Влияние свойств древесины на расчеты изделий из древесины

Многообразие изделий из древесины, различных по характеру назначения в народном хозяйстве, определяет разнообразные методы их инженерных расчетов, каждый из которых обладает определенной спецификой. Особое место занимают расчеты изделий из древесины на прочность, жесткость и устойчивость. Специфика и сложность этих расчетов объясняются сложностью структуры древесины, ее существенной неоднородностью и резко выраженной анизотропией упругих и прочностных свойств.

Наиболее актуальными следует считать расчеты деревянных строительных конструкций из клееной древесины. Несмотря на то, что вопросами прочности и жесткости деревянных клееных конструкций занимаются давно в нашей стране и за границей, методики расчета и механических испытаний этих конструкций нельзя считать совершенными. Особенно это касается исследования механических свойств древесины в крупногабаритных пакетах, влияния пороков в деталях клееных конструкций с различными геометрическими размерами и формой, подверженных всевозможным силовым воздействиям, выбора расчетной модели для элементов и конструкций. Без решения указанных вопросов невозможно разработать методики расчета деревянных клееных конструкций (ДКК) на прочность, жесткость и устойчивость. Не случайно в последнее время наблюдается повышенный интерес к разработке новых методов расчета и испытания ДКК в нашей стране и за рубежом.

Качество ДКК существенно зависит от качества пиломатериалов, применяемых при их производстве. Силовая сортировка пиломатериалов и учет влияния пороков на прочность и жесткость приобретают также важное значение. Большие работы в этой области проводятся в ЦНИИМОДе, МЛТИ, ЛТА.

Широкое использование древесностружечных и столярных плит, фанеры и натуральной древесины при прю-изводстве мебели диктует необходимость применения строгих методов расчета и механических испытаний деталей мебели, обеспечивающих ее рациональное конструирование. Как показали исследования, проведенные в МЛТИ, специфика силовых воздействий на детали мебели требует применения специальных методов расчета. Кроме того, для получения необходимых при расчете экспериментальных данных нужны специальные механические испытания.

Постоянное увеличение перевозок сыпучих и жидких грузов, а также большегрузных объектов предъявляет высокие требования к прочности деревянной тары, плотности Стыков заливной деревянной тары при снижений ее веса. Исследования, проведенные в МЛТИ, свидетельствуют о том, что плотность стыков клепок деревянных заливных бочек определяется в основном свойствами древесины, т. е. давлением набухания, которое меняется в зависимости от породы древесины. Рациональное использование древесины при изготовлении крупногабаритных ящиков, основанное на соответствующих расчетах и экспериментах, приводит к существенному снижению веса ящичной тары при сохранении прочности и увеличении оборачиваемости.

Рациональное использование резонансной древесины при изготовлении дек музыкальных инструментов связано с теоретическим экспериментальным исследованием колебаний деревянных пластин различной формы, упругих и акустических свойств древесины.

Без специальных расчетов и детального изучения структуры древесины невозможно исследование процессов механической, обработки древесины. Создание теории резания и разработка рациональных методов деления древесйны тесно связаны с изучением ее физико-механических свойств при правильном выборе расчетной модели в зависимости от геометрических размеров объектов.

При расчете изделий из древесины, применяемых при изготовлении деталей машин (сельскохозяйственных, транспортных, ткацких и т. д.), на первый план выступают динамические испытания (колебания, удар и т.д.) и специальные расчеты деревянных деталей.

Правильный учет анизотропии прочностных и упругих свойств древесины, подкрепленный соответствующими расчетами, позволит существенно повысить качество спортинвентаря, изготовляемого из древесины (лыж, клюшек и т. д.).

Для получения рекомендаций рационального конструирования изделий из древесины строгие методы их расчета на прочность, жесткость и устойчивость должны базироваться на результатах соответствующих механических испытаний. Известно много работ отечественных и зарубежных ученых, в которых приведены результаты исследования механических свойств древесины.

Глубокое систематическое исследование механических свойств древесины началось с 20-х годов нашего столетия в связи с широким применением ее в наземных конструкциях, самолето- , судостроении, транспортном машиностроении и т. д. Этот период знаменуется созданием научного курса древесиноведение.

Благодаря большой работе советских ученых исследованы физико-механические свойства большинства пород древесины и разработан первый стандарт на их физико-механические испытания (ОСТ ВКС-7653).

В последние годы, особенно в течение первого десятилетия, интенсивно исследовались физико-механические свойства древесины как конструкционного материала отечественными учеными. Большую и плодотворную работу в этой области провели и зарубежные ученые.

Анализируя техническую литературу, можно отметить, что многие насущные вопросы технического древесиноведения еще не нашли в ней свое отражение. В частности, важным, но малоизученным является влияние особенностей структуры древесины на ее механические свойства. С данной проблемой тесно связано изучение природы масштабного эффекта в древесине, которое в свою очередь необходимо при решении одной из основных задач технического древесиноведения и проектирования изделий из древесины определении зависимостей механических характеристик древесины от размеров испытуемых образцов. Повышение эффективности и качества производства изделий из древесины немыслимо без совершенствования существующих и создания новых прогрессивных методов расчета изделий и технологических операций их изготовления. Попытки применить наиболее строгие методы механики твердого деформируемого тела к расчету изделий из древесины наталкиваются зачастую на непреодолимые препятствия. Одним из главных препятствий является несоответствие методов механических испытаний условиям расчета. Методика механических испытаний в ряде случаев не позволяет вести эффективные исследования прочностных и упругих свойств древесины, а получаемые в результате испытаний механические характеристики зачастую не отвечают своим названиям и не могут быть использованы по прямому назначению в расчетах.

Сказанное свидетельствует о том, что назрела необходимость не только совершенствования, но и коренного пересмотра методов механических испытаний древесины для создания принципиально новых совершенных методик.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

    Опубликовано: 20.02.2010   Просмотрено: 1,256 раз


      Мебель какой эпохи вам больше всего нравится?


       
    Загрузка ... Загрузка ...
?php get_sidebar_right(); ?