Джанмуратова А.А. магистранта гр.МТДО-13(2), МОК КазГАСА, г. Алматы
Еспаева А.С. к.т.н., ассоц.проф. ФСТИМ , МОК КазГАСА, г. Алматы
Исследование
механических показателей древесно-стружечных плит.
К механическим свойствам относятся такие
показатели как прочность на изгиб, разрыв перпендикулярно к пласти, растяжение,
сжатие, модуль упругости, твёрдость поверхности, сопротивление выдерживанию
гвоздей и шурупов.
К одним из главных показателей механических
свойств древесно-стружечных плит можно отнести прочность плит на изгиб и модуль
упругости. Характер и область применения плит определяют именно по этим
показателям.
Средним значением разрушающего напряжения
характеризуется предел прочности при статистическом изгибе, который в свою
очередь измеряется в МПа. Зависимыми от плотности плиты, типа древесных частиц,
породы древесины, количества и вида добавляемого связующего и способа
прессования зависят такие показатели как предел прочности плит при статистическом изгибе и модуль
упругости. В зависимости от вышеперечисленных факторов предел прочности
древесно-стружечных плит при статическом изгибе варьируется в пределах от 2 до
50 МПа.
При облицовке значительно повышается прочность плит прессованные экструзивным
способом. Облицовка плит шпоном не
только улучшает внешний вид плит, но и увеличивает прочность на изгиб. Если
прочность на изгиб вдоль необлицованной плиты составляет 0,6...0,9 МПа, то
после облицовки шпоном толщиной 0,6 мм прочность на изгиб повышается до 21 МПа,
а при облицовке шпоном толщиной 1,5 мм — до 32 МПа. Жестокость плит, определяемая
модулем упругости, является важным фактором. Это относится, например, к книжным
и другим тяжело нагруженным полкам, для которых прогиб не должен превышать
более 3...5 % от длины полки. Модуль упругости в основном зависит от тех же
факторов, что и прочность при статическом изгибе (Рис. 1). [2]
Качество плит характеризует показатель прочности
при растяжении перпендикулярно к пласти плиты. Если этот показатель низкий, то
при облицовке их шпоном, при ввинчивании в кромку шурупов, постановке кантов и
др. возможно расслоение плиты. Плотность внутреннего слоя плиты, форма и
размеры древесных частиц, содержание связующего, режим прессования основные
факторы от которых зависит предел прочности плит при растяжении перпендикулярно
к пласти. Этот показатель варьируется в пределах от 0,15...1,1 МПа, при
плотности плит 400... 1000 кг/м3, и в пределах от 0,3...0,65 МПа, для плит
средней плотности 600...700 кг/cм3.
Показатель предела прочности при растяжении в
плоскости плиты не является особо важным, исходя из того что древесно-стружечные плиты редко
эксплуатируются при растягивающих нагрузках. При плотности плит 350...800 кг/м3 предел прочности при
растяжении варьируется в пределах от
2,0...30,0 МПа.
Устойчивость плит действию сжимающих нагрузок
характеризует показатель прочности древесно-стружечных плит на сжатие вдоль и
перпендикулярно к плоскости плиты. При сжатии параллельно плоскости плиты
прочность равна 3...20 МПа, а при сжатии перпендикулярно плоскости — 6...20 МПа
при плотности плит 350...800 кг/м3. Прочность древесно-стружечных плит на
сжатие перпендикулярно к пласти имеет большое значение при облицовке их
бумагой, пропитанной синтетическими смолами. Для качественной облицовки
древесностружечные плиты должно обладать высокой прочностью на сжатие перпендикулярно
к пласти c тем, чтобы прессовка плит не превышала 5 %. Это может быть
достигнуто при изготовлении плит плотностью 660.. .750 кг/м2.
Прочность на срез, скалывание, характеризует
устойчивость плит действию срезающих нагрузок. Предел прочности при срезе
перпендикулярно к плоскости плиты (15...20 МПа) значительно выше, чем вдоль
плоскости плиты (1...3 МПа). Древесно-стружечные плиты очень редко подвергаются
срезающим нагрузкам.
Ударная вязкость — это способность плит
сопротивляться действию удара, она характеризует хрупкость материала. Этот
показатель у древесно-стружечных плит (3,5 кДж/м2) значительно ниже, чем у
цельной древесины (35 кДж/м2) или столярных плит. Следовательно,
древесно-стружечные плиты — более хрупкий материал, чем древесина.
Твёрдость древесно-стружечной плиты характеризует ей
способность сопротивляться проникновению в ней другого тела и определяет
износоустойчивость плиты. Твёрдость плит имеет большое практическое значение
при их использовании для настила пола и при их облицовывании различными
бумажнo-cмoляными пленами. Твёрдость плит определяют путём вдавливания в пласт
стального шарика на глубину 2 мм. Отношение усилия вдавливания к площади
показывает твёрдость материала в Н/мм2.
Способность плит удерживать гвозди и шурупы
характеризуется удельным сопротивлением выдерживанию.
Удельным сопротивлением выдерживанию шурупов
является отношение усилия (в Н), которое требуется для выдерживания шурупа, к
площади (в мм2) ввинчивания нарезанной части шурупа в плиту. Сопротивление
выдерживанию шурупов из кромок плит плоского прессования плотностью 400...1000
кг/м3 составляет 30...90 Н/мм2, а перпендикулярно плоскости плиты — 45... 120
Н/мм2. [2]
Удельным
сопротивлением выдерживанию гвоздей является отношение усилия (в кгс), которое
требуется для выдерживания гвоздя, к площади защемления гвоздя плитой (в cм2).
Сопротивление выдерживанию гвоздей из кромок плит плоского прессования
плотностью 400... 1000 кг/м3 составляет соответственно 1,2...3 МПа,
перпендикулярно к плоскости плиты — 2...5 МПа.[2]
Исследованное влияние основных технологических
факторов на механические показатели плит нужны для того ,чтобы оптимально
экономнее выстроить производство
древесностружечных плит. Технологией
производства древесно-стружечных плит
определяются механические свойства. Модифицируя в обусловленных пределах
различные технологические факторы, можно придать плитам определенные свойства.
Что в свою очередь позволяет увеличить область применения древесно-стружечных
плит, а также уменьшить затраты на их производство.
Список использованной литературы.
1. Ecпаeва А.C. Тeхнoлoгия плитных матeриалoв. – Алматы: ТOO
РПИК «Дәуір» 2011 – 488 c.
2. Тришин C.П. Тeхнoлoгия
плитных матeриалoв. – Учeб. пocoбиe.
- 3-e изд. - М.: ГOУ ВПO МГУЛ, 2007. - 188 c.
3. ГOCТ 10632-89. – «Плиты
дрeвeнocтружeчныe. Тeхничecкиe уcлoвия»