Гнутье заготовок

Гнутые детали изготовляются из древесины лиственных пород (ясеня, дуба, бука) и хвойных (сосны, лиственницы 1* пихты), а так­же из березовой фанеры и дельта-древесины. Древесина лиственных пород значительно лучше поддается гнутью, чем хвойных, что объ­ясняется ее строением.

Кроме породы, на качество гнутья оказывает влияние и вид рас­пиловки. Так, при гнутье тангентально распиленной древесины хвой­ных пород брак значительно больше, чем при гнутье той же древе­сины, ио радиально распиленной. Поэтому во избежание образования трещин при гнутье и сушке заготовок рекомендуется по возможности избегать тангентальною распиловки авиационной древесины.

При распиловке древесины для гнутых деталей следует учитывать, что заготовки из заболонной древесины гнутся легче. Заготовки из дуба, лиственницы и манчжурского ясеня рекомендуется выпиливать из периферийной части ядровой древесины. Следует особое внимание обращать иа прямолинейность и отсутствие сзилеватости в бруске, раскраивать каждый брусок так, чтобы пропилы были направлены в плоскости волокон, и избегать перерезания волокон. При гнутье заготовок с перерезанными волокнами часто образуются отщепы на выпуклой поверхности.

На рубашках фанерных заготовок для гнутья не допускаются сучки, завитки, риски и царапины и перерезанные годичные слои с расстоянием между ними меньше 25—30 мм, так как онн являются причиной дефектов при малых радиусах гнутья. Как исключение до­пускается фанера с некоторыми из перечисленных дефектов на внутренней стороне изгиба.

При гнутье дельта-древесины в растягиваемой зоне не допускаются завитки, перерезание годовых слоев, сучки и участки с наплывами смолы. *

На качество гнутья сильно влияет качество механической обработки заготовок. В изгибаемых деталях с плохо обработанными плоскостями напряжения распределяются неравномерно, что и является причиной образования отщепов, складок и трещин. Выпиливание заготбвок для гнутья пилами с мелкой насечкой зубьев и с оптимальной величиной развода сокращает дальнейшую механическую обработку и снижает брак при гнутье. Мелкие заготовки желательно выпиливать бархатными пилами.

При гнутье заготовки вогнутая ее поверхность сжимается, а выпук­лая — растягивается. Следовательно, в плоскости слоев изгибаемой дре­весины возникают напряжения, стремящиеся сдвинуть один слон отно­сительно другого. При і^іутье чаще происходит разрыв волокон и обра­зование отщепов в зоне растяжения.

При изгибе древесины силой Р по радиусу R (фиг. 254) растягиваю­щие’ усилия* р разрушают древесину силой рх> направленной перпенди­кулярно к волокнам, и силой р1Ь действующей параллельно волокнам. Для предотвращения разрушения древесины иа изгибаемую деталь на­кладывают металлическую полосу (шину) І, укрепленную одним кон­цом в опоре А. Другим упором Б под действием силы Plt возникающей при изгибе, создается давление на торец заготовки. Усилие р:, прило­женное к торцу и направленное против действия растягивающих сил, понижает разрушающее влияние их на древесину. Применение ший в гиутарном производстве получило широкое распространение.

Опыты, показали, что при гнутье заготовок с наклонным расположе­нием годичных слоев без шин было 39% излома, а с шинами — только

Если деталь должна быть изогнута только с одного конца, а другой остается прямолинейным, то заготовки следует распиливать только иа изгибаемом участке (фиг. 255). Это упрощает изготовление детали и повышает ее механические качества. Для получении деталей большей длины их можно склеивать на*ус 1 : 15 казеиновым или смоляным клеем:

Приспособление с вин­товой запрессовкой для гиутья и склейки тонких сечений при холодном гиутье или для склейки предварительно выгну­тых сечений изображено на фиг. 256, В приспособ­лении одновременно за­прессовываются две детали, набранные из сечений до требуемой тол­щины. В середине фанерного основания 1 жестко укреплен шаблон и винтовые прижимы 2 с передвижной прокладкой 3, заменяющей шииу. Рабочие плоскости шаблона и прокладки точно соответствуют оконча­тельной форме детали. Для ускорения сушки запрессованной детали на шаблоне применяется электроподогрев или приспособление поме­щается в сушильную камеру.

В запрессованном состоянии заготовки выдерживают при темпера­туре 16—20° для казеиновых клеев 6 час., а для смоляных—12 час.

С применением подогрева время выдержки снижается. Вынутую из приспособления заготовку необходимо подвергнуть свободной выдержке до механической обработки при температуре ие ниже 16°. и при отно­сительной влажности, обеспечивающей влажность древесины 7—10%. Свободная выдержка для заготовок из древесины мягких пород — 48 час., а твердых — 72 часа;

Холодное гнутье фанеры с одновременной склейкой производится в приспособлениях, одно из которых показано иа фиг. 257. Мииималь-

должна иметь влажность 15% и выше. После распаривания влажность заготовок перед гнутьем должна быть не выше 25—30%. Излишняя влажность древесины не сказывается отрицательно иа качестве гнутья, * но требует продолжительной сушки для испарения лишней влаги. При горячем гнутье подбирать толщину заготовок для деталей со­ответственно минимальному радиусу изгиба следует руководствуясь табл. 43. Таблица 43 Толщина заготовок из древесины и минимальный радиус и’гиба при горячем способе гнутья

В табл. 44 приведены минимальные радиусы изгиба гидротермически обработанных фанерных заготозок.

Для гидротермически обработанных заготовок Гтз дельта-древесины толщиной до 2 мм при числе #слоев шпона 5—П при изгибе вдоль во­локон И: R = 1 :25/ а при изгибе поперёк волокон и под углом 45° H:R = 1 : 15,

Гидротермическая обработка заготовок иа авиадетали осуществляет­ся провариванием их или пропариванием.

Проваривание широко применяется нз-за его простоты. В частности, провариванию подвергают детали,’ которые гнут ие по всей длине.

Проваривают детали е металлических резервуарах, обычно прямо­угольной формы высотой I м и шириной до 1,2 му из материала, не подвергающегося коррозии (луженое или оцинкованное железо). Паро­провод для нагрева расположен иа дне резервуара. Заготовки загру’- жают в закипевшую воду целиком или той частью, которую следует гнуть. Распариваемые частично заготовки’ надо погружать в воду на 100—200 мм глубже крайней линии’изгиба, а* для проваривания цели­ком— на 50—100 мм ниже уровня воды (фиг.* 258), удерживая их

распорками, устанавливаемыми между стенками резервуара. Для удобства работы и во избежание смешивания при одновременном рас­паривании различных размеров заготовки связывают пучками, не стя­гивая их сильно с тем, чтобы не нарушить равномерность проварки. В табл. 45 приведены длительности проварки заготовок при темпера­туре воды 100°, *

Таблица 45

Срок проварки заготовок из древесины в зависимости от породы, толщины и начальной влажности Порода Толщина заготовок, мм 5 10 15 20 Сроки проварки древесины с начальной влажностью 7—10% Сосна 35 мин. 1 ч. 30 мин. 2 ч. 30 мин. — Пихта 35 . I. 30 . 2 . 30 . — Лиственница 40 . 3 часа 3 час. — Дуб 1—2 часа 2-3 часа 3 . 10—12 час.

Для пропаривания древесины применяются специальные парильные установки (фиг, 259). Такая установка имеет цилиндрический толсто- Фиг. 259. Пропарочный котел.

стенный металлический котел /, укрепленный на подставках 2. Внутри котла в подшипниках помещен вращающийся барабан 3, разделенный по окружности звездообразно на продольные секции 4, в которые за­гружается материал для пропарки через люк 5, вырезанный в перед­ней стейке котла. Площадь люка равна площади сечения одной секции барабана. Люк имеет свинцовые или баббитовые прокладки н плотно закрывается задвижкой б, прижимаемой пружиной 7 и открываемой

во время загрузки и разгрузки нажатием педали в толкателя 9, Бара­бан вращается при помощи рукоятки 10, надетой на конец вала, про­пущенного через переднюю стейку котла. Для того чтобы видеть, когда. барабан стоит в нужном положении против загрузочного люка, на вал вместе с рукояткой надета зубчатка 11, количество впадин которой равно количеству секций барабана. Когда барабан одной секцией стоит против загрузочного люка, собачка 12 входит во впадину зубчатки.

Пар подводится к барабану по трубе 13, проложенной на дие про­парочного котла; следовательно, пар проходит через слой воды, что увлажняет его, так как обработка материала сухим паром приводит к образованию трещин. Для наблюдения за температурой и давлением на котле установлены термометр и манометр. Оптимальной темпера­турой прн пропаривании является 105—110°, что соответствует пока­занию манометра 0,2—0,5 ати.

Длительность пропарки можно определить по табл, 46.

Таблица 46 Сроки пропарки заготовок в зависимости от породы древесины, толщины н начальной влажности Порода Толщина заготовок, мм 5 10 15 20 Сроки пропарки древесины после камерной сушки с начальной влажностью’7—10% Сосна 2 часа 5 час. 7 час. — Пихта 1 . 4 . в. — Лиственница 4 . 10 . 15 . . — Дуб 4 . ■ 10 . 15 . • — Сроки пропарки древесины : начальной влажностью 20% Сосна 10 мин. 10—20 мин. 35—45 мин 45 —60 мин. Пихта ю. 0 1 ю о ш 35-45 . 45-60 . Лиственница 30 , 45 . 60 , 1 ч. 15 мин,— 1 ч. 30 мин. Дуб 30 . 15 . 60 . 1 ч. 15 ми».— 1 ч. 30 мин.

Заготовки из листовой дельта-древесины обычно проваривают при температуре воды 90—100°. Сроки проварки рекомендуется определять по табл. 47.

Т а б л и ц а 47

Сроки проварки заготовок из дельта-древесниы

Толщина материала мм	Время проварки
вдоль волокон	поперек и под углом 45е к на­правлению волокон
1.0	1 ч. 20 мин.	1 час
1.5	1 . 30 .	1 ч. 10 мнн.
2,0	1 . 30 .	1 . 20 ,
2.5	1 . 40 „	1 • 30 .

Гнутые детали сушат в шаблонах до влажности 7—10% в сушиль­ных камерах или в цеху. Сушка при температуре воздуха 16—20° гну­тых фанерных заготовок толщиной 1—2 мм продолжается 24 часа, а толщиной 3—4 мм — 36—48 час.

При храпении гнутых заготовок необходимо поддерживать в поме­щении температуру и влажность воздуха, обеспечивающую равновес­ную влажность древесины 7—10%. Рекомендуется заготовки зажимать в шаблонах для предотвращения разгибания их.