RU2456586C1 - Method of determining internal stress - Google Patents

Method of determining internal stress Download PDF

Info

Publication number
RU2456586C1
RU2456586C1 RU2011109552/28A RU2011109552A RU2456586C1 RU 2456586 C1 RU2456586 C1 RU 2456586C1 RU 2011109552/28 A RU2011109552/28 A RU 2011109552/28A RU 2011109552 A RU2011109552 A RU 2011109552A RU 2456586 C1 RU2456586 C1 RU 2456586C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adhesive
adhesive joint
magnetic field
internal stress
internal stresses
Prior art date
Application number
RU2011109552/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Попов (RU)
Виктор Михайлович Попов
Андрей Владимирович Иванов (RU)
Андрей Владимирович Иванов
Алексей Петрович Новиков (RU)
Алексей Петрович Новиков
Максим Александрович Шендриков (RU)
Максим Александрович Шендриков
Андрей Валерьевич Латынин (RU)
Андрей Валерьевич Латынин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия"
Priority to RU2011109552/28A priority Critical patent/RU2456586C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2456586C1 publication Critical patent/RU2456586C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: adhesive is applied onto prepared surfaces which are joined; the adhesive joint is treated in a magnetic field and during the entire hardening period of the adhesive joint, change in capacitance of a flat capacitor (glued pairs) is continuously measured by a digital device, and the information is then sent to a personal computer.
EFFECT: continuous monitoring of internal stress arising when forming an adhesive joint during treatment with a magnetic field.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии выполнения клеевых соединений и может использоваться при склеивании различных пород древесины.The invention relates to a technology for performing adhesive joints and can be used for gluing various types of wood.

Известен способ определения внутренних напряжений, возникающих в клеевых соединениях, в основу которого положен консольный метод определения внутренних напряжений, возникающих в процессе склеивания древесины в магнитном поле (Гриб А.Е. Особенности определения остаточных напряжений полимеров на древесине [Текст] / А.Е.Гриб // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. - 1976. - №5. - С.18-22, Пат. 2298574, МПК C09J 5/00. Способ склеивания древесных материалов [Текст] / В.М.Попов, А.В.Иванов, B.C.Мурзин, А.П.Новиков, А.В.Латынин; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. - №2006117673/04; заявл. 22.05.2006; опубл. 10.05.2007, Бюл. №13. - 3 с.).A known method for determining the internal stresses arising in adhesive joints, which is based on the cantilever method for determining the internal stresses arising in the process of gluing wood in a magnetic field (A. Mushroom. Features of determining the residual stresses of polymers on wood [Text] / A.E. Mushroom // Izv. Universities. Construction and Architecture. - 1976. - No. 5. - P.18-22, Pat. 2298574, IPC C09J 5/00. Method for bonding wood materials [Text] / V.M. Popov, A .V. Ivanov, BCMurzin, A.P. Novikov, A.V. Latynin; applicant and patent holder of VGLTA. - 2006117673/04; appl 22.05.2006, published 10.05.2007, Bul №13 - 3)......

Исследования показали, что несмотря на простоту данного способа он позволяет получить конечные значения сформировавшихся внутренних напряжений и не дает полной картины кинетики формирования внутренних напряжений в процессе отверждения клеевых соединений при обработке в магнитном поле.Studies have shown that despite the simplicity of this method, it allows one to obtain the final values of the formed internal stresses and does not give a complete picture of the kinetics of the formation of internal stresses during the curing of adhesive joints during processing in a magnetic field.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в непрерывном контроле внутренних напряжений, возникающих в процессе формирования клеевого соединения при обработке магнитным полем.The technical result achieved by the invention is to continuously monitor the internal stresses that occur during the formation of the adhesive joint during magnetic field processing.

Достигается это тем, в способе определения внутренних напряжений, включающем операцию нанесения клея на предварительно подготовленные поверхности, соединение поверхностей, обработку в магнитном поле клеевого соединения, согласно изобретению в течение всего времени отверждения клеевого соединения непрерывно фиксируют цифровым прибором изменение емкости плоского конденсатора (склеиваемой пары) и передают информацию на персональный компьютер (ПК).This is achieved by the fact, in a method for determining internal stresses, including the operation of applying glue to pre-prepared surfaces, joining surfaces, treating an adhesive joint in a magnetic field, according to the invention, continuously varying the capacitance of a flat capacitor (bonded pair) with a digital device is continuously fixed with a digital device and transmit information to a personal computer (PC).

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема установки с рабочей ячейкой для определения внутренних напряжений клеевой прослойки для положения до начала ее отверждения, на фиг.2 - схема установки с рабочей ячейкой для определения внутренних напряжений клеевой прослойки для положения после ее отверждения.The method is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of an installation with a working cell for determining the internal stresses of the adhesive layer for the position before it begins to cure, Fig. 2 - diagram of the installation with a working cell for determining the internal stresses of the adhesive layer for the position after it is cured.

На схемах 1 - рабочая ячейка; 2, 3 - пластины; 4 - клеевая прослойка; 5 - источник постоянного тока; 6 - цифровой прибор; 7 - измерительный комплекс (ПК). Способ осуществляется следующим образом. На предварительно подготовленную поверхность деревянной пластины наносится клеевой слой нормированной толщины (расход клея при этом по ГОСТу составляет 180…250 г/м2). Полученная клеевая пара консольно закрепляется в рабочей ячейке, подключенной к источнику постоянного тока, и затем помещается между полюсами электромагнита. В процессе отверждения клеевой прослойки происходит деформация (изгиб) свободного конца клеевой пары (плоского конденсатора). Непрерывное изменение емкости фиксируется цифровым прибором в течение всего времени отверждения прослойки и передается на ПК. С помощью специальной программы по формуле (1) ведется расчет внутренних напряжений в зависимости от времени отвержденияIn diagrams 1 - the working cell; 2, 3 - plates; 4 - adhesive layer; 5 - a direct current source; 6 - digital device; 7 - measuring complex (PC). The method is as follows. An adhesive layer of normalized thickness is applied to the previously prepared surface of the wooden plate (the adhesive consumption in this case according to GOST is 180 ... 250 g / m 2 ). The resulting adhesive pair is cantilevered in a working cell connected to a direct current source, and then placed between the poles of the electromagnet. During the curing of the adhesive layer, deformation (bending) of the free end of the adhesive pair (flat capacitor) occurs. A continuous change in capacitance is recorded by a digital device throughout the entire curing time of the interlayer and is transmitted to a PC. Using a special program according to formula (1), the calculation of internal stresses is carried out depending on the curing time

Figure 00000001
Figure 00000001

где fмакс - максимальное отклонение конца склеенной пары;where f max is the maximum deviation of the end of the glued pair;

L - длина склеенной пары;L is the length of the glued pair;

Е1 - модуль упругости материала пластин;E 1 - the modulus of elasticity of the material of the plates;

J - момент инерции по сечению пластин;J is the moment of inertia over the cross section of the plates;

h1 - толщина пластины большего размера;h 1 is the thickness of the larger plate;

h2 - толщина клеевой прослойки;h 2 - the thickness of the adhesive layer;

yi - расстояние от центра тяжести склеенной пары;y i is the distance from the center of gravity of the glued pair;

S2 - площадь поперечного сечения прослойки;S 2 is the cross-sectional area of the interlayer;

Е2 - модуль нормальной упругости прослойки.E 2 - the modulus of normal elasticity of the layer.

После ввода тарировочных данных ПК обрабатывает данные опытов и выводит результаты обработки на печать. Индуцируемое значение в виде уровней напряжений в двоично-десятичном коде 8-4-2-1 и сигналы, описывающие выбранный предел измерений, транспортируются через два устройства параллельного обмена 15 КС-180-032 в ЭВМ. Периодичность измерений задается программно. Считывание сигналов и их преобразование из двоично-десятичного в двоичный код производится программами «EMOPR» и «EMPER». Преобразованное значение емкости применяется для вычисления внутренних напряжений в клеевой прослойке программой «EMOSN». По истечении времени отверждения полученные данные аппроксимируются методом наименьших квадратов подпрограммой «Appus», после чего программа «NGRAF» строит график, на котором наносятся опытные точки и аппроксимируется кривая.After entering calibration data, the PC processes the test data and prints the processing results. The induced value in the form of voltage levels in the binary decimal code 8-4-2-1 and the signals describing the selected measurement limit are transported through two parallel communication devices 15 KS-180-032 to the computer. The measurement frequency is set by software. Reading signals and converting them from binary decimal to binary code is done by the EMOPR and EMPER programs. The converted value of the capacitance is used to calculate the internal stresses in the adhesive layer by the EMOSN program. After the curing time has passed, the data obtained are approximated by the least squares method by the Appus subprogram, after which the NGRAF program builds a graph on which the experimental points are applied and the curve is approximated.

Предлагаемый способ определения внутренних напряжений может быть применен для ряда клеев, например:The proposed method for determining internal stresses can be applied to a number of adhesives, for example:

- КФ-Ж ГОСТ 14231-88 (смола карбамидоформальдегидная повышенной жизнеспособности) применяется для производства фанеры, мебели, строительно-столярных изделий и др. Массовая доля свободного формальдегида 0,5÷0,9%, концентрация водородных ионов pH 7,5÷8,7, массовая доля сухого остатка 67±2%;- KF-G GOST 14231-88 (urea-formaldehyde resin of increased viability) is used for the production of plywood, furniture, building and joinery products, etc. The mass fraction of free formaldehyde is 0.5 ÷ 0.9%, the concentration of hydrogen ions is pH 7.5 ÷ 8 , 7, mass fraction of solids 67 ± 2%;

- ПВАД ДФ 50/5Н ГОСТ 18992-80 (ПВА - дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная, Д - дисперсия, Ф - дибутилфталат или диизобутилфталат, 50 - минимальное содержание сухого остатка 50%, 5 - содержание пластификатора в пересчете на сухой остаток в процентах 5%, Н - низковязкая) рекомендуется для применения в бытовой химии, строительной и деревообрабатывающей промышленности, текстильная промышленность, производство упаковок и другое;- PVAD DF 50 / 5N GOST 18992-80 (PVA - dispersion polyvinyl acetate homopolymer coarsely dispersed, D - dispersion, F - dibutyl phthalate or diisobutyl phthalate, 50 - minimum solids content of 50%, 5 - plasticizer content in terms of dry residue in percent 5% , Н - low viscosity) is recommended for use in household chemicals, construction and woodworking industries, textile industry, packaging production and more;

- Клейберит «SUPRATERM 436» (водная полиуретановая дисперсия) плотность около 1,05 г/см3, pH - 7, применяется для 3-мерного приклеивания термопластичной мебельной пленки на МДФ-плиты или другие материалы с мелкопористой структурой.- Kleiberite "SUPRATERM 436" (aqueous polyurethane dispersion), density about 1.05 g / cm 3 , pH - 7, used for 3-dimensional gluing of thermoplastic furniture film on MDF boards or other materials with a finely porous structure.

Claims (1)

Способ определения внутренних напряжений, включающий операцию нанесения клея на предварительно подготовленные поверхности, соединение поверхностей, обработка в магнитном поле клеевого соединения, отличающийся тем, что в течение всего времени отверждения клеевого соединения непрерывно фиксируют цифровым прибором изменение емкости плоского конденсатора (склеиваемой пары) и передают информацию на персональный компьютер. A method for determining internal stresses, including the operation of applying glue to pre-prepared surfaces, joining surfaces, treating the adhesive joint in a magnetic field, characterized in that during the entire time the adhesive joint is cured, the capacitance of the flat capacitor (bonded pair) is continuously recorded with a digital device and information is transmitted to a personal computer.
RU2011109552/28A 2011-03-14 2011-03-14 Method of determining internal stress RU2456586C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109552/28A RU2456586C1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Method of determining internal stress

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109552/28A RU2456586C1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Method of determining internal stress

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2456586C1 true RU2456586C1 (en) 2012-07-20

Family

ID=46847518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109552/28A RU2456586C1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Method of determining internal stress

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2456586C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU661211A2 (en) * 1977-02-07 1979-05-05 Украинский Научно-Исследовательский Институт Механической Обработки Древесины Method of determining internal stresses in wood in process of drying
RU92013777A (en) * 1992-12-23 1995-04-20 Воронежский лесотехнический институт METHOD FOR DETERMINATION OF INTERNAL STRESSES IN ADHESIVE LAYERS
RU2298574C1 (en) * 2006-05-22 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Wood material gluing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU661211A2 (en) * 1977-02-07 1979-05-05 Украинский Научно-Исследовательский Институт Механической Обработки Древесины Method of determining internal stresses in wood in process of drying
RU92013777A (en) * 1992-12-23 1995-04-20 Воронежский лесотехнический институт METHOD FOR DETERMINATION OF INTERNAL STRESSES IN ADHESIVE LAYERS
RU2002103197A (en) * 2002-02-04 2003-10-20 Воронежская государственная лесотехническая академия The method for determining the internal stresses in the adhesive layers
RU2298574C1 (en) * 2006-05-22 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Wood material gluing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Verma et al. Comparative study of mechanical properties of bamboo laminae and their laminates with woods and wood based composites
Derikvand et al. A Modified Method for Shear Strength Measurement of Adhesive Bonds in Solid Wood.
RU2456586C1 (en) Method of determining internal stress
Gaff et al. Effect of cyclic loading on the elasticity of beech solid and laminated wood
SE421507B (en) Method for increasing the hardness of wood by compression
Archanowicz et al. Properties of particleboards made of biocomponents from fibrous chips for FEM modeling
NO20051637L (en) Production of glued timber by a short-cycle method
JP2005513193A5 (en)
Bomba et al. Influence of glue line thickness on the strength of joints bonded with PVAc adhesives
Gumowska et al. Production of layered wood composites with a time-saving layer-by-layer addition
Suzuki et al. Effect of element type on the internal bond quality of wood-based panels determined by three methods
RU2382806C1 (en) Method for adhesion of wood materials
Huang et al. Study on continuous cold-pressing technology of engineered wood flooring with EPI adhesive
Liu et al. A new concept of wood bonding design for strength enhanced southern yellow pine wood products
Ormstad Gluing of treated wood with Dynea adhesives
CN109278383A (en) A kind of composite board and preparation method thereof
Blanchet Long-term performance of engineered wood flooring when ex-posed to temperature and humidity cycling
YAPICI et al. Prediction of screw and nail withdrawal strength on OSB (oriented strand board) panels with fuzzy classifier
Obucina et al. The influence of pressure by thickness bonding on the shear strength of glulam
CN203171747U (en) Multilayer splice plate
Gaff et al. Impact bending strength as a function of selected factors
KR102473458B1 (en) Wood material not using formaldehyde and its manufacturing method
Efimova et al. Development of laminating methods of wood based panels with thin decorative veneer of valuable wood species
JP2008044330A (en) Method for manufacturing plywood
US7134858B2 (en) System for hot pressing cellulosic and lignocellulosic mats

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140315