Изменение формы изделий из древесины – коробление
Итак, особенности конструирования узлов и изделий из древесины заключаются в том, чтобы в процессе эксплуатации форма и прочность конструкции была стабильной, несмотря на то, что отдельные элементы испытывают неизбежные изменения размеров. Для этого примера конструктор должен предусмотреть достаточный люфт для свободного движения филенки, предотвращая разрушение рамки обвязки.
Вследствие усушки или набухания изменяются не только линейные размеры древесины, но и форма. Изменение формы конструктивного элемента – это коробление. Различают продольное и поперечное коробление. Поперечное коробление проявляется в изменении формы сечения элемента. Например, квадратная форма сечения бруска после высыхания становится прямоугольной и полуромбовидной, прямоугольные стенки становятся искривленными (см. рис. 2–2). Поперечное коробление вызвано разницей между тангенциальной и радиальной усушкой.
Продольное коробление наблюдается в форме изгиба по длине, когда прямой участок после усушки становится дугообразным, в форме искажения, когда плоская пласть становится винтовой поверхностью. Первый вид коробления обусловлен разницей усушки вдоль волокон между двумя зонами древесины (если, например, в бруске одновременно есть заболонь и ядро, или ствольная и корневая древесина), второй проявляется вследствие наклона волокон (косослоя). Дополнительное коробление вызывают и другие пороки древесины, особенно заросшие сучки. Коробление вследствие неравномерного изменения линейных размеров при усушке и разбухании вызывает изменение формы конструкции и ведет к возникновению напряжений. Таким образом, в конструировании мебельных изделий из массивной древесины необходимо учитывать формоизменяемость отдельных элементов конструкции.
Если принять предел прочности при сжатии бруска вдоль волокон за 100%, то изменение прочности вследствие изменения угла между действующей силой и направлением волокон (косослой) можно выразить цифрами [48]:
Угол наклона, град. | 3 | 5 | 10 | 15 | 45 |
Предел прочности,% | 97–98 | 92–96 | 85–92 | 72–90 | 50 |