Predictive expressions for withdrawal force capacity of various size of dowels from particleboard and medium density fiberboard

The objective of this study was to develop predictive expressions for estimating the withdrawal force capacity of various size of beech (Fagus orientalis) dowels from medium density fiberboard (MDF) and particleboard (PB). Furthermore, effects of the base material type, dowel diameter, dowel penetration and adhesive type on withdrawal force capacity were investigated. Polyurethane (PU), polyvinyl acetate based D2, and polyvinyl acetate (PVA) adhesives were utilized for gluing of dowels. A total of 540 specimens were prepared for edge and face withdrawal force capacity tests including two material types (MDF, PB), three dowel diameters (6 mm, 8 mm, 10 mm), three dowel penetration depths (15 mm, 20 mm, 25 mm for edge, 6 mm, 9 mm, 12 mm for face), three adhesive types and five replications for each group.  Specimens were tested under static withdrawal forces. Based on results of tests, predictive expressions that allow furniture engineers to estimate edge and face dowel withdrawal force capacity as a function of dowel diameter and dowel penetration were developed. Calculations showed that the expressions developed provided reasonable estimates for withdrawal force capacity of dowels. As a result of statistical analyses, material type, dowel diameter, dowel penetration, adhesive type and their four-way interaction have significantly affected the withdrawal force capacity of dowels. Test results also indicated that PU adhesive and MDF ranked the highest withdrawal force capacity among the adhesive and material types. Increasing either dowel diameter or penetration tended to have a positive effect on withdrawal force capacity. Dowel diameter was found to have a higher effect on withdrawal force capacity than dowel penetration

TÜRKİYE'DE ÜRETİLEN ÇEŞİTLİ TİPLERDEKİ AHŞAP EV SANDALYELERİNİN PERFORMANSLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Bu çalışmada, Türkiye Mobilya Sektörünün önemli bir bölümünü oluşturduğu düşünülen Ankara (Siteler), Kayseri ve Bursa (İnegöl), piyasalarından tesadüfî örnekleme yöntemi ile 21 değişik Model Sandalye temin edilmiştir. Temin edilen sandalyeler, ALA (American Library Association) ve GSA (General Services Administration) standartlarında belirtilen esaslara uygun olarak devirli basamaklı artan yükleme yöntemiyle, önden arkaya teste tabi tutulmuşlardır. 21 model sandalye, her bir Model Sandalyeden 5 yineleme olmak üzere toplam (21  x 5) 105 sandalye test edilmiştir. Çalışma sonucunda önemli sayıdaki performans test sonuçları ile ciddi bir sayısal veri tabanı elde edilmiştir. Sandalyeler; önden arkaya yüklemelerde 845 ile 2802 N arasında performans değerleri vermişlerdir. Deney sonuçlarına bakıldığında, sandalye modelleri arasında mukavemet açısından büyük farklılıklar olduğu görülmektedir. Bu bağlamda, Türkiye’de aynı fonksiyona hizmet etmek adına üretilmiş sandalyelerin gösterdikleri mukavemet özellikleri bakımından, ne kadar büyük bir varyasyona sahip olduğu, firmalar ve modeller arasında büyük bir istikrarsızlık olduğu açıkça ortaya çıkmıştır. Bu durumun, firmalarda AR-GE kültürünün olmaması, performans test yöntemlerinin bilinmemesi veya sistematik olarak uygulanmamasından kaynaklandığı düşünülmektedir

Evaluation of the mechanical performance of chairs without fasteners constructed of wood–based panels

The aim of this study was to evaluate the cyclic loading performance of different types of ready to assemble chairs without fastener which produced with Computer Numerical Control machines by using engineering design approach and product engineering methods including performance tests. In the production of chairs, 18 mm thick oriented strand board, medium density fiberboard and Oriental beech plywood were utilized as wood-based panels. Within the scope of the study, 4 different chair types without fasteners were designed and produced, and performance tests were carried out in 3 different loading directions (front to back, back to front and side thrust) with cyclic stepped increasing loading method according to the principles of American Library Association specification. Totally, 108 real size chairs without fastener were prepared and tested. As a result of the study, it was concluded that the chairs produced from Oriental beech plywood gave the best performances, while the chairs produced from medium density fiberboard gave performance values close to Oriental beech plywood, except for the side thrust test. However, the mechanical performance values of the chairs constructed of oriented strand board were very low. In conclusion, it could be said that the chairs constructed of Oriental beech plywood and medium density fiberboard without fastener have been found to have sufficient mechanical performance

ÇEŞİTLİ ÖLÇÜLERDE ZIVANA KULLANILMIŞ T-TİPİ MOBİLYA BİRLEŞTİRMELERİNİN MEKANİK DAVRANIŞ ÖZELLİKLERİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ İLE BELİRLENMESİ

Çalışma, T-tipi zıvanalı mobilya birleştirmelerinin mekanik davranış özellikleri ve gerçek testlerden elde edilen verilerin bilgisayar destekli analiz verileriyle karşılaştırılmasını kapsamaktadır.Çalışmada, zıvana ölçülerinin (zıvana genişliği ve boyu) birleştirmenin mukavemeti üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, 3 farklı zıvana genişliği, 3 farklı zıvana boyu ve 10 yineleme olmak üzere toplam 90 adet deney örneği hazırlanmış ve test edilmiştir. Deney örnekleri Doğu kayını (Fagus orientalis L.) odunundan üretilmiş olup, bilgisayar destekli üç boyutlu yapısal analizler ise bir sonlu elemanlar metodu yazılımı olan ANSYS Workbench programı ile yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda, sandalye üretiminde, arka ayak–yan kayıt birleştirmelerini temsil eden T-tipi birleştirmeler için 40x50 mm (genişlik x uzunluk) boyutlarındaki zıvana en iyi sonucu vermiştir. Birleştirmelerinin elastikiyetinde zıvana genişliğinin, moment taşıma kapasitesinde ise zıvana uzunluğunun etkili olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca, üç boyutlu yapısal analizlerin, deney örneklerinde kabul edilebilir tahmini değerler sağladığı ve mobilya mühendislik tasarımında kullanılabileceği görülmüştür

FARKLI AĞAÇ TÜRÜNDE VE FARKLI BOYUTLARDAKİ KÖŞE DESTEK ELEMANLARININ SANDALYE MUKAVEMETİNE ETKİLERİ

Bu çalışmada, köşe destek elemanı ağaç türü ve boyutlarının sandalye mukavemetine etkileri araştırılmıştır. Sandalyeler, Doğu kayını (Fagus orientalis L.) ve Sarıçam’dan (Pinus sylvestris L.) üretilmiş olup, birleştirmelerde polivinilasetat tutkalı kullanılmıştır. Birleştirmeler, 60x60x25, 80x80x25 ve 100x100x25 mm ölçülerinde ve aynı 2 ağaç türünden, 6 farklı köşe destek elemanıyla desteklenmiş, ayrıca kontrol sandalyeleri hazırlanmıştır. Sandalyeler, ALA (American Library Association) standardındaki esaslara göre önden arkaya devirli yükleme deneyine alınmış ve değerler tasarım yükleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuçta, köşe destek elemanlarının mukavemette etkili olduğu, birleştirmelerin köşe destek elemanlarıyla desteklenmesi gerektiği anlaşılmıştır. En yüksek değerler Doğu kayını ve 80x80x25 mm ölçülerindeki Doğu kayını köşe destek elemanlarıyla desteklenmiş sandalyelerde bulunmuştur

Analysis of the Internal Mounting Forces and Strength of Newly Designed Fastener to Joints Wood and Wood-Based Panels

This study aimed to numerically and experimentally analyze the effects of internal mounting forces and selected materials on the stiffness and bending moment capacity of L-type corner joints connected with novelty-designed 3D printed fasteners. The experiments were carried out using medium-density fiberboard, high-density fiberboard, beech plywood, particleboard, and beech (Fagus silvatica L.) wood. The results showed that the joints made of beech wood were characterized by the largest bending moment capacity (12.34 Nm), while the worst properties were shown by particleboard (2.18 Nm). The highest stiffness was demonstrated by plywood joints (6.56 kNm/rad), and the lowest by particleboard (0.42 kNm/rad). Experimental studies have reasonably verified the results of numerical calculations. The test results confirmed that the geometry of new fasteners promotes the mounting forces under the assembly of the joints. It was shown that the higher the density of the materials, the greater the value of the mounting forces (164 N–189 N)

Numerical Analyses of Various Sizes of Mortise and Tenon Furniture Joints

This study reports the moment resistance, stiffness, and numerical analysis of various sizes of round-end mortise and tenon joints. L-shaped and T-shaped specimens were constructed. Joints were manufactured using three tenon widths and three tenon lengths with 10 replications for each combination. Specimens were constructed of Turkish beech, and the joints were assembled with polyvinylacetate (PVAc) adhesive. Bending tests were carried out in compliance with accepted test methods. Numerical analyses were performed with finite element method (FEM) software. At the end of the study, the joints became stronger and stiffer as either tenon width or length increased. Tenon length had a more significant effect on moment resistance, while tenon width had a more significant effect on stiffness. Ultimate moment resistances were obtained with L-shaped joint construction of 50 × 50 mm tenons and T-shaped joint construction of 40 × 50 mm tenons. Strength of a chair could be increased by considering these results in engineering design process. Results showed that the numerical analyses gave reasonable estimates of mechanical behavior of joints. Analytical calculations and numerical simulations confirmed that the maximum stress in the glue line was concentrated at the edge and corners, and that the modeled joints had a shape-adhesive nature

Alternatif Panel Mobilya Malzemesi Olarak Polivinil Klorür (PVC) Levhaların Bazı Fiziksel ve Mekanik Özellikler Açısından Geleneksel Malzemelerle Karşılaştırılması

In this study, physical and mechanical properties of polyvinyl chloride (PVC) panels that is commonly produced and used and expected to be an alternative material for panel (case) furniture manufacturing was determined and compared to the conventional wood based panels. For this purpose, 3 different density and qualities of PVC (PVC1, PVC2, PVC3) and some wood based panels namely pArticleboard (YL), medium density fiberboard (MDF), pArticleboard and medium density fiberboard surfaced with synthetic resin sheet (YLLAM, MDFLAM) and two different quality of oriented strand board (OSB1, OSB2) also were utilized. Moisture contents, density, and swelling of thickness values were determined as physical properties; also, internal bond strength, bending strength, modulus of elasticity, screw and minifix holding strength from edge and face, andmodulus of rigidity values were determined as mechanical properties according to the related standard methods.At the end of the tests, it was concluded PVC panels could be utilized from technical point of view in the places that are not overstressed and especially in the wet spaces for case furniture manufacturing, however, it should be investigated that the use of PVC is economically suitable or not with compare to wood based panelsBu çalışmada, panel (kutu) mobilya üretimi için alternatif bir malzeme olarak düşünülen, üretimi ve kullanımı giderek yaygınlaşan polivinil klorür (PVC) levhaların bazı fiziksel ve mekanik özellikleri geleneksel ahşap esaslı levhalarla karşılaştırmalı olarak belirlenmiştir. Bu amaçla, üç farklı yoğunlukta ve kalitede PVC levhalar (PVC1, PVC2, PVC3) ile panel mobilya üretiminde kullanılan yonga levha (YL), orta yoğunlukta lif levha (MDF), sentetik reçine emdirilmiş kağıt kaplı yonga ve lif levha (YLLAM, MDFLAM) ve iki değişik yoğunlukta yönlendirilmiş yonga levhalar (OSB1, OSB2) kullanılmıştır. Deney örneklerinin fiziksel özelliklerden rutubet, yoğunluk, kalınlığa şişme değerleri, mekanik özelliklerden de statik yük altındaki yüzeye dik çekme, eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü değerleri, kenardan ve yüzeyden vida ve minifiks tutma mukavemetleri, panel rijitliği değerleri ilgili standartlara uygun olarak belirlenmiştir. Deneyler sonucunda, PVC levhaların panel tipi mobilya üretiminde kullanımının teknik yönlerden aşırı yük taşımayacak yerlerde, özellikle ıslak mekanlarda kullanılmasının uygun olduğu, ancak ekonomik bakımdan uygunluğunun da araştırılması gerektiği sonucuna varılmıştır