сосны, ели, пихты, а также обработанная антисептиками древесина березы, ольхи, осины и т. п. Планки лицевого слоя паркетных досок склеивают с основанием водостойкими синтетическими клеями.
Фанера — листы, получаемые склеиванием трех или более тонких слоев древесного шпона со взаимно перпендикулярным расположением волокон древесины. Фанера бывает обычной (клееной), декоративной и бакелизированной. Для получения клееных видов фанеры широко используют древесину сосны, ели, пихты, ольхи, дуба, березы и бука. Изготовление клееной фанеры состоит в основном из следующих технологических операций: пропаривания деревянных кряжей в горячей воде и лущения их для получения шпона, раскроя шпона на листы заданного формата, сушки и промазки клеем, укладки слоев шпона и прессования на горячих прессах в фанеру, выравнивания кромок фанеры путем обрезки, сушки и складирования.
Распространенная ошибка считать, что здание, построенное из дерева, уступает качеством бетонным, каменным или кирпичным домам. На самом деле это совсем не так. Дома из дерева очень практичны, экологически чисты и надежны. Современные строительные технологии позволяют строить деревянные дома, которые отвечают самым высоким стандартам и соответствуют современным нормам. Кровля, стены, отделка и перекрытия, а также все прочие элементы здания выполняются из древесины. Исключение составляет лишь цоколь и подвал.
Древесину, как материал, можно применить практически для любого вида стен – как для межкомнатных перегородок и стен жесткости, так и для несущих стен. Деревянное каркасное строительство подразумевает установку несущих балок, расположенных на одинаковом расстоянии. Пространство между балками заполняется любым изоляционным материалом, будь то минеральная вата, пенопласт или другой изоляционный материал. Обшиваются такие стены древесно-стружечными плитами, гипсокартоном либо фанерой.
Такой вид строительства называют деревянным каркасным строительством. Сюда же относится и строительство из фахверковых панелей. Последний способ имеет несколько разновидностей, одна из которых – строительство из деревянных рам.
Основа фахверковой стены – деревянный каркас из бруса, соединенный при помощи цапф. Внутри такой каркас имеет перегородки, призванные укрепить конструкцию до прочности несущей стены. Перемычки в раме фахверковых стен служат не эстетическим, а сугубо практическим целям. Вертикальные перемычки несут нагрузку, а наклонные – снимают ее и распределяют равномерно по всей раме. Таким образом, создается практически идеальная несущая стена.
Конечно же, выполнять опорные детали и цоколь из дерева было бы верхом легкомыслия. Дерево, к сожалению, являясь прекрасным строительным материалом в проветриваемой сухой среде, не подходит для применения в качестве фундамента. Поэтому цоколь и подвал здания выполняют из бетона или камня.
Особенно широко распространено каркасное строительство в США и Канаде. Основные несущие балки из цельного деревянного массива соединяются при помощи накладок, дюбелей, шурупов, скобами и формовыми стальными элементами, пластинами с крюками. Кроме цельного дерева может применяться дощатая клееная древесина или конструкционная древесина.
Рамное строительство из дерева.
Концепция рамного строительства предполагает сборку и последующую установку деревянных рам непосредственно на стройплощадке. Все детали каркаса имеют постоянное сечение. Детали соединяются при помощи гвоздей и стальных накладок. В рамном строительстве практически не применяются откосы, поэтому обшивка их древесно-стружечными плитами обязательна. Внутренние межкомнатные стены обшиваются гипсокартоном.
Панельное строительство из дерева.
Панельное строительство – технология, согласно которой панели из дерева изготавливают на заводе и доставляют на стройплощадку уже в готовом виде. Обычно панели из древесины изготавливают на высоту этажа
Брус как материал для строительства.
Самый экологически чистый вариант деревянного здания – сруб. Современные технологии производства дали возможность для развития принципиально новой отрасли – изготовления срубных панелей. Производная от срубных панелей – панели из клееного бруса и дощатого штабеля.
Клееные панели из дерева изготавливаются по высоте этажа. Они состоят обычно из нескольких слоев склеенных досок. Как правило, это три, пять или семь слоев. Склеиваются доски полиуретановым клеем.
Брусчатая стена не требует внутренней пароизоляции, что считается большим плюсом таких стен.
Балочные перекрытия из дерева обыкновенно применяют в фахверковом или каркасном строительстве. Однако балочные перекрытия можно использовать и в зданиях из кирпича или деревянных панелей.
Балочное устройство различается в зависимости от положения в здании и функций в конструкции. Междуэтажное перекрытие подразумевает разделение полноценных этажей, чердачное перекрытие – разделение верхнего этажа и чердака. В мансардных домах перекрытия чердака устроены обычно таким образом, что они же являются и затяжками стропил.
Массивные системы перекрытий из дерева.
Разработаны такие системы для облегчения монтажа перекрытий, а также для повышения несущей способности и шумозащиты.
Существуют следующие типы массивных перекрытий:
• Дощатые штабельные перекрытия
• Перекрытия из перекрестных балок
• Перекрытия из дощатой слоистой древесины
• Элементы из толстой древесины
• Деревобетонные связанные конструкции.
Источник
1 Технология изделий из древесины
Технологический процесс является составной частью производственного процесса.
Производственный процесс — совместная деятельность всех подразделений предприятия (основное производство, материальное техническое и общее обслуживание, управление, контроль качества, хранение и др.), в результате которой из исходных материалов, заготовок и составных частей получают продукцию определенного назначения и требуемого качества. Технология – научно и практически обоснованная система методов воздействия и приемов превращения сырья и материалов в готовую продукцию. Технологический процесс – законченная часть основного производства, в результате которой достигается изменение формы, размеров, состояния и свойств материалов или заготовок или их соединение. Технологический процесс может быть разделен на стадии, которые отличаются характером или целью обработки.
1.1.2 Стадии технологического процесса
Технологические процессы изготовления изделий из древесины имеют различную структуру, содержание которой зависит главным образом от вида исходных материалов.
В технологическом процессе изготовления изделий из натуральной древесины различают следующие стадии (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 — Последовательность стадий технологического процесса
1.3 Технологические операции
Каждая стадия технологического процесса состоит из технологических операций. Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на одном рабочем месте.
Рабочее место — часть производственной площади цеха, на которой размещены исполнители работы, обслуживаемое или технологическое оборудование или часть конвейера, а также оснастка и предметы труда.
Технологические операции делятся на два основных типа: позиционные и проходные.
Проходные технологические операции выполняются при непрерывном движении заготовки относительно инструмента. В составе проходной операции различают технологический переход и проход. Переходом называется часть технологической операции, заключающаяся в обработке какой-либо одной поверхности заготовки одним и тем же инструментом, без изменения режимов работы.
Переход может состоять из одного или нескольких переходов. Проход — часть операции, при которой снимается один слой материала за одно перемещение заготовки относительно инструмента. Производительность проходных операций (как и оборудования проходного типа) в общем виде определяется по формуле
, шт/смену,
где Тсм – продолжительность рабочей смены, мин;
Км – коэффициент, учитывающий потери машинного времени;
Кр – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени Тпер на введенные в режим работы перерывы
,
п — количество одновременно обрабатываемых заготовок;
1з — длина обрабатываемой заготовки, м;
m — число проходов заготовки через станок.
Например, операции продольного фрезерования (рисунок 1.2), шлифования на широколенточных шлифовальных станках, облицовывания кромок и т.п.
Рисунок 1.2 — Пример выполнения технологической операции проходного типа
Позиционные операции совершаются при неподвижном, фиксированном положении заготовки и движении рабочего инструмента: сверление отверстий, выборка гнезд, сборка в ваймах и т.п. В зависимости от сложности операция состоит из одной или нескольких установок. Установка — часть технологической операции, выполняемая при одном закреплении заготовки в станке или приспособлении.
Позицией называется часть установки, выполняемая при определенном положении заготовки относительно инструмента без ее раскрепления. Производительность позиционной операции (оборудования) в общем виде определяется по формуле:
А = , шт/смену,
где Тсм – продолжительность рабочей смены, мин;
Кр – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени Тпер на введенные в режим работы перерывы
tц – продолжительность цикла выполнения позиционной операции или составной ее части, мин;
п — количество одновременно обрабатываемых заготовок;
m – количество повторений операционного цикла.
В значение продолжительности цикла входят такие усредненные затраты времени на вспомогательные приемы работы (взять заготовку из стопы, базировать на столе станка, закрепить, обработать, раскрепить, отложить в стопу обработанных заготовок и т.п.).
К позиционным операциям относятся сверление, раскрой шпона на гильотинных ножницах, прессование и т.п.
Источник