|
Деформации пиломатериалов,
обусловленные неодинаковой усушкой древесины в тангентальном и радиальном
направлениях, можно уменьшить, используя вязкие свойства древесины. Например,
при интенсивном процессе сушки в условиях невысоких температур и сухом
воздухе происходит меньшая усадка, следовательно, и деформации меньше.
Наоборот, при медленном процессе сушки время релаксации напряжений
удлиняется, поэтому возможно высушивание без растрескивания сердцевинных
сортиментов (желательно при повышенных температурах и во влажной среде).
Возможные деформации деревянных деталей следует учитывать
при разработке конструкции изделия, а также при сушке, механической обработке
и применении древесины. В условиях эксплуатации деталь должна быть заданной
формы и сечения. Для этого древесина должна быть надлежаще просушена, не должно
происходить дополнительной досушки, а следовательно, изменения размеров
деталей в готовом < изделии. Если влаж- ностные условия среды переменные,
полезно покрыть древесину пленкой или даже олифой, замедляющими влагообмен
материала со средой.
При изготовлении деревянных щитов доски в щите следует
укладывать попеременно наружной пластью вверх и вниз ( 40,а), что резко
снизит возможную деформацию щита при усадке ( 40,6) или разбухании ( 40, в)
древесины.
Покоробленности пиломатериалов не допускают механическим
воздействием, используя вязкость древесины. На 40, г показан свободный изгиб кольца лущеного шпона, а на 40, д — высушенное кольцо такого же шпона,
но механически изогнутого в противоположном направлении, с фиксацией при
сушке изогнутого состояния.
Аналогично этому на 40, е изображено свободное
коробление, а на 40, ж — противоположное обычному, полученное путем силового
воздействия на материал во время сушки.
Практически способ избежания коробления установлен с
учетом многочисленных опытов и наблюдений, показывающих, что доска, хорошо
зажатая между прямыми прокладками ( 40, з), высохнет в почти плоском
состоянии.
Пласти доски еще более будут приближаться к плоскостям,
если прокладкам придать небольшую локальную (под доской) криволинейность для
создания противоположного изгиба доски. Последний прием можно
усовершенствовать, если по краям внешнего пропила доски поместить
дополнительные подкладки ( 40, и). Такое силовое противодействие короблению
приводит к образованию изгибающих моментов в сечении доски, фиксируемой в
плоском состоянии и, следовательно, к возникновению растягивающих касательных
напряжений у наружной ее пласти [20], что повышает опасность растрескивания
во время сушки плоско зажатых пиломатериалов, в особенности центральных (см.
39,г).
Кроме поперечной покоробленное™ ( 41,а) в высуши-, ваемых
пиломатериалах возникают продольные деформации: на пласть ( 41,6), на кромку
( 41, в) и крыловатость ( 41,г).
Учитывая свойство вязкости нагретой древесины можно
избежать всех этих видов коробления пиломатериалов, если зажать их во время
сушки прокладками, используя давление, создаваемое лежащим выше материалом в
штабеле ( 41,5), прижав также и верхние ряды досок.
Важно учитывать изменение формы поперечных отверстий в
доске, заготовках или деталях ( 42,а), а также сохранение в течение
длительного времени прочности узловых соединений при изменении влажности
древесины. Усадкой по длине волокон древесины можно пренебречь.
Существенное значение приобретает сохранение размеров
отверстий ( 42), <а в некоторых условиях их небольшое уменьшение, чтобы
находящийся в отверстии, например, нагель был сильнее зажат для упрочнения
соединения. В этих целях нагель не должен уменьшаться (усыхать) в своем
сечении;
наоборот, желательно его утолщение после сборки деталей,
поэтому его следует просушить до более низкой влажности.
При уменьшении влажности древесины в диапазоне ниже 30%
круглое отверстие превратится в овальное ( 42,6), квадратное в прямоугольное
или ромбовидное; щелевидное отверстие, перпендикулярное длине волокон,
укоротится и даже может потерять форму параллелепипеда; глубина боковой
выемки уменьшится; наклонное щелевидное отверстие не только укоротится, но и
уменьшит угол наклона а к длине деталей, а дугообразное — потеряет форму;
расстояние I между двумя торцовыми шипами уменьшится, причем шипы потеряют
параллельность направления: сначала концы их сойдутся из-за более быстрой
сушки приторцового участка ( 42,6, слева), а за-
тем по мере просыхания средней части доски из-за
остаточных деформаций расширения древесины в приторцовой зоне разойдутся (
42,6, справа). Значительно пересушенная древесина будет поглощать влагу и
разбухать, формы отверстий и шипов изменятся в противоположном направлении (
42, в).
Если в производстве используют недосушенную древесину, она
медленно просыхает в готовом изделии. На 43, а показано шиповое соединение с
уменьшившейся шириной шипа. В этом случае освобождается часть гнезда по длине
(двойная пунктирная линия), клеевая прослойка шипового соединения нарушается,
и соединение теряет прочность.
В условиях эксплуатации готовых изделий и устройств
некоторое изменение влажности древесины в шиповых соединениях неизбежно.
Однако детали не должны быть недосушенными. Предпочтительнее их пересушка,
особенно древесины шипа. Желательно, чтобы одновременно с релаксацией
напряжений натяга [21] происходило разбухание шипа и он заклинивался ( 43,6),
т.е. увеличивался натяг [22]. Таким образом, кроме размерного натяга,
желательно получить дополнительно влажностный. Для этого влажность древесины
шипа должна быть на 2—4% меньше влажности древесины гнезда.
Ослабление шипового соединения при усадке древесины —
результат главным образом влажностного уменьшения сечения шипа. Если древесина,
образующая гнездо, значительно недо- сушена, в готовом изделии постепенно
уменьшается глубина гнезда (рис/ 43, в). По мере усадки древесины такое
соединение ослабляется и разрушается. В изделии, изготовленном из сухой
древесины, во влажной среде, например в неотапливаемых помещениях, происходит
ее разбухание ( 43,г). На 43, <3 показаны результаты усадк&йФ на 43,
е — разбухания древесины в соединении рамы на ус.
|