[發明專利]一種利用小徑木制作空心圓木柱的方法

有效

• 申請號: 202011489996.9
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112606151B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 王寶金;任安捷;宋蓓蓓;于清涵;官潔茹;胡凱;蔡燚;田佩彬;徐棋;閆鑫宇;楊松;吳安齊;陳志保;朱南峰
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B27M3/00
• 分類號: B27M3/00;E04C3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種利用小徑木制作空心圓木柱的方法，將直徑120mm～130mm的小徑木截斷成長度為3100mm的木段，對稱鋸剖和齊邊成厚度為55mm、底面寬度為114mm的板材，干燥后加工成底面寬度為110mm、厚度為52mm、兩個傾斜側面之間的夾角為α的等腰梯形截面單元體，α根據由等腰梯形截面單元體所構成的空心木棱柱的內切圓柱直徑D確定，滿足關系式D＜400mm，傾斜側面與頂面之間可保留部分圓柱面；對等腰梯形截面單元體的一個側面施膠，由計算所需等腰梯形截面單元體的數量n，進行組坯和冷壓膠合，獲得空心正多邊形木棱柱，再進行外輪廓車削和規格截斷，最后獲得長度為3000mm、直徑小于400mm的空心圓木柱。

技術領域

本發明屬于木材加工領域，涉及小徑木加工利用技術，具體地說是一種利用小徑木制作空心圓木柱的方法。

背景技術

目前國內生產的大徑木產量較小，而小徑木產量較大。小徑木是指從天然次生林或人工速生林中間伐下來的直徑在60mm～160mm的木材。近幾年，隨著木材加工利用技術的發展，小徑木利用領域得到了拓展，利用率和利用價值也得到了提高。但是，小徑木的利用率和利用價值仍然有進一步提高的空間，仍將是今后木材加工領域研究的一個熱點問題。木柱作為重要的建筑構件之一，應能承受拉力、壓力、剪力、彎矩、扭矩的作用，通常需要采用大徑木制作，對原木的質量要求較高，通常為實心結構。但是，根據力學分析研究，木柱中間的材料對力學強度的貢獻并不大，因此實心木柱不但重量大、而且造成木材資源的浪費?？招哪局梢詼p小木結構的自重，提高結構自身的剛度，抗震性能好。如果能將小徑木用來制造空心圓木柱，則能節省大量優質木材，并能提高小徑木的利用率和利用價值。

發明內容

為進一步拓寬小徑木的利用領域，進一步提高小徑木的木材利用率和利用價值，本發明提供了一種利用小頭直徑為120mm～130mm的小徑木制作長度為3000mm、直徑小于400mm的空心圓木柱的方法，具體包括以下幾個步驟：

步驟1：小徑級木段準備：選擇外形圓度較好、長度方向較直、直徑為120mm～130mm的小徑木，將其截斷成長度為3100mm的小徑級木段。

步驟2：小徑級木段鋸剖：采用多鋸片圓鋸機按左右對稱原則一次性將小徑級木段加工成兩塊厚度為55mm、側面保留圓柱面的毛邊板。

步驟3：毛邊板齊邊：采用雙鋸片裁邊圓鋸機對毛邊板的兩側進行齊邊，加工出垂直于底面的垂直側面，齊邊后的板材底面寬度為114mm，垂直側面與頂面之間可殘留部分圓柱面。

步驟4：齊邊板材干燥：對齊邊后的板材先進行自然干燥，然后再進行強制干燥，將齊邊板材干燥到12％～15％的含水率。

步驟5：干燥齊邊板材定厚精加工：采用雙面木工刨床對干燥后的齊邊板材的底面與頂面進行精加工，使其成為厚度為52mm的等厚板材，垂直側面與頂面之間可殘留部分圓柱面。

步驟6：等腰梯形截面單元體制備：采用刀軸可傾斜調節的雙面木工銑床對定厚精加工后的等厚板材的左右兩側進行精加工，加工出左右對稱的兩個傾斜側面，獲得等腰梯形截面單元體，等腰梯形截面單元體的底面寬度為110mm，厚度為52mm，傾斜側面與頂面之間仍可殘留部分圓柱面，等腰梯形截面單元體的兩個傾斜側面之間的夾角α根據由等腰梯形截面單元體所構成的空心木棱柱的內切圓柱直徑D確定，α與D之間存在的數學關系為D＜400mm。

步驟7：等腰梯形截面單元體施膠：采用輥涂的方法對等腰梯形截面單元體的一個傾斜側面施加三聚氰胺膠黏劑，單面施膠量為150g/m²～170g/m²。

步驟8：空心木棱柱組坯：根據公式計算構成一個內切圓柱直徑為D的空心木棱柱所需的等腰梯形截面單元體的數量n，然后根據空心木棱柱的結構要求進行排列組坯，并用繩子進行初步捆扎，獲得空心木棱柱坯。