Механические свойства древесины
Механические свойства древесины можно охарактеризовать следующими свойствами – это прочность и деформативность. Эти два свойства указывают на способность древесины противостоять определённым видам нагрузок, что является ценным ориентиром при выборе пиломатериалов для определённых хозяйственных нужд. Итак, начнём по порядку рассматривать углублённо две эти характеристики.
Прочность древесины или пиломатериалов - это показатель, характеризующий их способность сопротивлению нагрузкам.
Деформативность – характеризует подверженность древесины различным деформациям, это качество будет определять их технологические и эксплуатационные показатели.
Для точного определения механических характеристик древесины или пиломатериалов нужно применять различные виды нагрузок, к основным следует отнести сжатие и растяжение, а так же максимальные нагрузки на изгиб и сдвиг. Древесина имеет различные характеристики в зависимости от направления волокон в ней, поэтому при определении нагрузок будет, прежде всего, учитываться, в каком направлении был произведён распил древесных волокон или пиломатериалов, различают радиальное или тангенциальное направление распилов.
Основной характеристикой сопротивляемости древесины воздействиям будет определение её внутренней силы или напряжения. Рассчитывается данный показатель из расчёта 1 квадратного см. площади. Причём при максимальной силе воздействие каждый сорт древесины имеет свой предел прочности, предшествующий её разрушению. Определение лимита прочности происходит на строго выверенных образцах, на них не должно быть дефектов и они должны быть одинакового возраста и размера, определяют возраст по годичным слоям.
Переходим к определению прочности при воздействии сжатия, для этого необходимы образцы строго призматической формы. Опытный образец постепенно подвергают нагрузке, используя силоизмеритель, рассчитывают и силу воздействия, и мах лимит прочности согласно формуле. Для всех российских пород древесины, в том числе и для хвойных пород, характерен одинаковый лимит прочности, равный 50МПа, при учёте, что влажность будет в пределах 12%.
Следует отметить, что прочность является ключевой характеристикой древесины, на неё оказывают влияние множество факторов, например, само строение древесины, любое изменение в строении волокон, пусть даже незначительное, способно в несколько раз снизить данный показатель.
Чтобы определить лимит прочности при воздействии сжатия нужно равномерно распределить силы в равных направлениях, либо по всей ширине образца, либо по длине опытного участка, при этом рассчитывают условный лимит прочности для данного образца. Другими словами, определяют некую зависимость между воздействием силы и появлением деформаций. Эта величина так же усреднена для всех пород древесины и составляет примерно 1/10 от предела прочности.
Следующей характеристикой будет растяжение. Этот показатель очень важен при проведении строительных работ, ведь сила растяжения древесины по длине равен примерно 130МПа, а вот по ширине это показатель уменьшается почти в два раза. При проведении строительных работ необходимо учитывать и такой показатель, как сдвиг. С этой целью древесину подвергают трём различным видам испытаний: складыванию вдоль и поперёк относительно волокон, и разрушение поперек древесного волокна.
Существуют и другие виды механических характеристик древесины и пиломатериалов: вязкость, твёрдость, деформативность, износоустойчивость и набор технологических параметров. Так, определено, что у хвойных пород деревьев показатель удельной прочности по сжатию и изгибу будет выше, чем у лиственных пород деревьев. Так же хвойные породы пиломатериалов отличаются и высокими показателями удельной жёсткости, в остальном, они значительно уступают лиственным породам пиломатериалов.
Знать эти показатели необходимо при строительстве и перевозках пиломатериалов или необработанной древесины, ведь в разных отраслях хозяйственной деятельности человека, требуются учитывать различные показатели удельных характеристик пиломатериалов, особенно если конструкцией предусмотрено применение древесины с высокой степенью прочности и малым удельным весом.
Агропортал
СПРАВОЧНИКИ
Статистика