ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫЕ ПЛИТЫ КАК КОНСТРУКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОРПУСНОЙ МЕБЕЛИ

Древесно-стружечные плиты (ДСтП) – основной конструкционный материал, применяемый для изготовления корпусной мебели. Однако после 90-х годов количество исследований в России заметно сократилось. С тех пор значительно изменился ассортимент мебельных изделий, кроме того, в изделиях стали применять большое количество различного вида стяжек для разборных угловых соединений. Ужесточились требования к токсичности, что привело к снижению физико-механических показателей ДСтП. Поэтому настоящая работа продолжает изучение механики древесно-стружечных плит и рационального использования ДСтП в качестве конструкционного материала для изготовления корпусной мебели. Для анализа напряжений и внутренних усилий в мебельных конструкциях были проведены расчеты трех типовых изделий офисной мебели фирмы «Сторосс» методом конечных элементов в программе Solid Works (Cosmos Works). Из полученных результатов расчетов следует, что при уменьшении толщины плиты менее 20 мм для сохранения ее несущей способности требуется резкое увеличение прочности. Таким образом, наиболее употребляемый для корпусной мебели интервал толщин 14–20 мм рационально нормировать не одним интервалом, а разбить на два интервала 14–16 мм и 17–20 мм, а прочность более тонких плит увеличить на 20 %. Для горизонтальных элементов (полок) важным показателем является жесткость, определяемая величиною прогиба на единицу длины. Поэтому далее были определены оптимальные соотношения толщины плиты и ее плотности, расхода связующего при одновременном ограничении токсичности (содержание формальдегида) и выполнении условий прочности (предел прочности при изгибе) или жесткости (модуль упругости при изгибе). Для решения данной задачи многокритериальной оптимизации был использован метод Соболя-Статникова. За целевую функцию Fx принимается стоимость древесины и смолы на 1 мплиты. В результате расчета на ЭВМ даны рекомендации (оптимальные соотношения параметров – плотности, толщины плиты и расхода связующего) для двух типов плит Е1 и Е2 и трех расчетных случаев: расчет корпуса из условия прочности; расчет мебельных полок длиной до 1 м на жесткость; расчет стеллажей до 2 м. Таким образом, подтверждается целесообразность увеличения номенклатуры плит с целью экономии сырья и материалов в зависимости от требуемых механических параметров прочности или жесткости. В работе представлены расчеты, которые позволяют оценить влияние размеров древесных частиц, жесткости связующего, а также способа осмоления на показатели прочности ДСтП. С использованем полученных результатов были проведены расчеты прочности угловых соединений для различных видов стяжек, а также экспериментальные исследования прочности соединения на данных стяжках. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показывает, что прочность углового соединения зависит от прочности и плотности соединяемых плит. Качественная картина напряженного состояния, полученная расчетным путем, соответствует характеру разрушения углового соединения.

• Архипов А.С.
• Лапшин Ю.Г.
• Тулузаков Д.В.

• Сельское хозяйство. Лесоводство
• Технические науки. Промышленность