Influence of Moisture Content on Cutting Parameters and Fracture Characteristics of Spruce and Oak Wood/Utjecaj sadržaja vode na parametre piljenja i obilježja loma smrekovine i hrastovine

The objective of this study was to determine the effect of the moisture content on cutting parameters and fracture characteristics of spruce and oak wood. Samples of Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) and English oak (Quercus robur L.) were dried to required moisture content and then used for the machinability test on circular saw blade machine. Results indicate that cutting force and feed force increase with increasing moisture content up to the fiber saturation point (FSP). When the moisture content increases above the FSP, the minimum values of cutting and feed force are achieved. Based on performed experiments, the fracture toughness and shear yield strength were derived. Fracture toughness decreases with increasing moisture content. The minimum values of fracture toughness are achieved at the moisture content level above the FSP. Shear yield strength decreases linearly with increasing moisture content: the decrease is up to 17% compared to samples with moisture content at the FSP. Based on calculated results, the influence of moisture content and wood species on cutting and fracture characteristics was discussed. KEYWORDS: cutting force; feed force; fracture toughness; shear yield strength; moisture content Cilj ovog istraživanja bio je utvrditi utjecaj sadržaja vode na parametre piljenja i obilježja loma smrekovine i hrastovine. Uzorci smrekovine (Picea abies (L.) H. Karst.) i hrastovine (Quercus robur L.) sušeni su do sadržaja vode potrebnoga za ispitivanje obradivosti na kružnoj pili. Rezultati pokazuju da se sila rezanja i posmicna sila povecavaju s povecanjem sadržaja vode do tocke zasicenosti vlakanaca (TZV). Kada se sadržaj vode poveca iznad TZV-a, postižu se najmanje vrijednosti sile rezanja i posmaka. Lomna žilavost i granica tecenja pri smicanju izvedene su na temelju provedenih istraživanja. S povecanjem sadržaja vode lomna se žilavost smanjuje. Najmanje vrijednosti lomne žilavosti zabilježene su pri sadržaju vode iznad TZV-a. Granica tecenja se pri smicanju linearno smanjuje s povecanjem sadržaja vode: smanjenje je do 17% u usporedbi s uzorcima sa sadržajem vode pri TZV-u. Na temelju dobivenih rezultata razmatran je utjecaj sadržaja vode i vrste drva na obilježja piljenja i loma. KLJUCNE RIJECI: sila rezanja; posmicna sila; lomna žilavost; granica tecenja pri smicanju; sadržaj vode