|
Часть
2
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART02.HTM
В простейших своих формах такая конструкция и сейчас страдает все тем же старым недугом
-
недопустимые течи в
плохую погоду
.
Этот недостаток усугубляется намного большим весом современной оснастки и
,
следовательно
,
большими нагрузками на корпус
.
Конечно
,
все это можно преодолеть мастерством и усложнением конструкции
,
но тогда
стоимость деревянного корпуса будет больше
,
чем стального или сделанного из пластика
.
Глава
6
КЛЕЙ И ФАНЕРА
,
или
СЛЮДА В ПЛАНЕРАХ
И если все летит к чертям
,
вбивай громадный гвоздь
.
Тот факт
,
что прочность конструкционных материалов составляет обычно
1-5%
от прочности химических связей
,
до
недавнего времени не имел особого практического значения
:
соединения деталей и элементов в конструкциях были
настолько плохими
,
что даже такая прочность материалов едва ли использовалась полностью
.
Правильно сделанные
узлы и сплетения канатов дают от
40
до
80%
прочности исходного каната
.
Соединения древесины гвоздями
,
шурупами
,
штифтами
,
шипами еще менее эффективны
.
Более прочные соединения дают такие операции
,
как связывание ремнями
,
шитье
,
заклинивание
;
ими пользовались еще первобытные люди и
-
до недавних пор
-
моряки
;
еще и сейчас так делают
сани
.
В
20-
е годы корпуса гидросамолетов сшивали
,
используя в качестве нитки медную проволоку
,
Шурупы
,
которые с удовольствием применяют плотники
-
любители
,
являются самым плохим способом соединения
.
Между первой и второй мировыми войнами в Германии предметом серьезных исследований был гвоздь
;
немцами были
разработаны новые и очень разумные формы механических соединений
.
Результаты этих работ используются иногда и
сегодня в строительстве деревянных домов
,
но в целом механические соединения древесины сейчас отодвинуты на
задний план операцией склеивания
.
Современные клеи позволяют использовать древесину с большей эффективностью
,
но вместе с тем возникли
,
конечно
,
и новые трудности
,
и новые проблемы
.
Клеи
Стараниями многих ученых мужей и научных комитетов на проблему склеивания наброшен полог таинственности
.
В
действительности же элементарная теория склеивания достаточно проста
,
трудна практика клейки
.
Как мы видели в
главе
2
,
любая поверхность обладает энергией
-
это следует из самого факта существования поверхности
,
твердой или
жидкой
.
Если мы возьмем твердое тело и жидкость по отдельности
-
каждое вещество в контакте с воздухом
, -
то их
поверхности будут иметь свои значения поверхностной энергии
.
Но если жидкость попадает на твердое тело и
смачивает
его
,
то энергия поверхности раздела между ним и жидкостью будет меньше суммы исходных энергий этих поверхностей
в контакте в воздухом
.
смачивание
,
таким образом
,
связано с понижением энергии и будет иметь место всегда при
контакте жидкости с твердым телом
*.
*
Иногда при очень малой степени
смачивания говорят об отсутствии
смачивания
.
Жидкость на поверхности твердого тела может тем или иным путем затвердеть
,
например она может замерзнуть
.
Энергия
границы раздела при этом существенно не изменится
.
Следовательно
,
чтобы убрать затвердевшую жидкость с твердой
поверхности механическим путем
,
придется воспользоваться энергией деформации
,
то есть приложить механическую
силу
.
Таким образом
,
адгезия
(
приклеивание
,
прилипание
)
в принципе очень похожа на когезию
(
внутреннее сцепление
).
Принципиальной разницы между прочностью склейки и прочностью твердого тела нет
.
Обычно энергия поверхности
раздела между клеем и твердым телом несколько меньше энергии свободной поверхности прочного тела
,
но эта разница
не слишком велика
.
К тому же она и не имеет особого практического значения
;
реальная прочность все равно
значительно меньше
,
чем
,
казалось бы
,
должна быть
.
Причины слабости адгезии сегодня мы понимаем
,
пожалуй
,
хуже
,
чем причины малой фактической прочности
.
Несомненно лишь одно
-
они имеют сходный характер
.
Таким образом
,
любые два твердых тела можно приклеить одно к другому
,
если мы найдем жидкость
,
которая
будет
смачивать их обоих и затем затвердевать
.
Трудности здесь носят чисто практический характер
.
Дерево очень
хорошо клеится замерзшей водой
-
такая склейка успешно пройдет большую часть обычных испытаний
.
Столярный
,
или
мездровый
,
клей можно рассматривать как модификацию именно такого клея
-
лед
,
температура плавления которого
поднята до более приемлемого уровня
.
Мездровый клей
-
то же самое
,
что и подаваемое к столу желе
,
лишь воды к
желатину добавлено поменьше
,
а сам желатин может быть получен из костей
,
кожи
,
копыт
,
рыбы и
т
.
д
.
Концентрированный раствор желатина размягчается при нагреве до
70-80°
С
.
Намазанный на древесину
,
он прочно
прихватывается к ней при охлаждении
,
и соединение вскоре готово
.
К сожалению
,
этот процесс легко обратим при
нагревании или намокании
.
Кроме того
,
желатин
-
прекрасная пища для грибков и бактерий
.
Поэтому мездровый клей
пригоден для использования только в закрытых помещениях
.
Несмотря на это
,
его применяли в первых самолетах
.
Места
склейки покрывали защитным слоем лака
,
но это не всегда достигало цели
.
Тот же клей в спиннинговых удилищах
защищается от воздействия внешней среды путем пропитки всего удилища в формалине
.
Такая обработка не могла
VIVOS VOCO:
Дж
.
Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» -
Do'stlaringiz bilan baham: |
