Прочность при сдвиге

Большинство клеевых соединений работает на сдвиг, поэтому сопротивление сдвигу является самой распрост­раненной характеристикой их прочности. По способу приложения нагрузки различают сопротивление сдвигу при растяжении, сжатии, изгибе, кручении. Вид образца и его размеры зависят от свойств соединяемых материа­лов, а также от конструктивных и технологических тре­бований. Формы образцов для определения прочности клеевых соединений для каждого из указанных видов нагружения весьма разнообразны, поэтому описать их сколько-нибудь подробно не представляется возможным. Рассмотрим лишь наиболее типичные случаи.

Чаще всего клей для дерева испытывают на сопротивление сдвигу при растяжении и определяют на образцах с односторонней нахлесткой. Такие образцы применяют для испытания прочности склеивания листовых материалов: древесного бруса, древесного шпона, шанеры и других. Например, по зарубежным нормам прочность клея для дерева определяют на образцах с односторонней на­хлесткой. При толщине материала до 3 мм длина нахлестки 10—13 мм, при толщине более 3 мм Длина на­хлестки 25 мм.

Клей для дерева испытываемый на клеевых соединений фанеры часто применяют образцы с двойной нахлесткой, у которых благодаря отсутствию изгиба показатели проч­ности статистически более устойчивы. В данном случае каждое наблюдение представляет средний показатель прочности двух клеевых швов. Не возникает эксцентри­ситета сдвигающих усилий и в образцах с кососиммет­ричными прорезями. Такие образцы рекомен­дуются для испытания клеевых соединений древесины, древесных пластиков, плит, пластмасс.

Сдвиг при сжатии весьма распространен в практике испытаний клея для дерева. Приме­няют его и при определении прочности клеевых соедине­ний (древесины, пластмасс, композитов), используя в основном одно-срезные образцы. При таких испытаниях клея для дерева приходится использовать приспособления, которые влияют на результаты испытаний вследствие сил трения в упорах и зажимах, неточности установки образцов и т. п. Особенно это относится к ме­тоду испытания фанерной продукции (ГОСТ 9624—61). Для того чтобы ограничить влияние побочных факторов на прочность клеевых соединений при сдвиге, вносят различные усовершенствования в приспособления — применяют роликовые катки, тарирующие пружины винтов и т. п. При двустороннем сдвиге образцов сжимающей нагрузки приспособлений не требуется, но это не уменьшает разброс показателей, так как возникают побочные напряжения отрыва.

Несмотря на то, что сдвиг при сжатии в приспособлениях происходит в более благоприятных условиям с точки зрения передачи усилия на шов клея для дерева и распределения напряжений, концентрация последних все же значительна.

Клей для дерева при сопротивление сдвигу при изгибе определяют на об­разцах, склеенных из двух брусков, с клеевым швом, расположенным горизонтально в нейтральной плоскости.

Образец разрушается, при этом важно, чтобы пролет возможно более приближался к длине образца. Значения прочности клея для дерева на сдвиг при изги­бе обычно значительно больше получаемых при растя­жении или сжатии, что объясняется влиянием сжимаю­щих напряжений, нормальных к клеевому шву.

Для испытания прочности клеевых соединений мето­дом кручения склеивают или вырезают из клееного па­кета многослойные призматические образцы размером до 50х50 мм. Скручивая образец вокруг оси, перпендикулярной плоскости склеивания, нагружают одновременно несколько клеевых швов и, последователь­но скалывая их, определяют среднюю прочность соеди­нения.

Вследствие меньшего влияния концентрации напря­жений значения прочности на сдвиг при кручении выше на 10—20%, чем при сжатии и растяжении.