Właściwości konstrukcyjne półsztywnych kątowych połączeń płyt drewnopochodnych ze złączami

Sydor, Maciej

Właściwości konstrukcyjne półsztywnych kątowych połączeń płyt drewnopochodnych ze złączami

Abstract

W pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące wyznaczania i kształtowania właściwości konstrukcyjnych półsztywnych rozbieralnych połączeń łącznikowych płyt drewnopochodnych stosowanych w budowie mebli. W rozdziale pierwszym uściślono najważniejsze pojęcia stosowane pracy oraz omówiono strukturę i przeznaczenie półsztywnych połączeń płyt drewnopochodnych. Rozdział jest zakończony charakterystyką specyficznego tworzywa konstrukcyjnego, jakim są płyty drewnopochodne. W rozdziale drugim omówiono stan wiedzy o wymiarowaniu połączeń, z punktu widzenia ich trwałości, obciążalności i sztywności, zawarty w literaturze. Pozwoliło to na sformułowanie celów badawczych oraz postawienie tez zebranych w rozdziale trzecim. Zasadniczą część pracy stanowią rozdziały 4, 5, 6 i 7 zamknięte podsumowaniem zamieszczonym w rozdziale 8. Realizację celów pracy rozpoczęto od wykonania badań komparatystycznych. Badania polegały na wyznaczeniu statycznych ścieżek równowagi M-Θ (moment gnący– kąt obrotu połączenia) w złożonym stanie naprężeń i porównaniu ich z wynikami dla próbek połączeń z takimi samymi złączami obciążonymi wyłącznie momentem gnącym. W analizie wyników stwierdzono, że stan naprężeń w połączeniu wywołany siła przykładaną podczas eksperymentów zmienia w sposób istotny wyznaczone zależności M-Θ. Potwierdziło to tezę, że wyniki badań dostępne w literaturze są ze sobą nieporównywalne. W rozdziale piątym analizowano odpowiedź półsztywnego węzła konstrukcyjnego na obciążenie. W tym celu dokonano identyfikacji własności materiałowych płyt drewnopochodnych wykonując pomiary chropowatości przekro-jów płyt (chropowatość mierzona od czoła) oraz pomiary rozkładów gęstości na przekrojach. Pozwoliło to na rozważania teoretyczne dotyczące rozkładów nacisków stykowych pomiędzy współpracującymi elementami płytowymi. Stosując Metodę Elementów Skończonych rozpatrywano interferencję pól naprężeń pomiędzy sąsiadującymi łącznikami w połączeniu. Rozdział jest zakończony opisem specyficznych postaci zniszczeń połączeń płyt pilśniowych i wiórowych wykonanych przy pomocy różnych złącz. Prze-prowadzone eksperymenty i analizy wskazały na znaczenie strefy kontaktu łącznika z łączonymi płytami. W rozdziale piątym podjęto problemy dotyczące modelowania i badania obszarów zakotwienia elementów złączy w płytach. Przeprowadzono oryginalny eksperyment polegający na rejestracji fotograficznej procesu wyrywania gwintowanych łączników z płyt pilśniowych. Opisano wyniki wykonanych badań doświadczalnych polegających na wyrywaniu trzpieni z płyt siłą skośną. Odchylenie wektora siły wyrywającej symulowały rzeczywiste warunki pracy wyrywanego trzpienia złącza mimośrodowego. Obydwa eksperymenty pozwoliły na dokonanie szeregu analiz dotyczących mechaniki metalowych i metalowo – tworzywowych elementów zaczepowych osadzonych w płytach. Rozdział siódmy zawiera ocenę jakości złącz, które były przedmiotem eksperymentów. Ocenę przeprowadzono metoda uśrednionych znamion. Rozpatrywano możliwości, jakie oferują poszczególne łączniki, do utworzenia najlepszego z możliwych połączenia. Pracę zamyka rozdział 8, podsumowanie i wnioski, w których zestawiono wnioski z poszczególnych badań i analiz, zweryfikowano tezy postawione w rozdziale trzecim oraz przedstawiono stopień spełnienia celów pracy.

Description

Rozprawa doktorska zrealizowana na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska