ПОЛОК И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТЕНОК КОРПУСНОЙ МЕБЕЛИ

Цель работы: используя типовые схемы нагружения щитовых элементов корпусной мебели, установить величины возможных напряжений и прогиба по известным формулам и сравнить их с экспериментальными данными; испытывая мебельные полки с различным направлением волокон облицовочного материала относительно длины полки, с различным материалом облицовки и основы мебельного щита (полки), а также его габаритные размеры (толщину или ширину), получить представление о работе конструктивных элементов в различных условиях.

Оборудование и материалы: экспериментальная установка, набор грузов, индикатор часового типа, динамометр, мебельные полки различной конструкции.

4.1.  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В последние годы появляется повышенный интерес к исследованиям корпусной мебели, ее отдельных узлов и элементов. Особенно он проявился в связи с введением обязательной сертификации продукции, в том числе изделий из древесины. Широко применяются установки для испытания мебели на прочность, жесткость, выносливость и т.д., ведутся теоретические работы по созданию научно обоснованных инженерных методов расчета на прочность и жесткость узлов и элементов корпусной мебели.

Прочностные расчеты усложняются тем, что нагрузки, действующие даже на абсолютно одинаковые изделия, являются различными. Кроме того, они изменяются во времени и по характеру приложения, т.е. носят явно выраженный случайный характер и трудно поддаются контролю и статическому анализу.

Исследования прочности и жесткости изделий представляют важный этап в получении объективных данных о величине напряжений деформаций и прогибов, которые возникают в процессе эксплуатации. На основе этих данных можно обоснованно установить рациональные размеры деталей (изделий), которые будут нормально выполнять свое назначение, т.е. выдерживать предметы, хранящиеся в них без разрушения и проявления больших деформаций, мешающих нормальному функционированию изделия и ухудшающему его внешний вид.

Прочностные расчеты конструктивных элементов изделий из древесины могут выполняться двумя методами:

1) методом классической механики, позволяющим путем предварительных исследований установить предельные напряжения и коэффициент запаса прочности по напряжениям. При этом коэффициент запаса прочности применяется как произведение других коэффициентов, учитывающих условие работы, масштабность и т.п. Определенные таким образом конструктивные размеры обычно в несколько раз превосходят допускаемые;

2) вероятностным методом, в котором понятие «запас прочности» приобретает смысл надежности – свойства изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в течение требуемого времени.

Типовые схемы нагружения щитовых элементов, работающих на изгиб, показаны на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. Схемы нагружения полок и виды опор

Варианты возможных напряжений и прогибов для этих конкретных вариантов нагружения определяются по формулам:

условие прочности              ;                    (4.1)

условие деформируемости ,                      (4.2)

где  – максимальные нормальные напряжения, кгс/см²;

 f_max– максимальная стрела прогиба щитового элемента, мм;

k, c – коэффициенты, учитывающие характер опор и вид нагрузки (таблица 4.1);

                                                                                  Таблица 4.1