Влияние микрорельефа сопрягаемых поверхностей древесины на прочность склеивания

УДК

DOI:

Аннотация

Склеивание древесины является перспективным направлением повышения эффективности ее использования. Клееная древесина применяется в строительстве, судо- и автомобилестроении, производстве мебели и др. Черновые заготовки из древесины, полученные распиловкой круглыми и рамными пилами, имеют высокую начальную шероховатость поверхности древесины и невысокую точность обработки, что требует назначение больших припусков на последующую механическую обработку и сопровождается повышенным расходом материала. В статье рассмотрено влияние микрорельефа поверхности древесины (сосна, береза) на прочность клеевого соединения. Определены степень контактности сопрягаемых поверхностей древесины, толщина клеевого шва, удельное давление запрессовки, прочность склеивания для разных пород древесины (сосна, береза) с различной шероховатостью поверхности. Прочность клеевого соединения древесины возрастает с увеличением площади склеивания, поэтому склеивание поверхностей древесины с повышенной шероховатостью сопровождается увеличением фактической площади склеивания за счет смятия неровностей в зоне контакта. Толщина клеевой прослойки при склеивании древесины с повышенной шероховатостью находится в пределах норм для склеивания на гладкую фугу. На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что повышение эффективности использования древесины может быть достигнуто снижением припусков на первичную механическую обработку в исходных материалах и заготовках с высокой первичной шероховатостью поверхности за счет исключения операций фрезерования при подготовке их к склеиванию. Результаты исследований подтверждают эффективность склеивания древесины с повышенной шероховатостью поверхности после распиловки рамными и круглыми пилами.

Сведения об авторах

© В.И. Мелехов, д-р техн. наук, проф.

Н.С. Рудная, ст. преп.

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова,

наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, 163002; тел.: 8(8182) 21-61-68

Ключевые слова

Литература

1. Антонов А.М., Бабич Н.А., Коновалов Д.Ю., Мелехов В.И., Мосеев А.Л. Дигитальный метод изучения строения древесины // Лесн. журн. 2007. № 2. С. 123–128. (Изв. высш. учеб. заведений).

2. Бахтеяров В.Д. Пути повышения выхода продукции из древесины и рациональное использование отходов: обзор. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1977. 54 с.

3. Буглай Б.М. Исследование и нормализация чистоты поверхности древесины: дис. … д-ра техн. наук: М., 1957. 356 с.

4. Гончаров Н.А., Чубинская Т.В. Подготовка поверхности древесины к склеиванию //Деревообраб. пром-сть. 1980. № 9. С. 4, 5.

5. Ковальчук Л.М. Технология склеивания. М.: Лесн. пром-сть, 1972. 208 с.

6. Хухрянский П.Н. Прессование древесины. 3-е изд. испр. и доп. М.: Лесн. пром-сть, 1964. 351 с.

7. Янсон Э.Р. Влияние качества поверхности на процесс склеивания. М.: Деревообраб. пром-сть, 1957. № 6. С. 9–11.

Ссылка на английскую версию:

The Influence of Wood Surface Microrelief on the Bond Quality

V.I. Melekhov, Doctor of Engineering, Professor

N.S. Rudnaya, Teaching Assistant

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russia; Ph.: +7 (8182) 21-61-68

The agglutination has great potential to increase wood using efficiency. The glued wood is widely used in construction, ship-building, furniture production, automobile construction and so on. Rough-sawn stocks sawed by buzz or gang saws have rather high initial roughness and low working accuracy. It requires generous overlength for the future mechanical adaptation and increases consumption of materials. The paper considers the influence of wood surface microrelief to the bond quality. The contact degree of joint faces of wood, the thickness of glue line, the unit pressure of assembly, bond quality for different wood species with various roughness of surface is determined. The bond quality increases if the gluing area grows. Therefore the gluing of the wood surfaces with raised roughness is accompanied with the real increasing of the gluing area due to the collapse of the getting-out of alignments in the contact zones. The glue line thickness of the bonded wood with raised roughness is located within the limits of the standard of the assembly at the glib joint. It is concluded that the increasing of wood using efficiency may be attained by decreasing of overlength for the primary mechanical adaptation in raw materials and rough-sawn stocks with high initial roughness due to excluding of milling operations at the stage of their preparation for gluing. The results of investigation confirm the efficiency of wood with raised roughness after re-sawing by buzz or gang saws.

Keywords: wood, bond quality, microrelief, surface roughness, contact degree, thickness of glue line, deformation, assembly.

REFERENCES

1. Antonov A.M., Babich N.A., Konovalov D.Yu., Melekhov V.I., Moseev A.L. Digital'nyj metod izuchenija stroenija drevesiny [Digital Method of Exploration of Wood Structure]. Izv. vissh. ucheb. zavedeniy. Lesnoy zhurnal, 2007, no. 2, pp. 123-128.

2. Bahteyarov V.D. Puti povyshenija vyhoda produkcii iz drevesiny i racional'noe ispol'zovanie othodov [The Ways of Wood Outcome Increasing and Efficient Waste Using]. Мoscow, 1977, 54 p.

3. Buglay B.M. Issledovanie i normalizacija chistoty poverhnosti drevesiny: dis. …dok. tehn. nauk. [Researching and Normalization of Wood Surfaces Cleanliness: Dr. Eng. Sci. Diss.]. Мoscow, 1957. 356 p.

4. Goncharov N.A., Chubinskaya T.V. Podgotovka poverhnosti drevesiny k skleivaniju [Wood Surface Preparation for Gluing]. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost, 1980, no. 9, pp. 4-5.

5. Kovalchuk L.M. Tehnologija skleivanija [Technology of Gluing]. Мoscow, 1972. 208 p.

6. Huhryanskiy P.N. Pressovanie drevesiny [Wood Pressing]. Мoscow, 1964. 351 p.

7. Yanson E. R. Vlijanie kachestva poverhnosti na process skleivanija [The Influence of the Surface Quality on Gluing]. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost, 1957, no. 6, pp.9-11.