4586

2

УДК 674 Ефимова, Т. В. Технологии изготовления изделий из древесины Текст : мето-

дические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование / Т. В. Ефимова, Т. Л. Ищенко ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2018. – 47 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол №___ от_____________ 2018 г.)

Рецензент - к.т.н., начальник конструкторского отдела ООО ХК «Мебель Черноземья» (г. Воронеж) Чеботарева И.М.

3

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение…………………………………………………………………………... 4 Общие указания к проведению лабораторных работ………………………….. 4 Техника безопасности при проведении лабораторных работ…………………. 4 1. Лабораторная работа № 1. Изучение свойств клеев…………………………. 7 2. Лабораторная работа № 2. Склеивание фанеры……………………………... 15 3. Лабораторная работа № 3. Испытание фанеры………………………………. 20 4. Лабораторная работа № 4. Прессование древесностружечных плит……. ... 24 5. Лабораторная работа № 5. Испытание древесностружечных плит………… 29 6. Лабораторная работа № 6. Облицовывание щитовых деталей……………... 36

7. Лабораторная работа № 7. Определение точности обработки партии

39

деталей…………………..…………………………………………………………

Библиографический список……………………………………………………… 45

4

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания составлены в соответствии с программой и рабочим планом данного курса. При этом учитывалось, что студенты, выполняющие лабораторные работы, имеют соответствующую теоретическую подготовку.

Цель настоящих методических указаний – обеспечить правильное направление выполнения лабораторных работ, помочь студенту получить практические навыки при склеивании фанеры, древесностружечной плиты в лабораторных условиях, проанализировать полученные результаты и по ним сделать необходимые выводы. Ряд работ носит учебно-исследовательский характер, то есть при их выполнении устанавливаются определенные закономерности.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторные работы должны выполняться после прочтения лекций по соответствующему разделу курса.

Для проведения лабораторных работ группа делится на 2 подгруппы, за которыми во время выполнения работ закрепляется определенное рабочее место со всеми необходимыми материалами, инструментами и приборами.

Отчет по лабораторной работе составляется в тетради или на бланке каждым студентом индивидуально. Результата измерений и наблюдений, а также выводы по работе заносятся в соответствующие таблицы отчета, строятся необходимые графики. Оформленный отчет предъявляется преподавателю в часы, отведенные для проведения данной работы.

При проведении лабораторных работ должны строго соблюдаться правила техники безопасности.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Техника безопасности при работе в лаборатории

Правила техники безопасности при работе в учебных лабораториях кафедры МТД складываются из нескольких составляющих:

5

1.Общие правила работы и поведения в лаборатории.

2.Правила техники безопасности при работе с электроприборами.

3.Правила техники безопасности при работе на лабораторном оборудовании.

Общие правила техники безопасности

За безопасность работ во время учебных занятий в лабораториях отвечает преподаватель, ведущий занятия.

Запрещается начинать работу без инструктажа по технике безопасности, без ознакомления с принципиальным устройством прибора (механизма) и порядком выполнения работы.

Запрещается отвлекаться посторонними делами, разговорами во время проведения работы, не связанными с заданием.

Рабочее место необходимо содержать в чистоте. Сухие отходы необходимо класть в урну для мусора. Жидкие отходы необходимо сливать в специальную емкость.

Запрещается принимать пищу в лаборатории.

Запрещается сидеть в проходах.

По окончании работы необходимо выключить воду, электроприборы, привести в порядок рабочее место, вымыть руки, выключить свет.

Правила техники безопасности при работе с электроприборами

Перед включением прибора в сеть убедитесь в исправности, целостности электроизоляции прибора в его соединительных частях.

Эксплуатация неисправных приборов запрещена.

При включении электроприборов в сеть запрещается браться за токоведущие части.

Запрещается оставлять без надзора работающие электроприборы.

Электронагревательные приборы должны быть установлены на несгораемых подставках (асбестовых листах, ткани, керамических плитках.

Запрещается нагревать на электронагревательных приборах закупоренные сосуды.

После работы прибор необходимо выключить.

6

В случае загорания электроприбора, электропроводки необходимо с помощью преподавателя, учебного мастера обесточить систему; тушение пожара осуществляется углекислотными огнетушителями, асбестовыми покрытиями.

Запрещается самостоятельно производить ремонт электроприборов, токоведущих частей.

Правила техники безопасности при работе с клеями

Как сами клеи, так и их составные части при постоянном длительном обращении с ними могут оказывать вредное воздействие на слизистые оболочки (глаз, носа, полости рта), кожные покрытия, нервную систему и другие органы человека. Безопасность же при работе с клеями в лаборатории в силу малого объема клеев и работ с ними строится на требованиях, указанных ниже.

При попадании клея на кожу его необходимо смыть водой.

При попадании клея в глаза необходимо удалить его струей воды при открытых глазах без участия рук.

При работе с гашеной известью нельзя сдувать ее с поверхности, низко наклоняться над емкостью во избежание втягивания известковой пыли внутрь через нос и попадания в глаза.

Запрещается выливать остатки смол, клея, отвердителя, растворителя в общую канализацию. Для этого имеется специальная емкость под раковиной.

При нагревании пробирок, сосудов со смолой и другими жидкостями необходимо пользоваться специальными держателями.

Запрещается пользоваться водными растворами аммиака более 20 %-ной концентрации.

Защита от вредных воздействий газообразных составляющих клеев осуществляется с помощью вентиляции лаборатории.

Правила техники безопасности при работе на лабораторном оборудо-

вании изложены в инструкциях, вывешенных непосредственно у рабочих мест. Студентам запрещено работать самостоятельно на лабораторном оборудовании.

7

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ КЛЕЕВ

Цель работы: изучение основных свойств клеев.

Клеями принято называть такие вещества, которые при нанесении их тонким слоем на соединяемые поверхности материалов образуют при определенных условиях твердый и прочный слой, скрепляющий эти материалы.

От вида и свойств клея во многом зависят свойства, качество, долговечность, внешний вид и стоимость клеевых материалов. Требуемое качество изделий достигается лишь при строгом выполнении режимов склеивания и соблюдении норм расхода клеевых материалов.

Режимы склеивания составляют, исходя из свойств применяемых клеев, поэтому каждая партия клеевых материалов должна подвергаться испытаниям, при проведении которых ставятся две основные задачи:

1.Проверка соответствия свойств испытываемого материала нормам технических условий на этот материал;

2.Определение и анализ технических свойств данной партии клеевого материала для соответствующего учета их при разработке и уточнении режимов склеивания.

Основные свойства клеев: вязкость, массовая доля сухого остатка (концентрация), время желатинизации при 100 оС, время желатинизации при 20 оС, концентрация водородных ионов (рН).

Изучим основные свойства клеев на примере карбамидоформальдегидных смол.

ИСПЫТАНИЕ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ Карбамидоформальдегидные смолы широко применяются в деревообра-

батывающей промышленности. Их используют для производства мебели, фанеры, древесностружечных плит, столярно-строительных изделий, строительных деталей и конструкций, музыкальных инструментов, спортивного инвентаря и других материалов.

Достоинства карбамидоформальдегидных смол: высокая адгезионная способность к древесине, большая скорость отверждения, достаточная водо-

8

стойкость, достаточная прочность, невысокая токсичность (в сравнении с фенолоформальдегидной смолой), бесцветный клеевой шов, широкая сырьевая база, сравнительно невысокая стоимость.

Обозначение смол состоит из прописных букв химического наименования смолы - КФ, букв обозначения основного свойства (Б - быстроотверждающаяся, Ж – жизнеспособная, О – общего назначения, МТ - малотоксичная) и букв назначения (Ф – для фанерного производства, М – для мебельного производства, П – для изготовления плит).

Например: КФ-О(Ф) – карбамидоформальдегидная смола общего назначения для производства фанеры; КФ-Ж(М) - карбамидоформальдегидная смола жиснеспособная для производства мебели.

Карбамидоформальдегидные смолы, выпускаемые отечественной промышленностью, стандартизируются ГОСТ 14231-88.

Испытания карбамидоформальдегидных смол производят по следующим основным показателям:

массовая доля сухого остатка;

вязкость;

концентрация водородных ионов, рН;

время желатинизации при 100 оС;

время желатинизации при 20 оС;

смешиваемость с водой.

Материалы, оборудование, приборы

1.Материалы: карбамидоформальдегидная смола.

2.Оборудование и приборы:

2.1Определение массовой доли сухого остатка смолы: а) сушильный шкаф; б) весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности; в) фарфоровые или металлические выпаривательные чашки; г) рефрактометр.

2.2Определение вязкости смолы; а) вискозиметры марки ВЗ-246 (ВЗ-4) или ВЗ-1; б) мензурка или мерный цилиндр на 100 мл; в) термометр с делениями до 50 0С; г) секундомер.

2.3Определение концентрации водородных ионов, рН смолы; а) цветная шкала; б) фарфоровая чашечка; в) стеклянная палочка; г) универсальный индикатор; д) пипетка; е) рН-метр лабораторного типа или йономер.

9

2.4Определение времени желатинизации при 100 оС клея: а) весы лабораторные общего назначения не ниже 4-го класса точности; б) термометр с проволочной мешалкой; в) плитка электрическая г) плоскодонная широкогорлая колба емкостью 500 мл; д) секундомер; е) пробирки диаметром 161 мм; ж) химический стакан.

2.5Определение времени желатинизации при 20 оС: а) весы

±лабораторные общего назначения не ниже 4-го класса точности; б) химический стакан емкостью 100 мл; в) термометр с делениями до 50 оС; г) стеклянная палочка.

2.6Определение смешиваемости смолы с водой: цилиндр вместимостью

250 см3.

Порядок выполнения работы

Определение массовой доли сухого остатка смолы

Массовой долей сухого остатка называется содержание сухого вещества в клее (смоле). От величины сухого остатка клея зависит в значительной мере клеящая способность, то есть способность образовывать прочное соединение, а также вязкость клея, его расход, скорость отверждения, влажность склеиваемого пакета.

Порядок выполнения работы:

Массовую долю сухого остатка смолы можно установить двумя способами: высушиванием навески смолы до постоянной массы и рефрактометрическим методом.

Мы будем определять массовую долю сухого остатка смолы через коэффициент рефракции или коэффициент преломления, который для каждого материала является величиной постоянной и характеризует данный материал. Коэффициент рефракции можно определить, используя приборы – рефракторметры (РДУ, ИРФ -22).

Проверяем правильность показания прибора, используя при этом дистиллированную воду, коэффициент рефракции при 20 оС постоянен и равен 1,333.

Порядок измерения коэффициента рефракции дистиллированной воды. Повернуть рукой от себя до упора корпус прибора вместе с камерами.

Полированная грань измерительной призмы устанавливается горизонтально вращением рукоятки. Проверяется чистота ее поверхности.

10

Нанести с помощью стеклянной полочки на нее 1 – 2 капли дистиллированной воды, затем опустить на шарнире камеру осветительной призмы до соприкосновения с камерой измерительной призмы и прижать их друг к другу рукояткой замка. При этом между гранями образуется тонкий, равномерный по толщине слой жидкости. После этого корпус вместе с камерами вращением в противоположную сторону установить в прежнее положение.

Установить зеркало так, чтобы поля в зрительной трубке 2 (рис. 1) и микроскопе 1 были освещены. При помощи рукоятки 3 медленно вращать камеру с измерительной призмой до тех пор, пока в поле зрения не попадет граница светотени. Устранить дисперсионную окраску границы светотени вращением ручки 4 дисперсионного компенсатора.

Затем установить визирную линию сетки микроскопа на деление шкалы, соответствующее 1,333. При этом положении визирной линейки граница светотени должна проходить через перекрестие зрительной трубки.

Если граница светотени не проходит через перекрестие сетки, то необходимо еще раз проверить чистоту призм и лишь после этого вывести прибор на ноль-пункт с помощью юстировочного винта.

После проверки правильности установки ноль-пункта перейти к измерению коэффициента рефракции испытываемой партии смолы, для чего нанести на полированную призму 1 каплю смолы.

Так как показатель преломления исследуемого вещества зависит от температуры, то она должна поддерживаться в пределах 20±1 о С.

Значения коэффициентов рефракции карбамидоформальдегидных смол в зависимости от массовой доли сухого остатка приведены на рис. 2.