Столярные работы. Технология обработки древесины


И. В. Барышев
СТОЛЯРНЫЕ РАБОТЫ

     И. В. Барышев





                СТОЛЯРНЫЕ




            РАБОТЫ


      ТЕХНОЛОГИЯ
      ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

      Допущено
      Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для учащихся учреждений, реализующих образовательные программы профессионально-технического образования по специальности «Столярные, паркетные и стекольные работы» (квалификация «Столяр»)
      2-е издание, исправленное












        Минск «Вышэйшая школа»

УДК 674.1/.2(075.32)
ББК 38.635я722
      Б24



    Рецензенты: методическая комиссия Минского государственного профессионального лицея № 5 транспортного строительства (ЕА. Гришко); заведующий кафедрой технологии и дизайна изделий из древесины Белорусского государственного технологического университета кандидат технических наук СВ. Шетько


    Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.























ISBN 978-985-06-2301-0

       © Барышев И.В., 2009
                             © Барышев И.В., 2013, с изменениями
                            © Оформление. УП «Издательство “Вышэй-шая школа”», 2013

    ПРЕДИСЛОВИЕ




              В процессе изучения технологии деревообработки необходимо систематизировать большой объем информации с целью более рационального ее использования. В данном учебном пособии приводятся общие сведения о зданиях, сооружениях, их архитектурных и конструктивных элементах, о древесине как материале, основных способах ее обработки, видах строительных работ. Кроме того, рассматриваются столярно-плотничные соединения, а также применяемый в деревообработке ручной и механизированный инструмент. После каждой главы приводятся контрольные вопросы и задания для повторения и обобщения полученных новых знаний.
              Материал пособия соответствует государственному образовательному стандарту и учебной программе по предмету «Спецтехнология» для подготовки рабочих по профессиям столяр, плотник, станочник деревообрабатывающих станков, а также требованиям профессионально-квалификационной характеристики при обучении в профессионально-технических учебных заведениях.
              Основная цель пособия — оказание помощи учащимся учреждений профессионально-технического образования и молодым специалистам, работающим на деревообрабатывающих предприятиях и в строительстве, в получении теоретических знаний и практических рекомендаций по технологии обработки древесины ручным и механизированным инструментом.
              В книге представлены современные модели ручного механизированного инструмента, описаны схемы и принцип работы, применяемый режущий инструмент. Материал дается последовательно, что облегчает его понимание при изучении. В основе изложения — принцип непрерывности и последовательности образования. Изучение мате
3

Предисловие


           риала опирается на знание предметов общеобразовательного цикла (химия, физика, математика и др.), а также спецпредметов (черчение, материаловедение).
              Автор выражает глубокую признательность рецензентам рукописи — заведующему кафедрой технологии и дизайна изделий из древесины Белорусского государственного технологического университета кандидату технических наук С.В. Шеть-ко и преподавателю специальных дисциплин Минского государственного профессионального лицея № 5 транспортного строительства Е.А. Гришко — за ценные замечания и предложения, а также мастеру производственного обучения государственного учреждения образования «Жодинский профессиональный лицей» А.Н. Барышевой — за помощь, оказанную при подготовке материалов для данного учебного пособия.
              Все отзывы и пожелания просьба направлять по адресу: издательство «Вышэйшая школа», пр. Победителей, 11, 220048, Минск, Республика Беларусь.

Автор

    ВВЕДЕНИЕ




   Дерево, древесина — один из древнейших материалов, которые использует человек. Первые примитивные орудия труда изготавливались в основном из дерева. Например, деревянный плуг известен со второго тысячелетия до н.э., и только в конце XVIII века в Северной Америке создали первый цельнометаллический плуг для конной тяги. Деревянным было и первое оружие человека — для защиты, охоты, войны...
   В качестве топлива для костра древние люди могли использовать только древесину. В Африке, между озерами Виктория и Туркана, обнаружены остатки костров, которым 1,4 млн лет.
   Известный персонаж русских народных сказок — Баба-Яга — совсем неспроста жила в «избушке на курьих ножках»: наши предки действительно сооружали свои дома на пнях деревьев, устойчивых к гниению (лиственница и дуб, ель и сосна).
   Еще не так давно одно из суданских племен укрывалось от своих врагов на ветвях эриодендронов: первый «этаж» воздушного укрепления составляло жилище с провизией и домашними животными, выше располагалась корзина для воинов. И сегодня племя кароваи, живущее в индонезийской части острова Новая Гвинея все еще в эпохе каменного века и насчитывающее 4 тысячи человек, сооружает свои жилища на высоте 30.40 м, куда поднимают даже собак и поросят. Забираются в такой дом с помощью лестниц, причем самая нижняя из них представляет собой ствол дерева с вырубленными ступеньками, который легко можно было затащить наверх и тем самым исключить визиты нежеланных гостей.
   Со временем совершенствовались способы обработки, изменялся внешний вид изделий, расширялась область применения древесины. Она использовалась и используется человеком во многих сферах, порой самых неожиданных. Например, в течение многих лет на территории древнего Новгорода проводятся археологические раскопки. За это время обнаружено огромное количество предметов материальной культуры — от кораблей до посуды и игрушек. Актуальной проблемой является определение возраста найденных предметов. Решить эту проблему

5

Введение

помогли... бревна. Для мощения улиц древние новгородцы выбрали самый доступный и распространенный материал — дерево. В культурном слое, толщина которого достигает 9 м, древесина прекрасно сохранилась. Новые мостовые накладывались поверх старых, и в итоге образовался «слоеный пирог». В районе, прилегающем к Великой улице, вскрыли 32 настила мостовых, лежащих один на другом. Чтобы определить, через какие промежутки времени настилались новые мостовые, использовали так называемый метод дендрохронологии, позволяющий по годичным кольцам определять возраст дерева. Известно, что на стволе каждый год образуется одно кольцо, причем при благоприятных условиях оно широкое, а при неблагоприятных — узкое. Так как на толщину колец влияет в основном температура и влажность, то в определенной климатической зоне сочетание толстых и тонких колец на деревьях, выросших в одинаковых условиях, совпадает. Изучая годичные кольца бревен, найденных во время раскопок, археологи обнаружили, что можно восстановить историю благоприятных и неблагоприятных условий в определенные годы жизни леса, на протяжении от 50 до 100 лет. Сравнив эти условия для разных бревен и найдя совпадения годичных колебаний, можно по внешнему кольцу примерно определить, когда дерево было срублено. Выяснилось, что мостовая новгородской Великой улицы, построенная в 10-х годах XIV века, просуществовала 29 лет. После пожара, во время которого мостовая сильно обгорела, сделали новый настил. Он существовал 26 лет. Следующая мостовая продержалась только 13 лет, затем 15 и т.д. Поскольку одновременно с мостовыми перестраивались, вероятно, и отдельные районы города, точные даты замены мостовых позволили восстановить историю застройки древнего Новгорода и определить возраст огромного количества археологических находок.
   Многие виды обработки древесины применялись еще несколько веков назад. Например, на юге Венгрии, близ города Печ, работает водяная мельница, построенная в XVIII веке. Ось ее колеса сделана из древесины ивы, которую, согласно сохранившимся записям, целую неделю вываривали в масле. Древесина, пропитанная маслом, по мере истирания постепенно выделяла его, смазывая ось. Получился своеобразный самосмазы-вающийся подшипник.

6

Введение

   Некоторые способы обработки древесины люди открывали довольно курьезным образом. Так, некогда в Буковине власти брали с крестьян «налог на дымовую трубу». По сути это был налог на жилище, непременным атрибутом которого считалась печь, а следовательно, труба. Чтобы не платить налоги, многие крестьяне труб не ставили, а дым выводили на чердак, откуда он улетучивался через щели и слуховые окна. Традиционные гуцульские кровли из пихтовой дранки и чердачные перекрытия, насквозь пропитавшись дымом, не гнили и навсегда избавляли своего хозяина от ремонта.
   И в наше время древесина применяется и успешно конкурирует с другими материалами. Одним из ее главных преимуществ является то, что это возобновляемый природный ресурс. Кроме того, в промышленности могут быть использованы все части дерева. Из листьев получают лекарственные препараты, витаминную муку; из ветвей — щепу, лаки, смолу, шелк, кинопленку; из корней добывают скипидар и канифоль; стволы используют для изготовления пиломатериалов, столбов, шпал, различных деревянных конструкций и т.д.
   Но дерево имеет существенный недостаток — способность к горению. Лесные пожары резко сокращают количество деревьев. Причем это бедствие может возникнуть не только в результате воздействия природы, но и часто по вине человека (небрежное обращение со спичками, незатушенные сигареты или костры и т.п.).
   Рациональное использование малоценного и вторичного древесного сырья — условие устойчивого развития лесного комплекса, повышения эффективности лесоперерабатывающих отраслей, сохранения лесных ресурсов для будущих поколений.
   Лесной комплекс Республики Беларусь — сложное организационно-экономическое образование. В него входят лесное хозяйство, лесозаготовительная, лесопильно-деревообрабатывающая, древесно-плитная, мебельная, фанерно-спичечная, целлюлозно-бумажная, гидролизная и лесохимическая отрасли промышленности. К нему относится также заготовка и переработка древесной зелени, лекарственного, технического и пищевого сырья, источником которого являются лесные угодья.
   Беларусь обладает значительными запасами древесины. Лесистость ее территории составляет 36%, а запасы древесины на

7

Введение

корню превышают 1,1 млрд м3. При наличии таких ресурсов и нормальном обороте рубки ежегодный объем лесопользования может составить 25 млн м3 древесины. Фактически же заготавливается по всем видам рубок только 10...11 млн м3. Это следствие неудовлетворительной возрастной структуры лесов, сложившейся в результате неумеренных рубок в прошлом, а также несбалансированности лесопромышленного комплекса с фактической размерно-качественной характеристикой заготавливаемого древесного сырья. Из-за отсутствия производственных мощностей на внутреннем рынке не находит спроса значительная часть тонкомерной и низкокачественной древесины, а также не полностью осваиваются вторичные ресурсы, образующиеся в процессе заготовки и переработки древесного сырья.
   К малоценной древесине относится дровяная и тонкомерная древесина из деревьев диаметром 12 см и менее на высоте 1,3 м, раскряжевка которых не позволяет получать ценные деловые сортименты. Вторичные ресурсы древесины — это отходы древесного происхождения, образующиеся при заготовке, механической, химико-механической и химической переработке древесины, потреблении изделий из древесины, а также отходы при обрезке деревьев, пригодные для использования в технологических, топливно-энергетических и других целях. К вторичному древесному сырью относится макулатура, образующаяся при переработке бумаги и картона, а также использованные газеты и другие печатные издания, потерявшие ценность, книги, архивные материалы, тетради, бумага, картон и изделия из них (картонные и бумажные ящики, бумажные мешки, коробки, пакеты и т.п.).
   Малоценная древесина и вторичное древесное сырье — главный исходный материал для химико-механической переработки. В первую очередь в переработку вовлекаются отходы лесопиления и деревообработки, во вторую — тонкомер и низкокачественная (малоценная) древесина, в том числе мягколиственных пород, лесосечные отходы, остающиеся на вырубках при сортиментной заготовке, в третью — лесосечные отходы в виде пней и сучьев.
   Тонкомер и вторичные древесные ресурсы, не используемые в целлюлозно-бумажной и древесно-плитной отраслях, находят применение в качестве энергоносителей. В скандинавских странах специалисты считают, что древесная щепа, полу

8

Введение

ченная из отходов при лесозаготовке и деревообработке, экономичнее каменного угля, мазута и нефти. Во многих странах кора и мелкие древесные отходы сжигают в определенных условиях в котельных, что позволяет экономить более дорогостоящее жидкое топливо и способствует оздоровлению окружающей природной среды.
   Таким образом, достигнутый уровень науки и техники позволяет эффективно использовать не только первичные, но и вторичные древесные ресурсы и тем самым улучшать экономические показатели лесного комплекса.