福島大学遷.舞報告34号(欝8蔀 37
旋回木理をもつ板材の乾燥ねじれ
小 沢 勝 治
〔i霧鐘年§謬3奪諺 受鐘、)
D理塗g Tw重st o{Bo鍵d w墨斑S瞬盤墨Gr&撫
Kaをs縫葬02AWA
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董。墓、
茎.緒 縢
籔の乾燥に繹う蔓いには,縣そう,璽そ参,縦そ参およびねじれなどボあるが,この中で旛そ りについては雛に井阪ら璽泌によ吟遅論的に解墾されているが,その纏の狂いについての験討は 充分とはいえな駕・。乾燥によって起こる本1材のねじれを乾燥ねじ。れとよぶが荘最近カラマツ耕を 騨絹する上で,この乾燥ねじれぶ著しいため特設こ問題となってぎた。叛の乾燥ねじれきこついては,
撰種や採材部位と乾燥ねじれの麗係を墾らかにした,大倉ら3},B雄む6童s樽らの鰻告のほか,交錯木 履の極麟極について乾燥ねじれを弾性学釣考察から運講式を誘導した竹村5きの藩究がある。
そこで本章蓑では籔1農振:における旋懇水運と乾燥ねじれの麗係を閣らか毒こするため,木表と木裏
38 小駅:旋蹴太驚をもつ緩材の乾燥ねじ誕
の木蓮懇旋角および毅縮率などを驚いて,乾燥後の板欝藪に饗われる乾燥ねじれを求める蓬講式 を幾懸学的に誘導し,臠せてその式の適合牲をカラマツを難いて実験的に穣駁した。
2、選 論
糎霧擾の乾燥ねじれは,欝墓.iに示すように籔における2つの薄角織方陶藪面S1(懸角形 A療紛),S長懸角形欝ぎGC)の反歩の差と考えることがでぎる。ここで運論式誘導にあた参,羨 鍵!として取振う叛欝蔽は次の条件をみたすものと糠定する、め擾羅娠の厚さ(半径)方向の叡編
む.︑
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は,いずれの鶴位においても講一と考える.2)極の長軸方幽の駿縮は厚さ方講および輻(接線)
方海に比較して著しく小さいから無視する。3)嬢方霧の叡纏はいずれの部位をとっても岡…と 考える。む残留応力はないものとして取擾う。そこで教誨嚢の叡縮差に基づく乾燥後の極の外角 綴方陶断面Sゴ(仁i,欝の反む第を次のように求める。すなわち,欝に示すような藪において,乾 燥講の大きさ8×轟の正方形極における木表および木裏の薄舞線の長さゴ擁嬉遊擁β,勝2m
θC〉,ゴ椀(4薩監E澄,4澱罵F6:)および季憂鬱さTの乾燥後の長さをゴ巽,4&およびTヂとする。
ここで轟,轟は麟に題すように中心角εfの藤に反る。そこで轟に鰐する麟率半餐を姦とし て,さらに極の半鋒方海叡縮率をα,とすると
轟汗姦εゴ,轟;(あ+τ〉ε54}汁丁1εゴ であわ,
轟一轟mγεぎ, γ=T(i一α./.
福島大学謬、稗報告3塁砦(簿麟) 3§
したがって
ε汗(轟一み/〆7 (レの.
また
か5蘇鉄i一α.1/(姦一線)
そこで,乾燥蓄こよる反参勤は次のように.与えられる。
y畝樋s爵爵漂デ豆[i−c・s協三翻婦2/
簾熔蕪1拙鍛露繋霧∫る。 1
まず轟を求める。F量薯.2に示すようにみ×善の鑑方形 本実蓼鐸の木蓮1垂旋角(以下繊維ゴ走1藁筆角とよぶ)をθ∫と すると,4張,6舞は次のように与えられる。なお,上 遠のθ∫に麗して家運懇旋角が繊雑走窮角と等しいと
した摂麺、は,害彗製法§縁こよる木理羅旋角と極嚢で求め た繊維素海角が一致するという報魯守}に基づくもので ある。
馨に,おいて,4∫、π〆鷲(瓢の業轟轟,幹#πμ,s蚕砂二
。総砂美iノ〆壱であるから
振詔s醸ψ耀∫)羅ゴcos(¢一θ∫〉
み∫2二4sl簸紗一θ∫/皿4cos(少十8∫l Jノ汗ゴS量鍛ゆ一θ∫/皿4C倉S(ψ+θ∫/
」ノ2躍s蝋継θ∫/課4c倉s紗一θ∫1
さらに乾燥後のこれらの長さを(ず/で表愛することと すると爵、,轟2は極の魑方自敬編率を臨とするとき
取.2.盆e豊at魏s蜘醸wεe鍍次式となる。
1』灘二謡露悪副
(i/
w工⁝
}}1 舞
舞 \蟹亀
、
ll一\荘鯛葦、
昂 ¥
イ 騨 、 i〜 、
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φ \聖
篭 ,
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霧ぎa量簸鍛菖董ea磁t煙董e鍛鎮紮。鍵盤即一 農a壷蕪簸む睡膨ε極。我r〔量.
陶teSl募:s緯algr廊a峰eゆ鷺
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碁
(2)
また,木裏鯨摘縫ゴ,、,4,、の乾燥後の長さ轟,磁は木表の場合と属様の手法で得られる・す なわち、上式のθ∫を木裏癒の本建懇旋角島で置ぎ換えることによって次式で与えられる。
11』灘漁濡瑳1寡/ 鱗
式中の醇およびθむは木表および木裏いずれの場合も木表灘からみたとぎの繊維走露角で考え,
S圏旋の場合を正,Z懇旋の場合を負として掃う。
(2〉,(3/式で得られる乾燥後の2緩の鰐角線4舞,轟≦ゴ舞,誘2はそれぞれ中心角ε薪 4言ドだ鼓 ε、工臨皿め2の瓠に反る。したがって窮蓼.3に示す極馨飯の蔓意のみ×毒極におけ
T(茎一α,/ T(i一α.)
る2つの鰐角線方海藪嚢の乾燥後の反触y、,夕、は(碁式によウそれぞれ次のように与えられる。
韓
歪新
{ 多
儲 口 口 唱
き
巨
{ き
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小獣二旋瞬本選をもつ籔舞の乾燥ねじ翻
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餐畿Slyt,ダ2:δ茎s晦。鐡綴s醒
6ぎy至難響tW圭st.
1糞禦1捻絃ll/
紛 したがってF慰3からδ×毒籔の乾燥ねじれを4γ
とすると,鍵〆と反ウ擁,発の欝孫は極纏がδである からみ}4〆業第一聾であウ,したがって単位長さ当た
疹の乾燥ねじれ」γは
_∠ぎγ _y歪一y2
∠1γ一 一一一 (5〉
毒 が
緩馨極(長さL,輕拶m2齢の全捧の乾燥ねじれγは
γ蜘L手1絵㌃窪・/
x〔i…s{熟三綱遜223鑑の 塗一 {発三富}/l ⑥
(繕式は次のように簡終にすることができる。豪ず,
(2〉および(鏡式を簸略する。
ラニ 轟袖/i一(2α塑α鋤s2(争紛に麺て・c・s2
({一θ∫/結÷吉s量簸2θ∫,勲,伽甜一ゐ。・s2
(争θ/殴慶鞭あるか撮}至凝鋤敬式で与筋摘.
瞬様に
織鵜ll/
(7)
また,
織三孝:灘/
(8/
次に(磨式を透絵免する。
(7〉および(蓼〉式よ参 醜&
皿㎜鍔洗 く簿 節面識
〜皿
̀皿
よ 〜〜
44
皿 皿
重 2デみダむ
4記
したがって(4)式は
轟轟大学礫群報告34号(欝84)
1』慧羅鍵轍蹴ll}!
《 したがって({勢式は
9
F圭霧.逢、Mεt熱}δ{{獲強w紐琴海t蓑e至}難蚕簸r盆・
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鐸otes二9:露出.
卜経国
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下一軒−⁝−一−ーーーLーー⁝一︷一︑︸︑⁝ー多重
碧量9.暮.Met魏{or餓eas銭τ瞭 t垂es籔a蔓暮r寂塾&麟e5 盆t鞭蝕t・s&w簸もGa羅、
翼磁es:毒=戯一秘、θ!
爵
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乙
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藪
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(yドタ2)L_L(2一飽IT(i一αr/
γ=m が ㎜『㎜一匠石毎(θ∫一み善/
×卜…s襟1舞納1 (欝1
極暇藪における乾燥ねCれの方肉縁{鎗〉式におい て8ノー㌫の萱負によってぎ蒙る。すなわち
鱗 s暴旋秘藩の極では,鍔>轡,翻>馨であ参木裏 の繊維走内角が木裏よりも大ぎい(θ∫>θむ〉ωのと ぎ,8ノー総>馨となるから擾の乾燥ねじれはS方糞垂こ,
また,θむ>θ∫>§のとぎ,8ノーθむく§となむ乾燥ねじれ は逆にZ方陶となる。
鱗 Z霧旋材額の緩では.θ∫く§,醜くむであ参木表 の繊1維走内角が木裏よ尊大ぎい(1θ∫1>1θ薩〉とぎ,
麟式中のθノー島は一(iθ憐一睡講}<轟となるから 極の乾燥ねじれはZ方講,奮た,1θ∫1<1θむiのとぎ 1θ51−iθ∫i>(肇とな鯵S方講となる。
麟 水嚢がS方晦,木裏がZ方講の板では,θ∫>§,
醜<§でiθパ>i島1および韓蛙<i洗iのとぎ,式 中のθ∫一命は縛鐸+1θむ1>§でいずれも正となる から乾燥ねじれはS方講である。
木表がZ方講,木裏がS方海の板では,θ∫〈巷,乱>癖で 緯∫i>iθむiおよびi8∫kiθら1のとぎ,式中の3∫一θむは一(1 θ講十睦むi〉<暮でいずれも負とな参,乾燥ねじれはZ方麹とな
る。
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営重9.6. 残璽et}茎{X玉敢}ギ盤e盆S蟹で童η悪t簸e&登9妻e o{毒でy量簸竃tw圭stγ8a鍛{董
C聯ε麺SεaS磁e6む0欝4、
簾otes痔ギ:瞬4磁緩sea総数鍵痴a躍.舘6圭麟acε韓ε鍍 CQrr駐鍛。貧毬福警笛範.
42 小澱:旋鱗木聖をもつ極耕の乾燥ねじれ
諺.実 験
3.董.実験方法
諺.茎、董.僕試丸太と僕試叛
供試樹種としてS懇旋撰種のカラマツを驚いた。供試曳太は宮蟻察巻石毒私喬秣産(i§鋤年盛 月伐採)で,採馨地熱高馨〜4.馨む搬,元導年輪数誌,元韓嚢径誌。搬,素馨直径鱒。盤である生兎 太から,元揖よ吟L鱒〜乞5毒膿の部位から長さ6むC搬の;毫太をi董一箋縛し,これを僕試1汽太とした。
この供試丸太の元導から摩さ約欝C獄の霧叛を採取し,蟹嚢法による遜旋角および含水率の灘定 に躾した。供試綾は醗霧.蓬に示すように,ほ繧瞬心門であった僕試兎太の最大澄窪を示す方講よ
り髄から頴次韓総欝欝,厚さ瞭無搬,長さ灘碁盤搬に錐甥仕上げした供試藪をえた。供試飯の乾 燥は室内で桟木の一とに乗せ約互選閥ごとに反転し,約i年闘欝然乾燥した。供試檬の乾燥前の平 均倉本率は遊秘薬275%,必読謡銘%であった。
諺.玉.2.供試叛4〉繊維走向角,駿譲率および乾燥ねじれの灘定
搬漉玉.丁簸e魯reセ量ca董a蕪琶X脚質盤甑謎V3豊雛es憐γ.財議εa螺eo{
幽幽琶t覇S重0葺《撮a搬ats編垂at−saw賞琶⇔欝血.
黎倉盆羅 翼脅.
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a盤奮楚(慶9.)
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1
ア アぞ
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iiiii玉茎iii222222 玉23456﹇.〜き§§垂23尋567欝曾春墨23尋5 茎i玉i至魯轡§§春夏91巷i至iii玉iii至正 32董ii9889警倉§5§8iむ2暮○む2222 222223222222婆2i2232233233 i馨57§駐導77§97巷38372§72389警
i.95.嚢 i 15.董6.81 }7・8
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一襲.婆 尋.6 魂.6 5、暮 3、7 茎.7
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5.3 9 5、茎 玉.2 3.6 3.7 8.2 −3.2 :
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§、き 尋.3 6.7 一嘘、2
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一玉.茎 欝.暮 1 5、§ 鴫.7 i
雛 Il!l i
3.i−3.2i
2.i
§
2.璽
3、2 一聾.警 一号.容 一2.尋 2.§
一幕.7 1.3 昏.3 欝.6
3.§
2.罎 尋.2
i、3
−3、墨 一淫、春 塁.3 圭.3 3.2
茎.i
翼。童eS lγ c頒£遡奎ate嬢 もy 恥.至{要.
篠島実学蓬餅報告誕辱(欝麟) 逢3
繊維走総角は,ぎ壕.5に示すように供試藪の木表および木裏のき毅蓑串央蕊における繊維の湿残 方爽を解麟顕緻鏡(×鐙)下で求め,旋懇本選に基づく木鵡からのずれを各々鳥,島,露盤島一高,
板長さをみとし,供試極の織難産薄色 θ(5∫または醜〉は次式から得られる。
爵
θ業陰パー (i至/
煮.
なお,木表および木裏の繊維走講角鍔,
醜の表示縁韓i試緩の木表灘からみて,S 麟旋のものを正Z懇旋のものを負とし
た。
供試極を採取した残余の藪から2〜3 教の駿纏率灘建羅試片(輻約灘獄獄,灌 さ欝盤錯,長さ欝欝盤)を作製し,乾燥 蕪後の長さを蓑りα.,臨を算鑛した。
乾燥ねじれの実験鐘γ。はF玉警.6に示 すように,乾燥後供試緩の木表綴の逢賎 を定盤上に霞き,密養しないi購の盤面 からの高さ海をダイヤルゲージで,その 時の極輻欝ズをノギスで灘定し,次式に
よ祭計算した。
豊海
γε#s盤『一一 ・ (稔)
膨 3.2.結桑と考察
供試え太の半径2方1鞭こおける木理懇 綻角の変動を琶霧.7に示した。また,供 試極における繊雑走露角,叡編率および 乾燥ねじれ珍,ンをT3瞬e iに示した。
まず,乾燥ねじれの方講については,
γ。およびγの死負が一致したものの比 率億供試極22枚中鷺孜で5§%,不…致 のもの27%であった。 しかしながらγ、
とγのいずれかが坐5。以上を示す供試 極では,墨継を示す供試飯翼0.毘,2i,負 籏を示す馨0.6,鱒において完全に一致
している。このように建論値が琵または 負の大きい魑となる供試板では実験纏の 豆三農とよく一致した。
各供試飯に。おけるγと為の騨係を F董9.8に示したが,その結果1まγ皿γ、線 に鰐して穏当なばらつぎがみられる。こ のようにγとγεのヌま臨脅生翼翼悪い濠1鐘と しては,板の残留癖力の影響およびθノ,
薩2
藩(多
8 6 4 2
る
0 4 8 籏 欝 20 2尋 28 32 0
衰塗篭磁紬er{ro羅餌鵠
欝瞭.7.衰e漉㈱甑抽eをwe艦t魏s碑a翌悪r搬a螂e舞戦遜 t難e離細蟹麟εr{r鱗採t娯齢騰癖109.
翼otes:A,8:(里}r8ct董{鴇s窃{0−A謹護()書塗野球、§,
rむs欝ect圭、下働.
︵審議著︶入
筆2
頁)
8 6
毒
2
青
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一§
榊8
監
= ノー γ卸■ 泌毒 嶺● オ 3︑穏 3〜
総噸
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9● 50
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6■ ●鵠 曽■ 茎 詳 5 鄭 篇 ゼ3空串 9姦 5%− 2 2⁝・ 一⁝⁝⁝一−▼ーー⁝⁝− 一一I−一
榊8_魂榊2(》24暮8で{}
蔦(δε9芋ee)
鞭.8、C脚ar圭s磁虚t塾e醸童こ註垂a認ex麟蹴鵬茎 憾雛esγ.γ、勧ギ盤a韓9納銀r蜜gtwlst・
灘eSlγc識飆飆藝y勲,難※※ls麟糞ca溢誠
i%董εve董.
縣携〔}
4垂 事訳1旋癒木遷をもつ籔誘の乾燥ねじれ
紘が必ずしも木表および木裏を代表する繊雛走霧角となっていないことなどが考えられる。講者 については乾燥極秘に残留慈力がどの程窪生ずるのか,また,後老については極嚢飯において一 般に極i輻が広くなるほど中央部{立と{難覆費こ近い音獣堂で繊雄走海角が異なる簸i薄潜みられるから,
木表および木裏における平均的な繊維麦海角の求め方などについて今後験試する必要ボある。
達.結 論
本輯では飯薄板における乾燥ねじれを,飯の2薄角綴方海難嚢の反歩の差と考え,この反彗を 幾欝学的に考察し,鐵羅走向驚,纒方陶叡縮率などを篤いて乾燥ねじれの理講式を誘導した。重 た,式の実穣牲を得るため簿略化して近懲式とした。籔騒擾の乾燥ねじれの方向は,近雛式によ
甑木表と木裏の繊雛達海角の差の箆負によってき玄ることが霧らかになった。
この近{鉄式の適合盤三をカラマツ擾馨籔で実験的に験試したところ,供試餐憂孝こよ参薦値購に趨楽 なぱらつきボみられた。しかし,乾燥ねじれの遅論魑が蛋または負の大きな値を示す飯では実験 嬉の符畢とよく一致した。
謝 辞
本醗究を進めるにあた鯵,終嬉懇窮なるご捲導を購わった京都大学農学藻教授中戸莞二博士に 籍して深く感謝の惹を表します。また,実験にご協力いただいた本学鐚銭藤弘一被官に感謝いた
します。
文 献
㍉.ノ﹃ジ︶︑.ノ︑ノ玉ノ︶
i23唾567
弁駁矍鑠;趨療 議:株試醗究鞭告,7茎号,i2i〜至3§(i§騒).拝薮薫鄭:疑と,警7琴,73〜82囎57).
大倉緕二1小沢勝治1籬垣宣裕:本材学会謙,§纏),鷺i〜i塞(欝欝).
露a垂磁韮s,v.」物躍sごゴ.,§(i),鱒〜灘α§72).
竹村冨男:本読学会誌墾(3),璽83〜i灘(i欝8〉.
大倉精二1慧鰯大学農紀要.蓼号,5§〜鯵舞(欝瀦).
中舞紳策:株試羅究鞍告,2鐙骨,蟹〜i難(鯵72).