ارائه مدل رگرسیونی برای پیش‌بینی ظرفیت لنگر خمشی اتصال‌های ساخته شده از تخته چندلا با پیچ و مقایسة آن با MDF و تخته‌خرده‌چوب صنعتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی واحد نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

2 استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی امکان پیش‌بینی ظرفیت لنگر خمشی اتصال‌های ساخته‌شده از تخته چند‌لای پهن‌برگ، با پیچ رزوه ریزودرشت، با استفاده از مدل‌های رگرسیونی انجام‌شده است. ضخامت تخته‌چندلا در اعضای اتصال 19 میلی‌متر بود و برای مقایسه از تخته‌خرده‌چوب و تخته فیبر با چگالی متوسط (MDF) با ضخامت اسمی 18 میلی‌متر استفاده شد. پیچ‌های موردبررسی پیچ پانلی رزوه ریز و رزوه درشت با قطرهای اسمی 5/3، 4 و 5 میلی‌متر و طول اسمی به ترتیب 5/3، 4 و 5 سانتی‌متر و پیچ‌های خودکار با قطر اسمی 4 و 5 میلی‌متر و طول اسمی 4 سانتی‌متر بودند. نتایج نشان دادند که ظرفیت لنگر خمشی اتصال با افزایش طول نفوذ و قطر پیچ افزایش می‌یابد و طول نفوذ پیچ در مقایسه با قطر آن، تأثیر بیشتری روی ظرفیت لنگر خمشی داشت. ظرفیت لنگر خمشی در اتصال‌های ساخته‌شده با پیچ رزوه درشت در مقایسه با اتصال‌های ساخته‌شده با پیچ‌ رزوه ریز بیشتر بودند. بیشترین میزان ظرفیت لنگر خمشی (N.m 76/71) مربوط به پیچ رزوه درشت با قطر 5 و طول نفوذ 28 میلی‌متر بوده و کم‌ترین میزان آن ( N.m08/12) در پیچ رزوه ریز با قطر 5/3 و طول نفوذ 9 میلی‌متر دیده‌شده است. بر پایه مشاهدات، ظرفیت لنگر خمشی تخته‌چندلا نسبت به MDF و تخته‌خرده‌چوب بیشتر است. در نهایت با تحلیل‌های صورت گرفته معادله Wc = 3.426×D0.615×P0.639 برای پیش‌بینی ظرفیت لنگر خمشی با پیچ رزوه درشت و Wf = 4.684×D0.415×P0.568برای پیش‌بینی ظرفیت لنگر خمشی با پیچ رزوه ریز بر پایه قطر و عمق نفوذ پیچ به دست آمدند. مقادیر پیش‌بینی شده از مدل ارائه‌شده، با اندازه‌گیری‌های تجربی با یک تقریبِ نسبتا خوب، همخوانی نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها


[1]     Ebrahimi, G., 2006. Engineering design of furniture structure. Tehran university publication, 491 p. (In Persian).

[2]     Arabi, M., Faezipour, M., Layeghi, M. and Enayati, A.K., 2011.  Prediction mechanical properties of particleboard and analysis the interaction effect of slenderness ratio and resin content, using linear, quadratic and exponential equation.Wood and Forest Science and Technology, 24(2): 219-231. (In Persian).

[3]     Semple, K.E. and Smith, G.D., 2006. Prediction of internal bond strength in particleboard from screw withdrawal resistance models. Wood and Fiber Science, 38(2): 256 – 267.

[4]     Eckelman, C.A., 1969. Engineering concepts of single-pin dowel joint design. Forest products journal, 19 (2): 52-59.

[5]     Eckelman, C.A., 2003. Textbook of product engineering and strength design of furniture, West Lafayette (IN): Purdue University Press.

[6]     Hill, M.D., and Eckelman, C.A., 1973. Mortise and tenon joints: flexibility and bending strength of mortise and tenon joints. Furniture Design Manufacture, 72: 27-65.

[7]     Bahmani, M., Ebrahimi, G.H., and Veisi, J., 2009. Design of experimental model for predicting ultimate bending strength dowel joint in medium density fiber. Iranian Journal of Natural Resources, 62(4): 335-342. (In Persian).

[8]     Kasal, A., Erdil, Y.Z., Zhang, J.L., Efe, H., and Avci, E., 2008. Estimation equations for moment resistances of L-type screw corner joints in case goods furniture. Forest Products Journal, 58 (9):21-27.

[9]     Kasal, A., Sener, S., Belgin, C.M., and Eff, H., 2006. Bending Strength of Screwed Corner Joints with Different Materials. Gazi University Journal of Science, 19(3):155-161.