Механични свойства на дървото: какво има? Какво е здравина, от какво зависи и как се различава от еластичността? Какви други свойства са механични?

Съдържание:

Механични свойства на дървото: какво има? Какво е здравина, от какво зависи и как се различава от еластичността? Какви други свойства са механични?
Механични свойства на дървото: какво има? Какво е здравина, от какво зависи и как се различава от еластичността? Какви други свойства са механични?
Anonim

Дървото е доста популярен материал, който намира своето приложение в различни области на човешкия живот. В същото време не всеки човек знае, че суровините имат редица уникални характеристики. Днес в нашата статия ще разгледаме по -отблизо механичните свойства на дървото.

Изображение
Изображение

Особености

Механичните свойства на дървото характеризират цялостното качество на материала и са в пряка пропорция с него. Най -важните показатели за механична якост включват способността на дървото да издържа на натоварвания от статичен и динамичен тип.

За това за определяне на механичните свойства, които материалът притежава, той се разтяга, компресира, огъва и срязва . Трябва да се има предвид, че дървесината се нарича анизотропен материал, съответно суровината може да има различни свойства в зависимост от посоката, в която е засегната. Общо има 2 посоки: радиална и тангенциална.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Какво е силата и от какво зависи?

Най -важната механична характеристика на дървото е неговата здравина. Характеристиките на якост имат пряко влияние върху това как и на какво ниво материалът може да устои и да устои на нежелани фрактури.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Заслужава да се отбележи фактът, че има пряка връзка между здравината и посоката на въздействие върху дървесината. Така че силата на суровината се увеличава 20 пъти, когато ударът е по влакната, отколкото ако налягането се прилага напречно.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Средният (т.нар. "Междинен") клас е зает от иглолистни дървета . По -високите норми са характерни например за бреза - затова много често от нея се правят различни опорни и носещи конструкции, както и елементи, за които е важно повишената износоустойчивост.

Изображение
Изображение

Интересно е. Показателите за допустима якост и нейните граници (както минимални, така и максимални) не могат да бъдат определени самостоятелно у дома. Такива процедури се извършват изключително в лабораторни условия. В същото време експериментите и експериментите се извършват изключително въз основа на действащите държавни разпоредби.

Изображение
Изображение

трябва да бъде отбелязано че нивото на здравина и еластичност се влияе от нивото на влага . Така че, когато се навлажни, вътре в дървото възникват специфични реакции, които намаляват неговата здравина. Освен това тази разпоредба е приложима само ако нивото на влага се повиши до 25%. По -нататъшното овлажняване не се различава по никакви значими реакции и не влияе върху показателите за якост. Експертите разбират това.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

За това за да сравните показателите за якост на различни скали, трябва да се уверите, че техните показатели за влага са идентични - само в този случай е възможно да се говори за обективен и безпристрастен резултат.

Изображение
Изображение

В допълнение към влагата, при измерване на якостта е важно да се обърне внимание и на естеството и продължителността на натоварванията . Например статичните натоварвания са постоянни. В допълнение, те се характеризират с бавно и постепенно увеличаване. От друга страна, динамичните натоварвания са относително кратки. По един или друг начин и двата товара могат да унищожат дървесината.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Трябва също да се има предвид, че показателите за якост, нейните граници и граници се различават в зависимост от конкретния вид деформация

Разтягане . Ако говорим за якостта на опън на дървото, тогава този показател е 1300 kgf / cm2 (и този параметър е от значение за всички сортове). В такава ситуация вътрешната структура на дървесината е от решаващо значение. Ако влакната са подредени правилно и структурирани, тогава здравината се увеличава (и обратно). Якостта се различава в зависимост от това дали дървото е опънато по протежение на или напречно. В първия случай показателят е доста голям, а във втория е 20 пъти по -малък и възлиза на 65 kgf / cm2. Поради тези механични характеристики дървото рядко се използва за създаване на продукти, които работят с напречно напрежение.

Изображение
Изображение

Компресия . Както всяко друго въздействие върху дървесината, то може да се извърши както в надлъжна, така и в напречна посока. Ако говорим за компресия по влакната, тогава си струва да се отбележи, че в този случай скалата ще бъде скъсена (така процесът на деформация ще се прояви навън). Трябва също така да се има предвид, че здравината на дървесината, която е компресирана не по протежение, а през, е значително намалена, по -специално 8 пъти. В лабораторни условия дървото се компресира в радиална и тангенциална посока. В хода на провеждането на такива експерименти учените са установили със сигурност, че якостта на натиск на различните скали не е еднаква. Така че скалите с ядрени лъчи се отличават с по -високи показатели при радиално компресиране. От друга страна, иглолистните дървета показват доста високи стойности на якост дори при тангенциална компресия.

Изображение
Изображение

Статично огъване . Отличителна черта на този вид удар, като статично огъване, е, че различните слоеве дървесина получават различни ефекти, а именно горните слоеве на дървото получават натиск при натиск, а долните - разтягане по влакната. Между горния и долния слой има специален слой, който не изпитва никакъв натиск. Традиционно този слой се нарича неутрален. Първоначално разрушаването на материала започва в долната опъната зона, във връзка с което крайните дървесни влакна се разкъсват. Има среден индекс на сила, който е характерен за голям брой дървесни видове, той е 1000 kgf / cm2 (въпреки че може да има отклонения от този показател в зависимост от уникалните показатели за всеки конкретен вид, както и от нивото на влага).

Изображение
Изображение

Преместване . По принцип срязването е деформация, която е изместване на една част спрямо друга. Има няколко различни вида срязване: срязване (може да се случи във всяка посока) и срязване. В този случай е особено важно да се следи колко силно дървото остава. Така че раздробяването се отразява негативно на показателите за якост, скалата остава по -здрава по време на напречното нарязване.

Изображение
Изображение

Както видяхме, здравината е най -важната механична характеристика на дървото. В същото време различни нива могат да повлияят на нейното ниво. Всички тези фактори трябва да се вземат предвид по време на работа на материала, за да не се наруши неговата цялост.

Изображение
Изображение

Други основни механични свойства

В допълнение към здравината, дървото се характеризира и с други механични и физико-механични свойства. Нека разгледаме по -отблизо основните.

Изображение
Изображение

Твърдост

На първо място е необходимо да се каже за такава характеристика на естествен материал като твърдост. Твърдостта е една от най -важните характеристики на материала и е способността на суровината да устои във връзка с проникването на твърдо тяло с определена форма . Разграничете крайната и страничната твърдост (в зависимост от страната на засегнатия материал). Крайната твърдост е по -висока по отношение на нейните характеристики.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Важно. Трябва да се отбележи този факт: въпреки факта, че някои видове дървесина се отличават с повишено ниво на твърдост, този материал все още отстъпва по тези характеристики на такива суровини като например метал.

Изображение
Изображение

В зависимост от показателите за твърдост, такъв строителен материал като дърво е разделен на 3 основни групи:

  • меки (например бор, смърч, кедър, ела, липа, трепетлика, елша, кестен и др.);
  • твърд;
  • изключително трудно.
Изображение
Изображение

Съответно, при производството на определени продукти е много важно да се вземе предвид такъв параметър като твърдост. Например, желателно е да се правят декоративни елементи от меки сортове, а само особено твърди сортове са подходящи за създаване на опорни конструкции.

Твърдостта на дървесината е критична по време на нанасянето и обработката на материала . В зависимост от вашите специфични нужди и обхват на приложение на дърво, една или друга опция може да бъде най -подходящата и подходяща.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Сила на удар

Друга важна характеристика, която се различава между някои видове дървесина (например клен и смърч), е якостта на удар. Това свойство определя и определя способността на материала да поема динамични натоварвания . В същото време, колкото по -висока е якостта на удар, толкова по -малко щети и нарушения на целостта ще наблюдавате върху дървото в процеса на прилагане на тези много динамични натоварвания. Като цяло можем да кажем, че за повечето породи този показател е на доста високо ниво.

Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Износоустойчивост

Особено внимание трябва да се обърне на износоустойчивостта, тъй като именно този параметър определя дали дървесината е способна да устои във връзка с продължителни натоварвания на триене. В зависимост от това колко висока е устойчивостта на износване, възможният живот на материала ще варира значително . Нивото на износоустойчивост е решаващо повлияно от посоката на рязане и уникалните характеристики на всеки конкретен дървесен вид. Трябва да се има предвид, че високата износоустойчивост е характерна за крайните повърхности. По отношение на износоустойчивостта сухата и мократа дървесина се различават - първата има по -високо ниво.

Изображение
Изображение

Възможност за задържане на метални стойки

Както бе споменато по -горе, дървото е един от най -популярните, широко разпространени и търсени материали, който се използва за създаване на мебели, декоративни елементи и голям брой други продукти. Съответно при обработката му в него се забиват голям брой крепежни елементи, най -често - метал . Следователно такъв индикатор като способността да държи метални крепежни елементи е от първостепенно значение. Така например ноктите могат да отрежат или раздвижат влакната на дърво, а винтовете могат да улавят влакната.

Изображение
Изображение

Способността да се огъвате

За да се създадат функционални и естетически приятни продукти, дървото трябва да бъде сгънато. В тази връзка способността за огъване е друго важно механично свойство на дървесината. Моля, обърнете внимание, че различните породи имат различни нива на способност за огъване . Така например, по отношение на иглолистните дървета, правилото е, че при огъване иглите трябва да бъдат навлажнени, но сухо дърво на практика не се огъва (а когато се приложи високо налягане, то изобщо може да се счупи).

Изображение
Изображение

Деформируемост

Характеристиките на деформация също са от съществено значение. Те влияят върху това колко бързо (ако изобщо има) дървесните видове се възстановяват от краткосрочно динамично въздействие. В комбинация с деформируемост, такава характеристика като модела на еластичност също играе важна роля.

Изображение
Изображение

Поради факта, че дървото се използва в различни сфери на човешкия живот и е един от най -търсените материали, е много важно да се знаят подробно всички негови свойства. Съответно, преди да използвате материала за създаване на определени продукти (например мебели, декоративни елементи и др.) всички химични, физични и механични свойства трябва да бъдат внимателно изследвани. Само тогава вашият продукт ще бъде издръжлив и надежден. Не забравяйте, че различните видове дървесина са подходящи за различни цели. Освен това някои скали изобщо не могат да бъдат изложени, в противен случай те просто ще се срутят. Тези знания са особено важни за професионалните шкафове и други представители на строителната индустрия.

Препоръчано: