3.5. Испытание соединения древесины на мзп

3.5.1. Конструкция соединения и материалы

Образец изготовлен из сосновых досок, оструганных по пласти и кромке. Запрессовка пластин производилась на прессе ПСУ-10. Фактические размеры образца и МЗП устанавливаем измерением с точностью до 1 мм.

Данные для расчета (рис. 3.2)

Длина МЗП по одну сторону от стыка, l = мм, ширина МЗП, b= мм.

Площадь контакта МЗП по одну сторону от стыка, F = = мм².

R = МПа – расчетная несущая способность МЗП на 1 см² рабочей площади соединения.

R_р = Н/мм – расчетная несущая способность МЗП при растяжении на 1 мм рабочего сечения пластины.

Влажность древесины определенная прибором – электронным влагомером древесины «HYDRO CONDTROL» равна = %.

Рис. 3.2. Вид образца для испытания на растяжение с впрессованными МЗП

1 – соединяемый деревянный элемент; 2 – МЗП; 3 – отверстие для передачи через специальное устройства растягивающего усилия на образец и МЗП

3.5.2. Несущая способность соединения древесины на МЗП

Теоретическую несущую способность соединения на МЗП при действие растягивающего (вдоль волокон древесины) усилия на соединение определяем:

- по условию смятия древесины и изгиба зубьев по формуле (3.10) МУ

N_Т = 2^.RF_p = = Н,

где F_p= = мм²–расчетная площадь поверхности МЗП на стыкуемом элементе;

- по условию растяжения пластины по формуле (3.11) МУ

N_Т = 2^.b^.R_p = = Н,

где b = мм – размер пластины в направлении, перпендикулярном направлению усилия.

3.5.3. Проведение испытания соединения на МЗП

Испытание данного соединения проводилось по упрощенной методике – непрерывным нагружением с постоянной скоростью без разгрузки доводя образец до разрушения.

Испытание проводится на разрывной машине Р-10, с установкой шкалы на усилие 50 кН. Образец устанавливается в специальные крепления. Время испытания от начала нагружения должно составлять с. Нагрузку N_р, при которой произошло разрушение, определяем по максимальному отклонению стрелки силоизмерителя пресса при непрерывном росте деформаций. Величина разрушающей нагрузки, равна N_р = Н.

Величину экспериментальной несущей способности N_р (полученную при кратковременных испытаниях) корректируем на срок службы конструкции, введением коэффициента k(t) (для пластического разрушения соединения) по формуле (3.12) МУ. Следовательно, для оценки несущей способности испытанного соединения проверяем условие

,

где k(t) - коэффициент, определяемый в зависимости от продолжительности проведения испытания по формуле

к(t) = 1,38[1,94-0,116^.lg(t/38,2)] = ,

здесь t = c – продолжительность испытания.

3.5.4. Сравнение теоретических величин с опытными

(N_р - N_Т )100%/N_Т = = %.

3.6. Испытание клеевого соединения древесины

3.6.1. Конструкция соединения и материалы

Для проведения испытания клеевого соединения древесины на скалывания вдоль волокон примеем образцы специальной формы (рис. 3.3), в которых основными размерами являются длина l и ширина b клеевого шва. Образцы изготовлены из досок, оструганных по пласти и кромке. Фактические размеры образца устанавливаются измерением с точностью до 0,1 мм.

Рис. 3.3. Образец для испытаний на скалывание, установленный в специальном приспособлении

Данные для расчета

Длина клеевого шва, l = мм. Ширина клеевого шва, b= мм.

Клеевой шов (клей марки ).

Расчетное сопротивление древесины на скалывание по [1] R_ск = МПа (при влажности древесины = 12 %. Влажность древесины определенная прибором – электронным влагомером древесины «HYDRO CONDTROL» равна = %.

3.6.2. Несущая способность клеевого соединения при скалывании

Теоретическую несущую способность по разрушению клеевого соединения при скалывании вдоль волокон древесины определяем по формуле (3.13) МУ

N_Т = R_ск^.l^.b = = Н.

3.6.3. Проведение испытания клеевого соединения

Испытание клеевых соединений проводятся непрерывным нагружением с постоянной скоростью без разгрузки. Испытание проводится на прессе ПСУ-10, с установкой шкалы на максимальное усилием 50 кН с ценой деления 0,167 кН. Образец устанавливали в специальное приспособление (рис. 3.3). При проведении испытаний образцы нагружали с постоянной скоростью, доводя образец до разрушения. Время испытания от начала нагружения составляло с. Нагрузку N_р, при которой произошло разрушение, определяли по максимальному отклонению стрелки силоизмерителя пресса. Величина разрушающей нагрузки, определенная в результате испытания равна N_р = Н.

Для проведения оценки несущей способности испытанного соединения величину N_р (полученную при кратковременных испытаниях) корректируем на срок службы конструкции, введением коэффициента k(t) (для хрупкого разрушения соединения). Помимо учета длительности действия нагрузки учитываем влажность древесины испытуемого образца введением к N_p коэффициента k^w₁₂, определяемого по ГОСТ 16483.5-73* (см. МУ).

Следовательно, для оценки несущей способности испытанного соединения проверяем условие (3.14) МУ

,

где k(t) - коэффициент, определяемый в зависимости от продолжительности проведения испытания, который определяется по формуле

к(t) = 1,64[1,94-0,116^.lg(t/38,2)] = ,

здесь t = c – продолжительность испытания.

3.6.4. Сравнение теоретических величин с опытными

(N_р - N_Т )100%/N_Т = = .