АВИАЦИОННЫЙ ШПОН

Шпон получается лущением (фиг. 29): предварительно пропарен­

ных или проваренных березовых и ольховых чураков. Полученная в результате лущения, лента шпона разрезается специальными ножни­цами на листы требуемых размеров, сушится и после разбраковки и испытания поступает на авиазаводы. 1 ■ ‘ *

Авиационный березовый шпон изготовляется толщиной 0,40; 0,55; 0,70; 0,95; 1,15 и 1,50 мм, длиной от I 100 мм и более с градацией через 50 мм и шириной от. 230 мм. Допускаются отклонения от уста-
иовленных размеров по толщине ±0,05 мм н по длине и ширине ±5 мм.

В авиационном шпоне допускаются следующие дефекты: глазки светлые без ограничения; глазки черные размером не более 4 мм на расстоянии не менее 100 мм друг от друга; завитки общей длиной до 60 мм при расстоянии между ними по длине волокон ие менее 230 мм; косослой не более 5°/о; прорости светлые длиной до 10 мм, шириной до 15 мм при расстоянии между ними по длине волокон ие менее 230 мм; свилеватость шириной не более 60 мм; сучки здоровые, вполне сросшиеся, диаметром до 10 мм; цветные окраски розового и

оранжевого цветов; гофр при дли­не волны не менее 25 мм и высоте волны не боле. е 1/10 ее ДЛИНЫ; торцевые трещины с одной стороны листа длиной до 50 мм в количе­стве до трех штук на ширину ли­ста 230 мм.

Фиг. 30. Образец для испытания шпона на растяжение.

Шпон испытывается на влажность и растяжение. Из каждого ли­ста, отобранного для физико-механических испытаний, вырезается один комплект образцов, состоящий из двух образцов на растяжение и одного образца на определение влажности. Влажность определяет­ся иа образце весом ие менее 5 г. Для испытания шпона иа растяже­ние вырезается вдоль волокон древесины образец с размерами, пока­занными на фиг. 30.

Испытание проводят на прессах Амслера или Шоппера, причем за­жимные губки должны захватывать всю поверхность наклейки образ­ца. Нагружают образец равномерно со скоростью 1200 кгімин. Вре­менное сопротивление растяжению вычисляют по формуле

где Р—разрушающая образец нагруз­ка в кг;

F— площадь поперечного сечения образца в смг.

Влажность шпона должна быть не выше 10°/о.

Временное сопротивление шпона растяжению вдоль волокон зависит от толщины шпоиа, как видно из следующей таблички.

6. АВИАЦИОННАЯ ФАНЕРА

Из фанеры изготовляют многие детали самолетов и, в частности, ебшивки фюзеляжа, крыла, центроплана, хвостового оперення, нервюр и шпангоутов.

Широкое применение фанеры в самолетостроении объясняется ее сравнительно высокой однородностью, большой механической прочно­стью и выгодной формой, позволяющей легко использовать ее в кон­струкции. В самолетостроении применяют в основном березовую фа­неру и частично ольховую.

Фанера изготовляется листами, причем толщина листов 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 мм ширина (поперек волокон рубашки) —800 мм н более через 50 мм и длина (вдоль волокон ру­башки)—1000 мм и более через 50 мм.

Допускаются отклонения от указанных размеров по ширине и дли­не листа ±20 мм и—10 мм и по толщине листа от ±0,20 до ±0,60 мм в зависимости от толщины фанеры.

1) склеенная белковыми клеями сухим горячим способом;

2) склеенная белковыми клеями сырым горячим способом;

3) склеенная бакелитовой пленкой; ч

‘ 4) склеенная фенольно-формальдегидиой смолой.

Для юкленвания фанеры сухим горячим способом применяется шпон, предварительно высушенный до влажности 6—8°/о. Склеивание производят в специальных многоэтажных прессах с 12—15 рабочими промежутками, причем в каждый промежуток закладывают два-три листа, а для толщины свыше 6 мм — одни лист. Плиты пресса подо­гревают паром под давлением 2—5 ат до температуры ПО—130°. Удельное давление при запрессовке равно 15—20 кг! см!.

Фанера, склеенная белковыми клеями сухим горячим способом, имеет влажность до 15°/о. Этот способ дает фанеру высокого качества с низкой влажностью.

Сырым горячим способом фанеру склеивают из сырого шпона в специальных многоэтажных прессах с 15—22 рабочими промежутками. В рабочий промежуток закладывают 4—10 листов в зависимости от толщины листа. Плиты пресса подогревают паром с давлением 5—6 ат до температуры 120—130°. Запрессовка длится 20—25 мин. при удельном давлении до 25 кг/см*.

Фанера, склеенная белковыми клеями сырым горячим способом, имеет влажность около 30% и требует дальнейшей подсушки. В фа­нере? склеенной по этому способу, возникают внутренние напряжения и появляются мелкие трещины из-за усадки шпона во время склеива­ния. Вследствие этого такая фанера обладает малой стойкостью в пе­ременных атмосферных условиях. Авиационную фанеру сырым горя­чим способом в настоящее время клеят в ограниченном количестве и только толщиной 1,0 и 1,5 мм.

Для склеивания фанеры бакелитовой пленкой и феиольно-формаль — дегндной смолой применяют цгпон с влажностью 6—8%. Склейку производят в горячих прессах при температуре нлит 140—150°, с удельным давлением 20—25 кг! смг. Такая фанера/отличается меньшей влажностью, ловышенной механической (прочностью, водоупорностью и большой стойкостью при переменных атмосферных условиях.

Для придания большей ‘водоупорности фанеру бакелитовой склей­ки склеивают с одной — или с двух сторон бакелитовой пленкой; такую фанеру называют бакелизированиой. Ьакелнзированиая фанера по ме-

ЗсайичебкиМ свойствам равноценна бакелитовой фанере и применяется для изготовления обшивок гидросамолетов’ и др.

В готовой фанере допускаются следующие пороки: завитки» глаз­ки светлые и черные без ограничения количества и размеров во всех слоях; косослой во всех слоях до 7°/о Для трехслойной и до Ю°/о Для многослойной фанеры; кремнина во всех слоях в виде полос без раз­рушения древесины шириной до 200 мм при расстоянии между ними не менее 300 мм; перерезание годичных слоев при расстоянии между ними не менее 10 мм; прорости светлые н черные, сросшиеся с завитками или свилеватостью, на рубашках — до 50 мм, в середин­ках— без ограничения; синева без внешних признаков разрушения древесины в виде отдельных полос; сучки здоровые, вполне сросшиеся, и черные, не выпадающие, размером до 10 мм; сучки черные, выпа­дающие, размером до 5 мм; твердая темнина шириной до 3 мм без ограничения длины и количества; коробление не более чем у 10°/о общего количества листов партии со стрелой прогиба до 30 мм на I пог. м по диагонали листа; прохождение клея не более чем на одной четверти поверхности листа; трещины торцевые, плотно сомкнутые с двух сторон, длиной до 75 мм каждая в количестве не более трех.

Влажность фанеры бакелитовой и смоляной склейки должна быть в пределах б—9%, а склеенной белковыми клеями б—12%.

При приемке фанеру подвергают наружному осмотру и физико-ме­ханическим (испытаниям. Для физико-механических испытаний отби­рают из каждой запрессовки или из нескольких смежных запрессовок одного и того же пресса, произведенных в одной смене, 3°/о листов из числа тех, на которых видно наибольшее число дефектов. Из каж­дого отобранного для физико-механических испытаний листа выреза­ют два или три комплекта образцов в зависимости от размера листа. Каждый комплект состоит из следующих образцов:

1) один образец для определения объемного веса и влажности;

2) один образец для испытания на растяжение вдоль волокон;4

3) один образец для испытания крепости склейки в сухом состоя­нии;

4) один образец’ для испытания крепости склейки после кипячения о воде в течение I часа.

Объемный вес фанеры определяют на образцах квадратной формы, изготовленных под угольник с размерами:

1) 75X75 мм ‘Для фанеры толщиной 1,0; 1,5 и 2,0 мм;

2) 50X50 мм для фанеры толщиной 2,5 мм и выше.

Образцы измеряют по длине и ширине с точностью до 0,1 мм и по толщине с точностью до 0,01 мм, а взвешивают с точностью до 0,01 л-

Объемный вес вычисляют с точностью 0,01 г/CAf3 по формуле

Y = ~ г/см

где у — объемный вес фанеры в г/см3;

(j — вес образца в г;

V— объем образца в см3.

Влажность фанеры определяют с точностью до 0,5%" на образцах такой же формы, что и объемный вес.

•■•V Для определения временного сопротивления. растяжению вырезают вдоль волокон рубашки образец, изображенный на фиг. 31. В рабочей части образца не должно быть каких-либо пороков.

Испытание образцов производят иа обычном разрывном прессе со скоростью нагружения 2000 кгіслс в минуту. Временное сопротивле-

Фиг, 31. Образец для испытания фанеры на растяжение.

иие фанеры растяжению подсчитывают с точностью 5 кг/сА? по формуле

Я

а ———— KZsCM

ад

где Р —нагрузка, вызвавшая, разрушение образца, в кг; а и о —сечение рабочей части образца в см.

Временное сопротивление скалыванию по склейке в сухом состоя­нии определяют иа образцах, изображенных на фиг. 62. Длина скалы-

Фиг. 32. Образцы для испытания фанеры иа скалывание по склейке.

1—треіслойиая фанера; 2— патислойная; 3—семислойиая; 4 — дееятяслойная.

ваемой поверхности, в зависимости от количества слоев и толщины. фанеры, устанавливается следующая:

і

1) трехслойная фанера толщиной………………… 1,5—2,5 мм 1~ 15 мм

, 3,0 мм и выше / = 20 мм

2) пятислойная фанера толщиной 1,5—2,0 мм / = 10 мм

2,5—4,0 мм £ = 20 мм

3) 7, 9 и 11-слоЙиая фанера толщиной…. 6—12 мм I = 20 мм

і —

Испытание образцов ведут иа разрывном прессе обычного типа со скоростью нагружения 100 кг/см7 в минуту; временное сопротивление

скалыванию по склейке подсчитывают с точностью до 1,0 кг! см2 по формуле

2 р, ,

о =—————- кг смт,

а. b{n-~ 1) /

где Р—нагрузка, вызвавшая разрушение образца, в кг а —длина скалываемой поверхности в см

6 —ширина скалываемой поверхности в см п — число слоев.

Для определения водоупорности фанеры ее испытывают иа скалы­вание по склейке после кипячения. Испытание производится на нор­мальных образцах (см. фиг. 32). После обмера образцы помещают в кипящую воду на I час таким образом, чтобы вода могла свободно омывать их со всех сторон. Через 10 мин. по окончании кипячения образцы испытывают, причем испытание и подсчет временного сопро­тивления скалыванию ведут так же, как и при определении прочности склейки в сухом состоянии.

Физико-механические (свойства авиафаиеры зависят от качества шпона, качества клея и правильности проведения технологического процесса изготовления фанеры. Годной для самолетостроения фанера считается лишь в том случае, если ее физико-механические свойства соответствуют требованиям, указанным в табл. 4.

Таблица 4

Расчетные характеристики физико-механических свойств авиафанеры Толщина фанеры мм Число слоев Объемный вес фанеры, склеенной Растяжение вдоль волокон рубашки кг/см2, склеенной Скалывание по склейке, кг/смг, склеенной v бакелитовой пленкой и смолой белковыми клеями бакелитовой пленкой и смолой белковыми клеями бакелитовой пленкой и СМОЛОЙ белковыми клеями в сухом состоянии после кипя­чения в те­чение! часа в сухом состоянии после кипя-1 чеиия в те­чение 1 часа) I сорт и сорт 1,0 3 0,80 0,70 750 650 700 16 8 1,5-2,0 3 * 0,80 0,70 750 650 700 18 16 15 8 2,0 5 0,80 0.70 750 650 700 18 14 15 7 2,5 3 0,80 0,70 750 650 700 18 14 15 7 2,5 5 0,80 0,70 750 650 700 18 14 15 7 3,0-4,0 3 0,80 0,70 750 650 700 18 14 15 7 3,0-4,0 5 0,80 0,70 750 650 700 18 14 15 7 5,0 3 0,77 0,70 700 650 700 22 14 17 7 5,0 5 0,77 0,70 700 650 700 22 14 17 7 6,0 5 0,77 0,70 650 600 650 22 14 17 7 6,0 7 0,77 0,70 650 600 650 22 14 17 7 8,0 5 и 7 0,77 0,70 610 500 610 27 14 27 7 . 10,0 7 0,77 0,70 610 500 610 27 14 27 7 10,0 9 0,77 0,70 610 500 610 27 14 27 7 12,0 9 0,77 0,70 610 500 610 27 14 27 7 12,0 И 0,70 0,70 610 500 610 27 14 27 7

Хранение авиационной фанеры и* шпона

На базисных складах фанера и шпон хранятся в крытыхч отапливае­мых и вентилируемых помещениях, называемых навесами. Отопитель­ные приборы в навесах располагаются внизу, а вентиляция осуще­ствляется через лючки, расположенные в нижней и верхней частях

Фанеру h шпон укладывают в стопах на основаниях высотой от пола навеса не менее 0,3 м. Во избежание коробления фанеры и шпона через каждые 50 см стопы прокладываются деревянные щиты. Сверху стопу накрывают также деревянным щнтом. Стопы располагают по сторонам навеса, оставляя в середине главный проход шириной 2 м. Расстояния между стопами должны быть 0,5—1,0 лі, а между стопами и стеной 0,5 м. Основания под стопы и щиты изготовляют из сухого и здорового лесоматериала,

В цеховых складах фанеру я шпон хранят в стеллажах, разбитых на секции высотой 0,8—1,0 м. Уровень нижней секции от пола дол­жен быть ие менее 0,5 м, а расстояние от стеллажа до стены — не менее Ю,5 м* •

1 Б каждую стопу и секцию стеллажа укладывают фанеру и шпон лишь одного размера и сорта. На стопы и секции прибивают фанерные дощечки с указанием способа клейки, размеров и сорта хранящейся фанеры и шпона. Фанеру и шпон, ие удовлетворяющие требованиям ГОСТ, укладывают в отдельные стеллажи или стопы.

Состояние воздуха в навесе должно обеспечивать равновесную влажность древесины 7—10%, (что соответствует влажности фанеры 5—9%.

На рабочем месте и у станка фанеру и шпон хранят на передвиж­ном основании или на тележке высотой от пола 0,3 Ui. Класть авиа­ционную фанеру и шпон на пол в цехах и складах запрещается.