Методы и приборы для контроля качества применяемых материалов

Сопротивление клеевого соединения неравномерному отрыву листовых облицовочных материалов qo, кН/м, определяют (по ГОСТ 15867-79*) на прямоугольных брусках, склеиваемых по принятой для данного вида продукции технологии и выдерживаемых при нормальных условиях в течение 3 суток, и вычисляют по максимальной нагрузке Р, кН и ширине образца b, м, по формуле

Показатели прочности клеевого соединения при облицовывании на­ходятся в пределах 1-3 кН/м для строганого шпона толщиной 0,4-1 мм; 1,6- 4,8 - для лущеного шпона толщиной 0,55-1,5 мм и в пределах 2,0-5,8 кН/м для бумажно-слоистых и кромочных пластиков толщиной от 0,4 до 1,6 мм.

Предел прочности клеевого соединения при скалывании вдоль во­локон (по ГОСТ 15613.1-84) т, МПа, определяют на 5 образцах по разру­шающей нагрузке Рмах, Н, ширине площади скалывания образца b мм и его длине /, мм и вычисляют по формуле

Предел прочности клеевого соединения на гладкую фугу при 2-стороннем раскалывании клиньями (по ГОСТ I56I3.2-77*) вычисляют по формуле

Методы определения пределов прочности при растяжении клеевого торцового соединения и зубчатых клеевых соединений изложены в том же стандарте 15613.3-77* и 15613.5-79*. Пределы прочности вычисляют по формуле

Предел прочности зубчатых клеевых соединений при статическом изгибе (ГОСТ 15613.4-78) о_Из, МПа, вычисляют по формуле

Методы определения плотности, влажности, водопоглашения влаго- поглошения. объёмного разбухания фанеры, столярных плит и древесно­слоистых пластиков изложены в ГОСТ 9621-72*. Метод определения предела прочности и модуля упругости при растяжении для этих материалов – в ГОСТ 9622-87, а при скалыванию по клеевому слою, в ГОСТ 9624-72. Пределы прочности и модули упругости при статическом изгибе этих материалов (по ГОСТ 9625-87*) вычисляют по формулам

где Е_ш, МПа – модуль упругости, вычисляемый с точностью до 100 МПа;

Р – нагрузка, равная разнице между верхней (25 % Рмах) и нижней (5 % Рмах) границами нагружения, Н;

/ - расстояние между опорами, мм; b и h – ширина и высота образца, мм;

f – стрела прогиба, соответствующая нагрузке Р, мм.

Ударную вязкость этих материалов определяют по ГОСТ 9626-90. Удельное сопротивление ДСтП выдергиванию шурупов (по ГОСТ 10637-84) определяют на испытательной машине на образцах 50x50 мм. Шуруп завинчивают в предварительно просверленное в центре тяжести сечения отверстие диаметром 2 мм на глубину 13 ± 0,5 мм в кромку образца на длину нарезки шурупа и в пласть образца на толщину плиты. Выдергивают шуруп (гвоздь) со скоростью захвата испытательной машины 10 мм/мин или в течение 60 ± 15 с.

Удельное сопротивление выдергиванию шурупов ц_ш, Н/м, вычисляют по формуле

Удельное сопротивление выдергиванию гвоздей q_r, МПа (кг/см²) вычисляют по формулам

или

где Рмах – наибольшая нагрузка, Н;

d и / - диаметр гвоздя и длина забитой его части, мм.

Методы испытания мебели

При создании методов испытания мебели руководствуются основными положениями:

1. Условия испытаний и условия эксплуатации должны быть сопоставимы. 2. При испытании элементов и изделий в целом разрушения должны быть такого же характера, как и при эксплуатации. 3. Продолжительность и трудоемкость испытаний должны быть минимальными. 4. Образцы всех видов мебели, представленные на испытание, должны быть выдержаны не менее 3 суток в помещении с относительной влажностью воздуха 45-70 % при температуре 15-30 °С. 5. Все виды испытания мебели должны проводиться на специальных стендах конструкции ВГЖТИМ.

И спытание на долговечность мягких пружинных элементов заключа­ется в многократном циклическом воздействии нагрузки посредством про­катывания по ним барабана с бобышками массой 160 ± 10 кг на стенде с ритмом 5-7 циклов (т.е. возвратно-поступательных движений рамки- каретки с мягким элементом) в минуту. Критериями долговечности служат число циклов прокатывания по ГОСТ 19917-93* до выхода на поверхность концов изломанных пружин или рамки блока, а также усадка образцов 6, мм, как разность между начальной высотой образца Нцдч, мм, (в точках по рис. 7.9) и после 10 тыс. циклов прокатывания (и далее через каждые 2,5 тыс.) Нп, мм

и неравномерность усадки Д как разность между максимальной и мини­мальной усадкой в измеряемых точках, мм

Остаточная деформация беспружинных мягких элементов е % опре­деляется по изменению высоты в его геометрическом центре до и после длительного нагружения в течение 72 час. грузом массой 70кг ho и hi, мм (с учетом высоты брусков и рамки h_B и hp, мм)

Определение мягкости (способности мягких элементов деформиро­ваться под воздействием тела человека) заключается в определении де­формации мягких элементов под нагрузкой 5,15,70 даН при постепенном нагружении нажимным диском диаметром 250 мм со скоростью 120 мм/мин в намеченных точках (рис. 7.10). Общую деформацию Д, мм, оп­ределяют по формуле

Второй критерий мягкости – податливость, (сопротивление элемента в начальный момент нагружения) П, мм/даН определяют по разности вы­соты образца под нагрузкой 5 и 15 даН по формуле

Все мягкие элементы делят на 5 категорий мягкости (0, I, II, III, IV кат ) Например, кресло для отдыха – 0 – III кат., матрац – I, диван-кровать – I – II, кушетка, кресло-кровать – I – III, стул, рабочее кресло – II – IV и скамья – IV категории.

Испытания стульев деревянных на долговечность (рис. 7.11) и стати­ческую прочность заключаются в воздействии циклических нагрузок на стул посредством качания его на задних и передних ножках с установле­нным на сиденье грузом 70 кг с опорной площадью 0,08 м². На задние и передние ножки жестко крепят индикаторы часового типа для контроля деформации. После 1000 циклов качания (в течение ок. 40 мин), а затем через каждые 500 циклов стул осматривают на наличие дефектов и для контроля деформации в шиповых или болтовых соединениях. Сущность метода испытания на прочность заключается в воздействии на стул верти­кальной статической нагрузки со скоростью 10 ± 2 мм/мин до разрушения, характеризующимся снижением нагрузки (рис. 7.12.).

Определение устойчивости и жесткости стульев на металлическом каркасе путем воздействия ударной нагрузки на спинку стула и вертикаль­ной нагрузки на его сиденье. На сиденье стула кладется груз массой 70 кг и к спинке прикладывается однократная ударная нагрузка до 30 даН и визу­ально оценивается положение стула: опрокинулся ли он или нет. При ис­пытании на жесткость к сиденью стула прикладывается вертикальная на­грузка (со скоростью 8-12 мм в минуту) по 200 даН 4 раза, причем, до и после каждого нагружения фиксируют расстояние между ножками 1 – 3 и 2 – 4. Показатель жесткости Н, даН/мм определяют в зависимости от величи­ны вертикальной нагрузки Р, даН/мм и среднеарифметического значения деформации стула е, мм,(определяемого как сумма разностей расстояний между парами ножек до и после нагружения) по формуле:

При испытании на прочность соединения накладной спинки стула с каркасом на сиденье стула устанавливается груз массой 45-55 кг, а к спин­ке со скоростью 8-12 мм/мин прикладывается нагрузка 40 даН. После на­грузки не должно быть разрушения в узлах крепления спинки к каркасу (вырывов фурнитуры или смятия древесины) (рис. 7.13).

При испытании табуретов на прочность воздействием вертикальной статической нагрузки, как показано на рис. 7.14, со скоростью 8-12 мм/мин, прочность оценивается наименьшей величиной разрушающей на­грузки, а табуретов на металлическом и гнутоклееном каркасе - величиной остаточной деформации еосг под нагрузкой 50 даН.

Методы испытания на устойчивость и жесткость кресел для отдыха аналогичны некоторым методам, рассмотренным выше.

Испытание кроватей деревянных на прочность по схеме на рис. 7.15. Каждое соединение царги со спинкой испытывают поочередно, нагружая их до нормативного количества циклов, с ритмом 23-25 циклов/мин, нагрузкой до 100 даН. Царги испытывают на прочность (рис. 7.16) путем трехкратного приложения нагрузки 80 даН. После нагружения не должно быть видимых разрушений, сколов, смятий или вырыва крепёжной фурнитуры.

При испытании кроватей на долговечность (рис.7.17) нагрузка выби­рается в зависимости от ее ширины: при ширине кровати до 1100 мм – 50 даН, при ширине свыше 1100 мм – 70 даН. Через каждые 50 циклов нагру­жения фиксируют деформацию в узлах соединения спинки с царгами. Дол­говечность оценивается наибольшей деформацией после достижения нор­мативного количества циклов нагружения.

Методы испытания корпусной мебели на прочность, деформируемость и устойчивость на стенде, обеспечивающем циклическое нагружение до 100 даН с ритмом 14-20 циклов в минуту. Устойчивость определяют по одно­кратной горизонтальной нагрузке 1 или 3 даН на боковую или заднюю стенку изделия, как показано на рис. 7.18, а, б (по схеме а испытывают изделия ши­риной до 500 мм, по схеме б – изделия шириной свыше 500 мм).

В изделиях шириной до 500 мм дверки открывают до упора (к 180°) и изделие испытывают дополнительно по схеме б. Дверки с горизонталь­ной осью вращения открывают, выдвижные элементы и ящики выдвигают на 2/3 глубины и загружают тарировочными грузами, обеспечивая следую­щие удельные нагрузки: на штанги для одежды – 30 даН/м; на полки для головных уборов, полки и ящики в прикроватных тумбочках – 20 даН/м², на полки для посуды и белья – 60 даН/м², на дверки стоек (барных отделе­ний) и секретеров с горизонтальной осью вращения – 40 даН/м², на полки и нищи дли книг – 120 даН/м²; на ящики для белья – 200 и для бумаг – 400 даН/м³. Секционную мебель испытывают в собранном виде как одно изде­лие. Изделие считают выдержавшим испытание, если от нагрузок Pi и Р₂ оно не начало наклоняться. После этого его испытывают на прочность корпуса циклическим воздействием на боковые стенки горизонтальной на­грузки, вызывающей напряжения, соответствующие эксплуатационным. Изделия загружают "эксплуатационной" нагрузкой Q даН.

где q/, q_f, q_v - удельные нагрузки, даН/м, даН/м² и даН/м³ (для штанг, полок и ящиков);

L, F, V - длина, площадь и объём мебельных элементов.

К боковым стенкам изделия в соответствии с рис. 7.19 попеременно слева и справа прикладывают нагрузку Р₃, даН, равную в случае, когда ширина изделия а меньше 0,6Н (высоты) при его глубине b, мм

если а больше 0,6Н,

где Qi - нагрузка от массы изделия, даН;

Q₂ - суммарная эксплуатационная нагрузка на горизонтальные эле­менты, даН;

0,3 - коэффициент трения.

Деформацию корпуса изделия ε, мм определяют по смещению вер­хнего щита относительно нижнего после первого цикла нагружения ei и через каждые 50 циклов до установленного ГОСТ 16371-93* нормативного значения е„ и вычисляют по формуле

Методы испытаний обеденных столов на устойчивость, прогиб крышки, жесткость и долговечность на стенде, обеспечивающем возможность прило­жения вертикальной статической нагрузки до 15 даН, циклической горизон­тальной нагрузки до 80 даН с ритмом 23-25 циклов в минуту, заключается в следующем. Устойчивость стола определяется воздействием нагрузки на край его крышки: ножки стола не должны подниматься. Прогиб крышки определя­ется наибольшей величиной деформации от нагрузки, измеряемой в разных точках (рис. 7.23). Методы испытания столов на жесткость и долговечность заключаются в циклическом воздействии горизонтально направленных на крышку нагрузок в двух направлениях (рис. 7.24), вызывающих деформацию в узлах крепления крышки к подстолью. При испытании на жесткость горизон­тальная нагрузка Р₂ при массе стола до 10 кг равна массе стола, при массе сто­ла свыше 10 кг Р₂ равна 10 даН. Жесткость стола Xi даН/мм, определяют как отношение нагрузки к максимальной величине деформации ag, после 8 циклов нагружения. При испытании на долговечность горизонтальную нагрузку Р вы­бирают при массе стола до 20, 20-60 и свыше 60 кг равной соответственно 20, Металл и 60 даН. Долговечность определяется после 600 циклов нагружения силой Р₃ путем измерения максимальной деформации ag, возникающей от по­следующего воздействия силы Р₂. Показатель долговечности характеризует величина изменения жесткости стола в процессе эксплуатации.

М етоды испытания столов письменных, ученических, детских до­школьных столов на жесткость и долговечность, а также стульев уче­нических, детских трансформируемых, кроватей детских, и прочей детской мебели аналогичны методам, приведенным выше (Схемы на рис. 7.31-7.36).

Методы определения жесткости и прочности крепления дверей с вер­тикальной осью вращения основаны на принципе нагружения двери от­крытой до упора, вертикальной статической нагрузкой 12 даН, де­йствующей перпендикулярно ее верхней кромке, и измерения остаточной деформации (по схеме на рис. 7.27). При испытании крепления на проч­ность двери, открытые до упора, нагружают перпендикулярно пласти до их разрушения (см. схему на рис. 7.28). Испытания проводят на образцах две­рей в натуральную величину на стенде, обеспечивающем приложение на­грузок до 100 даН со скоростью 8-12 мм/мин.

Метод определения прочности крепления подсадных ножек мебели длиной до 280 мм заключается в воздействии статической нагрузки на со­единение подсадной ножки с основанием изделия (рис. 7.29) на стенде с нагружением до 50 даН со скоростью 45-55 мм/мин. Прочность крепления подсадных ножек длиной до 170 мм оценивают сравнением разрушающей нагрузки Р с нормой прочности Р_н = 30, 50, 70, 90 и 120 даН, соответст­вующей массе изделия до 30, 30-60, 61-90, 91-300 и более 300 кг.

Метод определения жесткости и прочности угловых разъемных со­единений корпусной мебели применяют при типовых и исследовательских испытаниях, предшествующих испытанию изделий в целом. Испытания проводят по схеме, приведенной на рис. 7.30 на образцах углового соеди­нения из двух щитов размерами 250x250 мм каждый, соединенных стяж­кой и двумя направляющими шкантами, на универсальном стенде ВПКТИМ, обеспечивающим скорость приложения нагрузки 10 мм/мин. К верхнему щиту образца по длине плеча 220 мм прикладывают нагрузку Р, даН, определяемую по формуле

где q – расчетная величина боковой горизонтальной силы, определяемой по ГОСТ 19882-91 (для конкретного изделия); b и / - ширина боковой стенки (глубина изделия) и плечо груза, мм; п – число стяжек в угловом соединении изделия; a – безразмерный коэффициент, учитывающий отношение ширины b и длины а: при b/а = 1:1, 1:2, 1:3, 1:5. соответственно коэффици­ент а =0,037, 0,029, 0,024, 0,021.

Жесткость соединения оценивается величиной остаточной деформа­ции (по индикатору), определяемой как среднее арифметическое по ре­зультатам испытаний 7 образцов, которая не должна превышать 1 мм. За­тем образцы, отвечающие требованиям жесткости, нагружают до их ра­зрушения. По результатам испытаний семи образцов устанавливается прочность углового соединения, за показатель прочности которого принята средняя разрушающая нагрузка, (которая должна быть не менее 2Р).