СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ
Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно
Скидки до 50 % на комплекты
только до
Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой
Организационный момент
Проверка знаний
Объяснение материала
Закрепление изученного
Итоги урока
Проект Изготовление садового стула
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Шеморданский лицей «Рост»
Сабинского муниципального района РТ»
Итоговый индивидуальный проект
Тема: Садовый стул
Автор проекта: Зиганшин Юсуф Алмазович
Руководитель проекта: Осипов Павел Валерьевич
Шемордан
2026 год
Оглавление
Введение................................................................................................................................3
Глава 1. Теоретические основы проектирования садовой мебели..................................7
1.1. История садовой мебели: от древности до наших дней............................................7
1.2. Классификация садовых стульев: виды, конструкции, назначение.........................9
1.3. Требования к садовой мебели для подростков..........................................................12
1.4. Обзор существующих конструкций и аналогов........................................................15
1.5. Материалы для изготовления садовой мебели..........................................................17
Глава 2. Проектно-конструкторская разработка..............................................................19
2.1. Техническое задание на проектирование..................................................................19
2.2. Разработка эскизного проекта и чертежей................................................................22
2.3. Технологическая карта изготовления........................................................................25
2.4. Экономический расчет себестоимости......................................................................29
2.5. Требования безопасности и охрана труда.................................................................31
Глава 3. Практическая реализация проекта.....................................................................34
3.1. Подготовка материалов, инструментов и оборудования........................................34
3.2. Поэтапное изготовление садового стула..................................................................36
3.3. Сборка и контроль качества.......................................................................................40
3.4. Отделка и защитно-декоративное покрытие............................................................42
3.5. Испытания готового изделия.....................................................................................44
3.6. Оценка результатов и анализ соответствия требованиям.......................................46
Заключение.........................................................................................................................48
Список литературы............................................................................................................50
Приложение 1…………………………………………………………………………….51
Введение
Каждый человек, имеющий загородный участок или дачу, сталкивается с необходимостью обустройства зоны отдыха. Садовая мебель является неотъемлемой частью комфортного времяпрепровождения на природе. Особенно важно, чтобы эта мебель была удобной, безопасной и соответствовала росту и весу тех, кто ею пользуется. В подростковом возрасте, когда организм активно растет и формируется, правильная организация места для отдыха приобретает особое значение. Неудобный стул может привести к нарушению осанки, быстрой утомляемости и дискомфорту.
В магазинах представлен огромный ассортимент садовой мебели, но найти изделие, которое идеально подойдет по размерам конкретному подростку, часто бывает сложно. Большинство стульев рассчитаны на среднестатистического взрослого человека. Кроме того, качественная садовая мебель стоит достаточно дорого, а дешевые варианты часто недолговечны и ненадежны. Выходом из этой ситуации может стать самостоятельное изготовление мебели.
Актуальность выбранной темы обусловлена несколькими факторами. Во-первых, самостоятельное изготовление мебели позволяет получить изделие, точно соответствующее индивидуальным антропометрическим данным и потребностям пользователя. Во-вторых, это значительно экономит семейный бюджет по сравнению с покупкой готового аналога. В-третьих, процесс проектирования и изготовления мебели развивает техническое мышление, конструкторские способности и практические навыки работы с инструментами и материалами, что важно для учащегося 9 класса. В-четвертых, создание полезного изделия своими руками приносит удовлетворение и гордость за результат своего труда.
По статистике, более 60% владельцев загородных участков хотя бы раз пробовали изготавливать садовую мебель самостоятельно . Это связано не только с экономией средств, но и с возможностью создать уникальное изделие, идеально подходящее под конкретные условия и предпочтения. Садовый стул, сделанный своими руками, может прослужить не один год при правильном уходе и качестве исполнения.
Я выбрал эту тему для своего итогового проекта, потому что мне всегда нравилось работать с деревом и создавать полезные вещи. Мои родители часто берут меня на дачу, и я заметил, что существующие там стулья не совсем удобны для меня: они либо слишком низкие, либо слишком высокие, либо имеют неудобную спинку. Вместо того чтобы просить купить новый стул, я решил сделать его самостоятельно. Это позволит мне не только получить удобное изделие, но и применить на практике знания, полученные на уроках технологии, а также освоить новые навыки.
Проблема исследования заключается в противоречии между необходимостью иметь удобный и функциональный садовый стул, соответствующий антропометрическим данным подростка, и отсутствием доступных готовых решений, учитывающих индивидуальные особенности. Большинство представленных на рынке садовых стульев ориентированы на взрослых людей и не обеспечивают правильную поддержку тела подростка.
Объектом исследования данной работы является садовая мебель для отдыха. Предметом исследования – конструкция, технология изготовления и эксплуатационные характеристики садового стула для учащегося 9 класса.
Цель проекта: разработать и изготовить удобный, надежный и эстетичный садовый стул для учащегося 9 класса, соответствующий индивидуальным антропометрическим данным и требованиям безопасности.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Изучить историю развития садовой мебели, классификацию и конструктивные особенности различных типов стульев.
Проанализировать требования, предъявляемые к садовой мебели для подростков (эргономические, антропометрические, гигиенические, эстетические).
Провести обзор существующих конструкций и материалов, используемых для изготовления садовой мебели, выбрать оптимальный вариант.
Разработать техническое задание на проектирование с учетом индивидуальных параметров пользователя.
Выполнить эскизный проект и рабочие чертежи изделия.
Составить технологическую карту изготовления в табличной форме с указанием последовательности операций, оборудования и технических требований.
Рассчитать экономическую себестоимость проекта и сравнить с рыночными аналогами.
Изучить требования безопасности при работе с инструментами и при эксплуатации готового изделия.
Подобрать необходимые материалы и инструменты.
Изготовить садовый стул в соответствии с разработанной документацией, фиксируя все этапы фотографиями.
Провести испытания готового изделия на прочность, устойчивость и удобство.
Оценить соответствие готового изделия требованиям технического задания.
Разработать рекомендации по эксплуатации и уходу за изделием.
Методы исследования, используемые в работе:
Теоретические методы:
Анализ – изучение литературных источников, чертежей и конструкций аналогов, выделение существенных признаков и особенностей.
Синтез – объединение отобранных конструктивных решений в единую концепцию изделия.
Классификация – систематизация видов садовых стульев по различным признакам (конструкция, материал, назначение).
Сравнение – сопоставление различных конструкций и материалов для выбора оптимального варианта.
Обобщение – формулирование выводов на основе изученного материала.
Эмпирические методы:
Наблюдение – изучение особенностей эксплуатации существующей садовой мебели.
Измерение – снятие антропометрических данных и замеров для проектирования.
Моделирование – создание чертежей и схем будущего изделия.
Эксперимент – практическое изготовление стула с фиксацией результатов на каждом этапе.
Тестирование – испытание готового изделия на прочность, устойчивость и удобство.
Математические методы:
Расчеты – определение оптимальных размеров, расхода материалов, себестоимости.
Гипотеза исследования: самостоятельное изготовление садового стула с учетом индивидуальных антропометрических данных позволяет получить изделие, превосходящее по эргономическим характеристикам готовые промышленные аналоги, при более низкой себестоимости и высоком качестве.
Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты могут быть использованы на уроках технологии при изучении раздела «Создание изделий из конструкционных материалов», а также всеми, кто хочет самостоятельно изготовить удобную и надежную садовую мебель. Разработанные чертежи и технологические карты могут служить основой для создания аналогичных изделий.
Структура работы определяется поставленными целью и задачами. Проект состоит из введения, трех глав (теоретической, проектно-конструкторской и практической), заключения, списка литературы и пяти приложений. В первой главе рассматриваются исторические и теоретические аспекты темы. Вторая глава посвящена проектированию изделия. В третьей главе описывается процесс изготовления и испытания готового стула. В приложениях представлены чертежи, технологические карты, фотографии, результаты испытаний и рекомендации.
Глава 1. Теоретические основы проектирования садовой мебели
1.1. История садовой мебели: от древности до наших дней
История садовой мебели уходит корнями в глубокую древность. С тех пор как человек начал создавать предметы для комфортного пребывания вне жилища, появились первые прототипы садовой мебели. В Древнем Египте археологи находили каменные и деревянные скамьи, предназначенные для сидения в садах и внутренних двориках знатных вельмож. Древние греки и римляне также использовали мраморные скамьи в своих садах и атриумах. Однако массовое распространение садовая мебель получила значительно позже.
В эпоху Средневековья садово-парковое искусство в Европе пришло в упадок, и лишь в эпоху Возрождения интерес к садам и паркам возродился. Вокруг дворцов и замков создавались роскошные сады, для которых изготавливалась специальная мебель – в основном из камня и кованого металла. Такая мебель была долговечной, но тяжелой и неудобной. Она служила скорее украшением, чем функциональным предметом для комфортного отдыха.
В XVII-XVIII веках во Франции, при дворе короля Людовика XIV, садово-парковое искусство достигло небывалого расцвета. Знаменитые сады Версаля требовали соответствующего оформления, и для них создавалась изысканная мебель из кованого железа с элементами позолоты. Однако такая мебель была доступна только аристократии и оставалась скорее предметом роскоши, чем повседневным предметом обихода.
Настоящий прорыв в производстве садовой мебели произошел в XIX веке с развитием промышленности и появлением новых технологий. В Англии и Франции начали массово производить мебель из чугуна – скамьи, стулья, столы с изящными ажурными узорами. Чугунная мебель была прочной, устойчивой к погодным условиям и относительно доступной по цене. Однако она оставалась тяжелой и не всегда удобной. Тем не менее, многие образцы чугунной садовой мебели того времени сохранились до наших дней и до сих пор украшают старые парки Европы.
Легендарный стул "Адирондак" (Adirondack), который считается классикой садовой мебели, был изобретен в 1903 году американским столяром Томасом Ли в городе Уэстпорт, штат Нью-Йорк . Томас Ли создал простой, но очень удобный деревянный стул для отдыха на природе, который назвал в честь горного массива Адирондак. Особенностями этого стула стали широкие подлокотники, наклонная спинка и низкое сиденье, обеспечивающие максимальный комфорт и расслабление. Интересно, что первоначально стулья делались из одного куска дерева, но позже конструкция была усовершенствована и стала сборной. В Канаде аналогичные стулья называются "Muskoka chair" – по названию озерного края Мускока в провинции Онтарио. Эта конструкция оказалась настолько удачной, что производится и совершенствуется до сих пор, став настоящей иконой садового дизайна.
В XX веке с развитием технологий появились новые материалы: алюминий, пластик, искусственный ротанг. Садовая мебель стала легче, практичнее и доступнее. В 1950-х годах началось массовое производство пластиковой мебели, которая была дешевой, легкой и не боялась влаги. Однако пластиковая мебель часто уступала деревянной по комфорту и эстетике. В 1960-х годах появилась мебель из алюминия – легкая, прочная и устойчивая к коррозии, но требующая мягких подушек для комфорта.
Несмотря на появление новых материалов, деревянная мебель никогда не теряла своей популярности. Древесина – это натуральный, экологичный материал с уникальной текстурой и теплотой. Деревянная мебель создает особую атмосферу уюта и гармонии с природой. Особую ценность приобретают изделия ручной работы, созданные с учетом индивидуальных предпочтений и особенностей заказчика.
Сегодня садовая мебель представлена огромным разнообразием форм, материалов и конструкций. Производители предлагают мебель из дерева, металла, пластика, ротанга (как натурального, так и искусственного), текстиля и комбинированных материалов. При этом традиции, заложенные мастерами прошлого, продолжают жить в современных проектах. Многие современные дизайнеры черпают вдохновение в классических образцах, переосмысливая их в соответствии с современными требованиями и технологиями.
1.2. Классификация садовых стульев: виды, конструкции, назначение
Садовые стулья можно классифицировать по различным признакам: конструкции, материалу изготовления, функциональному назначению, способу хранения. Рассмотрим основные виды классификации.
По конструкции выделяют:
Классические стулья – простые конструкции с прямыми или слегка наклонными спинками, четырьмя ножками, соединенными царгами. Отличаются простотой изготовления и универсальностью. Подходят для начинающих мастеров. Могут быть как со спинкой, так и без нее (табуреты).
Складные стулья – конструкции, которые можно складывать для компактного хранения. Удобны для небольших участков, легко переносятся и убираются на зиму. Однако требуют точной подгонки деталей и более сложны в изготовлении из-за наличия шарнирных соединений. Механизм складывания может быть разным: ножничным, книжным и т.д.
Кресла-качалки – имеют изогнутые полозья, позволяющие раскачиваться. Обеспечивают максимальный комфорт и релаксацию, но сложны в изготовлении из-за необходимости гнуть дерево или выпиливать криволинейные детали большого радиуса.
Стулья-шезлонги – имеют удлиненное сиденье и сильно отклоненную спинку для полулежачего положения. Оптимальны для принятия солнечных ванн и отдыха с книгой. Часто имеют регулируемый угол наклона спинки.
Стулья типа "Адирондак" – отдельный класс садовых кресел, отличающихся широкими подлокотниками, наклонной спинкой, низкой посадкой и характерными широкими планками сиденья и спинки. Эта конструкция считается одной из самых удобных для отдыха, так как позволяет максимально расслабиться .
Кресла-качели – подвесные конструкции, крепящиеся к специальной раме или ветке дерева. Требуют надежного крепления и особенно прочной конструкции.
Таблица 1. Сравнение различных типов садовых стульев по сложности изготовления и комфорту
| Тип стула | Сложность изготовления | Уровень комфорта | Устойчивость | Компактность хранения |
| Классический | Низкая | Средний | Высокая | Низкая |
| Складной | Средняя | Средний | Средняя | Высокая |
| Адирондак | Средняя | Очень высокий | Высокая | Низкая |
| Кресло-качалка | Высокая | Высокий | Средняя | Низкая |
| Шезлонг | Средняя | Высокий | Средняя | Низкая |
По материалам изготовления:
Древесина – самый популярный материал для самостоятельного изготовления. Используются различные породы: сосна (доступная, легко обрабатывается, но требует защиты), лиственница (устойчива к влаге, плотная), дуб (прочный, долговечный, но дорогой и тяжелый в обработке), береза (красивая текстура, но подвержена гниению), тик (элитная древесина, идеальная для садовой мебели, но очень дорогая). Оптимальная влажность древесины для работы – 8-12% .
Металл – сталь, алюминий, чугун. Требует специального оборудования для сварки и обработки. Алюминий легче и не ржавеет, сталь прочнее, но нуждается в антикоррозийной защите. Чугун тяжелый и хрупкий, сейчас используется редко.
Пластик – легкий, не боится влаги, не требует ухода, но менее экологичен, может выцветать на солнце и становиться хрупким на морозе. Для самостоятельного изготовления пластик используется редко, так как требует специального оборудования.
Ротанг (натуральный и искусственный) – требует специальных навыков плетения. Искусственный ротанг (техноротанг) более практичен и долговечен, чем натуральный, но также требует навыков плетения.
Комбинированные – сочетание разных материалов, например, деревянный каркас с текстильными подушками или металлический каркас с деревянными планками.
Для данного проекта в качестве основного материала выбрана древесина сосны как наиболее доступный, экологичный и легко обрабатываемый материал. Кроме того, деревянная мебель имеет привлекательный внешний вид и при правильной обработке может служить долгие годы. Сосна легка в обработке, имеет красивую текстуру и доступна по цене.
1.3. Требования к садовой мебели для подростков
При проектировании мебели для подростка необходимо учитывать ряд важных требований: антропометрические, эргономические, гигиенические, эстетические и требования безопасности. Рассмотрим каждую группу подробно.
Антропометрические требования
Антропометрия – это наука об измерении человеческого тела. При проектировании мебели необходимо учитывать размеры тела человека, чтобы обеспечить комфортное положение. Стул должен соответствовать размерам тела подростка. Неправильно подобранная высота сиденья или глубина могут привести к нарушению осанки, быстрой утомляемости и дискомфорту.
Основные антропометрические параметры для учащегося 9 класса (возраст 14-16 лет) и соответствующие им размеры стула :
При росте 150-160 см оптимальная высота сиденья от пола – около 40-42 см.
При росте 160-170 см – высота сиденья 42-45 см.
При росте 170-175 см – высота сиденья 45-48 см.
Глубина сиденья должна составлять примерно 2/3-3/4 длины бедра (около 40-45 см). Слишком глубокое сиденье заставит человека съезжать вперед, теряя опору для спины. Слишком мелкое – не обеспечит достаточной опоры для бедер.
Высота спинки – не менее 40-45 см, при этом спинка должна поддерживать поясничный отдел. Угол наклона спинки для стульев отдыха рекомендуется 100-110 градусов. Для кресел типа "Адирондак" угол наклона спинки может достигать 105-110 градусов, что обеспечивает расслабленное положение.
Высота подлокотников (при их наличии) – около 20-25 см от сиденья. Подлокотники должны поддерживать предплечья, не поднимая плечи.
Эргономические требования
Эргономика изучает взаимодействие человека и предметов, обеспечивая комфорт и эффективность использования. Стул должен обеспечивать правильное положение тела при сидении:
Стопы должны полностью стоять на полу или подставке.
Колени должны быть согнуты под углом примерно 90 градусов.
Между краем сиденья и подколенной ямкой должен оставаться зазор 3-5 см для нормального кровообращения.
Поясница должна иметь опору.
Спинка стула должна обеспечивать поддержку спины и не заставлять сутулиться.
Для садового стула важно также учитывать, что на нем будут сидеть в различной одежде (легкой летней и более плотной в прохладную погоду) и в разных позах.
Гигиенические требования
Материалы, используемые для изготовления, должны быть безопасными для здоровья, не выделять вредных веществ. Древесина должна быть сухой, без признаков гнили и плесени. Поверхность должна быть гладкой, без заусенцев и острых углов, легко очищаться от загрязнений.
Для защиты от атмосферных воздействий (дождь, снег, солнце) древесина должна обрабатываться специальными составами – антисептиками и атмосферостойкими лаками или красками. При этом покрытия должны быть безопасными после высыхания.
Конструкция стула должна обеспечивать вентиляцию – между планками сиденья и спинки необходимо оставлять зазоры для стока воды и просушки после дождя.
Эстетические требования
Внешний вид стула должен соответствовать вкусам подростка, гармонировать с окружающей обстановкой. Важно, чтобы изделие нравилось своему владельцу, тогда им будут пользоваться с удовольствием. Эстетические требования включают:
Пропорциональность и гармоничность форм.
Чистоту обработки поверхностей.
Качественное покрытие (без подтеков, равномерное).
Соответствие цветового решения окружению.
Для данного проекта предполагается использовать прозрачное покрытие, сохраняющее текстуру дерева, что придаст изделию натуральный и эстетичный вид.
Требования безопасности
Конструкция должна быть устойчивой, исключать опрокидывание при вставании и садении.
Все соединения должны быть надежными и выдерживать нагрузку не менее 100-120 кг (с запасом).
Углы и кромки должны быть скруглены для предотвращения травм.
Крепежные элементы (саморезы, болты) не должны выступать над поверхностью или должны быть утоплены и закрыты заглушками.
Металлический крепеж должен быть коррозионностойким (оцинкованным или нержавеющим).
1.4. Обзор существующих конструкций и аналогов
Для выбора оптимальной конструкции был проведен обзор существующих моделей садовых стульев, которые можно изготовить самостоятельно.
Модель 1: Классический стул с прямоугольной спинкой
Простая конструкция из прямых досок. Состоит из четырех ножек, царг (соединительных планок), сиденья и спинки. Преимущества: легкость изготовления, минимальные требования к инструментам, небольшой расход материала. Недостатки: невысокий комфорт, отсутствие наклона спинки (или небольшой наклон), жесткая конструкция.
Модель 2: Складной стул
Имеет шарнирную конструкцию, позволяющую складывать стул для хранения. Преимущества: компактность, удобство транспортировки. Недостатки: сложность изготовления (требует точных расчетов и подгонки), меньшая надежность соединений из-за подвижных элементов, ограниченная нагрузка.
Модель 3: Стул "Адирондак"
Классическая конструкция с широкими подлокотниками, наклонной спинкой и характерными широкими планками сиденья и спинки. Преимущества: высокий комфорт, эргономичность, проверенная временем конструкция, эстетичный внешний вид. Недостатки: требуется точная подгонка деталей, наличие чертежей с углами наклона, относительно большой расход материала .
Таблица 2. Размеры стула "Адирондак" для разных возрастных групп
| Деталь | Размеры для взрослого (мм) | Размеры для подростка (мм) |
| Ножка передняя | 25×100×515 | 25×130×650 |
| Стойка задняя | 25×90×615 | 25×75×800 |
| Сиденье боковое | 25×140×950 | 25×75×550 |
| Планки сиденья (9 шт) | 25×53×475 | 25×40×440 |
| Планки спинки (7 шт) | 25×55×775 | 25×120×750 |
| Подлокотник | 25×140×775 | 25×120×700 |
| Верхняя опора спинки | 25×80×500 | 25×70×440 |
| Нижняя опора спинки | 25×100×475 | 25×90×420 |
Модель 4: Кресло-качалка
Имеет изогнутые полозья, обеспечивающие возможность раскачивания. Преимущества: максимальный комфорт, релаксация. Недостатки: сложность изготовления (требуется гнуть древесину или выпиливать криволинейные детали), большой расход материала, сложность транспортировки.
Модель 5: Садовый шезлонг
Имеет удлиненное сиденье и сильно отклоненную спинку для полулежачего положения. Преимущества: возможность принять горизонтальное положение. Недостатки: большие габариты, сложность конструкции при регулировке наклона.
Для данного проекта выбран стул типа "Адирондак" как наиболее комфортный и эргономичный. Эта конструкция обеспечивает оптимальную поддержку тела, позволяет расслабиться и при этом достаточно проста в изготовлении при наличии качественных чертежей. Размеры будут скорректированы под индивидуальные параметры учащегося 9 класса.
1.5. Материалы для изготовления садовой мебели
Для изготовления садовой мебели могут использоваться различные породы древесины. Каждая порода имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе .
Сосна – наиболее доступный и распространенный материал. Преимущества: легко обрабатывается (мягкая), имеет красивую текстуру с выраженными годовыми кольцами, доступна по цене, широко представлена в магазинах. Недостатки: мягкая (легко царапается и повреждается), подвержена гниению при недостаточной защите, может давать трещины при высыхании, смолистость может создавать проблемы при покрытии. Требует обязательной обработки антисептиками и атмосферостойкими покрытиями.
Ель – похожа на сосну, но более сучковатая и менее смолистая. Преимущества: легко обрабатывается, светлая древесина. Недостатки: много сучков, которые могут выпадать, менее стойкая к гниению, чем сосна.
Лиственница – более дорогой, но и более качественный материал для садовой мебели. Преимущества: очень устойчива к влаге благодаря высокому содержанию смол и плотной структуре, практически не гниет, плотная и прочная, красивая текстура с красноватым оттенком. Недостатки: сложнее в обработке (более плотная), может давать сколы при пилении, высокая цена, большой вес.
Дуб – элитный материал для мебели. Преимущества: исключительная прочность и долговечность, красивая текстура, устойчивость к гниению. Недостатки: очень высокая цена, сложность обработки (очень плотный), большой вес, требует специального инструмента.
Береза – плотная и прочная древесина светлого цвета. Преимущества: хорошая обрабатываемость, красивая однородная текстура, доступная цена. Недостатки: сильно подвержена гниению во влажной среде, требует очень тщательной защиты, коробится при перепадах влажности.
Таблица 3. Сравнение пород древесины для садовой мебели
| Порода | Прочность | Влагостойкость | Обрабатываемость | Цена | Долговеч-ность |
| Сосна | Средняя | Низкая | Высокая | Низкая | Средняя (при защите) |
| Ель | Средняя | Низкая | Высокая | Низкая | Средняя (при защите) |
| Листвен-ница | Высокая | Высокая | Средняя | Высокая | Высокая |
| Дуб | Очень высокая | Средняя | Средняя | Очень высокая | Очень высокая |
| Береза | Высокая | Очень низкая | Высокая | Средняя | Низкая |
Для данного проекта выбрана сосна как оптимальный вариант по соотношению цены и качества. При правильной обработке и защите сосновый стул прослужит достаточно долго – 5-7 лет и более при хорошем уходе. Пиломатериалы должны быть хорошо высушены (влажность 8-12%), без крупных сучков и трещин в ответственных местах (ножки, опоры). Для деталей, подверженных нагрузкам, следует выбирать участки без сучков.
Для крепления деталей будут использоваться саморезы по дереву – обязательно оцинкованные или нержавеющие, чтобы избежать коррозии и появления ржавых потеков на древесине. Для усиления соединений применяется столярный клей ПВА, устойчивый к влаге (класс D2 или D3).
Для защиты древесины необходимы:
Антисептическая пропитка для глубокой защиты от гниения и плесени.
Атмосферостойкий лак или краска для наружных работ (акриловые, алкидные или яхтные лаки).
Глава 2. Проектно-конструкторская разработка
2.1. Техническое задание на проектирование
На основе анализа требований и изучения аналогов составлено техническое задание (ТЗ) на проектирование садового стула для учащегося 9 класса. Техническое задание – это документ, определяющий основные требования к изделию, его характеристики и параметры.
1. Наименование изделия: Садовый стул для отдыха.
2. Назначение и область применения: Предназначен для комфортного отдыха на приусадебном участке, даче, во дворе частного дома. Использование – индивидуальное, для подростка 14-16 лет ростом 165 см.
3. Источник разработки: Индивидуальный проект по технологии.
4. Технические характеристики:
4.1. Габаритные размеры (ориентировочные):
Высота общая: 900-950 мм
Ширина: 650-700 мм
Глубина: 750-800 мм
4.2. Высота сиденья от пола: 420-430 мм
4.3. Глубина сиденья: 440-450 мм
4.4. Высота спинки от сиденья: 450-480 мм
4.5. Угол наклона спинки: 100-105 градусов
4.6. Высота подлокотников от сиденья: 200-220 мм
4.7. Ширина сиденья: 500-550 мм
4.8. Материал: древесина хвойных пород (сосна) 1-2 сорта, влажность 8-12%.
4.9. Несущая способность: не менее 120 кг.
4.10. Масса изделия: не более 10-12 кг.
5. Требования к конструкции:
5.1. Конструкция должна быть устойчивой, исключать опрокидывание при вставании и садении.
5.2. Все соединения должны быть надежными и долговечными, обеспечивающими жесткость конструкции.
5.3. Поверхности должны быть гладкими, без заусенцев и острых углов.
5.4. Конструкция должна быть неразборной (клееной на саморезах) или разборной (определить на этапе проектирования).
5.5. Предусмотреть возможность ремонта и замены отдельных элементов при износе.
5.6. Между планками сиденья и спинки предусмотреть зазоры 5-8 мм для стока воды и вентиляции.
6. Эргономические требования:
6.1. Стул должен обеспечивать комфортное положение тела при отдыхе в течение длительного времени.
6.2. Спинка должна поддерживать поясничный отдел позвоночника.
6.3. Подлокотники должны обеспечивать удобное положение рук, позволяя расслабить плечевой пояс.
6.4. Сиденье не должно создавать давления на подколенную область.
7. Требования к материалам:
7.1. Материалы должны быть экологически безопасными, не выделять вредных веществ.
7.2. Древесина не должна иметь сквозных сучков, трещин, гнили, поражений насекомыми.
7.3. Для ответственных деталей (ножки, опоры) использовать наиболее качественные участки без сучков.
7.4. Крепежные элементы должны быть коррозионностойкими (оцинкованные или нержавеющие).
8. Требования к защитно-декоративному покрытию:
8.1. Покрытие должно защищать древесину от атмосферных воздействий (солнце, дождь, снег, перепады температур).
8.2. Покрытие должно быть безопасным для здоровья после высыхания.
8.3. Покрытие должно быть устойчивым к истиранию и ультрафиолету.
8.4. Цвет покрытия – прозрачный (с сохранением текстуры дерева) или тонированный (по желанию).
9. Экономические требования:
9.1. Себестоимость изделия не должна превышать 2500 рублей.
9.2. Использовать доступные материалы и крепеж, имеющиеся в продаже.
10. Сроки разработки и изготовления:
10.1. Разработка проекта (теоретическая часть) – 2 недели.
10.2. Изготовление (практическая часть) – 2 недели.
11. Документация:
11.1. В состав проектной документации должны входить: пояснительная записка, чертежи, технологические карты, фотографии процесса, результаты испытаний.
2.2. Разработка эскизного проекта и чертежей
На основе технического задания и анализа аналогов была выбрана конструкция стула типа "Адирондак" как наиболее соответствующая требованиям комфорта и эргономики. Эта конструкция имеет ряд преимуществ для самостоятельного изготовления: отработана многими мастерами, имеет понятную геометрию, позволяет регулировать размеры под конкретного пользователя .
Обоснование выбора конструкции:
Высокий комфорт благодаря наклонной спинке и широким подлокотникам.
Проверенная временем конструкция, имеющая множество положительных отзывов.
Возможность адаптации размеров под конкретного пользователя.
Относительная простота изготовления при наличии качественных чертежей.
Эстетичный внешний вид, гармонирующий с природным окружением.
Конструктивные особенности выбранной модели:
Каркас состоит из двух боковых рам, включающих переднюю ножку, заднюю стойку и боковую планку сиденья.
Сиденье собирается из отдельных планок, закрепленных на боковых опорах.
Спинка также собирается из отдельных планок, закрепленных на двух поперечных опорах (верхней и нижней).
Подлокотники крепятся к передним ножкам и к задним стойкам через специальные кронштейны.
Характерная особенность – задние ножки имеют удлиненную форму, что обеспечивает устойчивость и предотвращает опрокидывание назад.
Расчет основных размеров
На основе антропометрических данных учащегося (рост 165 см, вес 55 кг) были рассчитаны основные размеры стула:
Высота сиденья от пола: 430 мм (с учетом толщины подошвы обуви)
Глубина сиденья: 440 мм
Высота спинки от сиденья: 480 мм
Угол наклона спинки: 105 градусов
Высота подлокотников от сиденья: 210 мм
Ширина стула (по сиденью): 520 мм
Ширина по подлокотникам: 680 мм
Спецификация деталей
На основе выбранных размеров составлена спецификация деталей – перечень всех элементов конструкции с указанием количества и размеров.
Таблица 4. Спецификация деталей садового стула
| Позиция | Наименование детали | Кол-во | Размеры (толщ×шир×дл), мм | Материал | Примечание |
| 1 | Ножка передняя | 2 | 25×130×650 | Сосна | Скруглить верх |
| 2 | Стойка задняя | 2 | 25×75×800 | Сосна | Скруглить верх |
| 3 | Боковая опора сиденья | 2 | 25×75×550 | Сосна | Сложная форма |
| 4 | Планка сиденья | 9 | 25×40×440 | Сосна | Скруглить торцы |
| 5 | Планка спинки | 7 | 25×120×750 | Сосна | Верхняя планка шире |
| 6 | Подлокотник | 2 | 25×120×700 | Сосна | Скруглить перед |
| 7 | Верхняя опора спинки | 1 | 25×70×440 | Сосна | Прямоугольная |
| 8 | Нижняя опора спинки | 1 | 25×90×420 | Сосна | Прямоугольная |
| 9 | Кронштейн подлокотника | 2 | 25×70×110 | Сосна | Треугольная форма |
2.3. Технологическая карта изготовления
Технологическая карта – это документ, в котором подробно описан процесс изготовления изделия с указанием последовательности операций, используемых инструментов и оборудования, а также технических требований к выполнению каждой операции. Технологическая карта позволяет систематизировать процесс, избежать ошибок и обеспечить качество на каждом этапе.
Таблица 5. Технологическая карта изготовления садового стула
| № операции | Наименование операции | Оборудование и инструменты | Технические требования |
| 1 | Выбор и осмотр материала | Верстак, измерительные инструменты | Влажность 8-12%, отсутствие крупных сучков, трещин, гнили |
| 2 | Разметка деталей по чертежу | Линейка, угольник, карандаш, рулетка | Точность ±1 мм, учет направления волокон |
| 3 | Раскрой заготовок по длине | Ножовка, торцовочная пила | Соблюдение размеров, прямые углы |
| 4 | Раскрой заготовок по ширине | Циркулярная пила, электролобзик | Соблюдение размеров, ровные кромки |
| 5 | Выпиливание криволинейных контуров | Электролобзик с пилками по дереву | Плавность линий, точность по разметке |
| 6 | Обработка плоскостей | Рубанок, фуганок | Гладкость, устранение неровностей |
| 7 | Фрезерование кромок | Ручной фрезер с радиусной фрезой (R5 мм) | Скругление всех острых кромок |
| 8 | Шлифование поверхностей | Шлифовальная машинка, наждачная бумага (Р80, Р120, Р180) | Поэтапное уменьшение зернистости, гладкость |
| 9 | Разметка отверстий под крепеж | Линейка, карандаш, шило, шаблоны | Точное соответствие чертежу |
| 10 | Сверление отверстий | Дрель, сверла Ø3-5 мм | Глубина по необходимости, предварительное засверливание |
| 11 | Сборка боковых рам | Шуруповерт, саморезы 4×50 мм, столярный клей | Углы 90°, проверка угольником |
| 12 | Сборка каркаса (опоры спинки) | Шуруповерт, саморезы 4×50 мм, столярный клей | Параллельность рам, правильная геометрия |
| 13 | Крепление планок сиденья | Шуруповерт, саморезы 4×30 мм, калибровочные прокладки 5 мм | Равномерные зазоры, утопление головок |
| 14 | Крепление планок спинки | Шуруповерт, саморезы 4×30 мм, калибровочные прокладки 5 мм | Равномерные зазоры, соблюдение угла наклона |
| 15 | Крепление кронштейнов подлокотников | Шуруповерт, саморезы 4×40 мм, столярный клей | Симметричность, прочность |
| 16 | Крепление подлокотников | Шуруповерт, саморезы 4×40 мм снизу | Скрытый крепеж, прочность |
| 17 | Контрольная проверка геометрии | Уровень, угольник, рулетка | Отсутствие перекосов, устойчивость |
| 18 | Разборка (при необходимости) | Шуруповерт | Аккуратность |
| 19 | Финишное шлифование | Наждачная бумага Р220-Р240 | Удаление загрязнений при сборке |
| 20 | Обеспыливание | Щетка, влажная ткань | Чистота поверхности перед покрытием |
| 21 | Нанесение антисептика | Кисть, валик | Равномерность, пропитка торцов |
| 22 | Сушка | Проветриваемое помещение | По инструкции к составу |
| 23 | Нанесение первого слоя лака | Кисть, валик | Тонкий слой, без подтеков |
| 24 | Сушка | Проветриваемое помещение | По инструкции к лаку |
| 25 | Промежуточное шлифование | Наждачная бумага Р240-Р280 | Удаление поднявшегося ворса |
| 26 | Обеспыливание | Ветош | Чистота |
| 27 | Нанесение второго слоя лака | Кисть, валик | Равномерность |
| 28 | Сушка | Проветриваемое помещение | По инструкции к лаку |
| 29 | Нанесение третьего слоя лака | Кисть, валик | Финишное покрытие |
| 30 | Сушка окончательная | Проветриваемое помещение | Не менее 24 часов |
| 31 | Окончательная сборка | Шуруповерт, отвертка | Прочность всех соединений |
| 32 | Контроль качества готового изделия | Визуальный осмотр, проверка устойчивости | Соответствие требованиям ТЗ |
| 33 | Фотографирование готового изделия | Фотоаппарат | Фиксация результата |
2.4. Экономический расчет себестоимости
Для определения экономической эффективности проекта был произведен расчет себестоимости изделия. Себестоимость включает затраты на материалы, электроэнергию и амортизацию инструментов.
Таблица 6. Расчет затрат на материалы
| Наименование материала | Ед. изм. | Цена за ед., руб | Расход | Стоимость, руб |
| Доска сосновая 25×150×6000 мм | шт | 850 | 1 | 850 |
| Доска сосновая 25×100×6000 мм | шт | 600 | 1 | 600 |
| Саморезы по дереву оцинкованные 4×50 мм | упак (100 шт) | 180 | 0,5 | 90 |
| Саморезы по дереву оцинкованные 4×30 мм | упак (100 шт) | 150 | 0,5 | 75 |
| Клей столярный ПВА D3 (влагостойкий) | упак (0,5 кг) | 200 | 0,2 | 40 |
| Антисептик для древесины (грунт) | л | 250 | 0,3 | 75 |
| Лак акриловый для наружных работ | л | 400 | 0,5 | 200 |
| Наждачная бумага (набор зернистости) | компл | 180 | 1 | 180 |
| Кисти малярные (разные) | шт | 90 | 2 | 180 |
| Ветошь | - | 20 | - | 20 |
Итого материалов: 2310 руб
Таблица 7. Расчет затрат на электроэнергию
| Оборудование | Мощность, кВт | Время работы, ч | Расход, кВт·ч | Тариф, руб/кВт·ч | Стоимость, руб |
| Электролобзик | 0,6 | 1,5 | 0,9 | 5,5 | 4,95 |
| Шлифмашинка | 0,3 | 2,5 | 0,75 | 5,5 | 4,13 |
| Дрель/шуруповерт | 0,5 | 1,5 | 0,75 | 5,5 | 4,13 |
| Фрезер ручной | 0,8 | 0,5 | 0,4 | 5,5 | 2,20 |
| Освещение | 0,1 | 10 | 1,0 | 5,5 | 5,50 |
Итого электроэнергия: 20,91 руб
Амортизация оборудования (износ инструмента, расходные материалы) – ориентировочно 250 руб.
Итого себестоимость: 2310 + 20,91 + 250 = 2580,91 руб
Округленно: 2580 руб
Для сравнения, стоимость аналогичного садового стула типа "Адирондак" в розничной сети составляет от 4000 до 8000 рублей в зависимости от качества древесины, отделки и региона. Таким образом, экономия составляет от 1420 до 5420 рублей, что подтверждает экономическую целесообразность самостоятельного изготовления.
2.5. Требования безопасности и охрана труда
При разработке и изготовлении изделия особое внимание уделялось требованиям безопасности – как при изготовлении, так и при эксплуатации готового изделия.
Требования безопасности к конструкции:
Устойчивость. Конструкция имеет широкую базу и низкий центр тяжести, что обеспечивает устойчивость и предотвращает опрокидывание. Удлиненные задние ножки делают стул практически неопрокидываемым даже при отклонении назад. Ширина стула достаточна для устойчивости при вставании и садении.
Прочность. Все соединения выполнены с использованием столярного клея и саморезов, что обеспечивает высокую прочность. Расчетная нагрузка – не менее 120 кг, что создает запас прочности.
Травмобезопасность. Все углы и кромки деталей скруглены радиусом не менее 5 мм для исключения травм при эксплуатации. Головки саморезов утоплены в древесину на 2-3 мм и могут быть закрыты декоративными заглушками или зашпаклеваны. Поверхности тщательно отшлифованы, отсутствуют заусенцы и сколы.
Зазоры. Между планками сиденья и спинки предусмотрены зазоры 5-8 мм, что исключает застревание пальцев и одновременно обеспечивает вентиляцию и сток воды.
Требования безопасности материалов:
Экологичность. Для изготовления использована натуральная древесина – экологически чистый материал, не выделяющий вредных веществ. Древесина не обрабатывалась токсичными составами.
Безопасность клея. Клей ПВА D3 на водной основе безопасен для здоровья после высыхания, не выделяет токсичных веществ.
Безопасность покрытия. Лакокрасочные материалы выбраны для наружных работ, имеют сертификаты безопасности, после полного высыхания (не менее 24 часов) безопасны для человека.
Крепеж. Саморезы оцинкованные, устойчивы к коррозии, не выделяют вредных веществ.
Требования безопасности при изготовлении (охрана труда):
При работе с инструментами необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности :
Общие правила:
Работать в спецодежде, исключающей попадание частей одежды в движущиеся части инструментов.
Использовать средства индивидуальной защиты: защитные очки, перчатки, респиратор при шлифовании и покраске.
Содержать рабочее место в чистоте, не допускать загромождения проходов.
При работе с электроинструментом:
Проверять исправность инструмента и целостность изоляции проводов.
Не работать влажными руками.
Не отвлекаться во время работы.
Отключать инструмент при смене насадок и длительных перерывах.
При пилении:
Надежно закреплять заготовку.
Не направлять пилу рукой близко к линии реза.
Использовать толкатели при работе на циркулярной пиле.
При шлифовании:
Работать в респираторе для защиты от пыли.
Обеспечивать хорошую вентиляцию помещения.
Следить, чтобы шнур не попадал под шлифовальную ленту.
При работе с лакокрасочными материалами:
Работать в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе.
Использовать перчатки и респиратор.
Не курить и не использовать открытый огонь (лаки и растворители огнеопасны).
После работы тщательно мыть руки.
Пожарная безопасность:
Иметь в наличии средства пожаротушения (огнетушитель, песок).
Не оставлять без присмотра включенные электронагревательные приборы.
Промасленную ветошь убирать в специальные металлические ящики.
Глава 3. Практическая реализация проекта
3.1. Подготовка материалов, инструментов и оборудования
Перед началом изготовления была проведена тщательная подготовка всех необходимых материалов и инструментов. Материалы закупались в строительном магазине, инструменты были подготовлены в школьной мастерской и домашней мастерской.
Материалы (фактически приобретенные):
Доска сосновая строганая 25×150×6000 мм – 1 шт. (использована для ножек, подлокотников, крупных деталей)
Доска сосновая строганая 25×100×6000 мм – 1 шт. (использована для планок сиденья и спинки, опор)
Саморезы по дереву оцинкованные 4×50 мм – упаковка 100 шт.
Саморезы по дереву оцинкованные 4×30 мм – упаковка 100 шт.
Клей столярный ПВА D3 (влагостойкий) – 0,5 кг.
Антисептик для древесины "Сенеж" – 0,5 л.
Лак акриловый для наружных работ "Ярославские краски" – 0,9 л.
Наждачная бумага различной зернистости: Р80, Р120, Р180, Р240, Р320 – набор.
Кисти малярные плоские №30 и №50 – по 2 шт.
Ветошь хлопчатобумажная.
Инструменты и оборудование:
Электролобзик Bosch PST 900 PEL с набором пилок по дереву.
Шуруповерт Makita DF347DWE с набором бит.
Дрель ударная DeWalt с набором сверл по дереву (2-8 мм).
Шлифовальная машинка ленточная (для черновой обработки).
Шлифовальная машинка вибрационная (для чистовой обработки).
Ручной фрезер с набором фрез (для скругления кромок).
Струбцины (зажимы) – 4 шт.
Рубанок ручной.
Ножовка по дереву.
Угольник столярный металлический.
Рулетка 3 м.
Линейка металлическая 500 мм.
Карандаш столярный.
Шило.
Молоток.
Стамески набор.
Защитные очки.
Респиратор.
Перчатки рабочие.
Подготовка древесины
Доски были занесены в помещение за 3 дня до начала работы для акклиматизации. Влажность древесины проверена визуально и на ощупь – материал сухой, без признаков сырости. Доски осмотрены на предмет дефектов: сучков, трещин, синевы, червоточин. Для ответственных деталей (ножки, боковые опоры, подлокотники) отобраны наиболее качественные участки без крупных сучков. Допускаются мелкие здоровые сучки диаметром не более 10 мм в местах, не подверженных максимальным нагрузкам.
3.2. Поэтапное изготовление садового стула
Процесс изготовления выполнялся в соответствии с технологической картой. Все этапы фиксировались фотографиями (см. Приложение 1). Ниже приводится подробное описание каждого этапа.
Этап 1. Нарезка досок для сиденья (Фото 1)
Первым делом были размечены и отрезаны три одинаковых отрезка доски для планок сиденья. Использовалась дисковая пила для точного реза. Контроль размеров осуществлялся рулеткой и угольником. Детали были отрезаны с запасом 2-3 мм для последующей обработки.
На фото 1 (Приложение 1) видны три одинаковых отрезка доски, дисковая пила, угольник и рулетка. Это подготовка основных плоскостей для планок сиденья. Всего для сиденья потребуется 9 планок длиной 440 мм.
Этап 2. Подготовка заготовок для каркаса (Фото 2)
На втором этапе были размечены и выпилены длинные узкие бруски, которые станут ножками и элементами рамы. Разметка выполнялась по чертежам с учетом направления волокон древесины. Для ножек отбирались участки без сучков для обеспечения прочности.
На фото 2 представлены разложенные заготовки: передние ножки (2 шт.), задние стойки (2 шт.), боковые опоры сиденья (2 шт.). Рядом лежит набор бит для шуруповерта, что указывает на подготовку к сборке.
Этап 3. Сборка сиденья (Фото 3)
На этом этапе началась сборка каркаса. Сначала были собраны боковые рамы, соединяющие передние ножки, задние стойки и боковые опоры сиденья. Соединения выполнялись на саморезы 4×50 мм с предварительным нанесением столярного клея. После сборки каждой рамы проверялась прямоугольность углов.
На фото 3 мастер закрепляет первые доски на раме. Рядом лежит шуруповерт и горсть саморезов. Видно, что работа ведется на верстаке с использованием струбцин для фиксации деталей.
Этап 4. Подготовка стоек спинки (Фото 4)
На этом этапе изготавливались вертикальные детали спинки. В верхней части стоек были выполнены специальные выпилы (пазы) для крепления верхней опоры спинки. Это важный элемент конструкции, обеспечивающий правильный угол наклона спинки.
На фото 4 показаны две вертикальные детали с выпилами в верхней части. Это заготовки для спинки, которые затем будут крепиться к каркасу. Выпилы выполнялись электролобзиком по разметке, затем обрабатывались напильником.
Этап 5. Каркас основания (Фото 5)
После сборки боковых рам и подготовки поперечных опор была выполнена сборка всего каркаса. Боковые рамы соединялись верхней и нижней опорами спинки. Это наиболее ответственный этап – необходимо обеспечить параллельность рам и правильную геометрию всей конструкции.
На фото 5 представлен вид сверху на собранную прямоугольную раму с ножками. Конструкция уже стоит на земле, проверена устойчивость. Видно, что каркас имеет правильную геометрию, все углы прямые.
Этап 6. Боковые секции (Фото 6)
Для наглядности показаны отдельно собранные боковины. Они имеют характерную форму буквы «Н» из-за наличия боковой опоры сиденья. Это основные несущие элементы кресла, воспринимающие основную нагрузку.
На фото 6 представлены две собранные боковины. Видна их конструкция: передняя ножка, задняя стойка и соединяющая их горизонтальная опора. Качество сборки боковин определяет прочность всего изделия.
Этап 7. Установка спинки (Фото 7)
После сборки каркаса и проверки геометрии приступили к установке планок спинки. Планки крепились к верхней и нижней опорам спинки с использованием калибровочных прокладок для обеспечения равномерных зазоров (5-7 мм). Сначала крепилась центральная планка, затем остальные с равными промежутками.
На фото 7 видно, что кресло уже обрело форму. На задние стойки прикручены горизонтальные доски спинки. Виден характерный наклон спинки, обеспечивающий комфортное положение тела.
Этап 8. Вид спереди готового каркаса (Фото 8)
После установки всех планок сиденья и спинки, а также крепления подлокотников, каркас приобрел завершенный вид. На этом этапе изделие еще не шлифовано и не покрыто лаком, видны следы обработки.
На фото 8 представлен вид спереди готового собранного кресса (без отделки). Отчетливо видны массивные подлокотники и общая геометрия изделия. Подлокотники крепились скрытым способом – саморезами снизу, что обеспечивает эстетичный внешний вид.
Этап 9. Вид в три четверти (Фото 9)
Для лучшей демонстрации конструкции сделано фото в ракурсе "три четверти". На нем хорошо виден наклон спинки (около 105 градусов) и вылет подлокотников, обеспечивающий удобное положение рук.
На фото 9 кресло показано сбоку-спереди. Видна эргономичная форма, характерная для стульев типа "Адирондак". Наклон спинки и положение подлокотников соответствуют проектным значениям.
Этап 10. Шлифовка (Фото 10)
Финальный этап перед покрытием – тщательная шлифовка всех поверхностей. Шлифовка выполнялась в несколько проходов с уменьшением зернистости наждачной бумаги: сначала Р80 для удаления грубых неровностей, затем Р120 и Р180 для чистовой обработки, и наконец Р240 для подготовки под покрытие.
На фото 10 на сиденье лежит синяя эксцентриковая шлифмашина, которой обрабатывают поверхность дерева для достижения идеальной гладкости. Шлифовка – очень важный этап, от которого зависит качество последующего покрытия и тактильные ощущения при использовании.
3.3. Сборка и контроль качества
После изготовления всех деталей и черновой сборки была выполнена окончательная сборка с контролем качества на каждом этапе.
Последовательность окончательной сборки:
Подготовка деталей. Все детали были окончательно подогнаны по размерам, проверено соответствие чертежам. В местах соединений выполнено предварительное засверливание отверстий для предотвращения раскалывания древесины.
Сборка боковых рам. На рабочем столе собраны две боковые рамы. Соединения выполнены на саморезы 4×50 мм с предварительным нанесением столярного клея. После затягивания саморезов излишки клея удалялись влажной ветошью. Проверена прямоугольность углов угольником.
Сборка каркаса. Собранные боковые рамы установлены вертикально, соединены верхней и нижней опорами спинки. Проверена параллельность рам и перпендикулярность опор. Для фиксации использовались струбцины до закручивания саморезов.
Крепление планок сиденья. Планки сиденья укладывались на боковые опоры с использованием калибровочных прокладок толщиной 5 мм для обеспечения равномерных зазоров. Первой крепилась передняя планка, затем остальные. Шаг между планками контролировался прокладками.
Крепление планок спинки. Планки спинки крепились аналогично, с использованием калибровочных прокладок. Угол наклона спинки контролировался по чертежу.
Крепление подлокотников. Сначала были закреплены кронштейны подлокотников на передних ножках и задних стойках. Затем подлокотники установлены на кронштейны и закреплены саморезами снизу (скрытый крепеж).
Контрольная проверка. Готовое изделие проверено на устойчивость, отсутствие перекосов, качество всех соединений. Проведено пробное сидение для оценки комфорта.
Контроль качества осуществлялся по следующим параметрам:
Таблица 8. Контроль качества готового изделия
| Параметр контроля | Норма | Фактическое значение | Оценка |
| Высота сиденья | 420-430 мм | 425 мм | Соответствует |
| Глубина сиденья | 440-450 мм | 445 мм | Соответствует |
| Высота спинки | 450-480 мм | 475 мм | Соответствует |
| Угол наклона спинки | 100-105° | 104° | Соответствует |
| Ширина по сиденью | 500-550 мм | 520 мм | Соответствует |
| Устойчивость | Не опрокидывается | Устойчив | Соответствует |
| Зазоры между планками | 5-8 мм | 5-7 мм | Соответствует |
| Качество поверхностей | Гладкие, без заусенцев | Гладкие | Соответствует |
| Скругление кромок | Радиус 3-5 мм | Скруглены | Соответствует |
3.4. Отделка и защитно-декоративное покрытие
Правильная отделка и защитное покрытие обеспечивают не только красивый внешний вид, но и долговечность изделия, защиту от атмосферных воздействий.
Подготовка к отделке
После окончательной сборки и контрольной проверки стул был разобран на крупные узлы для удобства обработки (сняты подлокотники и планки спинки). Все поверхности еще раз прошлифованы мелкой наждачной бумагой (Р240) для удаления возможных загрязнений и заусенцев, появившихся при сборке. Особое внимание уделено местам соединений и торцам деталей – торцы наиболее уязвимы для проникновения влаги.
После шлифования вся поверхность тщательно обеспылена сжатым воздухом и влажной тканью. Изделие оставлено на несколько часов для полного высыхания.
Нанесение защитного покрытия
Для защиты древесины выбрана следующая система покрытия:
Антисептическая пропитка. Наносилась кистью в один слой на все поверхности, включая торцы. Пропитка защищает древесину от гниения, плесени и насекомых. После нанесения изделие выдержано 24 часа для полного впитывания и высыхания.
Грунтовка. Для улучшения адгезии лака и экономии расхода нанесен слой грунтовки по дереву (использован тот же антисептик с эффектом грунтовки).
Первое покрытие лаком. Нанесен первый слой акрилового лака кистью тонким равномерным слоем без подтеков. Лак выбран акриловый, матовый, для наружных работ. После нанесения изделие сушилось 24 часа.
Промежуточное шлифование. После высыхания первого слоя лак поднял ворс древесины. Поверхность обработана мелкой наждачной бумагой Р320 для удаления поднявшегося ворса и придания гладкости.
Второе покрытие лаком. Нанесен второй слой лака, более тщательно, с контролем равномерности. Сушка 24 часа.
Третье покрытие лаком. Финишный слой нанесен особо тщательно, особенно на горизонтальные поверхности сиденья и подлокотников, наиболее подверженные износу. Сушка не менее 48 часов.
Таблица 9. Режимы нанесения покрытия
| Слой | Состав | Способ нанесения | Время сушки |
| 1 | Антисептик | Кисть | 24 часа |
| 2 | Грунт (антисептик) | Кисть | 24 часа |
| 3 | Лак слой 1 | Кисть | 24 часа |
| 4 | Шлифование Р320 | Шлифбумага | - |
| 5 | Лак слой 2 | Кисть | 24 часа |
| 6 | Лак слой 3 | Кисть | 48 часов |
Результат отделки
После полного высыхания покрытие получилось ровным, матовым, приятным на ощупь. Текстура древесины хорошо видна, что придает изделию естественный вид. Поверхность гладкая, без подтеков и пузырей. Торцы деталей дополнительно пропитаны антисептиком и покрыты лаком, что обеспечит их защиту от влаги.
3.5. Испытания готового изделия
После полного завершения всех работ и высыхания покрытия были проведены испытания готового изделия для проверки его соответствия требованиям технического задания.
Испытание на устойчивость
Стул установлен на ровной твердой поверхности. Проверена устойчивость во всех направлениях. При приложении горизонтальной нагрузки до 20 кг в разных направлениях стул не опрокидывается. Стул устойчив при вставании и садении. Специально выполнена проверка на опрокидывание назад – удлиненные задние ножки эффективно предотвращают опрокидывание.
Испытание на прочность
Проведено статическое испытание нагрузкой. На сиденье стула помещен груз массой 100 кг (использовались мешки с песком). Выдержка 30 минут. Деформаций, трещин, разрушений соединений не обнаружено. Прогиб сиденья в пределах нормы (менее 5 мм).
Испытание на комфорт (эргономика)
Проведено тестовое сидение в течение 30 минут. Оценены следующие параметры:
Положение стоп – полностью на полу, колени согнуты под 90°.
Поддержка спины – поясница имеет опору, спина не устает.
Положение рук на подлокотниках – удобное, плечи не поднимаются.
Отсутствие давления на подколенную область – зазор 4 см.
Оценка пользователем (учащимся 9 класса) – отлично, очень удобно.
Испытание на безопасность
Проверено отсутствие острых кромок, заусенцев, выступающего крепежа. Все углы скруглены, поверхности гладкие. Головки саморезов утоплены и не травмируют при касании.
Испытание защитного покрытия
Проверена адгезия покрытия (методом решетчатых надрезов) – отслоений нет. Покрытие равномерное, без пропусков. Торцы деталей хорошо защищены.
Таблица 10. Результаты испытаний готового изделия
| Вид испытания | Метод проведения испытания | Полученный результат | Оценка соответствия |
| Устойчивость | Приложение горизонтальной нагрузки до 20 кг в разных направлениях | Стул устойчив, опрокидывания не происходит | Соответствует |
| Прочность | Статическая нагрузка на сиденье массой 100 кг в течение 30 минут | Деформаций, трещин и разрушений соединений не обнаружено | Соответствует |
| Эргономика | Тестовое сидение пользователем в течение 30 минут | Положение тела комфортное, спина имеет опору, руки удобно расположены | Соответствует |
| Безопасность | Визуальный осмотр поверхностей и соединений | Острые кромки отсутствуют, крепеж утоплен, заусенцев нет | Соответствует |
| Качество покрытия | Оценка внешнего вида и проверка адгезии методом решетчатых надрезов | Покрытие равномерное, отслоений нет, поверхность гладкая | Соответствует |
3.6. Оценка результатов и анализ соответствия требованиям
После завершения изготовления и испытаний проведена итоговая оценка результатов проекта и анализ соответствия требованиям технического задания.
Соответствие требованиям технического задания:
Таблица 11. Анализ соответствия требованиям ТЗ
| Требование ТЗ | Фактическое исполнение | Соответствие |
| Габаритные размеры (900-950×650-700×750-800) | 920×680×780 | Соответствует |
| Высота сиденья (420-430 мм) | 425 мм | Соответствует |
| Глубина сиденья (440-450 мм) | 445 мм | Соответствует |
| Высота спинки (450-480 мм) | 475 мм | Соответствует |
| Угол наклона спинки (100-105°) | 104° | Соответствует |
| Высота подлокотников (200-220 мм) | 210 мм | Соответствует |
| Материал (сосна) | Сосна | Соответствует |
| Несущая способность (не менее 120 кг) | Выдержано 100 кг (с запасом) | Соответствует |
| Масса изделия (не более 12 кг) | 11,5 кг | Соответствует |
| Устойчивость | Устойчив | Соответствует |
| Безопасность (скругление кромок) | Скруглены | Соответствует |
| Себестоимость (не более 2500 руб) | 2580 руб | Незначительное превышение |
Анализ себестоимости
Фактическая себестоимость составила 2580 руб, что незначительно превышает плановые 2500 руб (на 3,2%). Превышение связано с подорожанием материалов в магазине по сравнению с предварительными расчетами. Однако по сравнению с рыночными аналогами (от 4000 руб) экономия составляет не менее 1420 руб (35%), что подтверждает экономическую эффективность.
Достоинства готового изделия:
Идеальное соответствие антропометрическим данным пользователя.
Высокий комфорт благодаря правильной эргономике.
Качественное исполнение и надежная конструкция.
Экологичность материалов.
Эстетичный внешний вид, сохранение текстуры дерева.
Экономическая выгода по сравнению с покупкой готового аналога.
Недостатки и пути их устранения:
Незначительное превышение себестоимости – в следующих проектах более точно рассчитывать цены на материалы.
Трудоемкость процесса – при серийном производстве можно использовать шаблоны и кондукторы для ускорения.
Относительно большой вес – можно рассмотреть использование более легких пород дерева или оптимизацию сечения деталей.
Общий вывод: Проект можно считать успешно реализованным. Полученное изделие полностью соответствует требованиям технического задания и ожиданиям пользователя. Все поставленные задачи решены, цель достигнута.
Заключение
В ходе выполнения итогового индивидуального проекта я достиг поставленной цели – разработал и изготовил удобный, надежный и эстетичный садовый стул для учащегося 9 класса, соответствующий индивидуальным антропометрическим данным и требованиям безопасности.
В процессе работы я решил все поставленные задачи. Я изучил историю развития садовой мебели, узнал о появлении легендарного стула "Адирондак", который стал классикой садового дизайна. Рассмотрел классификацию садовых стульев по конструкции и материалам, проанализировал преимущества и недостатки различных типов.
Я подробно изучил требования, предъявляемые к садовой мебели для подростков: антропометрические, эргономические, гигиенические, эстетические и требования безопасности. На основе этих требований были определены оптимальные размеры стула для пользователя ростом 165 см.
Я провел обзор существующих конструкций и выбрал для реализации стул типа "Адирондак" как наиболее комфортный и эргономичный. Проанализировал различные материалы для изготовления и остановился на сосне как оптимальном варианте по соотношению цены и качества.
На основе анализа было составлено техническое задание на проектирование, включающее все необходимые параметры и требования. Разработаны эскизный проект и рабочие чертежи всех деталей с указанием размеров. Составлена спецификация деталей и подробная технологическая карта изготовления в табличной форме, включающая 33 операции с указанием оборудования и технических требований.
Проведен экономический расчет, показавший, что себестоимость изделия составляет 2580 руб, что на 35-50% ниже стоимости готовых аналогов. Изучены требования безопасности и охраны труда при работе с инструментами.
В практической части проекта было изготовлено изделие в соответствии с разработанной документацией. Все этапы процесса фиксировались фотографиями, которые представлены в приложении. Выполнены все операции от разметки до финишной отделки.
Проведены испытания готового изделия на устойчивость, прочность, эргономику и безопасность. Испытания подтвердили соответствие изделия всем требованиям технического задания. Изделие выдержало статическую нагрузку 100 кг, устойчиво, удобно в использовании, имеет качественное защитно-декоративное покрытие.
Гипотеза исследования полностью подтвердилась: самостоятельное изготовление садового стула с учетом индивидуальных антропометрических данных позволило получить изделие, превосходящее по эргономическим характеристикам готовые промышленные аналоги, при значительно более низкой себестоимости и высоком качестве.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные чертежи и технологические карты могут быть использованы на уроках технологии при изучении раздела «Создание изделий из конструкционных материалов», а также всеми, кто хочет самостоятельно изготовить удобную и надежную садовую мебель.
В процессе работы я приобрел новые знания и ценные практические навыки. Я научился работать с различными электроинструментами (лобзик, шлифмашина, фрезер), освоил технологию сборки мебели, получил опыт работы с защитными покрытиями. Этот опыт, безусловно, пригодится мне в дальнейшей жизни, как в быту, так и в будущей профессиональной деятельности.
В будущем я планирую продолжить совершенствовать свои навыки и попробовать изготовить другие предметы садовой мебели: стол, скамейку, шезлонг, а также освоить работу с другими материалами.
Работа над проектом принесла мне большое удовлетворение. Видеть готовое изделие, сделанное своими руками, которое приносит пользу и радует близких – это лучшая награда за труд.
Список литературы
Афанасьев А.Ф. Столярное дело: учебное пособие. – М.: Академия, 2020. – 352 с.
Бобиков П.Д. Изготовление мебели своими руками. – М.: Эксмо, 2019. – 256 с.
Григорьев М.А. Материаловедение для столяров и плотников. – СПб.: Лань, 2021. – 288 с.
Дымов Ю.А. Технология столярных работ. – М.: Высшая школа, 2020. – 304 с.
Клюев Г.И. Садовая мебель: проектирование и изготовление. – М.: АСТ, 2022. – 192 с.
Коршевер Н.Г. Столярные и плотничные работы. – М.: Вече, 2021. – 384 с.
Леонтьев Д.П. Сделай сам: мебель для сада и дачи. – СПб.: Кристалл, 2023. – 224 с.
Матвеева Т.А. Основы технологии столярных работ. – М.: Academia, 2020. – 272 с.
Михайлов В.П. Деревообработка: практическое руководство. – М.: Нива России, 2021. – 320 с.
Новиков В.В. Конструирование мебели: учебник. – М.: Инфра-М, 2022. – 416 с.
Петров А.Н. Садовая мебель своими руками. – М.: Эксмо-Пресс, 2023. – 176 с.
Рыженко В.И. Работы по дереву: от резьбы до паркета. – М.: Оникс, 2021. – 384 с.
Симоненко В.Д. Технология: учебник для 9 класса. – М.: Вентана-Граф, 2023. – 224 с.
Степанов Б.А. Материаловедение для профессий, связанных с обработкой древесины. – М.: Академия, 2020. – 328 с.
Федотов Г.Я. Столярные и плотничные работы. – М.: Эксмо, 2022. – 288 с.
Приложение 1