Dokumentacja projektowa.

Format arkuszy.

(format kopii rysunku po obcięciu)

Formaty zasadnicze-oznaczone literą A, formaty pochodne składają się z oznaczenia formatu zasadniczego, cyfry wskazującej krotność krótszego boku formatu zasadniczego np. A3x4. Ramka 5mm dookoła arkusza.

Tabliczki rysunkowe.

Tabliczkę podstawową

umieszcza się na rys. zespołów, podzespołów i elem. podając informacje identyfikujące przedmiot rys. oraz osobę konstruktora.

Oprócz tego powinno być:

▪ nazwa wyrobu, zespołu, podzespołu lub elem.

▪ nr rys. ▪ podziałka,

▪ nazwa przedsiębiorstwa,

▪ personalia osób odpowiedzialnych za dokumentację,

▪ daty i podpisy,

▪ adnotacje o zmianach.

Tabliczkę złożeniową

umieszcza się na rys. złożeniowych i zestawieniowych. Składa się z tab. podstawowej oraz wykazu części w skład którego wchodzą:

▪ nr pozycji części ozn. na rys.,

▪ nazwa zespołu, podzespołu, elem., okucia lub łącznika,

▪ liczba sztuk,

▪ rodzaj materiału,

▪ nr rys. lub normy.

W wykazie wyszczególnia się wszystkie zespoły, podzespoły i elementy niestanowiące części wydzielonych podzespołów. Podzespoły wchodzące w skład zespołów wypisuje się w wykazie części tabliczki .złożeniowej rys. podzespołu. Dla elem. o przekroju kołowym w kolumnie „szerokość” przed wymiarem średnicy wpisuje się ∅, w kloum. „grubość” kreska.

Numerowanie rysunków.

Poprawny system numeracji powinien mieć dwie cechy:

▪ krótkie numery rys.;

▪ system numeracji przejrzysty, łatwo zrozumiały. Numeracja rys. może się składać z samych cyfr lub cyfr i liter.

System numeracji cyfrowej.

Numer składa się z kilku członów: pierwszy określa rodzaj wyrobu, drugi nr zespołu lub podzespołu, trzeci nr elem. lub części.

Jeżeli niektóre zespoły dzielimy na podzespoły a te na elem. to pomiędzy człony numeru zespołu i elem. wprowadzamy dodatkowy nr podzespołu. W przypadku gdy w skład zespołu oprócz podzespołów wchodzą pojedyncze części to w numeracji ich rys. człon podzespołu ma cyfry 00,np. 1803-01-00-03.

Numeracja cyfrowo-literowa:

Człon określający wyrób a czasami zespół zastępuje się literami, np. SZG 25-WG-01.

Przechowywanie rysunków

Przechowuje się jedynie kopie na papierze światłoczułym gdyż oryginały na kalce szybko się niszczą. Systemy CAD zapewniają przechowywanie dokumentacji zarówno w postaci papierowej jak i cyfrowej. Podczas sesji z komputerem rysunki przechowane są na danej sesji roboczej i do chwili całkowitego ukończenia mogą być wymieniane między poszczególnymi stacjami. Gotowe rysunki w celu ich archiwizacji kieruje się na serwer, gdzie przed zakończeniem wykonuje się kopie dysku serwera na streamer.

Gospodarka rysunkami.

Rysunki powinny być ewidencjonowane. Służą do tego kartoteki i odbitki oraz rejestr numerów archiwalnych. Szczególnie ważne jest prowadzenie kartoteki odbitek gdyż w przypadku zmian wszyscy posiadacze dokumentacji powinni otrzymać zaktualizowane rys. Oryginały rysunków wprowadza się do rys. tylko w celu wprowadzenia zmian. Taki system przechowywania dokumentacji wymaga obszernych pomieszczeń i wykwalifikowanej kadry administracyjnej. Dzięki technol. komp. i połączonych stanowisk roboczych istnieje możliwość skanowania starej dokumentacji papierowej, przechowywania jej w postaci plików rastrowych, a także bieżącego zapisania dokumentacji w archiwum cyfrowym. Zmiany rys. odbywają się poprzez ich edycję na stanowiskach roboczych CAD, a powtórne ich zapisanie w bazie archiwum sprawia, że wszyscy użytkownicy mają dostęp do wersji nowej. Z archiwum cyfrowego dokumentacja może być poddawana wydrukowi lub przesyłana do stanowisk obrabiarek numerycznych i tłumaczona tam na język NC i CNC. Dzięki takiej gospodarce rys. zyskuje się na skróceniu czasu jej opracowywania zastępując projektowanie sekwencyjne projektowaniem współbieżnym.

Sekwencyjne-30% czasu na działania koncepcyjne a 70% na rozstrzyganie kwestii spornych.

Współbieżne-95%- działania koncepcyjne a 5%- rozstrzyganie kwestii spornych.

Linie rysunkowe.

Linia bardzo gruba:

▪ zarys rubryki „nr rys.” w tab. rys.;

▪ kształt toru narzędzia niektórych obrabiarek optycznych;

▪ spoiny klejowe.

Linia gruba:

▪ widoczne krawędzie, zarysy i linie przenikania;

▪ widoczne miejsca styku części;

▪ kłady przesunięte;

▪ ślad płaszczyzny przekroju;

▪ uproszczenia rysunkowe łączników;

▪ obramowania rys.;

▪ zarys tabliczki rysunkowej i jej głównych rubryk.

Linia ciągła cienka:

▪ linie wymiarowe i pomocnicze;

▪ kreskowanie przekrojów;

▪ linie odniesienia wraz z półkami i oznaczenia szczegółów;

▪ kłady miejscowe;

▪ osie kół i innych figur geom. o śr.<12 mm;

▪ kolumny i wiersze w rubrykach tabliczki rysunkowej;

▪ oznaczenia kierunku włókien oklein na przekrojach i widokach;

▪ linie ograniczające powiększony szczegół;

▪ uproszczenia rys. okuć (na widokach) i linie gwintu;

▪ linie okleiny na przekrojach.

Linia kreskowa cienka:

▪ niewidoczne krawędzie, zarysy i linie przenikania;

▪ niewidoczne miejsca styku części.

Linia punktowa cienka:

▪ wyobrażalne osie przedmiotów; - osie kół i innych figur geometrycznych o śr.>12 mm;

▪ umowne oznaczenia powtarzających się łączników.

Linia dwupunktowa cienka:

▪ skrajne lub istotne odmienne położenia części ruchomych;

▪ zarys części przedstawionej po rozwinięciu

Linia ciągła falista cienka:

▪ przerwania lub urwania rzutów;

▪ odgraniczenia rzutu od widoku(wyrwanie);

▪ odgraniczenie cząstkowego widoku lub przekroju

Linia cienka łamana ciągła:

▪ przerwania lub urwania rzutów.

Uproszczenia rysunkowe

▪ skracają czas powstawania dokumentacji. Łączniki rysuje się w uproszczeniu lub umownie zależnie od podziałki i liczby powtórzeń.

Przedstawienie umowne stosuje się w przypadku szeregu powtarzających się jednakowych łączników oraz w rys. w podziałce pomniejszającej. Łączniki o osi prostopadłej do płaszczyzny rysunku, rysuje się zawsze dwoma skrzyżowanymi pod kątem prostym krótki odcinkami linii ciągłej cienkiej.

Łączniki przedstawione w uproszczeniu opisuje się za pomocą linii odnoszących i napisów (podaje się informacje o nazwie, wymiarach, numerze normy lub liczbę odpowiadającą numerowi pozycji w tabliczce rysunkowej).

Okucia rysuje się w sposób uproszczony (wym. gabarytowe). Szczegółowe informacje zamieszcza się w tab. rys. podając numer rubryki na półce linii odniesienia. Wymiarowanie okuć od krawędzi elem. meblowego.

Oznaczenia graficzne.

Okleiny naturalne i sztuczne (podziałka 1:2, 1:1 lub większe) rysuje się za pomocą linii ciągłych cienkich o dł. 20-40mm wewnątrz przekroju w odległości 1mm od linii konturowej. Kierunek przebiegu włókien oklein naturalnych lub wyraźnie widocznego kierunku drewna oklein szt. należy oznaczać po stronie zewnętrznej w sposób następujący:

▪ kierunek wzdłużny strzałka o dł. 10mm,

▪ kier. poprzeczny za pomocą krzyża o ramionach 4-5mm. Na widokach przedstawia się za pomocą 3 kresek, dł, kreski środkowej 2 razy większa od zewnętrznych.

Drewno lite i obłogi sklejki oznacza się jak włókna w okleinach.

Przekroje kreskuje się liniami ciągłymi cienkimi, kreskowanie ukośne pod kątem 45^o. Przy dużym pomniejszeniu dopuszcza się zaczernienie przekroju (gdy stykają się dwa zaczernione elem. stosuje się odstęp między nimi).

Dokumentacja projektowa mebli: -to zbiór rysunków i innych dokumentów powstających w procesie projektowania. Dokumentację stanowią:

▪ projekt wstępny (rysunki i inne dokumenty przedstawiające koncepcję mebla),

▪ projekt techniczny (rysunki i dokumenty rozwiązujące formę, funkcję, konstrukcję, dobór materiałów oraz wykończenie mebla w sposób umożliwiający wykonanie jego modelu),

▪ projekt techniczny do prototypowania,

▪ makieta stanowiąca rodzaj modelu mebla lub jego części,

▪ model jako pierwszy egzemplarz mebla,

▪ prototyp będący modelem mebla.

Rodzaje dokumentacji projektowej mebla:

▪ projekt wstępny,

▪ projekt techniczny do modelowania,

▪ projekt techniczny do prototypowania.

Wymagania poszczególnych części dokumentacji:

1) rys. projektowy: -A3 lub A4, -podziałka pomniejszająca, -wygląd zewnętrzny w rzutach prostokątnych i perspektywicznym

2) rys. zestawieniowy: -krotność formatek A4

a) w podziałce pomniejszającej z rozrysowaniem szczegółów konstrukcyjnych

b) w podziałce1:1 z zastosowaniem skrótów wymiarowych.

3) rys. ważniejszych szczegółów konstrukcyjnych: -format A4-A3 i podziałka 1:1,

4) rys. okuć i nietypowych akcesoriów meblowych: -podziałka 1:1 lub 1:2 wg zasad rys. technicznego maszynowego

5) opis techniczny powinien zawierać: -nazwę i symbol mebla, -nazwisko projektanta i nazwę instytucji, -skład kompletu lub zestawu mebli, -wymiary gabarytowe i ważniejsze wym. funkcjonalne, -przeznaczenie i opis funkcjonalności, -wykonanie.

Opis funkcjonalności mebla powinien zawierać informacje o:

▪ przeznaczeniu ogólnym mebla w relacji mebel

▪ wnętrze mieszkalne,

▪ przeznaczeniu szczegółowym mebla w relacji mebel

▪ indywidualny użytkownik.

Obliczenia sztywnościowo-wytrzymałościowe mebli tapicerowanych

A. Obliczenia konstrukcji ram tapicerskich

Najpierw należy wyznaczyć stopień statycznej niewyznaczalności układu n_s

n_s=p+6t-6

p - liczba węzłów podporowych,

t - liczba niezbędnych przecięć zamkniętych bezprzegubowo konturów,

6 - liczba równań równowagi dla dowolnego przestrzennego układu sił.

Rozkład obciążenia ciągłego q równomiernie rozłożonego wywołany jest naciągiem pasów lub sprężyn. Wartość tego obciążenia zależną od siły naciągu pasa, liczby pasów i dł., ustalić można z równania:

q - obciążenie równomierne na dł. ramiaków zewnętrznych,

i - liczba pasów lub sprężyn,

I - dł. ramiaka,

P_n - siła naciągu jednego pasa lub jednej sprężyny.

Współczynnik uwzględniający nierówności rozkładu naprężeń stycznych i dla prostokąta k_z=1,2; dla koła k_z= 1,185;

A- pole powierzchni przekroju poprzecznego , E- moduł sprężystości podłużnej, G- moduł sprężystości poprzecznej.

Na podstawie posiadanych rozkładów sił wewnętrznych w konstrukcji ramy można przeprowadzić obliczenia wymiarów przekrojów poprzecznych części składowych tych podzespołów przyjmując warunek na naprężenia dopuszczalne σ_d

P- obciążenie ściskające,

M_x- moment zginający względem osi x, M_y- moment zginający względem osi y, W_x=bh²/6 - wskaźnik wytrzymałości przekroju względem osi x, W_y= hb²/6 - wskaźnik wytrzymałości przekroju względem osi y, σ_d- naprężenia dop. , b,h- wymiary przekroju poprzecznego ramiaków.

B. Obliczanie sprężyn tapicerskich

1) Obliczanie sprężyn cylindrycznych

Siła poprzeczna P oraz wytworzony moment skręcający M_s=P*R muszą być zróżnicowane przez naprężenia styczne w przekroju więc:

τ₁- naprężenie styczne pochodzące od sił poprzecznych,

τ₂- naprężenie styczne pochodzące od momentu skręcającego,

P- obciążenie rozciągające sprężynę, J₀- moment bezwładności przekroju przy skręcaniu osiowym, ρ = r odległość włókien skrajnych od osi skręcania, R- promień zwoju sprężyny, r- promień przekroju drutu.

Sumując oba naprężenia τ₁ i τ₂ otrzymamy:

wartość max. naprężenia w przekroju drutu sprężynowego w formie:

pierwszy czynnik nie przekracza 5 % τ_max więc

Po przekształceniu przekroje te obrócą się względem siebie o

kąt dφ równy:

wartość elementarnego odkształcenia dλ wyniesie:

G₀- moduł sprężystości postaciowej drutu.

Całkowita deformacja sprężyny cylindrycznej λ będzie sumą odkształceń elementarnych dλ

n- liczba zwojów sprężyny, 2ΠRn- dł. drutu sprężyny

Sztywność możemy zapisać:

Oblicz. sprężyn stożkowych

Przyrost dł. promienia pośredniego:

R₂- największy promień zwoju,

R₁- najmniejszy promień zwoju,

α- kąt rozwinięcia sprężyny,

n- liczba zwojów sprężyny.

W przypadku ustalenia wartości ugięć sprężyn stożkowych należy uwzględnić zmianę dł. promienia pośredniego:

Przyjmując granice zmienności
,

otrzymamy ostatecznie

deformację sprężyny stożkowej:

Sztywność

Modelowanie sztywności sprężyn dwustożkowych

Jeżeli: dolny stożek sprężyny będzie całkowicie ściśnięty

λ₁=H- stożek górny odkształci się tylko o 10% swojej początkowej wysokości H, czyli λ₂ = 0,1H. Zatem sztywność stożka górnego

a stożka dolnego

P- siła obciążająca sprężynę,

H- połowa wysokości sprężyny więc dla szeregowo połączonych sprężyn stożkowych

całkowita deformacja wynosi λ_c= H+0,1H =1,1H natomiast sztywność sprężyny dwustożkowej wynosi:

Równanie promienia pośredniego

R₂^m- największy promień zwoju, R₁^m- najmniejszy promień zwoju, α- kąt rozwinięcia sprężyny,

n- liczba zwojów sprężyny.

C. Obliczanie formatek sprężynowych

Przyjmujemy następujące założenia: - sprężyny są sztywno połączone ze sobą, -pracują wspólnie podczas obciążenia, - formatka sprężynowa spoczywa na twardym podłożu.

Sztywność formatek zależy od sztywności sprężyn na ściskanie k i zginanie k_g, również od rozstawu I₁ i I₂ pomiędzy osiami sprężyn. Reakcję formatek na działanie sił zewnętrznych wyrazić można równaniami:

-przy ściskaniu,

-przy zginaniu

k- sztywność sprężyn na ścinanie, k_g- sztywność sprężyn na zginanie, I₁, I₂ - odległość między osiami sprężyn, w(x,y) - funkcja ugięcia powierzchni formatki.

Ugięcie powierzchni formatki sprężynowej obciążonej dowolną siła P w dowolnym punkcie A(x₁,y₁) wyrazić można zatem równaniem:

W(X,Y)=

,

R₁ R₂ promienie zwoju najmniejszego i największego sprężyny dwustożkowej ,

β,λ- parametry zmienne,

Wartość max. ugięcia formatki sprężynowej W_max przyjmuje postać:

β,λ- parametry zmienne,

Sztywność i wytrzymałość mebli skrzyniowych. Sztywność korpusu mebla

wieńce i przegrody poziome

α= (b_y/b)·(a_x/c)

przegrody pionowe i ściany boczne, α=(b_y/b)·(c_z/c)

ściany tylne

α=(a_x/b)·(c_z/c)

Wytrzymałość połączeń kątowych ściennych,

k = P_Z / ΔP_Z,

k≥10000 N/m, dla regałów i kredensów

k≥20000 N/m. dla regałów bibliotecznych, mebli kuchennych i innych konstrukcji silnie obciążonych

Obciążenie zewnętrzne P_Z,

dla mebli o wysokości c≤1,65m P_Z=(c-0,05)/c · P_N,

dla mebli o wysokości c>1,65m, Pz=1,6/c · P_N.

Obciążenie normatywne P_N=a/2c(Qu+Qm) ≤800N, Obciążenie użytkowe Qu=∑q_ViVi+∑q_AiAi+∑q_iLi, q_V- obciążenie objętościowe,

q_A- obciążenie powierzchniowe,

q- obciążenie liniowe, V-objętość pojemnika lub szuflady,

A- powierzchnia wieńca dolnego, półek, przegród, L- dł. drążków. Obciążenie masowe Qm=1,05g∑qiVi,

g- przyspieszenie ziemskie,

q- gęstość materiału,

Vi-objętość elementu, Pi=(Gidi³)/(3·l₁·l₂) ·αi ·ΔPz,

● ΔPz=Pz/k,

● Pk=b/a·Pz,

● R_A=1/4qAi.

Warunki wytrzymałościowe: konstrukcja stojakowa

1) -wytrzymałość materiału łącznika na ścinanie n≥(4√((Pi+R)²+(1/2Pk)²)/mПd²k_t^b, k_t^b=6,5-18 MPa, 2

2) -wytrzymałość płyty wiórowej na ścinanie

n≥(Pi+R)/m(2eg₁+ed)k_t^w k_t^w=4-6 MPa,

3) -wytrzymałość płyty wiórowej na rozwarstwienie n≥2(Pi+R)/mПg₂²k_r^w k_r^w=0,4-0,5 MPa,

4)-wytrzymałość kleju na ścinanie n≥P_b/mПdg_mink_r^k k_r^k=2,5-7 MPa konstrukcja wieńcowa

1) -wytrzymałość materiału łącznika na ścinanie n≥(4√(P_b²+(1/2Pk)²)/mПd²k_t^b,

2) -wytrzymałość płyty wiórowej na ścinanie n≥P_b/m(2eg₁+ed)k_t^w,

3) -wytrzymałość płyty wiórowej na rozwarstwienie n≥2P_b/mПg₂²k_r^w,

4) -wytrzymałość kleju na ścinanie n≥Pi+R/mПdg_mink_r^k. Uwzględniamy:

·dla przegród pionowych wewnętrznych Pi,

·dla przegród poziomych Pi, R,

·dla wieńcy górnych Pi oraz Pk,

·dla wieńcy dolnych Pi, R, Pk,

·dla ścian bocznych P_b.

Sztywność drążków.

Maksymalne ugięcie drążka W=5/384*qL⁴/EJ≤0,008L,

q- obciążenie ciągłe na długości belki, L- dł. belki, E- moduł sprężystości liniowej, J- moment bezwładności przekroju. Sztywność lokalna mebli skrzyniowych

Maksymalne ugięcie półki swobodnie podpartej, W=5/384*q_Aa⁴/D≤Wp, Wp=0,004a,

Maksymalne ugięcie przegrody dwustronnie utwardzonej W=5/384*q_Aa⁴/D≤Wd, Wd=0,002a,

q_A- obciążenie powierzchniowe elementy płytowego,

L-dł. swobodnego boku płyty,

Wp- dopuszczalne ugięcie w środku rozpiętości półki, nie powinno przekraczać 4 mm/m dł., Wd- dopuszczalne ugięcie w środku rozpiętości przegrody, nie powinno przekraczać 2 mm/m dł. Sztywność giętna płyt (zastępcza) Dz=1/12[(Erdr³)/(1-vr²)+∑Ei(di³-d_i-1³)/1-vi²], dla płyty dwustronnie symetrycznie okleinowanej Dz=1/12[(Ewdw³)/(1-vw²)+Eo(dz³-dw³)/1-vo²],

Dz- gr. pł. po zaokleinowaniu,

dw- gr. rdzenia pł. (pł. wiórowa), Ew- moduł sprężystości liniowej pł. wiórowej,

Eo- moduł sprężystości liniowej okleiny,

vw- współ. Paissona pł. wiórowej, vo- współ. Paissona okleiny. Sztywność den szuflad i pojemników. W_(a/2,b/2)=5/384*q_va⁴bh/EJx*b⁴/(a⁴+b⁴),

qv- obciążenie objętościowe szuflady,

a- wym. dna szuflady w kierunku osi x,

b- wym. głębokości szuflady,

E- moduł odkształceń liniowych, Jx- moment bezwładności przekroju,

h- głębokość szuflady.

Stateczność ściany tylnej. Obciążenie krytyczne qkr=k*П²/a²*D≥Pz/a,

a- mniejszy wymiar ściany tylnej, D=Ed³/12(1-v²),

E- moduł sprężystości liniowej pł. pilśniowej,

v- współ. Paissona pł. (v=0,28),

- gr. ściany tylnej,

k- współ. zależny od stosunku c/a. Wytrzymałość zawieszek szafek t=4/5*1/d²[∑(V_iρ_ig+A_iq_i)+ ∑Vρ_ig],

t- liczba jednociętych wkrętów,

d- średnica wkrętu,

V-objętość wkrętu,

ρ- gęstość elementu,

A-pole powierzchni użytkowej elementów poziomych,

q- obciążenie powierzchniowe elementów poziomych,

g- przyciąganie ziemskie,

n- liczba elementów poziomych,

m- liczba elementów pionowych, zależność jest prawdziwa gdy głębokość osadzania wkręta

L≥8d, dla 4d≤L≤8d,

liczbę wkrętów obliczonych wg wzoru należy skorygować o współ. k =L/(8d).

Wytrzymałość zawieszenia drzwi o poziomej osi obrotu W={(P+Vqg)²+[(P(b-100)1/2Vqgb)/h-a]²}^0,5≤Re,

W- siła wypadkowa,

P- obciążenie użytkowe,

V- objętość pł. pilśniowej,

q- gęstość materiału pł. drzwi,

g- przyśpieszenie ziemskie,

b- szer. drzwi, h- wys. drzwi,

a- wys. osadzenia zawiasów. Warunkiem wystarczającym jest aby przemieszczenie Δh spełniało warunek:(wynika to z możliwości poprawy usterki geometrycznej przez regulację położenia wkrętów na płytce montażowej zawiasów puszkowych)

Δh=((P(b-100)+1/2Vqgb)b)/(h-2a)²*(1/k₁+1/k₂) ≤2mm,

k₁,k₂- sztywność odpowiednio zawiasu górnego i dolnego. Wytrzymałość zawieszek drzwi o poziomej osi obrotu.

Wartość siły wypadkowej działającej na zawias, W=R_w=R_A=1/2x*(1/2b-x)[Vφg+2P(1-1/2c)+q_Abl],

l- dł. drzwi, b- szer. drzwi,

x- odległość mocowania prowadnika, c=50 mm,

q_A- obciążenie powierzchniowe=400 N/m₂. Prowadniki działają wadliwie, nie przenosząc właściwych obciążeń użytkowych, powoduje to że krawędzie drzwi i przegrody poziomej naciskając się wzajemnie wyzwalają dużą koncentrację sił skupionych w zawiasie, wartość tej siły zapisuje się W=1/4h*b[Vφg-2P(1-c/b)-q_Abl],

h- gr. pł. drzwi.

Stateczność korpusu mebla, x=∑Q_ix_i/∑Q_i, w którym: ∑Q_ix_i=∑V_iρ_ix_i+∑A_iq_ix_i+∑V_siq_vix_i+∑A_piq_pix_i, ∑Q_i=∑V_iρ_i+∑A_iq_i+∑V_siq_vi+∑A_piq_piV_i- objętość elementu,

ρ_i- gęstość elementu,

A_i- pole powierzchni, przegród, półek, wieńcy,

q_Ai- obciążenie powierzchniowe półek, przegród poziomych i wieńca dolnego, V

_si- objętość szuflady,

q_vi- obciążenie objętościowe szuflady,

A_pi- pole powierzchni drzwi o poziomej osi obrotu,

q_pi- obciążenie powierzchniowe drzwi o poziomej osi obrotu,

x_i- odcięta współrzędnych położenia środka ciężkości elementu lub obciążenia, względem początku układu.

x>a korpus samodzielnie traci równowagę, x=a korpus pozostaje w równowadze chwiejnej, gdy mała siła pozioma P powoduje utratę jego stateczności, x<a korpus pozostaje w stanie równowagi i potrzebna jest pewna siła pozioma wytrącająca mebel z tego stanu, jej wartość to

P=a/h∑Q_i(1-x/a) ≥P_kr,

a,h- wym. przekroju bocznego, P_kr- obciążenie krytyczne dopuszczalne przez normę.

Sztywność i wytrzymałość mebli szkieletowych

A. Obliczanie ram bocznych

Ramy boczne m. szkieletowych należą do ustrojów wewnętrznie statycznie niewyznaczalnych;

a) stopień stat.nie wyzn. ramy s=(r+h)-3t

s-liczba niewiadomych przekraczająca liczbę równań równowagi, r-liczba sił biernych,

t-liczba tarcz (prętów) układu, h-liczba węzłów łączących ze sobą tarcze.

b) Zastępujemy układ statycznie niew. układem statycznie wyzn. przez przecięcie szczebliny i wprowadzenie odpowiednich sił.

c) Obliczenie reakcji podpór,

d)Obliczanie układu równań kanonicznych ze wzoru przemieszczenia układu podstawowego:

E-moduł sprężystości podłużnej

J-moment bezwładności,

M_i-siły wewnętrzne wywołane obciążeniem Xi=1,

M_k- siły wewnętrzne wywołane obciążeniem Xk=1.

B. Naprężenia w elementach konstrukcyjnych:

Największe napr. gnące występują w miejscu połączenia nogi z oskrzynią (bez łączyny), obliczamy max. naprężenia gnące dla krzesła wspartego tylko na tylnych nogach obciążonego siłą pionową w przedniej części siedziska.

Mg = P · b · sinα,

po podstawieniu:

δ_g-naprężenia gnące,

Mg -moment gnący,

P-siła skupiona,

b-długość nogi,

d-śrenica.

Największe naprężenia gnące pojawiają się na środku długości nogi a nie w górnej najgrubszej części. Max naprężenia gnące przemieszczają się w kierunku górnego przekroju w przypadku przyrostu średnicy przekroju dolnego, przy stosunku d dolnego do górnego mniejsze od 0,5 największe naprężenia gnące koncentrują się w dolnych przekrojach nogi wyraźnie obniżając jej wytrzymałość dlatego też zamocowanie łączyny bocznej nie powinno osłabiać wytrzymałości osłabionego przekroju w połowie długości. Im niżej położona łączyna tym mniejsza wartość momentu gnącego (mniejsze naprężenia gnące), natomiast max naprężeń gnących występuje w miejscu połączenia z łączyną.

Badania konstrukcji mebli i mierniki oceny ich jakości

A. Badania mebli skrzyniowych

Stateczność

Badanie stateczności wykonuje się przez jednokrotne przyłożenie siły poziomej do ściany bocznej lub ściany tylnej mebla, przy jednoczesnym działaniu obciążenia powierzchniowego równomiernie rozłożonego na drzwiach o poziomej osi obrotu oraz w szufladach mebla. W przypadku mebli w których dł. podstawy jest mniejsza lub = 500 mm. Należy otworzyć drzwi do położenia odpowiadającego max. kątowi otwarcia, jednak nie więcej niż 180⁰ i przyłożyć jednokrotnie do ściany bocznej przymykowej siłę P₁. Natomiast w przypadku mebli w których dł. podstawy jest większa od 500mm otwieramy wszystkie drzwi do położenia prostopadłego do przedniej płaszczyzny mebla, wysuwamy szuflady do 2/3 ich głębokości oraz obciążamy powierzchniowo drzwi o poziomej osi obrotu i dna szuflad, a następnie przykładamy jednokrotnie do górnego wieńca od strony ściany tylnej siłę P₂.

Sztywność i wytrzymałość korpusu

Badanie sztywności korpusu wykonuje się przez przyłożenie do ściany bocznej korpusu siły poziomej P oraz pomiar deformacji x spowodowanej działaniem tej siły.

Wartość obciążenia zewnętrznego jest uzależniona od szer. „a” i wysokości „c” korpusu, a obliczamy ją z warunku P=a/2Cy*(Q₁+Q₂)

-dla a<0,6C

P= 0,3*(Q₁+Q₂)

-dla a>=0,6C

Q₁-ciężar mebla, Q₂-suma stałych obciążeń działających na wieniec dolny, przegrody, półki szuflady i drążek mebla.

Sztywność korpusu

k=P/X dla C<=1650mm.

k= P·1650/C·X dla C>1650 mm.

Sztywność poziomych elementów płytowych i drążków

Badanie sztywności poziomych elementów płytowych (wieńcy przegród i półek ) wykonuje się przez przyłożenie obciążenia powierzchniowego równomiernie rozłożonego i pomiar max. ugięcia badanych elementów w ich płaszczyźnie frontowej.

Ugięcia te nie mogą przekraczać : 2mm/m - dla wieńcy i przegród , 4mm/m - dla półek ,

8mm/m dla drążków.

Wytrzymałość podstawy

Badanie wytrzymałości podstawy wykonuje się przez wielokrotne przełożenie do korpusu mebla, na wysokości jago wieńca dolnego , siły poziomej wywołującej reakcję w utwierdzonych elementach podstawy.

Wartość siły wynosi

P=0,3· (Q₁+Q₂)

Q_1-ciężar mebla, Q₂-suma obciążeń eksploatacyjnych wieńca dolnego, przegród poziomych, półek i szuflad.

Wytrzymałość szuflad

Badanie wytrzymałości szuflad obejmuje :

a) badanie wytrzymałości szuflad na działanie sił poziomych statycznych przez przykładanie do czoła i ściany tylnej szuflady siły poziomej, przy jednoczesnym działaniu obciążenia powierzchniowego równomiernie rozłożonego na dnie szuflady

b) badanie wytrz. Szuflad na działanie sił poziomych dynamicznych przez przykładanie do czoła szuflady siły poziomej powodującej dynamiczne wsuwanie szuflady aż do momentu zderzenia czoła z korpusem mebla

c) badanie wytrzymałości szuflad i prowadnic na działanie sił pionowych przez przykładanie do czoła wysuniętej szuflady siły pionowej przy jednoczesnym działaniu obciążenia powierzchniowego

d) badanie wytrzymałości szuflad i prowadnic na działanie sił powodujących wysuwanie i wsuwanie szuflady, przez wielokrotny ruch obciążonej na powierzchni szuflady oraz pomiar położenia czoła szuflady w stosunku do elementów korpusu mebla.

Wytrzymałość zawieszenia drzwi

Ocena wytrzymałości obejmuje: a) badanie wytrz. drzwi o pionowej osi obrotu na działanie sił pion. przez przykładanie do otwartych drzwi, siły pionowej oraz pomiar położenia krawędzi drzwi w stosunku do elementów korpusu mebla.

b) badanie wytrz. drzwi o pionowej osi obrotu na działanie sił poziomych przez przykładanie na drzwi siły poziomej powodującej dynamiczne otwieranie drzwi aż do momentu osiągnięcia przez nie pozycji max. otwarcia :

c) badanie wytrz. drzwi o pionowej osi obrotu na działanie sił powodujących otwieranie i zamykanie drzwi przez wielokrotny ruch otwierania i zamykania drzwi oraz pomiar położenia krawędzi drzwi w stosunku do elementów korpusu mebla:

d) badanie wytrz. drzwi o pionowej osi obrotu na działanie sił pionowych wykonuje się przez przykładanie do otwartych drzwi siły pionowej przy jednoczesnym działaniu obciążenia powierz. :

e) badanie wytrz. drzwi o pionowej osi obrotu na dynamiczne otwieranie wykonuje się przez swobodne opadanie uchylonych drzwi do pozycji całkowitego otwarcia :

f) badanie wytrz. drzwi o pionowej osi obrotu na działanie sił powodujących otwieranie i zamykanie drzwi wykonuje się przez wielokrotny ruch otwierania i zamykania drzwi.

B. Badania mebli szkieletowych:

1) Wytrzymałość stołów i biurek:

• badania wytrz. i sztywności podstawy stołu przez przyłożenie do płyty roboczej sił poziomych wywołujących reakcje w utwierdzonych nogach oraz pomiar deformacji spowodowanej działaniem tych sił,

• badania wytrz. i sztywności płyty roboczej przez przyłożenie do niej sił pionowych oraz pomiar deformacji płyty spowodowanej działaniem tych sił,

• badanie stateczności przez przyłożenie do płyty roboczej sił pionowych z ewentualnym jednoczesnym równomiernym obciążeniem wysuniętych szuflad mebla oraz zbadaniu równowagi mebla.

Po zakończeniu badań elementy i połączenia mebla nie powinny wykazywać złamań, pęknięć lub innych uszkodzeń widocznych nieuzbrojonym okiem. Ugięcie płyty wierzchniej nie większe niż 5 mm.

2) Wytrzymałość krzeseł i taboretów :

• na działanie sił dynamicznych przewracających krzesło

• na działanie sił pionowych przykładanych do tylnego brzegu siedziska mebla opartego na parze nóg przednich, później parze nóg bocznych prawej i lewej,

• na działanie sił prostopadłych do oparcia powodujących podnoszenie nóg przednich, siedzisko obciążone,

• wytrzymałość siedziska nietapicerowanego przez wielokrotne przykładanie sił pionowych

3) Wytrzymałość foteli i sof:

• poręczy- w drodze wielokrotnego przykładania sił pion i poz,

• podstawy- przez przykładanie do elementu podstawy sił poz,

4)Wytrzymałość tapczanów i kanap rozkładanych:

• zamocowanie oparć- przez wielokrotne przykładanie sił prostopadłych do oparcia, siedzisko obciążone,

• połączenia podnośników- przez wielokrotne przykładanie do boku poduchy sił poziomych

• den pojemników- przez przyłożenie do dna pojemnika sił skupionych pionowych,

• podłokietniki- w drodze wielokrotnego przykładania sił pion i poz.

• podstaw- przyłożenie na wysokości wieńca dolnego siły pion wywołującej reakcję w utwierdzonych elementach podstawy,

5) Wytrzymałość i sztywność łóżek:

• boki i szczyty- działanie pion sił

• boki i szczyty- działanie sił poz przykładanych do jednego z boków, gdy drugi jest utwierdzony,

• dno- przez wielokrotne przykładanie sił pionowych,

• sztywność boku- przez wielokrotne przykładanie sił pion oraz pomiar trwałej deformacji boku spowodowanych tą siłą

C. Badanie mebli tapicerowanych:

1) OPARCIA

• miękkość- przez jednokrotne przyłożenie siły prostopadłej do oparcia i pomiar odkształcenia części tapicerowanej wywołanego próbą (nie dla krzeseł),

• wytrzymałość i odkształcalność trwała- przez wielokrotne przykładanie sił prostopadłych do oparcia i pomiar przyrostu odkształceń wywołanych działaniem sił przed i po obciążeniu.

Min wartość odkształcenia przy obciążeniu P=100N:

Bardzo miękka- 40,

Miękka- 25,

Półmiękka- 15,

Twarda- -.

2) SIEDZISKA

• miękkość- przez jednokrotne przyłożenie siły prostopadłej do siedziska i pomiar odkształcenia części tapicerowanej wywołanego próbą (nie dla krzeseł),

• wytrzymałość i odkształcalność trwała- przez wielokrotne przykładanie sił prostopadłych do siedziska i pomiar przyrostu odkształceń wywołanych działaniem sił przed i po obciążeniu.

Miękkość siedz.	Min wartości odkształceń
		0-100N	0-800	800-1000
b miekk miękka półmięk twarda	35 25 15 -	130 80 20 8	12 8 4 -

3) LEŻYSKA

• miękkość- przez jednokrotne przyłożenie siły pionowej i pomiar odkształcenia części tapicerowanej wywołanego próbą.

• wytrzymałość i odkształcalność trwała- przez wielokrotne przykładanie sił pionowych do leżyska i pomiar przyrostu odkształceń wywołanych działaniem sił przed i po obciążeniu.

Miękkość siedz.	Min wartości odkształceń
		0-100N	0-800	800-1000
b miekk miękka półmięk twarda	35 25 15 -	130 80 20 8	12 8 4 -

---